Biegen und Kalandrieren von Rohren, Rohrabschnitten und Profilen als alternative Lösung zu Schweißarbeiten
In diesem Artikel vergleichen wir Rohrbiegen mit Rohrschweißen. Das Schweißen, ein Standardverfahren im Stahlbau, ist für die Rohrbearbeitung häufig unentbehrlich. Schweißen ist jedoch sehr teuer. Was das Verfahren so kostspielig macht, sind vor allem die zahlreichen Kontrollen, die notwendig sind, um sicherzustellen, dass die Schweißarbeiten korrekt durchgeführt wurden. Dank des Rohrbiegens ist es zum Glück möglich, auf Schweißarbeiten zu verzichten oder diese zumindest zu reduzieren. Und das mit einer beachtlichen Zeitersparnis und Einsparung der Rohrbearbeitungskosten.
Ende der 50er Jahre entstanden in Italien die ersten Betriebe, die Rohrbiegemaschinen herstellten. Obwohl es schon seit mehr als sechzig Jahren auf die Metallrohrverarbeitung spezialisierte Unternehmen gibt, wird sich eine Erhöhung der Nachfrage nach gebogenen Stahlrohren erst in den letzten zwanzig Jahren entwickeln.
Der Hauptfaktor, der diesen Anstieg ermöglicht hat, ist sicher die Zunahme der Produktionskapazität der auf die Rohrbiegung spezialisierten Unternehmen, wie eben Tecnocurve. Es gibt mindestens vier Aspekte, die zu dieser Produktivitätserhöhung beigetragen haben:
- eine bessere Biegequalität, dank der Einführung VOLLELEKTRISCHER CNC-Maschinen
- die Verbesserung der Ästhetik des von diesen Maschinen stammenden gebogenen Rohres
- eine Zunahme des Bekanntheitsgrades dieser Bearbeitung, auch dank der digitalen Kanäle
- die Möglichkeit, die Produktionskosten zu reduzieren
Schweissen des stahlrohres
Das Schweißen von Stahlrohren und -profilen ist eine seit dem Mittelalter bekannte Verbindungstechnik. Sie besteht aus der Verbindung zweier Metallteile des Stahlrohres mittels ihrer Verschmelzung oder der Zufuhr von zusätzlichem Material, das, wenn es in der Nähe der zu verbindenden Seiten geschmolzen wird, diese endgültig verbindet.
Das Schweißen kann praktisch in allen Bereichen angewandt werden, welche die Verbindung von Metallrohren erfordern. In den meisten Fällen ist es undenkbar, den Schweißvorgang zu ersetzen. In der Tat können viele Faktoren einen perfekten und dauerhaften, langfristigen Schweißvorgang negativ beeinflussen. Einige davon sind:
- das Schweißverfahren
- die Zeichnung der Verbindungsstelle
- die Sauberkeit der Verbindungsstelle
- die Anwesenheit von Rissen
- die Auswahl von Zusatzwerkstoffen
- die Fehlerhaftigkeit der Schweißnaht
- der Schutz vor Oxidationserscheinungen
Wann ersetzt die rohrbiegung das schweissen
Aufgrund der oben genannten Risiken war es nötig, eine Lösung zu finden, welche die im Zusammenhang mit dem Rohrschweißen auftretenden Risikofaktoren verringern könnte. Das ermöglicht einerseits die Beschleunigung des Produktionsprozesses, und andererseits die Reduzierung der Produktionskosten.
Die Lösung besteht darin, das Schweißen des Stahlrohres durch sein Biegen und Kalandrieren zu ersetzen. Das ist auch bei Aluminiumrohren möglich, einer Legierung, auf die sich Tecnocurve im Laufe der Jahre spezialisiert hat, insbesondere in den Sektoren Automobil, Schiffsausstattung, städtische Fahrzeuge und Maschinen mit Kabinen.
Das Biegen und Kalandrieren sind Biegeprozesse, bei denen Metallrohre, dank CNC-Rohrbiegemaschinen im ersten Fall und Kalander im zweiten Fall, um eine Matrix gebogen oder durch ein Walzenwerk mit drei Rollen geführt werden.
Diese Prozesse bestimmen die Form des Rohres.
Außer einer Anfangsuntersuchung zur Materialqualität und dem realisierbaren Biegeradius bestehen die einzigen anderen Kontrollen, die bei einem gebogenen Rohr durchgeführt werden müssen, darin, die Biegequalität und den dimensionalen Aspekt zu überprüfen (wobei letztere auch beim Schweißen durchgeführt werden muss). Die Kontrollen dienen dazu, zu überprüfen, ob die Biegung mit den Kundenspezifikationen übereinstimmt.
Eine andere Besonderheit, die das Rohrbiegen gegenüber dem Rohrschweißen favorisiert, ist die Veränderung der mechanischen Eigenschaften des Metalls, die das Schweißen bestimmt. Während sie beim Rohrbiegen unverändert bleiben, da es sich hier um eine Kaltverformung des Rohres handelt, ändern sich die mechanischen Eigenschaften des Rohres beim Schweißen aufgrund der für das Schmelzen notwendigen Temperaturerhöhung. Folglich weist das geschweißte Rohr eher Risse auf als das gebogene. Das gilt hauptsächlich, wenn das Schweißen nicht nach allen Regeln der Kunst erfolgt ist.
Ein konkreter fall (und ein zufriedener kunde)
Im Folgenden ist ein konkreter Fall beschrieben, bei dem das Rohrbiegen einem unserer Kunden, der sich auf den Bau von Industrieanlagen im Nahrungsmittelbereich spezialisiert hat, ermöglicht hat, die Anzahl der Bearbeitungen, die Produktionskosten und die Fertigungsüberwachung zu reduzieren.
Anfangs schnitt der Kunde die Rohrabschnitte zuerst mit dem Laser und schweißte sie dann, um ein einziges Stück zu formen (erste Abbildung). Dank unserer Arbeit wird dieser Rohrabschnitt jetzt nicht mehr geschnitten und geschweißt, sondern einfach gebogen (zweite Abbildung).
Die Reduzierung der Laserschnitte hat auch eine beachtliche Reduzierung der Produktionszeit und folglich auch der Kosten bewirkt. Die Durchführung von zwei Schweißdurchgängen nach allen Regeln der Kunst (ohne Risse, dicht, sauber) ist viel kostspieliger als eine CNC-Rohrbiegemaschine auszustatten.
Das gilt vor allem dann, wenn die Menge der zu bearbeitenden Teile sehr hoch ist. Ein anderer Punkt, der zu beachten ist, ist der ästhetische Aspekt des Rohres, der beim gebogenen Rohr entschieden besser ist als beim geschweißten. Das Biegen anstatt des Schweißens hat die Einführung innovativer Lösungen in alle Bearbeitungsbereiche mit gebogenen Rohrabschnitten ermöglicht. In diesen Fällen wird das Rohr ein echtes Designelement, so wie es typisch für Aluminiumrohre im Bereich der Stadtmöblierung ist.
Es ist jedoch nicht möglich, komplett auf das Schweißen zu verzichten. Nach dem Biegen wird es ohnehin notwendig sein, den gebogenen Rohrabschnitt mit den ganzen Elementen (Buchsen, Platten oder anderen Rohren) zu verbinden, die das Endprodukt bilden.
Schlussfolgerungen
Wie wir gesehen haben, kann das Biegen in manchen Fällen den Schweißprozess ersetzen. Es muss jedoch klargestellt werden, dass es von Fall zu Fall notwendig ist, alle Aspekte hinsichtlich der Bearbeitung eines Metallrohres zu bewerten. Dazu gehören:
- die Menge der zu biegenden/schweißenden Rohre
- die Bedeutung des ästhetischen Aspekts
- die Bedeutung der Dichtheit des Rohres (bei einem geschweißten Rohr besteht immer die Gefahr, dass es langfristig Risse aufweist; ein gebogenes Rohr würde das Problem lösen)
- verschiedene Planungsbewertungen seitens des Kunden.
Um den Produktionsprozess des Kunden zu unterstützen, nutzt Tecnocurve einen fortschrittlichen Schweißbereich, mit dem es möglich ist, diese Bearbeitung exakt an den zu biegenden Materialien, d.h. Stahl, Edelstahl und Aluminium, durchzuführen.
Die von uns hauptsächlich durchgeführten, durch bestimmte Bescheinigungen qualifizierten Schweißverfahren sind:
- Lichtbogenschweißen
- WIG-Schweißen
