กระบวนการไหลของข้อต่อเหล็กที่ใช้กันทั่วไปในโครงการอุตสาหกรรม

ข้อต่อเหล็กไร้รอยต่อ: ข้อต่อเหล็กเป็นอุปกรณ์ท่อชนิดหนึ่งที่ใช้ที่ปลายท่อ คิดเป็นประมาณ 80% ของอุปกรณ์ท่อทั้งหมดที่ใช้ในระบบท่อ โดยทั่วไปแล้ว ข้อต่อเหล็กที่ผลิตจากวัสดุหรือความหนาของผนังต่างกันจะถูกเลือกผ่านกระบวนการขึ้นรูปที่แตกต่างกัน กระบวนการขึ้นรูปข้อต่อเหล็กไร้รอยต่อที่นิยมใช้กันในผู้ผลิต ได้แก่ การกดด้วยความร้อน การปั๊ม การอัดรีด เป็นต้น กระบวนการขึ้นรูปข้อต่อเหล็กแบบกดด้วยความร้อนเป็นกระบวนการที่ใช้เครื่องกดข้อต่อเหล็กแบบพิเศษ แม่พิมพ์แกน และอุปกรณ์ให้ความร้อน เพื่อให้ชิ้นงานบนแม่พิมพ์เคลื่อนที่ไปข้างหน้าภายใต้แรงกดของเครื่องกด จากนั้นชิ้นงานจะถูกให้ความร้อน ขยายตัว และดัดงอในระหว่างการเคลื่อนที่ ลักษณะการเสียรูปของข้อต่อเหล็กแบบกดด้วยความร้อนคือการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งโลหะตามกฎที่ว่าปริมาตรของวัสดุโลหะจะไม่เปลี่ยนแปลงก่อนและหลังการเปลี่ยนรูปพลาสติก เส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งโลหะที่ใช้จะเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของข้อต่อเหล็ก กระบวนการเสียรูปของแท่งเหล็กจะถูกควบคุมโดยแม่พิมพ์แกนกลาง เพื่อให้โลหะที่ถูกอัดที่ส่วนโค้งด้านในไหลและชดเชยชิ้นส่วนอื่นๆ ที่บางลงเนื่องจากการขยายของเส้นผ่านศูนย์กลาง จึงได้ข้อต่อเหล็กที่มีความหนาของผนังเท่ากัน

กระบวนการขึ้นรูปเหล็กข้องอแบบกดร้อน (Hot Push Steel Bend Forming Process) มีลักษณะสวยงาม ความหนาของผนังสม่ำเสมอ และการทำงานต่อเนื่อง เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก ด้วยเหตุนี้ จึงกลายเป็นวิธีการขึ้นรูปหลักสำหรับเหล็กข้องอคาร์บอนและเหล็กโลหะผสม และยังใช้ในการขึ้นรูปเหล็กข้องอสแตนเลสที่มีคุณสมบัติเฉพาะ

วิธีการให้ความร้อนในกระบวนการขึ้นรูปประกอบด้วยการให้ความร้อนด้วยความถี่กลางหรือความถี่สูง (ขดลวดทำความร้อนอาจเป็นหลายขดลวดหรือขดลวดเดียว) การให้ความร้อนด้วยเปลวไฟ และการให้ความร้อนด้วยเตาเผาแบบสะท้อนกลับ วิธีการให้ความร้อนที่ใช้ขึ้นอยู่กับความต้องการของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปและสถานการณ์พลังงาน การปั๊มขึ้นรูปเหล็กข้อศอกเป็นกระบวนการขึ้นรูปที่เก่าแก่ที่สุดที่ใช้ในการผลิตเหล็กข้อศอกไร้รอยต่อจำนวนมาก ในการผลิตเหล็กข้อศอกตามข้อกำหนดทั่วไปนั้น ถูกแทนที่ด้วยการกดร้อนหรือกระบวนการขึ้นรูปอื่นๆ แต่สำหรับเหล็กข้อศอกบางข้อกำหนด ปริมาณการผลิตมีน้อยและความหนาของผนังหนาหรือบางเกินไป

วิธีนี้ยังคงใช้ในกรณีที่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับผลิตภัณฑ์ การขึ้นรูปเหล็กข้องอโดยใช้ท่อเปล่าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเท่ากับเหล็กข้องอ และใช้เครื่องอัดเพื่อกดลงในแม่พิมพ์โดยตรง

ก่อนการปั๊ม ชิ้นงานท่อจะถูกวางลงบนแม่พิมพ์ล่าง แกนในและแม่พิมพ์ปลายจะถูกบรรจุลงในชิ้นงานท่อ จากนั้นแม่พิมพ์บนจะเลื่อนลงเพื่อเริ่มการกด ข้อต่อเหล็กขึ้นรูปโดยการยึดแม่พิมพ์ด้านนอกและส่วนรองรับของแม่พิมพ์ด้านใน

เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการปั๊มร้อน คุณภาพรูปลักษณ์ของการปั๊มจะไม่ดีเท่ากับกระบวนการปั๊มร้อน ส่วนโค้งด้านนอกของเหล็กข้องอที่ปั๊มจะอยู่ในสถานะยืดในระหว่างการขึ้นรูป และไม่มีโลหะส่วนเกินในส่วนอื่นๆ มาชดเชย ทำให้ความหนาของผนังที่ส่วนโค้งด้านนอกบางลงประมาณ 10% อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความเหมาะสมสำหรับการผลิตแบบชิ้นเดียวและต้นทุนต่ำ กระบวนการปั๊มเหล็กข้องอจึงมักใช้สำหรับการผลิตแบบล็อตเล็กและเหล็กข้องอที่มีผนังหนา

ข้องอเหล็กปั๊มแบ่งออกเป็นการปั๊มเย็นและการปั๊มร้อน โดยทั่วไปแล้วการปั๊มเย็นหรือการปั๊มร้อนจะถูกเลือกตามคุณสมบัติของวัสดุและความสามารถของอุปกรณ์

กระบวนการขึ้นรูปเหล็กข้อศอกรีดเย็น คือการใช้เครื่องขึ้นรูปเหล็กข้อศอกชนิดพิเศษเพื่อใส่ท่อเปล่าลงในแม่พิมพ์ด้านนอก หลังจากปิดแม่พิมพ์ด้านบนและด้านล่างแล้ว ท่อเปล่าจะเคลื่อนไปตามช่องว่างที่แม่พิมพ์ด้านในและด้านนอกเว้นไว้ภายใต้การดันของแท่งดัน เพื่อสิ้นสุดกระบวนการขึ้นรูป

ข้อต่อเหล็กที่ผลิตโดยกระบวนการอัดรีดเย็นของแม่พิมพ์ด้านในและด้านนอกมีรูปลักษณ์ที่สวยงาม ความหนาของผนังที่สม่ำเสมอ และค่าเบี่ยงเบนของมิติที่ต่ำ ดังนั้น กระบวนการนี้จึงมักใช้ในการขึ้นรูปข้อต่อสแตนเลส โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อต่อสแตนเลสที่มีผนังบาง กระบวนการนี้ต้องการความแม่นยำสูงของแม่พิมพ์ด้านในและด้านนอกที่ใช้ และข้อกำหนดค่าเบี่ยงเบนของความหนาของผนังท่อเปล่าก็ค่อนข้างเข้มงวดเช่นกัน

การเชื่อมแผ่นกลาง: ใช้แผ่นกลางกดให้เหล็กส่วนโค้งงอครึ่งหนึ่ง แล้วเชื่อมทั้งสองส่วนเข้าด้วยกัน โดยทั่วไปกระบวนการนี้จะใช้ในการผลิตเหล็กส่วนโค้งงอที่มีขนาดเกิน DN700 นอกจากกระบวนการขึ้นรูปสามวิธีที่นิยมใช้กันข้างต้นแล้ว เหล็กส่วนโค้งงอแบบไร้รอยต่อยังใช้กระบวนการขึ้นรูปโดยการอัดท่อเปล่าเข้าไปในแม่พิมพ์ด้านนอก แล้วจึงส่งลูกบอลผ่านท่อเปล่าเพื่อขึ้นรูป อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ค่อนข้างซับซ้อนและยุ่งยากในการใช้งาน และคุณภาพการขึ้นรูปยังไม่ดีเท่ากระบวนการที่กล่าวมาข้างต้น จึงไม่ค่อยมีการใช้