Nahtlose Rohre

Die von Fine Tubes gefertigten Präzisionsrohre beginnen Ihre Reise als nahtlose Strangpressteile in verschiedenen Größen und Fixlängen. Dieses Material wird dann mehrmals verengt, bis es schließlich genau den Kundenvorgaben entspricht. Mit jeder Verengung wird das Rohr geschnitten, gereinigt und wärmebehandelt, bevor es den nächsten Schritt durchläuft.

Bei der Herstellung von nahtlosen Rohren wenden wir hauptsächlich die Verfahren Rohrverengung (oder Pilgern) und Kaltziehen an.

Andere wichtige Schritte nach oder zwischen den Ziehvorgängen sind:

  • Entfetten/Reinigen
  • Glühen
  • Ausrichten
  • Auf Länge schneiden/Entgraten
  • Zerstörungsfreie Prüfungen
  • Beschriftung
  • Verpacken
  • Lieferung

Zusätzliche Bearbeitungsoptionen:

  • Polieren
  • Elektropolieren

Herstellungsmethoden für nahtlose Rohre:

Fine Tubes wendet mehrere Kombinationen verschiedener Herstellungsprozesse an, um die hochwertigen nahtlosen Rohre genau so zu fertigen, wie unsere Kunden sie angefordert haben. Die nahtlosen Rohre aus Edelstahl können in verschiedenen Größen und Formen und aus einem breiten Angebot an Legierungen gefertigt werden. Im Folgenden beschreiben wir die von Fine Tubes angewendeten Methoden.

Rohrverengung oder Pilgern

Dieser Vorgang, der auch als Kaltpilgern oder Rohrrütteln bekannt ist, reduziert die Größe des Metallrohres über drei Dimensionen: den Außendurchmesser, den Innendurchmesser und die Wanddicke. Die erste Verengung verlängert das Rohr üblicherweise um mindestens das Achtfache.

Unsere Kaltpilgerwerkzeuge wurden intern hergestellt und haben eine sehr komplexe Geometrie. Sie wird mit der Finite-Elemente-Analyse (FEA) getestet, was eine genaue und flexible Methode zur Leistungsvorhersage einer Struktur, eines Mechanismus oder Prozess ist, um die Effektivität des Designs und die Qualität der erzeugten Rohre zu verbessern.

Kaltgezogene Rohre

Diese Methode ist der zweite Schritt in der Kaltbearbeitung. Hierbei werden die Rohrmaße reduziert. Bei diesem Verfahren wird das Rohr durch eine Matrize gezogen, die kleiner als das Rohr ist, also muss jedes Rohrende so bearbeitet werden, dass es passt. Es wird vor dem Ziehen „gesenkgedrückt“ oder „angespitzt“. Nach diesem Vorgang kann das Rohrende durch die Matrize passieren und wird auf einen Zugwagen, auch Riemenscheibe genannt, geklemmt, mit dem das Rohr durch die Matrize gezogen wird.

Die Maschine, die für diesen Vorgang verwendet wird, heißt Ziehbank. Bei Fine Tubes gibt es diese in verschiedenen Größen. Immer, wenn ein Rohr weiter verengt wird, wird eine kleinere Ziehbank eingesetzt. Diese Maschinen sind mit verschiedenen Werkzeugen ausgerüstet, sodass sie verschiedene Kaltziehverfahren ausführen können:

Einziehen

Das Einziehen ist die einfachste Ziehmethode. Das Rohr wird durch eine gehärtete Matrize gezogen, die aus poliertem Werkzeugstahl besteht bzw. bei kleineren Größen aus Industriediamant. Mit der passenden Schmierung bei Kontakt zwischen Rohr und polierter Matrizenoberfläche wird es geglättet. Die Rohrinnenfläche wird nicht zurückgehalten, wodurch sich die Wanddicke des Rohres stets erhöht, wenn es gezogen wird. Mit dieser Methode können Verengungen von großen Querschnitten durchgeführt werden.

Stangenzug

Der Stangenzug ist eine der wichtigsten Zwischenstufen beim Ziehen. Hierbei werden Außendurchmesser und Wanddicke gleichzeitig reduziert.

Die kaltgezogenen Rohre werden über eine gehärtete Stahldornstange geladen und dann werden beide durch die Matrize gezogen. In diesem Vorgang wird das Rohr auf die Stange geschoben und die Wanddicke wird verringert. Die Matrize und der Dorn bestimmen die Maße des gezogenen Rohrs, welches dann mit Hilfe von Druckrollen leicht erweitert wird, sodass die Stange entfernt werden kann. Der Stangenzug wird als Zwischenschritt zur Rohrverengung eingesetzt, bevor der endgültige Ziehschritt eingeleitet wird.

Über Stopfen ziehen

Mit dieser Methode werden die qualitativ besten Produkte erzielt. Hierbei werden Außendurchmesser und Innendurchmesser des Rohres gleichzeitig bearbeitet. Ein Stopfen aus hochwertigem Stahl mit einer polierten Oberfläche wird genau in der Mitte der Matrize für den Außendurchmesser platziert. Das Rohr wird dann über den Stopfen geladen, der an einer festen Stange befestigt ist. Da das Rohr durch die Matrize gezogen wird und durch das über den festen Stopfen fließende Metall prägepoliert wird, erhält die Rohrinnenfläche eine hochtolerante Oberflächengüte.

Mit angemessener Schmierung und Vorbereitung weist die Innenfläche nur wenige Defekte auf und kann Güten bis 0,20 Mikrometer Ra erreichen. Daher wird diese Methode oft gewählt, um die Oberflächenqualität an der Rohrinnenseite deutlich zu verbessern.

Wir haben Spezialverfahren für die Herstellung von Ringrohren und geraden Rohren mit den qualitativ hochwertigsten Innenflächen entwickelt und wenden diese besonders bei unseren Halbleiterprodukten und Produkten für die Medizin und Luftfahrttechnik an. Verbesserte Innenflächen bieten mehrere potentielle Vorteile, unter Anderem geringeres Verschmutzungspotential und höhere Sauberkeit sowie verbesserte Leistung unter Hochdruck, was die Ermüdungserscheinungen des Rohres verbessert.

So war zum Beispiel die Fertigung von Wärmetauscherrohren für den Hybridantrieb des Raumgleiters Skylon eine sehr komplexe Aufgabe, die mehrere Verengungen des anfänglichen Rohres mit Hilfe von Stopfenziehen erforderlich machte.

Formen

Metallrohre können sowohl für geschweißte als auch für nahtlose Produkte in fast jede beliebige Profilform gezogen werden. Weitere Informationen finden Sie auf unserer Seite Rohrformen und Profile.

Entfetten/Reinigen

Wir haben unsere Rohrentfettungs- und Reinigungsanlagen kürzlich auf umweltfreundliche Lösungsmittel ohne flüchtige organische Verbindungen umgestellt.

Die Umweltrichtlinien der Europäischen Union haben dazu geführt, dass Lösungsmittel auf Trichloräthylen-Basis für die Entfettung von Metallrohren seit Dezember 2010 nicht mehr erhältlich sind. In Zusammenarbeit mit Fachchemikern und Universitätslabors hat Fine Tubes einen Entfettungsprozess entwickelt, in dem ein nichtflüchtiges, biologisch abbaubares Lösungsmittel zur Entfettung genutzt wird, welches umweltfreundlich ist. Wir nutzen diese Lösung nun für alle Branchen. In Tests hat sich das Produkt als gleich gut, wenn nicht so gar besser als der Vorgang mit Trichloräthylen erwiesen. Des Weiteren hat diese Lösung insgesamt einen geringeren Energieverbrauch.

Dieser Umstieg ist ein großer Fortschritt in der Umweltpolitik von Fine Tubes.

Glühen

Tube annealingDas Glühen homogenisiert das metallurgische Mikrogefüge des Rohres. Da das Korngefüge eines Rohres nach dem Ziehen gestört ist, wird das Material hart und spröde. Um das Rohr nochmals ziehen zu können, muss diese Belastung aufgehoben werden, damit das Material wieder in seinen ursprünglichen Zustand versetzt werden kann.

Beim Glühen wird das Rohr einer kontrollierten Temperatur (bis zu 1200 °C) und Glühzeit ausgesetzt. Während dieses Vorgangs behält das Rohr seine Form, aber die Körner im Mikrogefüge des Rohres bilden wieder ein normales unbelastetes Muster. Das geglühte Rohr ist dann weicher und kann nachgezogen werden.

Für Hochdruckrohre ist eine abschließende Wärmebehandlung nicht erforderlich. Damit bleibt das Material im hartgezogenen Zustand und verbessert so die mechanischen Eigenschaften des Rohres. Fine Tubes nutzt eine Vielzahl an verschiedenen Öfen für den Glühvorgang, wie z. B. Wasserstofföfen zum Blankglühen, Vakuumöfen, Gasöfen, Ringrohrglühöfen und Inline-Glühanlagen.

Wir verfügen über die Nadcap-Zulassung für die Wärmebehandlung gemäß AMS 2750.

Zerstörungsfreie Prüfung und Kontrolle

Bei Fine Tubes werden alle Rohre vor der Lieferung geprüft, um sicherzustellen, dass alle Kundenvorgaben erfüllt wurden. Zu den Standardprüfungen gehören:

  • Materialidentifizierungsprüfung (PMI)
  • Sichtprüfung
  • Maßprüfung
  • Lasermikrometerprüfung

Unser Labor prüft die mechanischen Eigenschaften der Rohrmuster und führt chemische Analysen und Oberflächenprüfungen durch. Die Ergebnisse werden in Prüfzeugnissen festgehalten.

Je nach Komplexität der Spezifikationen können dann weitere Prüfungen durchgeführt werden, welche sich in zerstörende und zerstörungsfreie Prüfungen (NDT) unterteilen lassen.

Zerstörende Prüfung

Dazu gehören Zugversuche, Härteprüfungen, Biegeversuche, Abflachungsversuche, Aufweitungsversuche und metallurgische Untersuchungen. Diese Prüfungen werden an Proben von jeder Charge durchgeführt.

Zerstörungsfreie Prüfung (NDT)

Hierzu nutzen wir die Wirbelstromprüfung und die Ultraschallprüfung. Fine Tubes führt außerdem Drucktests in Öl oder Wasser durch bis zu maximal 2000 bar (28.000 psi) für Ringrohre und maximal 1600 bar (23.200 psi) für gerade Rohre sowie Luft-unter-Wasser-Tests, bei denen die Ringrohre in einem Wasserbehälter untergetaucht werden und bis zu 207 bar (3.000 psi) geprüft werden. Radiografische Prüfungen (Röntgenuntersuchung) und magnetische Permeabilitätsprüfungen werden auch eingesetzt.

Genauere Informationen zu den einzelnen Prüfmethoden bei Fine Tubes finden Sie auf unserer Seite Prüfungen.

Polieren/spitzenloses Schleifen (optional)

Die Methoden Polieren und spitzenloses Schleifen werden nur eingesetzt, wenn die Spezifikationen dies erforderlich machen. Das Polieren ist eine ästhetische Optimierung, welche die Oberflächengüte von geschweißten und nahtlosen Rohren verbessert. Das spitzenlose Schleifen ist ein hochpräziser Vorgang, bei dem nur von der Außenfläche eines nahtlosen Rohres Material abgetragen wird. Diese Methode bringt das Rohr nicht nur auf den gewünschten Außendurchmesser, sondern verleiht auch der Oberfläche eine enorm hohe Qualität.

Elektropolieren (optional)

Dieser elektrochemische Vorgang wird verwendet, um die Oberflächenglätte der Rohrinnenseite von geraden Rohren weiter zu verbessern. Es wird damit eine Oberflächenrauheit von nur 0,1 Mikrometer (4 Mikrozoll) Ra erreicht.

Beschriftung

Alle Produkte erhalten Aufdrucke mit für den Auftrag relevanten Informationen (z. B. Schmelzennummer, Maße, Material und Teilenummer). Diese Angaben werden auch entlang aller ausgelieferten nahtlosen und geschweißten Produkte gedruckt.

Verpackung

Nahtlose gerade Rohre oder Ringrohre werden einzeln von Hand eingewickelt, um sicherzustellen, dass die hohe Qualität des Materials erhalten bleibt und keine Schäden in den letzten Produktionsschritten entstehen. Unsere Präzisionsrohre können entweder in mit Wachspapier ausgelegten Holzkisten, verstärkten dreiwändigen tonbeschichteten Kisten oder normalen Pappkartons und -röhren versandfertig geliefert werden. Geschweißtes Material wird größtenteils auf verschieden große Holz- oder Stahltrommeln gewickelt und dann mit Lamiflex bedeckt und für die Lieferung bereitgestellt. Wenn gewünscht, können wir Rohre auch mit Endkappen für die Innen- oder Außenseite versehen.

Lieferung

Fine Tubes kann den Transport und die Lieferung Ihrer Rohre (einschließlich Sonderlieferungen) bis zu Ihrer Tür arrangieren. Wir exportieren derzeit in über 30 Länder weltweit und nutzen die Incoterms® als unsere internationalen Rahmenvorschriften für die Lieferung.

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