แผนผังกระบวนการผลิตข้อศอกเหล็ก

ข้อศอกเหล็กไร้รอยต่อ:ข้อศอกเหล็กข้อศอกเหล็กเป็นอุปกรณ์ท่อชนิดหนึ่งที่ใช้ในการต่อท่อส่ง โดยมีสัดส่วนประมาณ 80% ของอุปกรณ์ท่อทั้งหมดที่ใช้ในระบบท่อ โดยทั่วไปแล้ว จะเลือกกระบวนการขึ้นรูปที่แตกต่างกันสำหรับข้อศอกเหล็กที่ทำจากวัสดุหรือมีความหนาของผนังต่างกัน กระบวนการขึ้นรูปข้อศอกเหล็กไร้รอยต่อที่ใช้กันทั่วไปในโรงงานผลิต ได้แก่ การขึ้นรูปด้วยความร้อน การปั๊ม การอัดรีด และอื่นๆ กระบวนการขึ้นรูปข้อศอกเหล็กด้วยการขึ้นรูปด้วยความร้อน คือ การใช้เครื่องขึ้นรูปข้อศอกแบบพิเศษ แม่พิมพ์แกน และอุปกรณ์ให้ความร้อน เพื่อให้แท่งโลหะที่วางอยู่บนแม่พิมพ์เคลื่อนที่ไปข้างหน้าภายใต้แรงดันของเครื่องขึ้นรูป และถูกให้ความร้อน ขยายตัว และเกิดกระบวนการดัดงอและขึ้นรูป ลักษณะการเสียรูปของข้อศอกเหล็กที่ขึ้นรูปด้วยความร้อนนั้น จะกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งโลหะตามกฎที่ว่าปริมาตรของวัสดุโลหะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงก่อนและหลังการเสียรูปพลาสติก โดยทั่วไปแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งโลหะที่ใช้จะมีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของข้อศอกเหล็ก การไหลของโลหะที่ถูกอัดแน่นบริเวณส่วนโค้งจะถูกชดเชยด้วยส่วนอื่นๆ ที่บางลงเนื่องจากการขยายตัวของเส้นผ่านศูนย์กลาง เพื่อให้ได้ข้อต่อเหล็กที่มีความหนาของผนังสม่ำเสมอ

กระบวนการขึ้นรูปข้อศอกเหล็กด้วยแรงดันสูงมีลักษณะเด่นคือ รูปลักษณ์สวยงาม ความหนาของผนังสม่ำเสมอ และสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่อง เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก ดังนั้นจึงกลายเป็นวิธีการขึ้นรูปหลักสำหรับข้อศอกเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าอัลลอย และยังใช้ในการขึ้นรูปข้อศอกเหล็กกล้าไร้สนิมบางขนาดอีกด้วย

วิธีการให้ความร้อนในกระบวนการขึ้นรูป ได้แก่ การให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำความถี่ปานกลางหรือความถี่สูง (วงแหวนให้ความร้อนอาจเป็นแบบหลายวงหรือวงเดียว) การให้ความร้อนด้วยเปลวไฟ และการให้ความร้อนด้วยเตาสะท้อนความร้อน วิธีการให้ความร้อนขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปและสถานการณ์ด้านพลังงาน การขึ้นรูปด้วยการปั๊มขึ้นรูปเป็นกระบวนการขึ้นรูปที่เก่าแก่ที่สุดที่ใช้ในการผลิตข้อศอกเหล็กไร้รอยต่อจำนวนมาก ปัจจุบันได้ถูกแทนที่ด้วยวิธีการดันร้อนหรือกระบวนการขึ้นรูปอื่นๆ ในการผลิตข้อศอกเหล็กที่มีขนาดมาตรฐานทั่วไป แต่สำหรับข้อศอกเหล็กบางขนาด เนื่องจากปริมาณการผลิตน้อย ความหนาของผนังจึงอาจหนาหรือบางเกินไป

วิธีการนี้ยังคงใช้เมื่อผลิตภัณฑ์มีข้อกำหนดพิเศษ การขึ้นรูปด้วยการปั๊มขึ้นรูปของข้อศอกเหล็กนั้นใช้ท่อเปล่าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเท่ากับข้อศอกเหล็ก ซึ่งจะถูกกดและขึ้นรูปโดยตรงในแม่พิมพ์ด้วยเครื่องกด

ก่อนทำการปั๊มขึ้นรูป ชิ้นงานท่อจะถูกวางบนแม่พิมพ์ด้านล่าง จากนั้นใส่แกนด้านในและแม่พิมพ์ปลายเข้าไปในชิ้นงานท่อ แม่พิมพ์ด้านบนจะเคลื่อนลงเพื่อเริ่มทำการกด และข้อต่อเหล็กจะถูกขึ้นรูปโดยอาศัยแรงกดจากแม่พิมพ์ด้านนอกและการรองรับจากแม่พิมพ์ด้านใน

เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการขึ้นรูปด้วยความร้อน คุณภาพด้านรูปลักษณ์ของการปั๊มขึ้นรูปนั้นไม่ดีเท่า เนื่องจากส่วนโค้งด้านนอกของข้อศอกเหล็กที่ปั๊มขึ้นรูปจะอยู่ในสภาพยืดออกระหว่างการขึ้นรูป และไม่มีโลหะส่วนเกินในส่วนอื่น ๆ เพื่อชดเชย ดังนั้นความหนาของผนังที่ส่วนโค้งด้านนอกจึงลดลงประมาณ 10% อย่างไรก็ตาม เนื่องจากคุณลักษณะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตชิ้นเดียวและต้นทุนต่ำ กระบวนการปั๊มขึ้นรูปข้อศอกเหล็กจึงถูกใช้เป็นส่วนใหญ่ในการผลิตข้อศอกเหล็กจำนวนน้อยและผนังหนา

ข้อต่อเหล็กปั๊มขึ้นรูปแบ่งออกเป็นแบบปั๊มเย็นและแบบปั๊มร้อน โดยปกติแล้ว การเลือกใช้แบบปั๊มเย็นหรือแบบปั๊มร้อนจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุและความสามารถของเครื่องจักร

กระบวนการขึ้นรูปข้อศอกเหล็กด้วยการอัดขึ้นรูปเย็น คือการใช้เครื่องขึ้นรูปข้อศอกแบบพิเศษ โดยใส่ชิ้นงานท่อเข้าไปในแม่พิมพ์ด้านนอก จากนั้นช่องว่างที่เหลือจะเคลื่อนที่เพื่อทำให้กระบวนการขึ้นรูปเสร็จสมบูรณ์

ข้อศอกเหล็กที่ผลิตโดยกระบวนการอัดขึ้นรูปเย็นโดยใช้แม่พิมพ์ด้านในและด้านนอก มีรูปลักษณ์ที่สวยงาม ความหนาของผนังสม่ำเสมอ และความคลาดเคลื่อนของขนาดน้อย ดังนั้น กระบวนการนี้จึงมักใช้ในการขึ้นรูปข้อศอกสแตนเลส โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อศอกสแตนเลสผนังบาง ความแม่นยำของแม่พิมพ์ด้านในและด้านนอกที่ใช้ในกระบวนการนี้สูงมาก และข้อกำหนดเกี่ยวกับความคลาดเคลื่อนของความหนาของผนังของชิ้นงานก็ค่อนข้างเข้มงวดเช่นกัน

การเชื่อมแผ่นกลาง: ใช้แผ่นกลางเพื่อขึ้นรูปข้อศอกเหล็กครึ่งหนึ่งด้วยเครื่องอัด แล้วเชื่อมสองส่วนเข้าด้วยกัน กระบวนการนี้โดยทั่วไปใช้ในการผลิตข้อศอกเหล็กที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า DN700 นอกจากกระบวนการขึ้นรูปที่ใช้กันทั่วไปสามวิธีข้างต้นแล้ว การขึ้นรูปข้อศอกเหล็กไร้รอยต่อยังใช้กระบวนการขึ้นรูปอีกแบบหนึ่ง คือการอัดขึ้นรูปท่อเปล่าไปยังแม่พิมพ์ภายนอก แล้วจึงส่งท่อเปล่าผ่านลูกบอลเพื่อขึ้นรูป อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ค่อนข้างซับซ้อนและยุ่งยากในการใช้งาน และคุณภาพการขึ้นรูปไม่ดีเท่ากระบวนการที่กล่าวมาข้างต้น จึงไม่ค่อยได้ใช้