آموزش خمکاری لوله فولادی

خمکاری لوله فولادی یکی از حساس‌ترین و در عین حال پرکاربردترین فرآیندها در صنایع مختلف از جمله تأسیسات ساختمان، سازه‌های فلزی، خودروسازی، مبلمان شهری، نرده‌سازی، گلخانه، اسکلت‌های سبک و حتی صنایع نفت و گاز است. انجام اشتباه در این کار نه تنها باعث اتلاف مواد اولیه و هزینه می‌شود بلکه می‌تواند استحکام کل سازه را به خطر بیندازد و در مواردی منجر به ترکیدگی یا نشتی در سیستم شود. شرکت امید لیزر با بیش از پانزده سال تجربه در برش لیزری و خمکاری دقیق لوله و پروفیل این مقاله کامل را برای همه افرادی که می‌خواهند این مهارت را به صورت حرفه‌ای یاد بگیرند آماده کرده است. هدف ما این است که شما بعد از خواندن این مطلب بتوانید خمکاری را با کیفیت بالا و بدون هیچ نقصی انجام دهید.

انواع روش‌های خمکاری لوله فولادی

هر روش خمکاری برای شرایط خاصی مناسب است و انتخاب اشتباه می‌تواند کل پروژه را خراب کند. در ادامه هر روش را با جزئیات کامل و مثال‌های عملی توضیح می‌دهیم.

خمکاری سرد بدون پرکننده

این روش ساده‌ترین و سریع‌ترین راه است که در آن لوله بدون هیچ ماده پرکننده‌ای داخل دستگاه قرار می‌گیرد و فقط با فشار قالب خم می‌شود. برای لوله‌های نازک (ضخامت کمتر از 2 میلی‌متر) و شعاع خم بزرگ (بیشتر از 5 برابر قطر لوله) استفاده می‌شود. مثلاً در ساخت پایه میز و صندلی‌های فلزی یا دستگیره‌های ساده از این روش استفاده می‌کنند. مزیت اصلی آن سرعت بسیار بالا و عدم نیاز به عملیات اضافی است اما در شعاع‌های تنگ دیواره داخلی لوله چین می‌خورد و دیواره خارجی نازک می‌شود که باعث کاهش شدید استحکام می‌گردد. به همین دلیل فقط برای کارهای تزئینی و غیرسازه‌ای توصیه می‌شود.

خمکاری سرد با پرکننده

این روش حرفه‌ای‌ترین و پرکاربردترین روش در کارگاه‌های ایرانی است. لوله را کاملاً با ماسه خشک و تمیز، نمک صنعتی، رزین کم‌ذوب یا موم مخصوص پر می‌کنند تا دیواره داخلی حمایت شود و از له‌شدگی و چین‌خوردگی جلوگیری گردد. برای شعاع خم متوسط تا کوچک (2 تا 4 برابر قطر) و لوله‌های با ضخامت متوسط بهترین نتیجه را می‌دهد. مثلاً در ساخت نرده‌های راه‌پله، حفاظ پنجره، قفسه‌های صنعتی و پایه‌های گلخانه از همین روش استفاده می‌شود. شرکت امید لیزر در کارگاه خود از ماسه سیلیسی مخصوص با دانه‌بندی 0.3 تا 0.8 میلی‌متر استفاده می‌کند که کاملاً خشک و الک‌شده است تا هیچ فضای خالی باقی نماند و خم کاملاً صاف و بدون چین دربیاید.

خمکاری گرم

در این روش لوله را با مشعل یا کوره تا دمای 850 تا 950 درجه سانتی‌گراد گرم می‌کنند تا نرم شود سپس بلافاصله خم می‌نمایند. برای لوله‌های بسیار ضخیم (بالای 4 میلی‌متر) و شعاع خم خیلی کوچک (کمتر از 2 برابر قطر) که با روش سرد امکان‌پذیر نیست استفاده می‌شود. مثلاً در ساخت لوله‌های انتقال نفت و گاز، مبدل‌های حرارتی و سازه‌های سنگین صنعتی کاربرد دارد. بعد از خمکاری حتماً باید عملیات تنش‌زدایی حرارتی (آنلینگ) انجام شود تا لوله شکننده نشود و ترک برندارد. این روش نیاز به مهارت بسیار بالا و تجهیزات ایمنی کامل دارد.

خمکاری با دستگاه CNC

جدیدترین و دقیق‌ترین روش است که تمام مراحل به صورت تمام اتوماتیک و با برنامه کامپیوتری انجام می‌شود. زاویه خم، شعاع، تعداد خم‌ها و حتی سرعت حرکت قالب از قبل در نرم‌افزار تنظیم می‌شود. دقت زاویه تا 0.1 درجه و تکرارپذیری 100 درصد دارد. شرکت امید لیزر با داشتن چندین دستگاه CNC لوله‌خم از برندهای معتبر ایتالیایی و آلمانی قادر است سفارش‌های انبوه با تلورانس بسیار پایین را تولید کند. این روش برای ساخت قطعات خودرو، دوچرخه، تجهیزات پزشکی و مبلمان مدرن ایده‌آل است.

ابزارها و تجهیزات لازم برای خمکاری حرفه‌ای

انتخاب ابزار مناسب نیمی از موفقیت کار است. در ادامه تمام ابزارهای مورد نیاز را با جزئیات معرفی می‌کنیم.

دستگاه خم لوله دستی

برای کارهای کارگاهی کوچک و لوله‌های تا قطر 50 میلی‌متر مناسب است. مدل اهرمی ساده و ارزان است اما نیروی زیادی از اپراتور می‌گیرد. مدل هیدرولیکی دستی با جک هیدرولیک کار را بسیار راحت‌تر می‌کند. شرکت امید لیزر این دستگاه‌ها را برای مشتریان خود که کارگاه کوچک دارند نیز تأمین می‌کند.

دستگاه خم لوله هیدرولیک برقی

نیروی بسیار بیشتری نسبت به مدل دستی دارد و برای لوله‌های تا قطر 150 میلی‌متر کاربرد دارد. مجهز به پمپ هیدرولیک برقی، قالب‌های قابل تعویض و سیستم کنترل فشار است. سرعت کار را چند برابر می‌کند و خستگی اپراتور را به حداقل می‌رساند.

دستگاه خم لوله CNC تمام اتوماتیک

گران‌ترین اما دقیق‌ترین دستگاه است که چندین محور همزمان دارد و می‌تواند خم‌های سه‌بعدی پیچیده ایجاد کند. دارای سیستم روغن‌کاری خودکار، سنسورهای ایمنی و نرم‌افزار طراحی سه‌بعدی است. امید لیزر با این دستگاه‌ها سفارش‌های خاص معماری و صنعتی را انجام می‌دهد.

قالب و دنباله (Mandrel) حرفه‌ای

قالب خارجی شعاع خم را تعیین می‌کند و باید از فولاد CK45 یا فولاد ابزار سخت‌کاری‌شده باشد. دنباله داخلی (مندرل) از چند مفصل تشکیل شده و از له‌شدگی دیواره جلوگیری می‌کند. برای هر قطر و ضخامت لوله قالب و دنباله جداگانه لازم است.

مواد پرکننده با کیفیت

ماسه سیلیسی خشک و الک‌شده، نمک صنعتی ریز، رزین کم‌ذوب (Cerrobend) و موم مخصوص بهترین گزینه‌ها هستند. ماسه باید در کوره 200 درجه کاملاً خشک شود تا در حین خم منفجر نشود.

مراحل کامل و دقیق خمکاری لوله فولادی با روش پرکننده

1. انتخاب و بررسی لوله لوله باید کاملاً صاف و بدون درز جوش ضعیف باشد. لوله‌های درزدار ERW فقط برای خم‌های ملایم مناسب هستند. با کولیس ضخامت دیواره را در چند نقطه چک کنید.
2. طراحی و محاسبه دقیق شعاع خم حداقل 3 برابر قطر خارجی باشد. طول قسمت صاف قبل و بعد از خم را محاسبه کنید تا بعد از خمکاری به اندازه دلخواه برسید (به دلیل کشش مواد باید کمی بلندتر برش دهید).
3. برش دقیق لوله با اره لنگ یا دیسک الماسه برش دهید. لبه‌ها را با سنگ یا فایل پخ بزنید تا در قالب گیر نکند.
4. بستن یک سر لوله با درپوش چوبی یا فلزی محکم یک سر را ببندید و با چکش چند ضربه بزنید تا کاملاً بسته شود.
5. پر کردن کامل با ماسه ماسه خشک را به تدریج بریزید و مدام با چکش آهنی یا میله بلند بکوبید تا هیچ فضای خالی نماند. وقتی صدای کوبیدن تغییر کرد یعنی لوله کاملاً پر شده است.
6. بستن سر دیگر و علامت‌گذاری سر دیگر را هم محکم ببندید و محل دقیق شروع و پایان خم را با ماژیک ضدآب علامت‌گذاری کنید.
7. تنظیم دستگاه و قالب قالب و دنباله را متناسب با قطر و شعاع انتخاب کنید. فشار دستگاه را بر اساس ضخامت لوله تنظیم نمایید.
8. انجام خمکاری آرام و یکنواخت به هیچ وجه تند خم نکنید. حرکت باید کاملاً یکنواخت باشد. در خم‌های 90 درجه بهتر است در دو یا سه مرحله انجام دهید.
9. خارج کردن ماسه درپوش‌ها را باز کنید و لوله را عمودی بگیرید تا ماسه بیرون بریزد. برای ماسه‌های چسبیده می‌توانید با هوای فشرده یا ویبره کمک بگیرید.
10. شستشو و کنترل کیفیت لوله را با آب و برس بشویید. با شابلون شعاع، زاویه و بیضی شدن مقطع را چک کنید. سطح داخلی و خارجی نباید هیچ چین یا ترکی داشته باشد.

نکات طلایی و حرفه‌ای که کارگاه‌های بزرگ رعایت می‌کنند

• همیشه قبل از خمکاری لوله را با روغن مخصوص روانکاری کنید تا اصطکاک کاهش یابد.
• در فصل سرد ماسه را گرم کنید تا رطوبت جذب نکند.
• برای لوله‌های استیل ضدزنگ فقط از دنباله برنجی یا تفلون استفاده کنید تا خط نیفتد.
• بعد از هر 50 خم قالب و دنباله را چک کنید و در صورت نیاز سنگ بزنید.
• برای خم‌های پشت سر هم (مثل نرده راه‌پله) از دستگاه‌های چندقالبه استفاده کنید تا دقت حفظ شود.
• برای جلوگیری از بیضی شدن مقطع همیشه از دنباله چندمفصلی استفاده نمایید.

اشتباهات رایج و خطرناک که باید از آن‌ها دوری کنید

• پر نکردن کامل لوله با ماسه → چین شدید و له‌شدگی
• خمکاری سریع و یکباره → ترک در دیواره خارجی
• استفاده از ماسه مرطوب → انفجار بخار داخل لوله و پارگی
• انتخاب شعاع خم خیلی کوچک → نازک شدن دیواره و ترکیدگی در فشار
• عدم روانکاری قالب → خط و خش روی لوله
• خمکاری بدون تنش‌زدایی در روش گرم → شکنندگی و شکست ناگهانی

جمع‌بندی

خمکاری لوله فولادی هنری است که با رعایت دقیق اصول فنی، انتخاب ابزار مناسب و تمرین مداوم به سطح حرفه‌ای می‌رسد. شرکت امید لیزر با داشتن پیشرفته‌ترین دستگاه‌های CNC و تیم متخصص آماده است تا پروژه‌های خمکاری شما را با بالاترین کیفیت و دقت انجام دهد یا در صورت نیاز مشاوره رایگان و تأمین تجهیزات ارائه کند. با رعایت نکات این مقاله شما هم می‌توانید خم‌هایی کاملاً صاف، بدون چین و با استحکام کامل ایجاد کنید.

سوالات متداول