Come produrre tubi in acciaio CDW per applicazioni di precisione

I materiali tubolari utilizzati nelle applicazioni di precisione sono soggetti a requisiti eccezionalmente severi in termini di tolleranza dimensionale, finitura superficiale e stabilità strutturale.Tubo in acciaio CDW-un-tubo di acciaio di precisione saldato a resistenza elettrica (ERW) trafilato a freddo-viene prodotto utilizzando tubi ERW ad alta-frequenza come base. Attraverso un processo di trafilatura a freddo multi-passaggio a freddo-che utilizza mandrini interni, il materiale viene sottoposto a una precisa riduzione del diametro, assottigliamento delle pareti e finitura del foro interno.

Questo processo è ulteriormente migliorato dalla ricottura brillante e dalla raddrizzatura di precisione, ottenendo infine tolleranze dimensionali a livello di micron-. Di conseguenza, CDW Steel Tube è un componente critico nei campi in cui la precisione dimensionale è fondamentale-come i cilindri idraulici e gli alberi di trasmissione automobilistici.

Scelta dei tubi ERW

La materia prima è costituita da nastri di acciaio laminati a caldo-di alta-qualità-a basso-carbonio o acciaio inossidabile-che, dopo il taglio longitudinale, vengono immessi in una linea di produzione ERW. I nastri di acciaio selezionati sono soggetti a rigorosi controlli per quanto riguarda la deviazione dello spessore e il profilo del nastro; i risultanti tubi saldati devono presentare una microstruttura di saldatura uniforme, nonché un'ovalità ed un'eccentricità dello spessore delle pareti estremamente basse, stabilendo così la precisione geometrica ideale e l'integrità della saldatura richieste per i successivi processi di trafilatura a freddo.

Preparazione dell'acciaio per la trafilatura

Le billette dei tubi saldati vengono sottoposte a un processo di trattamento sequenziale-che comprende decapaggio, fosfatazione e saponatura-per rimuovere le incrostazioni superficiali e formare una densa pellicola lubrificante, riducendo così l'attrito durante il processo di trafilatura. Successivamente, le billette vengono tagliate a lunghezze precise e le loro estremità vengono pressate per garantire l'inserimento regolare del mandrino, stabilendo così condizioni iniziali pulite e dimensionalmente uniformi per una trafilatura a freddo di precisione.

Processo di formatura di tubi in nastri di acciaio

Il materiale base ERW utilizzato nella produzione viene sottoposto alla formazione iniziale del tubo tramite un processo continuo di formatura di nastri di acciaio. Il nastro di acciaio viene continuamente piegato a freddo-attraverso una serie di rulli di formatura, avvolgendosi gradualmente in un tubo cilindrico garantendo al tempo stesso che i bordi adiacenti siano perfettamente allineati.

Per soddisfare i rigorosi requisiti della produzione di tubi di precisione, durante l'intero processo vengono utilizzate apparecchiature di monitoraggio dimensionale a ciclo chiuso-per eseguire correzioni in tempo reale-sulla rotondità del tubo grezzo. Ciò garantisce che la concentricità del tubo grezzo formato soddisfi gli standard richiesti, creando così una base tubolare uniforme e stabile per le successive operazioni di saldatura e trafilatura a freddo-.

Processo di saldatura continua

Utilizzando la saldatura a induzione o a contatto ad alta-frequenza, i bordi del tubo grezzo vengono rapidamente riscaldati alla temperatura di saldatura e successivamente consolidati da rulli di compressione per formare un cordone di saldatura continuo. La zona di saldatura viene immediatamente sottoposta alla rimozione delle bave interne ed esterne nonché alla ricottura in linea-; questo processo elimina le microstrutture fragili e dure, garantendo che la resistenza e la tenacità del cordone di saldatura corrispondano a quelle del materiale di base, soddisfacendo così i requisiti di grave deformazione durante la trafilatura a freddo.

Processo di disegno di precisione

La trafilatura a freddo del mandrino è un processo fondamentale per migliorare la precisione del tubo ed eliminare tracce di cordone di saldatura; costituisce inoltre la tecnologia chiave che distingue i tubi in acciaio CDW (Cold Drawn Welded) dai tradizionali tubi ERW (Electric Resistance Welded). Un tubo grezzo pre-trattato viene montato su un lungo mandrino e riunito attraverso una matrice in carburo.

Sotto il forte vincolo dello stampo, il diametro esterno del tubo viene ridotto, mentre il suo foro interno viene definito e lucidato dal mandrino, ottenendo così contemporaneamente la riduzione del diametro, la riduzione dello spessore della parete e la finitura della superficie interna in un unico passaggio.

Raggiungere la precisione dimensionale

Sfruttando matrici di precisione e una velocità di trafilatura stabile, i tubi trafilati a freddo- possono raggiungere una tolleranza del diametro esterno di ±0,05 mm, una tolleranza dello spessore della parete di ±0,03 mm e una rugosità della superficie interna di Ra inferiore o uguale a 0,8 μm. L'imbutitura a mandrino multi-corregge efficacemente le piccole irregolarità nella billetta del tubo, migliorando significativamente la rettilineità, ottenendo così una precisione controllata a livello di micron.

Ricottura per alleviare lo stress

L'incrudimento indotto dalla trafilatura a freddo deve essere eliminato mediante ricottura lucida non-ossidante. In un forno continuo che utilizza un'atmosfera protettiva di azoto-idrogeno, il tubo viene sottoposto a ricottura di ricristallizzazione per alleviare completamente le tensioni residue, ripristinare la duttilità e regolarne la resistenza e la durezza. Inoltre, la superficie rimane brillante e pulita-priva di strati decarburati-fornendo così una billetta strutturalmente uniforme per il processo di dimensionamento finale.

Dimensionamento e stiratura

Una volta completato il processo di ricottura, il materiale procede alle fasi di dimensionamento e raddrizzatura per correggere ulteriormente errori di rettilineità e rotondità. Successivamente, passa attraverso una macchina raddrizzatrice multi-rullo per perfezionarne la rettilineità entro 0,5 mm/m, eliminando così deformazioni di flessione e torsione e garantendo che il tubo soddisfi i rigorosi standard di consistenza dimensionale e rettilineità richiesti per l'assemblaggio di precisione.

Ispezione e test

Tutti i tubi finiti vengono sottoposti al rilevamento automatico dei difetti tramite correnti parassite o ultrasuoni, all'ispezione dimensionale completa e all'esame visivo della superficie per eliminare difetti come crepe e pieghe. Allo stesso tempo, viene condotto un campionamento casuale per prove di trazione, durezza, appiattimento e svasatura per verificare le proprietà meccaniche e l'adattabilità del processo, garantendo così che ogni tubo mantenga uno standard di qualità costante.
 

Personalizzazione per esigenze di precisione

Personalizzata per specifiche-condizioni operative di utilizzo finale, è disponibile una suite completa di soluzioni-tra cui qualità di acciaio personalizzate, cromatura interna, lavorazione finale specializzata (come pressatura, svasatura e scanalatura) e rigoroso controllo della pulizia. Dalla composizione della materia prima all'imballaggio finale, il produttore impiega una catena di processo flessibile per soddisfare le specifiche uniche di ciascun cliente in merito a tolleranze, finitura superficiale e prestazioni, fornendo così un supporto tecnico veramente integrato.

I tubi CDW sono ampiamente utilizzati nei sistemi automobilistici, nei componenti meccanici, nelle linee idrauliche e in varie applicazioni ingegneristiche. Nel settore automobilistico, vengono spesso utilizzati nelle linee dei freni idraulici, nelle linee dell'olio per trasmissioni di precisione e nei manicotti delle aste dei pistoni degli ammortizzatori.

Nel campo delle macchine edili, è-adatto per l'uso come cilindri idraulici e componenti pneumatici di precisione. Inoltre, funge da componente fondamentale nelle macchine utensili di precisione, nella strumentazione e nelle apparecchiature di automazione-applicazioni in cui è richiesta una precisione estremamente elevata nell'adattamento dei tubi-sostituendo efficacemente alcuni tipi di tubi di acciaio di precisione senza saldatura e consentendo ai clienti di controllare efficacemente i costi di approvvigionamento.

La produzione di precisione diTubo in acciaio CDWcostituisce un sistema completo e interconnesso caratterizzato da un controllo di qualità a più livelli-. Il processo inizia con la saldatura a resistenza elettrica, seguita dalla formatura del tubo e dalla saldatura continua; i tubi vengono poi sottoposti a trafilatura a freddo su mandrino, seguita da trattamento termico, dimensionamento, raddrizzatura e controllo rigoroso. Al termine di queste fasi, il tubo risultante presenta un'eccezionale precisione dimensionale, qualità superficiale e proprietà meccaniche.