В сортамент алюминиевых труб входят изделия, различные по техническим характеристикам

Алюминиевые изделия благодаря пластичности податливы любым механическим воздействиям. Согнуть алюминиевую трубу довольно просто даже в домашних условиях, при этом она останется целой и невредимой. Довольно лишь соблюсти некоторые особенности этой операции.

Что такое процесс сгибания и как согнуть алюминиевую трубу

При сгибании прямой алюминиевой трубы под каким-либо углом происходит деформация структуры металла, а именно — внутренний слой профиля сжимается, а внешний растягивается. Так как алюминий имеет достаточно низкую плотность, то сгибание наименьшим образом травмирует изделие. Легированный алюминий обретает большую плотность в процессе производства, поэтому такие марки трубных изделий гнутся не так легко.

Гибкость позволяет монтировать из алюминиевых труб конструкции самых замысловатых форм, сохраняя сечение и целостность заготовок. Сам процесс сгибания происходит вручную, при помощи нехитрых приспособлений, либо с использованием специализированных механизмов, с применением разогрева заготовки или в холодном состоянии. Все зависит от размера, вида и структуры изделия, толщины стенок, сложности выгибаемых форм.

Есть 4 основных вида гибки алюминиевой трубы (одна плоскость): отвод, скоба, утка, калач. Заготовка с двумя сгибами в 135 град. – это утка, с тремя сгибами – это скоба (угол в центре 90 град., по краям 135 град.), с изгибом в полуокружность – калач, со сгибом в 45-135 град. – это отвод. При гибке нужно руководствоваться такими правилами:

• если алюминиевая труба имеет сварной шов, то сгибать ее нужно так, чтобы шов не проходил ни по вогнутой, ни по выпуклой линии сгиба (перпендикулярно сгибаемой поверхности);
• если диаметр изделия составляет 15-20 мм, то радиус сгиба должен быть не меньше величины внешнего диаметра, умноженного на 2;
• если диаметр заготовки свыше 25 мм, то радиус сгиба должен быть не меньше величины внешнего диаметра, умноженного на 3.

Алюминий — очень мягкий металл, и несоблюдение правил сгибания приведет к разрыву трубы

Совет! Какой бы вариант гибки ни был выбран, главная задача – избежать трещин, надломов, сплющивания, сморщивания вогнутой части. Это значит выбрать правильный метод и инструмент, соблюдать правила безопасности при гибке в домашних условиях.

Чем поможет трубогиб

Трубогиб – общее название специальных устройств с различным принципом действия, применяемых для ручной или станочной гибки труб и профильных, и круглых, как в домашних условиях, так и в профессиональных мастерских.

С помощью ручного трубогиба гнут алюминиевые пластичные тонкостенные изделия с малым диаметром. Среди них:

• рычажный трубогиб (станок Вольнова) – заготовка закладывается в форму, где под воздействием рычажной силы изгибается без нагревания. Форма сделана под определенный диаметр;
• арбалетный трубогиб – заготовка закрепляется в конструкции, где гнущий сегмент продавливает середину трубы в противоположную концам сторону;
• пружинный трубогиб – в трубу закладывается пружина, необходимого диаметра, и после нагревания заготовки, либо холодным способом производится изгиб, после чего пружина вынимается.

Станочная гибка призвана сгибать заготовки разнообразных диаметров и форм с минимальным риском повреждения. Это электромеханические и гидравлические механизмы, обеспечивающие точный результат сгибания согласно заданным параметрам. Такое оборудование обеспечивает следующие методы изгибания:

• метод проталкивания – сгибание путем толкания алюминиевой трубы (Ø до 100мм) между роликами трубогиба, где один из роликов выполняет функцию отклонения. Изгиб получается дугообразный с минимальным радиусом искривления (радиус изгиба равен диаметру трубы, умноженному на 6);
• метод проката – сгибание путем прокатывания алюминиевой трубы (Ø от 10мм до 100мм) через гибочные ролики, которые подбираются строго под диаметр изгибаемого изделия. Такую операцию можно выполнить с помощью трехвалкового трубогиба, который выполняет сгибание кольцом, спиралью, дугой. Используется как для круглого, так и для прямоугольного профиля. Прокатывание проделывают несколько раз;
• метод обкатывания – сгибание путем воздействия обкатной головки трубогиба. Шар головки прогибает трубу под давлением, а где нет давления, труба прогибается в противоположном направлении. Нагревание не применяется. Во избежание сжатия заготовки минимальный радиус изгиба должен быть равен 3 радиусам трубы;
• метод сгибания давлением — сгибание путем прессовки штампами (деформация извне) или гидроформованием (деформация изнутри путем подачи воды или масла в трубу под давлением, изделие выгибается в границах формы).

Трубогиб даже самой простейшей конструкции в разы снижает риск порчи заготовки при гибке

Как согнуть алюминиевую трубу в домашних условиях

Для начала необходимо определить марку трубы, диаметр и толщину стенки. Если решено гнуть алюминиевые конструкции дома и не единожды, то без ручного трубогиба не обойтись. Купить такое приспособление сейчас не составит труда, выбор очень большой. Соорудить элементарный трубогибочный станок или стенд также возможно.

Есть также несколько способов, как согнуть алюминиевую трубу без трубогиба в домашних условиях. Такие методы подходят для небольших объемов работ.

Способ 1. Заполнить трубу просеянным, сухим, мелким песком, концы заглушить чопами, медленно сгибать заготовку (можно даже вручную), закрепив один конец в хомут. Согнуть заготовку и высыпать песок. Песок позволит сохранить округлость сечения, а в условиях минусовой температуры его может заменить вода, заледеневающая в трубе. После сгибания нужно поместить готовую деталь в тепло, чтобы лед растаял.

Способ 2. Если труба не пластичная (дюралюминий), то используем способ 1 с песком и газовую горелку. Закрепить трубу одним концом в тисках, разогреть равномерно участок сгиба (250 о С). Поднести к разогретому месту кусочек бумаги, если он дымится, изделие готово к сгибанию. Сгибать медленно. Нельзя допускать многократного нагрева одного и того же участка заготовки.

Способ 3. Изготовить из дерева плоский полукруглый шаблон (толщина больше диаметра заготовки) с нужным радиусом сгиба, закрепить его на плоскости струбцинами или болтами. Рядом с шаблоном крепится доска такой же толщины с уклоном, так, чтобы труба плотно легла между ними. Заложить трубу одним концом к направляющей доске касательно полукруга, второй ее конец загибать вдоль шаблона. Использовать такой метод можно для пластичных труб любого сечения Ø до 40мм. Способ применим для сгибания большим радиусом.

Заполнение трубы обычным песком позволяет гнуть ее вручную без риска повредить или сломать заготовку

Способ 4. Заполнить трубу песком по способу 1, концы заготовки кладем на две опорных, устойчивых плоскости, так, чтобы место сгиба было на весу. Резиновой киянкой формируем нужный изгиб в месте, которое не прилегает к опорам. Способ хорошо подходит для изделий квадратного сечения.

Способ 5. Поместить в участок сгиба заготовки стальную пружину меньшего диаметра, к концу которой привязать проволоку. Согнуть трубу до нужной формы и вытащить пружину, потянув за проволоку. Место сгиба можно разогреть при необходимости.

Важно! Длина трубы после сгибания может поменяться, поэтому необходимый отрезок трубы следует формировать после гибки.

В домашних условиях или специализированных мастерских согнуть алюминиевую трубу своими руками или при помощи трубогиба сегодня не вызовет затруднений. Главное выполнить процесс гибки профессионально, а для этого нужно сделать правильный выбор метода и приспособления, знать материал и измеримые данные трубы.

Гибка прессованных алюминиевых профилей

Прессованные алюминиевые профили подвергают гибке с применением одного из следующих четырех основных методов [1-3]:

• Роторная гибка
• Трехроликовая гибка
• Гибка растяжением
• Прессовая гибка

Минимальный радиус гибки

Минимальный радиус гибки алюминиевого профиля, при котором на нем еще не возникают трещины и другие повреждения, в значительно степени зависит от механических свойств алюминиевого сплава. Основными ограничивающими факторами для достижения малого радиуса гибки, являются относительное удлинение материала профиля и разница между пределом текучести и пределом прочности материала. Чем выше относительное удлинение материала и чем больше разница между его пределом текучести и пределом прочности, тем большую степень пластической деформации он сможет выдерживать без разрушения.

Алюминиевые сплавы применяемые для гибки

Лучшие показатели по пластическим свойствам и способностью к гибке имеют марки алюминия и сплавы серий 3ххх и 5ххх. Профили из сплавов серий 2ххх и 7ххх обладают высокой прочностью и малой пластичностью и поэтому редко подвергаются гибке. Сплавы серии 6ххх, например, сплавы 6060 и 6063, имеют достаточно высокие пластические свойства. Поэтому их часто применяют для изготовления гнутых деталей и изделий.

Состояния алюминиевых сплавов для гибки

Гибку алюминиевых профилей, например, из сплавов 6060 и 6063, можно производить на уже упрочненном алюминиевом сплаве (состояния Т5 и Т6), однако только при достаточно большом радиусе гибки. При гибке на малые радиусы обычно применяют профили в отожженном состоянии или в «полуупрочненном» состоянии Т4 – «закалка и естественное старение». Если для готовых гнутых профилей необходима высокая прочность, то их полное термическое упрочнение производят после выполнения операции.

Если алюминиевые профили в состоянии Т4 производятся большими партиями, то нужно обеспечить, чтобы интервал времени между гибкой первого и последнего профиля в партии не был слишком длинным. Дело в том, что свежие профили в состоянии Т4 продолжают естественно набирать прочность в течение довольно длительного времени. Если этот интервал будет слишком длинным, то параметры гибки этих профилей, придется существенно корректировать, особенно при малых радиусах. Поэтому часто для обеспечения хорошей повторяемости операции гибки, алюминиевые профили подвергают отжигу.

Гибка, анодирование и порошковая окраска

Гибку алюминиевых профилей обычно производят до операции анодирования, так как хрупкий анодный слой при гибке может растрескиваться, особенно на участках, которые подвергаются растяжению. Порошковое покрытие может выдерживать гибку на большие радиусы, например, при изготовлении арок для окон и дверей методом трехроликовой гибки. Однако при малых радиусах гибки, на порошковом покрытии могут возникать повреждения, явные или скрытые. Скрытые повреждения могут проявляться через некоторое время в виде пониженной коррозионной стойкости.

Роторная гибка

Роторная гибка, является наиболее популярным методом гибки алюминиевых профилей. Этим методом производят, например, гибку профилей для рам окон пассажирских вагонов. Эта технология позволяет получать малые углы, и обеспечивает хорошую повторяемость размеров гнутых деталей.

Деталь закрепляется на массивном поворотном ролике (рисунок 1). Ролик и ползун имеют форму профиля, который подвергается гибке. Профиль поворачивается вместе с поворотным роликом, поэтому этот метод иногда называют гибкой с наматыванием. В процессе гибки, наружная часть профиля подвергается растяжению, а внутренняя – сжатию. Для того, чтобы предотвратить образование на профиле царапин и вмятин ролик и ползун изготавливают из полимерного материала, обычно, фторопласта.

Рисунок 1 – Роторная гибка [3]

Трехроликовая гибка

Роликовую гибку алюминиевых профилей применяют для больших радиусов гиба, например, арочных окон и дверей. Профиль прокатывается несколько или много раз между двумя нижними приводными роликами и вертикальным прижимным роликом (рисунок 2). Обычно для управления роликовой гибочной машиной применяют числовое программное управление (ЧПУ). Ролики для этой машины, изготавливают обычно из полимерных материалов.

Рисунок 2 – Трехроликовая гибка [3]

Гибка растяжением

Технология гибки растяжением, дает очень высокую точность. Что очень важно, при изготовлении трехмерной формы гнутого профиля [1]. По схеме деформирования это скорее формовка, чем гибка. Поэтому этот метод часто называют формовкой растяжением.

Профиль устанавливается между двумя зажимами и затем постепенно натягивается на неподвижную матрицу заданной формы (рисунок 3). Форма этой матрицы соответствует форме поперечного сечения профиля. Металл растягивается до верхнего предела пластичности и поэтому влияние упругой отдачи является незначительным.

Стоимость такого оборудования довольно высокая. Такой метод гибки-формовки алюминиевых профилей применятся в автомобильной промышленности, например, при изготовлении бамперов и элементов рамы.

Рисунок 3 – Гибка растяжением [3]

Прессовая гибка

Прессовая гибка, подходит для простой гибки больших партий алюминиевых профилей (рисунок 4). Гнутый профиль получают путем приложения усилия механического или гидравлического пресса на гибочную матрицу. Верхняя и нижняя матрицы имеют форму, которая задает форму гнутого профиля. Эти матрицы могут быть стальными или пластиковыми.

Рисунок 4 – Прессовая гибка [3]

Упругая отдача

Явление упругой отдачи является частой причиной несоответствия размеров согнутого профиля заданным размерам. Упругая отдача является результатом упруго-пластического деформирования материала профиля (рисунок 5). Гибочная машина изгибает профиль на заданный угол α₂. После снятия изгибающего момента профиль «отпружинивает» на угол Δα. Этот угол Δα и называют углом упругой отдачи. Упругую отдачу обычно компенсируют гибкой профиля на угол, который больше заданного угла α₂ на определенную величину. Эту величину перегиба определяют экспериментально или с помощью расчетов.

Рисунок 5 – Упругая отдача при гибке профилей [2]

Основными факторами, которые влияют на величину упругой отдачи, являются:

• Модуль упругости материала
• Предел текучести материала
• Коэффициент деформационного упрочнения материала
• Размеры поперечного сечения профиля
• Радиус гибки.

Источники:

1. Design Manual, SAPA, 2014.

2. TALAT 3706 – European Aluminium Association, 1996

ООО «Алюком»
г. Москва, ул. Нагатинская, д. 16, стр. 9, офис 2-5

Тел.: +7 (495) 268 0444
E-mail: info@alucom.ru

Производство и склад: Калужская обл., г. Малоярославец, ул. Калужская, 64.

Технология гибки алюминиевого профиля

Содержание

Арочные конструкции в архитектуре

А́РКА (французское «arc», итальянское «агсо» произошло от латинского «arcus» — «дуга, изгиб») — тип архитектурной конструкции, которая выполняет дугообразное перекрытие проема — пространства между двумя опорами. Конструкция полуциркульной арки и свода возникла в древней Месопотамии и потом успешно применялась во всех архитектурных стилях, слегка меняя свою форму. С развитием цивилизации арка стала символом небесного свода, прохождение через арку означало новое, духовное рождение человека. Вот почему использование арочных и круглых окон и арочных дверей в архитектуре здания всегда выгодно отличает его среди других строений и придает ему особый вид. С появлением в современном строительстве светопрозрачных гибких пластиков (сотового и монолитного поликарбонатов) использование арочных несущих конструкций, соответствующих главному достоинству пластиков — возможности быть изогнутым по криволинейной поверхности, стало еще более массовым. Это позволяет архитекторам создавать самые разнообразные формы не только для кровельных светопрозрачных конструкций (козырьков, галерей, атриумов, и др.), но и для вертикальных фасадных конструкций, где в качестве заполнения применяются стеклопакеты с молированным (изогнутым) стеклом.

Оборудование для гибки алюминиевого профиля

Материалы, применяемые в современных оконных и витражных конструкциях, позволяют получить изогнутую деталь с минимальными затратами. В процессе гибки заготовка профиля подвергается холодному деформированию посредством обработки на профилегибочном станке. Заготовка проходит через несколько фигурных роликов заданного калибра, по геометрии повторяющих поперечный контур профиля. Профилегибочные станки классифицируют по количеству роликов и по ориентации роликов в пространстве: в горизонтальной или в вертикальной плоскости. По количеству роликов (или валков) станки бывают трехроликовые и четырехроликовые.

Схема трехроликового станка представляет собой трехточечную систему, через которую проходит заготовка профиля: две точки — ролики Р1 и Р2, вращающиеся в одном направлении и одна точка – ролик Р3, вращающийся навстречу – см. рис. 1. Оси роликов Р1 и Р2 находятся на одной линии и в результате вращения, производят горизонтальную подачу профиля со скоростью V1 к подвижному ролику Р3, который в перпендикулярном направлении создает изгибающее давление на профиль со скоростью V2. Изменяя расстояние между роликами Р1 и Р2 изменяется радиус гиба профиля.

Профили с малыми радиусами гиба гнут за несколько проходов. После каждого прохода заготовке придается заданная кривизна дуги, все более приближающаяся к требуемой форме профиля, и только при последнем проходе профиль получается с требуемым радиусом гиба.

Четырехроликовые станки используются для гибки профилей, которые имеют сложную криволинейную форму, а так же форму спиралей или кругов. Конструкция таких станков, отличается тем, что два ведущих ролика подают заготовку, а еще два ролика изгибают заготовку. Необходимый радиус гибки, настраивается компьютером или вручную при помощи вращения рукояток.

На рис. 2 изображен профилегибочный станок с вертикальным расположением роликов. Вертикально перемещающийся ролик, задающий радиус гибки, имеет гидравлический привод. Изменяя расстояние между нижними роликами, оператор может работать как со сложным (оконным) профилем (максимально раздвинутое положение роликов), так и с металлическим профилем (среднее положение роликов) и прокатом (ближнее положение роликов). При этом автоматически пересчитываются радиусы гибки и гибочные ролики перемещаются в нужные положения.

На изображенном на рис. 3 профилегибочном станке с горизонтальным расположением роликов три ролика имеют свой собственный привод, поэтому на станке можно без труда гнуть профили большого сечения. Размеры роликов позволяют подвергать высокоточному изгибу профили высотой до 300 мм. Гидравлический привод управляется через электроклапаны, цифровое табло указывает величину подачи с точностью до 0,1 мм.

Большинство современных профилегибов оснащены программным управлением, которое представляет собой передвижной пульт управления со встроенным промышленным ПК и сенсорным дисплеем. Программное управление позволяет быстро и комфортно программировать операции на станке. Возможности программного обеспечения позволяют производить гибку по нескольким радиусам, осуществляя, в случае необходимости, плавный переход от дуги с заданным радиусом к прямой линии, или аппроксимировать эллипс. Графическое представление обрабатываемой заготовки позволяет визуально контролировать программируемые параметры.

Сменные ролики

Непосредственное воздействие на алюминиевый профиль в процессе гибки осуществляют ролики, которые изготавливают из стали или из высокопрочных полимеров (полиамид 6, полиэтилен, полиацеталь, капролон) – см. рис. 4.

Ролики из стали имеют больший срок службы, но и применяют их в основном для гибки неокрашенного профиля. Ролики из полимеров, применяемые для гибки алюминиевых профилей и профилей ПВХ, имеют соответственно меньший вес, высокую устойчивость к коррозии и обладают большими антифрикционными свойствами. Самое важное, при их использовании не повреждается лицевая поверхность изделий, то есть можно гнуть окрашенные профили. Ролики из полимеров легче обрабатываются, следовательно, имеют более низкую стоимость, чем ролики из стали.

Общий вид алюминиевых профилей оконных серий и применяемые для их гибки ролики изображены на рис. 5-6. На рис. 5 показан однокамерный профиль оконной серии S50 без терморазрыва. На рис. 6 показан комбинированный профиль оконной серии S70 с терморазрывом. В обоих случаях помимо самого профиля рамы или створки необходимо гнуть еще и профиль штапика.

Гибка алюминиевого оконного, дверного и фасадного профиля для остекления

На нашем трехвалковом профилегибочном станке мы производим гибку оконных, дверных и стоечно-ригельных систем алюминиевых профилей. Радиус гибки оконных, дверных и стоечно-ригельных алюминиевых систем профилей может быть как постоянный, так и переменный. Данные системы профилей применяются в том числе и для производства алюминиевых окон и витражей, дверей и входных групп из алюминиевых профилей, а также при остеклении зданий и сооружений стоечно-ригельной системы алюминиевых профилей.

Фирмы производители данных алюминиевых профильных систем компании: АЛЮТЕХ, ТАТПРОФ, SCHUCO, REYNAERS, СИАЛ, АГРИСОВГАЗ, РЕАЛИТ, NEWTEC.

Сборочный разрез конструкций с гнутыми алюминиевыми профилями для установки и остекления АРОЧНЫХ проемов:

Рис 1.1 Оконная конструкция с профилями без терморазрыва (холодная серия) под арочное стекло или стеклопакет

Рис 1.2 Оконная конструкция с профилями с терморазрывом (теплая серия) под арочный стеклопакет

Рис 2.1 Дверная конструкция с профилями без терморазрыва (холодная серия) под арочное стекло или стеклопакет

Рис 2.2 Дверная конструкция с профилями с терморазрыва (теплая серия) под арочный стеклопакет

Рис. 3.1 Конструкция с гнутым ригелем под арочный стеклопакет

Рис. 3.2 Конструкция с гнутой стойкой под арочный стеклопакет

Сборочный разрез конструкций с гнутыми алюминиевыми профилями для установки и остекления проемов с МАЛИРОВАННЫМ (вогнутым или выпуклым) стеклом или стеклопакетом:

Рис. 4.1 Оконные конструкции профилями без терморазрыва (холодная серия)

Рис. 4.2 Оконная конструкция с профилями с терморазрывом (теплая серия)

Рис. 5 Конструкция с гнутым ригелем под малированный (гнутый) стеклопакет

Рис. 6 Конструкция с гнутой стойкой под малированный (гнутый) стеклопакет

Варианты гибки оконных, дверных и стоечно-ригельных систем алюминиевых профилей:

Рис. 7 Гибка штапика по радиусу

Рис. 8 Гибка оконной рамыбез термовставки по радиусу под арочную конструкцию

Рис. 9 Гибка оконной рамы без термовставки под конструкцию с малированным стеклом

Рис. 10 Гибка оконной рамы с термовставкой по радиусу под арочную конструкцию

Рис. 11 Гибка оконной рамы с термовставкой по радиусу под конструкцию с малированным стеклом

Рис. 12 Гибка оконного импоста без термовставки по радиусу под арочную конструкцию

Рис. 13 Гибка оконного импоста с термовставкой по радиусу под арочную конструкцию

Рис. 14 Гибка оконной створки без термовставки по радиусу под арочную конструкцию

Рис. 15 Гибка оконного импоста с термовставкой по радиусу под конструкцию с малированным стеклом

Рис. 16 Гибка оконного импоста без термовставки под конструкцию с малированным стеклом

Рис. 17 Гибка оконной створки с термовставкой по радиусу под арочную конструкцию

Рис. 18 Гибка дверной рамы без термовставки по радиусу под арочную конструкцию

Рис. 19 Гибка дверной рамы с термовставкой по радиусу под арочную конструкцию

Рис. 20 Гибка дверной створки без термовставки по радиусу под арочную конструкцию

Рис. 21 Гибка дверной створки с термовставкой по радиусу под арочную конструкцию

Рис. 22 Гибка стойки по радиусу под арочную конструкцию

Рис. 23 Гибка стойки по радиусу под конструкцию с малированным стеклом

Рис. 24 Гибка ригеля по радиусу под арочную конструкцию

Рис. 25.1 Гибка ригеля по радиусу под конструкцию с малированным стеклом

Рис. 25.2 Гибка ригеля по радиусу под конструкцию с малированным стеклом

Рис. 26 Гибка прижимной планки по радиусу под арочную конструкцию

Рис. 27.1 Гибка прижимной планки под конструкцию с малированным стеклом

Рис. 27.2 Гибка прижимной планки под конструкцию с малированным стеклом

Рис. 28 Гибка декоративной крышки по радиусу под арочную конструкцию

Рис. 29.1 Гибка декоративной крышки по радиусу под конструкцию с малированным стеклом

Рис. 29.2 Гибка декоративной крышки по радиусу под конструкцию с малированным стеклом

Рис. 29.3 Гибка декоративной крышки по радиусу под конструкцию с малированным стеклом

Параметры технологических возможностей нашего оборудования:

Гибка на трехвалковом профилегибочном станке — позволяет нам гнуть оконные, дверные и стоечно-ригельные систем алюминиевых профилей по радиусу холодной (без термовставки) и теплой (с термовставкой) серии.