4 tipi di processo di fabbricazione dei tubi in acciaio

I tubi in acciaio sono materiali notevoli utilizzati in molti settori industriali. Grazie alla loro eccellente resistenza e alla capacità di sopportare carichi elevati, i tubi in acciaio sono così famosi. Inoltre, partecipano al trasporto di fluidi, gas e altri materiali. Anche nell'edilizia e nelle infrastrutture, i tubi in acciaio svolgono un ruolo cruciale. Si può quindi affermare che i tubi in acciaio sono necessari in ogni settore. Pertanto, anche lo sviluppo della produzione di tubi in acciaio è fondamentale.

Questo articolo si propone di discutere i fondamenti del processo di fabbricazione dei tubi in acciaio. In particolare, evidenzia i quattro tipi di metodi di fabbricazione dei tubi SS. Impareremo a conoscere questi metodi utilizzati per diversi tipi di tubi in acciaio. Approfondiamo l'argomento.

Che cos'è la fabbricazione di tubi in acciaio?

Il processo di produzione dei tubi d'acciaio si chiama semplicemente fabbricazione di tubi d'acciaio. In effetti, trasforma i materiali d'acciaio grezzi in tubi progettati su misura. Ogni processo di fabbricazione è destinato a soddisfare requisiti specifici per varie applicazioni. Il processo di fabbricazione dei tubi in acciaio può variare in base ai diversi tipi di tubi in acciaio. Questo è il contenuto principale dell'articolo di oggi. Nella sezione successiva parleremo di questi processi in modo più approfondito.

I processi di fabbricazione dei tubi in acciaio svolgono un ruolo cruciale nel fornire soluzioni personalizzate. Comprendendo le esigenze specifiche di ogni applicazione, questi metodi di fabbricazione possono variare. Può essere necessario modificare le dimensioni, lo spessore e la configurazione dei tubi per soddisfare applicazioni specifiche.

Tipi di tubi in acciaio

In base ai diversi processi di produzione, i tubi in acciaio sono classificati in due tipi principali. Queste varietà derivano da variazioni nei metodi di fabbricazione. Ciò influisce sulla struttura e sulle caratteristiche del tubo. La comprensione di questi processi produttivi è fondamentale. Perché? Perché è essenziale per selezionare i tubi più adatti a soddisfare esigenze specifiche.

Per comprendere queste due tipologie possiamo osservare la superficie del tubo. Una linea dritta e spessa sul tubo indica che è stato saldato. Il tubo è senza saldatura se non ci sono linee o difficoltà continue sulla superficie. Vediamo alcune indicazioni accademiche.

• Tubo in acciaio inox senza saldatura: Si tratta di un unico pezzo di acciaio senza giunzioni saldate. I quattro metodi principali di produzione dei tubi in acciaio senza saldatura garantiscono una struttura uniforme. Inoltre, garantiscono una resistenza eccezionale. Infatti, un tubo in acciaio senza saldatura è superiore al tubo in acciaio inossidabile saldato. Il vantaggio di essere senza saldatura riduce il rischio di perdite. Inoltre, migliora la capacità del tubo di resistere a condizioni di pressione e temperatura elevate.
• Tubi saldati in acciaio inox sono realizzati unendo l'acciaio o i rotoli attraverso la saldatura. Il vantaggio di questi tubi in acciaio è la capacità di produrre tubi con diversi diametri e spessori. Sono soluzioni economicamente vantaggiose per molti settori industriali. Hanno anche quattro tecniche di produzione principali, come il processo di fabbricazione dei tubi senza saldatura.

Processo di fabbricazione dei tubi in acciaio senza saldatura

Le eccezionali caratteristiche dei tubi in acciaio senza saldatura li hanno resi molto popolari in un'ampia gamma di settori. Ne sono un esempio le industrie del petrolio e del gas. In queste industrie, i tubi in acciaio senza saldatura sono spesso utilizzati per il trasporto di fluidi corrosivi. D'altra parte, i tubi in acciaio inox senza saldatura sono spesso utilizzati anche in applicazioni ad alta temperatura. Garantiscono durata e affidabilità nei settori della produzione di energia e del nucleare.

In base alle dimensioni del tubo e al budget, i produttori impiegano quattro principali metodi di fabbricazione dei tubi senza saldatura. Tutti e quattro i processi di fabbricazione illustrati di seguito iniziano con procedure simili. Le formalità iniziali sono le seguenti:

• Preparazione della billetta: I processi iniziano con la selezione di una billetta di acciaio di alta qualità. Si tratta di una barra metallica solida, rotonda o cilindrica.
• Riscaldamento: La billetta scelta viene quindi sottoposta a un adeguato processo di riscaldamento. Questa fase ne aumenta la plasticità e ne facilita la deformazione e la forma.

Poi applicano alcuni tocchi di finitura simili in seguito a fasi di produzione distinte. Esse sono le seguenti:

• Raffreddamento e taglio: Questa fase raffredda i tubi riscaldati e li taglia in lunghezze specifiche.
• Raddrizzamento: I tubi tagliati vengono raddrizzati per garantire l'uniformità.
• Rivestimento finale: Infine, il processo termina la produzione affrontando le estremità dei tubi d'acciaio. Questa fase è necessaria per ottenere superfici lisce e uniformi.

Processo di fresatura a mandrino

La tecnica Mandrel Mill prende il nome dal mandrino, che è uno strumento importante nel processo di produzione. Durante la fase di perforazione della procedura, il mandrino è un'asta o un albero inserito nel tubo cavo. I mandrini, d'altra parte, contribuiscono alla perforazione, alla precisione dimensionale e alla qualità della superficie. Le fasi del processo sono le seguenti.

• Piercing: Questa è la parte più importante del processo di fresatura a mandrino. Un mandrino perfora la billetta riscaldata e crea un tubo cavo.
• Fresatura di mandrini: Il tubo forato viene poi sottoposto a fresatura a mandrino per garantire la precisione dimensionale. Inoltre, si ottiene un'adeguata qualità della superficie interna.
• Riduzione dello stiramento: Il tubo viene allungato attraverso una macchina riduttrice per ottenere le dimensioni desiderate.

La tecnica della fresatura a mandrino produce tubi senza saldatura di piccolo diametro con grande precisione dimensionale. Il metodo garantisce dimensioni precise e una superficie interna liscia. Questo processo è in realtà più veloce del processo di produzione dei tubi con fresa a tazza Mannesman.

Processo di produzione dei tubi Mannesmann Plug Mill

Questo processo produttivo prende il nome dal suo inventore, Heinrich Mannesmann. Si tratta di un ingegnere tedesco che ha scoperto questo processo alla fine del 19^th secolo. Questo processo di fabbricazione utilizza più strumenti e piercing. Il metodo prevede le seguenti fasi.

• Piercing e allungamento: Un piercer o tappo conico e rotante perfora la billetta riscaldata. La forma e l'allungamento graduale della billetta la trasformano in un tubo d'acciaio senza saldatura.
• Laminazione (mulino a tappo): Il processo utilizza poi un altro mulino a tappo per affinare ulteriormente le dimensioni.
• Avvolgimento e dimensionamento I: Quindi, il processo avvolge e dimensiona il tubo forato per ottenere le dimensioni e lo spessore desiderati.
• Raffreddamento e raddrizzamento: Il tubo allungato e dimensionato viene raffreddato e raddrizzato per uniformità.
• Trattamento termico e dimensionamento II: Dopo il trattamento termico, il processo viene ulteriormente dimensionato per garantire le proprietà meccaniche del tubo. Questa fase prosegue per soddisfare le specifiche richieste.

Il processo di laminazione a tappi Mannesmann è adatto alla produzione di tubi senza saldatura con diametri maggiori. Questo processo garantisce inoltre una migliore integrità strutturale grazie all'impiego di perforazioni ripetute. Questo metodo di perforazione multipla affina le dimensioni del tubo e ne migliora le proprietà meccaniche.

Processo di produzione del tubo senza saldatura forgiato

Questo processo di produzione prevede il riscaldamento e la forzatura di una billetta di acciaio attraverso uno stampo sagomato. Il risultato è la formazione di un tubo d'acciaio senza saldatura. Tuttavia, questo processo di produzione è adatto per ottenere forme trasversali complesse. Inoltre, è famoso per la creazione di un'eccellente finitura superficiale. Il metodo prevede le seguenti fasi:

• Forgiatura: Questa fase utilizza attrezzature per la forgiatura per applicare le forze appropriate. La forgiatura consiste nel modellare il materiale nella forma appropriata del tubo. In genere, si ricorre all'uso di stampi o matrici.
• Dimensionamento e riduzione: Il metallo forgiato viene poi ulteriormente dimensionato e ridotto per ottenere le dimensioni e lo spessore desiderati. Questa fase contribuisce alle proprietà meccaniche finali del tubo senza saldatura.
• Trattamento termico: Il tubo viene sottoposto a trattamento termico per ottimizzarne la microstruttura e le caratteristiche meccaniche. Questa fase migliora anche la forza complessiva, la durata e la resistenza alla corrosione.

Processi di estrusione

Il processo di estrusione nella produzione di tubi senza saldatura offre versatilità nelle forme e nelle dimensioni dei tubi. È anche una soluzione più economica rispetto ad altri metodi. Questo metodo è adatto soprattutto per la produzione di tubi in acciaio di piccole e medie dimensioni. Il processo di estrusione comprende le seguenti fasi di produzione:

• Estrusione attraverso la matrice: La billetta riscaldata viene forzata attraverso una matrice sagomata. Il risultato è la formazione di un tubo d'acciaio senza saldatura con il diametro esterno e le caratteristiche desiderate.
• Allungamento: Il tubo estruso subisce un allungamento. Si tratta di un processo che aumenta la lunghezza del tubo e ne migliora le proprietà meccaniche.

Processo di fabbricazione dei tubi d'acciaio saldati

I tubi saldati in acciaio inox sono utilizzati in un'ampia gamma di settori diversi. Sono ampiamente utilizzati per applicazioni strutturali nell'industria delle costruzioni. Sono anche popolari per il trasferimento di vari gas e liquidi. Inoltre, i tubi saldati sono rinomati nell'industria alimentare e delle bevande per le loro superfici lisce e facili da pulire. Inoltre, questi tubi in acciaio inossidabile sono utilizzati in vari settori.

Anche il processo di fabbricazione dei tubi d'acciaio saldati è di quattro tipi principali. Le diverse industrie manifatturiere utilizzano metodi di fabbricazione specifici in base ai loro diversi requisiti. La procedura comune può essere osservata in tutti e quattro i seguenti metodi di fabbricazione dei tubi saldati in acciaio inossidabile.

• Svolgimento e livellamento: Tutti i processi di seguito descritti iniziano con la sbobinatura dell'acciaio. Queste materie prime si presentano in genere sotto forma di bobine. La livellatrice livella quindi queste bobine e le prepara per la successiva lavorazione.
• Taglio e riavvolgimento: L'acciaio non arrotolato viene tagliato in base al diametro del tubo. Successivamente, il processo riavvolge l'acciaio tagliato per migliorarne la maneggevolezza e l'ulteriore lavorazione.
• Svolgimento e livellamento dell'acciaio tagliato: Questi rotoli di acciaio tagliato vengono inviati a diversi stabilimenti di produzione. Ogni processo inizia con lo srotolamento dell'acciaio tagliato e la sua etichettatura per la fase successiva.
• Formatura di rulli e gabbie: Queste lamiere piane di acciaio sono sottoposte a processi di formatura a rulli e a calibro. Questo processo modella la lamiera tagliata nella forma desiderata del tubo.

Inoltre, le fasi di post-lavorazione sono simili in tutti e quattro i metodi di fabbricazione dell'acciaio inossidabile. Esse sono:

• Post-ricottura: Dopo la saldatura, i tubi d'acciaio saldati vengono sottoposti a processi di post-ricottura. Si tratta di un processo di trattamento termico che migliora le proprietà dell'acciaio.
• Raffreddamento e dimensionamento: I tubi vengono poi raffreddati. Successivamente, il processo di dimensionamento viene implementato per impostare le strutture, assicurando che soddisfino le dimensioni specifiche.
• Raddrizzamento e rivestimento finale: Le fasi finali prevedono la raddrizzatura dei tubi per uniformarli. Inoltre, viene applicato il rivestimento delle estremità per ottenere superfici lisce e uniformi.

Saldatura a resistenza elettrica (ERW)

L'ERW è un metodo popolare per la saldatura dei tubi in acciaio. Comporta l'uso di una corrente elettrica per generare calore. Questo certo livello di calore fa sì che i bordi dell'acciaio si fondano insieme. Il giunto saldato viene creato senza bisogno di materiale di riempimento.

Tuttavia, l'ERW è popolare per la sua efficienza e versatilità. Di conseguenza, sono molto adatti sia per i tubi a parete sottile che per quelli a parete spessa. Questi tubi trovano ampia applicazione in vari settori, tra cui l'edilizia e i trasporti.

Saldatura a fusione elettrica (EFW)

L'EFW è un metodo di saldatura di tubi notevole, utilizzato soprattutto per tubi di diametro maggiore. Il processo è noto anche come saldatura a fascio di elettroni. Utilizza il movimento ad alta velocità del fascio di elettroni diretto verso i bordi. L'energia cinetica di questi movimenti produce un calore estremo e fa fondere il pezzo da saldare. Il risultato è la formazione della saldatura.

L'EFW è famoso per la sua capacità di produrre saldature di alta qualità con eccellenti proprietà meccaniche. Il processo può essere applicato a un'ampia gamma di materiali ed è particolarmente efficace per la saldatura di tubi in acciaio inossidabile e in lega. Uno dei grandi vantaggi dell'EFW è la capacità di gestire tubi più spessi. Di conseguenza, sono molto diffusi nelle applicazioni di industrie pesanti come quella del petrolio e del gas.

Saldatura ad alta frequenza (HFW)

L'HFW utilizza corrente ad alta frequenza per creare calore e unire i tubi in acciaio. Normalmente, si utilizza una frequenza più elevata rispetto all'ERW. In genere, la gamma parte da oltre 70 kHz. Questo metodo di fabbricazione dei tubi in acciaio è adatto alla saldatura di sezioni spesse di acciaio. Pertanto, è diventato una scelta comune per la produzione di tubi utilizzati in applicazioni pesanti.

Il processo di fabbricazione dell'acciaio HFW offre un'eccellente qualità di saldatura e alti tassi di produzione. Un altro grande vantaggio di questo processo è la sua applicabilità a diversi tipi di acciaio. I tubi HFW sono ampiamente utilizzati nel trasporto di petrolio e gas, negli oleodotti e nelle strutture edilizie. Sono anche prevalenti in vari tipi di tubi meccanici e accessori per la costruzione di navi.

Saldatura ad arco sommerso (SAW)

La SAW è tipicamente di due tipi. Uno è quello delle cuciture lunghe (LSAW) e delle cuciture spiralate/elicoidali (SSAW/HSAW). Il processo di fabbricazione dei tubi LSAW (Longitudinal Submerges Arc-Welding Pipe) utilizza la lamiera d'acciaio come materia prima. La modella con la macchina di stampaggio e poi esegue la saldatura ad arco sommerso su due lati.

Il processo di fabbricazione dell'acciaio HFW offre velocità di saldatura elevate e penetrazione profonda. Possono gestire anche produzioni su larga scala.

Conclusione

Chiudiamo il cerchio! Esistono diversi tipi di tecniche di fabbricazione dei tubi in acciaio. Queste varietà possono variare in base a numerosi fattori, come le proprietà del materiale e il budget. Tutte queste procedure di fabbricazione sono comuni in una varietà di settori. Tuttavia, in questo articolo sono stati valutati molti metodi di produzione di tubi in acciaio inossidabile senza saldatura e saldati. Ciascuno di questi tubi può essere prodotto con una delle quattro procedure di fabbricazione dell'acciaio inossidabile.

Ci auguriamo che l'articolo abbia dimostrato le numerose varietà di metodi di fabbricazione dell'acciaio inossidabile. Inoltre, può aiutarvi a determinare il tubo in acciaio inox più adatto al vostro progetto. Tuttavia, se avete bisogno di ulteriore supporto, non esitate a contattarci.