Как согнуть алюминиевую трубу

При строительстве или проведении ремонтных работ часто возникает необходимость согнуть трубу. Порой данная процедура просто необходима при установке или ремонте водопровода, теплых полов или системы водяного отопления. Вы, конечно, можете приобрести уже изогнутые куски трубы, но цена алюминиевых труб, что уже изогнуты, высока, поэтому и возникает необходимость произведения гибки самостоятельно.

Содержание:

1. Понятие изгибания труб
2. Основы процесса сгибания
3. Приспособления для изгиба труб
4. Методы сгибания алюминиевой трубы
   • Гибка проталкиванием
   • Гибка прокаткой
   • Гибка откатыванием
   • Гибка давлением
5. Изгибание алюминиевой трубы в домашних условиях
6. Рекомендации при процессе сгибания

Понятие изгибания труб

Каким образом происходит сгибание алюминиевой трубы? У вас дома или на даче может заваляться трубогиб - специальный инструмент, благодаря которому можно придать трубе необходимую форму. Если такой инструмент отсутствует, приходится искать другие способы, которые также применяются в домашних условиях. Но давайте сначала разберемся с основами сгибания металлических труб.

Сегодня металлические конструкции из гнутых труб широко используются в строительной отрасли. Изгибание позволяет получить изделия нужной формы и необходимых размеров. Процедура представляет собой изгибание прямых тонкостенных труб под определенным углом и осуществляется путем сжатия внутренних и растяжения внешних слоев металла.

Наружные слои при этом растягиваются и удлиняются, а внутренние - сжимаются и укорачиваются. По длине неизменным остается только нейтральный слой, который лежит у симметричных изделий посередине, на равном расстоянии от всех сторон, а у несимметричных изделий - проходит через центр тяжести.

При изгибании труб не применяется сварка и другие способы соединения, которые воздействуют непосредственно на структуру металла, не снижая долговечность и прочность изделия. Изготовление металлических конструкций из гнутых труб позволяет уменьшить количество литых элементов и резьбовых соединений. Гнутая форма позволяет воде, газу и другим субстанциям по трубам проходить легко. Помимо этого, получиться обеспечить более надежную герметизацию труб, что самым положительным образом сказывается на сроке эксплуатации изделия.

Гибка труб является достаточно сложным технологическим процессом, потому что при изгибании деформируется металл. Однако если неправильно согнуть металл, могут возникнуть многочисленные микротрещины, из-за чего металлоконструкции становятся гораздо менее прочными и надежными. Использование в строительстве гнутых элементов очень актуально, так как процедура гибки труб позволяет изготавливать жесткие металлические конструкции, которые отличаются высокими эргономическими характеристиками и привлекательным внешним видом.

Методом изгибания можно получить надежные и качественные водосточные желоба, заборные секции, коньки крыш, перила, отводы и декоративные элементы, которые используются при строительстве самых разнообразных объектов. Ручную гибку труб производят в горячем и холодном состоянии при помощи специальных приспособлений. Чтобы предотвратить образование складок в местах изгиба и овальность сечения, процедуру проводят с использованием наполнителей: масла, мелкого сухого песка и прочих легко удаляемых веществ.

Трубы, что имеют диаметр до 20 миллиметров, изгибают в холодном состоянии на ручном трубогибе, который крепят к верстаку при помощи плиты и ступицы. Располагается на оси ступицы неподвижный ролик с хомутом, который закрепляется в скобе с рукояткой. Трубу, которая подлежит гнутью, принято вставлять между двумя роликами таким способом, чтобы в хомут вошел ее конец. Затем поворачивают рукояткой скобу вокруг неподвижного ролика-шаблона, пока на требуемый угол не изогнется труба.

Гибку труб в горячем состоянии применяют обычно для труб, которые имеют диаметр больше 100 миллиметров. При гибке труб с наполнителем изделие предварительно подвергают отжигу, размечают, один конец закрывают пробкой. Затем заполняют трубу мелким сухим песком, что просеян через сито с ячейками около 2 миллиметров, уплотняя его постукиванием по изделию. При нагреве более мелкий песок спекается и к стенкам трубы пригорает. Заполнив трубу уплотненным песком, второй конец трубы забивают деревянной пробкой, что имеет отверстия для выхода газов, которые образуются при нагреве песка внутри трубы.

Трубу принято нагревать паяльной лампой или с помощью пламени газовой горелки до образования вишнево-красного цвета. Трубу при перегреве охлаждают до того же цвета. Изгибание рекомендуется производить с одного нагрева, потому что металл при повторном нагреве ухудшает свои качества. Нельзя допускать возникновения перегрева отдельных участков труб.

Основы процесса сгибания

Гнутым называется отрезок, который имеет один или несколько согнутых отводов. Сгибание в одной плоскости имеет следующие виды - утки, калачи, отводы и скобы. Отводом является деталь, которая согнута под углом 45, 60, 90 и 135 градусов. Ее часто задействуют при поворотах трубопровода. Здесь нужно знать, что чем большим будет радиус кривизны отвода, тем более плавным будет сам отвод.

Деталь, которая имеет две согнутые части под углом 135 градусов, называется уткой. Величину отступа в строительстве называют вылетом. Такие детали широко используются, когда деталь, которая присоединяться к трубопроводу, лежит не на одной поверхности с трубой. Также утка может оказаться полезной при обходе преград.

Скоба - это деталь, наделенная тремя согнутыми частями. Как правило, центральный угол равен 90 градусам, а крайние по 135 градусов. Такую деталь обычно задействуют при обходе другой трубы.
Деталь, которая имеет форму правильной полуокружности, называется калачом. Она может заменить два отвода. Также калач часто используют, чтобы соединить два нагревательных прибора, которые располагаются один над другим при подводках к приборам.

Каждая труба имеет выпуклую наружную поверхность, поэтому после изгиба металл может растянуться, а стенки трубы утончиться. Учитывайте также, что на вогнутой части изгиба металл сожмется. Самой ненадежной частью трубы является шов, поэтому его следует размещать в слое между выпуклой и вогнутой линиями внешней поверхности трубы.

Имеется в виду, что плоскость, которая проходит через шов и ось трубы, должна быть перпендикулярной поверхности изгиба. Алюминиевые трубы с диаметром 15 и 20 миллиметров должны иметь минимальный радиус изгиба  - не менее удвоенного внешнего диаметра трубы, а с диаметром более 25 миллиметров - не меньше утроенного внешнего диаметра.

Приспособления для изгиба труб

Чтобы правильно выбрать устройство для сгибания труб, нужно иметь некоторое представление о самом процессе сгибания и его проблемных местах. Также следует учесть конкретные задачи, с которыми должно справиться оборудование.

При обработке всевозможных труб специалисты часто сталкиваются с трудностями, например, с появлением царапин или других дефектов на поверхности, с разрывами тонких стенок или растяжением трубы, со сплющиванием круглого сечения, а также утяжкой или возникновением гофрированных участков внутри. Для того чтобы избежать образования дефектов, нужно правильно выбрать инструмент.

В современном мире существует множество различных вариантов сгибания и инструментов, с которыми нам и предстоит разобраться. Обычно трубы гнут в тисках, в специальном трубном прижиме или других самодельных инструментах. Для гибки алюминиевых труб можно использовать различные виды трубогибов, специальные машинки или плоскопараллельные пластины. Наиболее часто используют трубогибы, которые являются очень востребованными в строительной области.

Они могут обладать универсальным действием или специальным для конкретного вида труб, которые имеют конкретные размеры и материю. Как правило, оборудование приобретается сразу под определенные диаметры труб, чтобы инструмент смог прослужить очень долго и надежно. Сегодня рынок полон различными видами трубогибов и специальных станков, поэтому подбор подходящего оборудования является довольно простым.

Тем более, вы можете изготовить инструмент самостоятельно или произвести гибку алюминиевых труб без помощи специального оборудования. Трубогибы принято классифицировать на три категории - ручные, полуавтоматические и гидравлические. Каждый из них имеет свой принцип действия. Ручные трубогибы предназначены для легко гнущихся металлов, которые имеют маленький диаметр и стенки.

Гидравлические станки используют для применения на постоянной основе, они являются более сильными и надежными. Полуавтоматические трубогибы могут сгибать трубы даже с двух сторон одновременно. Такой инструмент наделен повышенной надежностью и производительностью, часто применяется для труб с большим диаметром и толстыми стенками.

При любом способе гибки следует помнить, что труба измеряется только после сгибания. Измерение трубы перед процессом сгибания называется подготовительным этапом. Также существуют специальные инструменты для отрезки, обработки законцовок трубы и ее поверхности, реже применяется перфорация, калибровка и гидроформовка труб.

Методы сгибания алюминиевой трубы

Для изгибания различных труб могут использоваться разные способы, не зависимо от стоимости алюминиевых труб. Основные методы - это гибка методом проталкивания, гибка методом прокатки, гибка методом обкатки и гибка давлением. При этом может использоваться разное оборудование.

Гибка проталкиванием

Гибка проталкиванием задействуется для получения пологих сгибов, например, арки, дуги и т.д. Подобный метод наделен ограничением по минимальному радиусу получаемой кривизны, который должен равняться пяти-шести диаметрам трубы, проталкиваемой между роликами, один из которых выполняет отклоняющуюся функцию.

По расположению отклоняющегося ролика можно определить кривизну итогового изогнутого участка. Сгибание способом проталкивания является менее точным, нежели остальные способы, поэтому часто возникает потребность в проведении тестовых сгибов, которые позволят определить механические характеристики конкретного металла. Часто этот метод используют для труб с тонкими стенками диаметром до 100 миллиметров.

Трубы большего размера сгибают методом прокатки. Часто гибка методом проталкивания используется для изготовления декоративных элементов, например, перил, мебели, интерьера, оград и подобных предметов. Как правило, такой метод существует в виде отдельной функции в трубогибочных станках.

Гибка прокаткой

Гибка прокаткой реализуется в трехроликовых трубогибах. Процесс сгибания осуществляется путем прокатывания заготовки между тремя роликами. Все ролики являются приводными и перемещают заготовку. Положение роликов позволяет определить получаемую кривизну гибки.

Такой метод имеет еще меньшую точность, но одно важное преимущество - возможность многоразового прокатывания, что позволяет постепенно приблизиться к требуемой форме изделия. Гибка прокаткой требует определенных навыков. Данный подход будет очень удобным при изгибе заготовок, которые имеют большое сечение.

Гибка откатыванием

При гибке методом откатывания труба обкатывается вокруг ролика с фиксированным диаметром при помощи внешнего воздействия. Для этого применяется перемещающийся ролик или подвижная планка. Труба не должна нигде закрепляться. Данный способ можно использовать в большом количестве трубогибочных станков.

Гибка откаткой происходит без дорна. Поэтому с малыми радиусами такой подход обычно не применяют, чтобы избежать сжимания трубы. Как правило, минимальный радиус гибки должен равняться 2,5 или больше. Также труба не должна иметь строгих требований к овальности в местах сгибания.

Гибка давлением

Гибка давлением предполагает использование пресса со штампами определенной формы. В этом случае труба должна принять заданную форму под воздействием внешнего давления. Но такой способ наделен внешними ограничениями, которые связаны с дороговизной пресс-форм и разбросом пружинящих свойств заготовки.

Изгибание методом давления используется в том случае, когда помимо сгибания, труба должна подвергнуться еще какие-то изменениям, например, небольшому сплющиванию. Такой способ часто задействуется в ручных изгибочных конструкциях, которые имеют изогнутую матрицу под конкретный радиус трубы и привод с отвесной матрицей, который прижимает к ней трубу.

Вместо внешнего усилия можно использовать внутреннее, которое осуществляется гидроформовкой. Для этого металл необходимо уложить в форму, а внутрь подать жидкость под большим напором, который сможет прижать трубу к стенкам формы. Такой метод является очень точным, но отличается высокой ценой.

Изгибание алюминиевой трубы в домашних условиях

Согнуть алюминиевую трубу не так просто, как произвести соединение алюминиевых труб, но сделать это вполне возможно. Существует множество технологий для сгибания металлических труб. При процессе сгибания медной трубы ее необходимо предварительно набить песком, чтобы избежать трещин и других неправильных деформирований. Благодаря песку даже в месте сгибания сохраняется круглая форма сечения. Но медь является жестким металлом, а вот алюминий гораздо мягче.

1. Для сгибания алюминиевой трубы можно задействовать газовую горелку. Но учтите, что для оцинкованных труб такой подход применять не следует. Работа начинается с прочного фиксирования трубы, которую необходимо предварительно прогреть в месте изгиба. Чтобы проверить готовность алюминиевой трубы к изгибанию, необходимо поднести к месту нагрева обычный листок бумаги. Если он воспламенится или задымит, это верный признак того, что труба готова к изгибанию. Для стальных заготовок таким показателем является цвет нагреваемого металла, который должен сделаться ярко-красным.
2. Часто приходится сгибать квадратные трубы с небольшим сечением. Для этого можно задействовать две опоры и резиновую киянку. Опоры послужат в качестве основания для двух концов трубы, а резиновой киянкой мы будем изгибать трубу. Перед этой процедурой необходимо набить трубу песком. В зимний период вместо песка можно задействовать воду, которая замерзнет на морозе и сыграет роль демпфирующего каркаса. После этого труба надежно закупоривается деревянными кольями. Профильная труба сгибается также точно. Для обеспечения максимально правильной форм, внутрь трубы к месту изгиба помещается пружина хорошего качества, которая привязывается проволокой, чтобы ее можно было вытащить впоследствии.
3. Сейчас популярны так называемые трубогибы-арбалеты. Они могут согнуть алюминиевую трубу, продавливая ее на сгибе. Автоматические трубогибы являются наиболее удобными и простыми в использовании. Необходимо просто выставить необходимый угол сгиба, положить трубу в инструмент и свести рукоятки.
4. Но если у вас под рукой нет трубогиба, можно использовать плоскопараллельную пластину, которая имеет специальный паз для сгибания труб, а также специальный хомут для их закрепления. В этом случае процесс сгибания будет очень простым. Но гнуть на таком устройстве можно трубы, что имеют диаметр не более четырех сантиметров.
5. Вы также можете гнуть трубы, используя металлическую плиту, которая имеет просверленные и одинаковые по диаметру отверстия, в которые необходимо вставить штифты и выставить их под определенный радиус изгиба. Такой способ подойдет для труб любого диаметра и любого радиуса сгиба. Но сгибание короткой трубы потребует больше усилий.
6. Самый простой прием используют, если металл является не слишком твердым. До места будущего сгиба необходимо вставить пружину, затем перегнуть трубу на колене и вытащить пружину за длинную проволоку. Пружина в этом случае будет удерживать стенки трубы.
7. Наиболее популярным инструментом для сгибания является станок Вольнова. При помощи этого трубогиба можно проводить сгибание труб диаметром в 15, 20 и 25 миллиметров. Причем это можно делать в виде утки, скобы, отвода или калача. При таком подходе длинная сторона трубы кладется под хомут верстака, а место проведения изгиба смазывается машинным маслом.

Рекомендации при процессе сгибания

При изгибании алюминий имеет свойство растягиваться и сжиматься, поэтому в месте сгиба труба может треснуть или поломаться. Но такой исход можно предотвратить. Если вы будете применять некоторые нехитрые приемы, то сможете хорошо справиться с поставленной задачей.

1. При выборе метода сгибания алюминиевой трубы обязательно учитывайте требуемый радиус сгиба, диаметр, материал, вес алюминиевой трубы и толщину стенок. Также помните о качестве и достижении необходимой четкости при конкретных условиях производства.
2. Изделие необходимо сгибать в пределах допуска технологии по внешнему диаметру и толщине стенки. Следует избегать таких нежелательных факторов, как сплющивание поперечного сечения или трещины на внутренней части сгиба. Если вы собираетесь менять форму трубы в холодном состоянии, помните, что может произойти наклеп материала и возникнуть вредное остаточное напряжение.  
3. Если вы хотите сделать небольшой радиус сгиба, следует сгибать алюминий ближе к концам, так как в середине труба гнется гораздо сложнее.
4. При сгибании трубы вы можете использовать устройство для холодного сгибания с растяжением, которое приведет к смещению нейтральной оси по направлению сгиба. Такой подход поможет уменьшить риск образования на сгибе гофрированной поверхности. На станке труба закрепляется по краям, после подвергается растяжению и сгибается путем передвижения гибочного устройства.
5. Если вы хотите согнуть тонкие трубы, можно использовать вышеописанный способ. Он также отлично подойдет для придания изделию определенной формы, когда труба должна сгибаться в одной плоскости при большом допуске по внешнему диаметру.
6. Если вы хотите сохранить стенки металла устойчивыми, стоит задействовать сгибание за счет внутреннего гидростатического давления. Для этого на концы алюминиевой трубы надеваются специальные заглушки, одна из которых обладает парубком для подачи внутрь полости рабочего масла.
7. Когда металл наполнится жидкостью, в стенках возникнет напряжение, которое повысит пластичность металла. После этого необходимо подвести гибочный аппарат к середине трубы, который согнет ее и придаст нужную форму в необходимом месте.

Теперь вы знаете, как согнуть алюминиевую трубу. Выбор подходящего приспособления или метода сгибания является довольно простым, но вам следует помнить о диаметре и материале сгибаемой трубы. В случае использования неподходящего метода сгибания, итог может оказаться очень печальным: вы рискуете испортить трубу и поломать инструмент. Мы надеемся, что вышеперечисленные способы помогут вам выбрать наиболее подходящий вариант и выполнить грамотное сгибание алюминиевой трубы.