فيما تُستخدم أنابيب الألومنيوم غير الملحومة المبثوقة؟

غالبًا ما أبدأ بمشكلة: عندما احتجت إلى أنبوب قوي وخفيف، بحثت كثيرًا.

تخدم أنابيب الألومنيوم غير الملحومة المبثوقة العديد من الاستخدامات، من الإطارات الهيكلية إلى نقل السوائل، نظرًا لقوتها ومقاومتها للتآكل وسلاسة تصميمها الداخلي.

تتيح هذه الأنابيب للمهندسين التصميم دون القلق بشأن وصلات اللحام التي يمكن أن تتسرب أو تضعف.

كيف يمكن مقارنتها بالأنابيب الملحومة؟

اخترت ذات مرة بين الأنابيب الملحومة والأنابيب غير الملحومة. شعرت بالتوتر في اختيار الأنبوب المناسب.

الأنابيب غير الملحومة أقوى وأكثر موثوقية من الأنابيب الملحومة لأنها لا تحتوي على درزات لحام يمكن أن تتشقق أو تتآكل.

القوة والنزاهة

تُسحب الأنابيب غير الملحومة من سبيكة صلبة. تنتج هذه العملية بنية حبيبية مستمرة. لا توجد درزات لحام. وهذا يعطيها قوة ميكانيكية أعلى ومقاومة أفضل للإجهاد. وفي المقابل، تُصنع الأنابيب الملحومة عن طريق ثني لوح أو صفيحة ولحام الحواف. ويعتبر خط اللحام هذا نقطة ضعف محتملة. وبمرور الوقت، يمكن أن يتسبب التحميل المتكرر في حدوث تشققات. في التطبيقات الحرجة، غالبًا ما يفضل المهندسون الأنابيب غير الملحومة. تعتمد أوعية الضغط والأنظمة الهيدروليكية والهياكل الفضائية على هذه القوة.

تشطيب السطح والوظيفة

السطح الداخلي الأملس هو المفتاح لتدفق السوائل، وخاصة الغاز أو السائل. الأنابيب غير الملحومة لها تصميمات داخلية موحدة وناعمة. غالبًا ما تحتاج الأنابيب الملحومة إلى تشطيب داخلي لإزالة حبة اللحام وتنعيم خط اللحام. وهذا يضيف التكلفة والوقت. عندما تقوم بنقل الغاز أو استخدام الأنبوب كشريحة هيكلية، فإن التشطيب الداخلي الأملس يجنبك الاضطراب والتآكل داخل الأنبوب.

التكلفة والتوافر

الأنابيب الملحومة أكثر اقتصادية ومتاحة على نطاق واسع، خاصةً في الأقطار الأكبر. وهي كافية لكثير من الاستخدامات الإنشائية حيث لا يكون الضغط العالي أو التحميل الناتج عن الإجهاد أمرًا بالغ الأهمية. الأنابيب غير الملحومة أكثر تكلفة ومحدودة في الأحجام الكبيرة جدًا. ولكن بالنسبة للأنابيب التي يصل قطرها إلى 400 ملم، توجد خيارات غير ملحومة. يضيق فرق التكلفة بالنسبة للسبائك عالية الأداء مثل 6061-T6 أو 7075 بسبب المعالجة الزائدة على الأنابيب الملحومة لتلبية تلك المواصفات.

مقاومة التآكل

يمكن أن تكون منطقة اللحام في الأنابيب الملحومة عرضة للتآكل إذا لم تتم معالجتها بشكل صحيح. تحتوي الأنابيب غير الملحومة على نفس المادة الأساسية في جميع الأنبوب، ولا يوجد بها خط لحام. هذا التوحيد يحسن من مقاومة التآكل، خاصةً عندما تكون السبيكة مؤكسدة أو معالجة بعد التصنيع.

جدول ملخص

ما هو الحجم وسُمك الجدار المتاح؟

كثيراً ما يُسألونني: هل يمكنني الحصول على أنبوب صغير أو جدار سميك جداً لهذا البناء؟

تتراوح أنابيب الألومنيوم غير الملحومة من أقطار صغيرة (10 ملم) إلى كبيرة (400 ملم)، مع سمك جدار يتراوح بين 1 ملم إلى أكثر من 25 ملم، مما يلبي احتياجات التصميم المتنوعة.

عندما أحدد حجم الأنبوب، أفكر في القطر الخارجي (OD) وسمك الجدار (WT). تقدم الشركات المصنعة نطاقًا واسعًا:

• OD الصغيرة: من 10 مم إلى 50 مم، سمك الجدار 1-5؟ مم
• متوسط OD: 50 مم إلى 200 مم، سمك الجدار 2-15؟ مم
• OD كبير OD: 200 مم إلى 400 مم، سمك الجدار 3-25؟ مم

وتعتمد هذه الأحجام على السبيكة وقدرة مكبس البثق وحجم البليت. تشمل السبائك الشائعة 6063 و6061 و6082.

الحجم النموذجي مقابل التطبيق

تحتاج بعض الصناعات إلى أحجام مخصصة. لقد صنعت ذات مرة أنابيب ذات قطر خارجي 400 مم وجدار 25 مم للأسطوانات الهيدروليكية الكبيرة. ويتطلب ذلك خطوات بثق وسحب خاصة. عندما يطلب العملاء، يجب أن يحددوا العميل المقاس العمودي، والمعرف، والوزن الإجمالي وأحيانًا الوزن لكل متر. يساعد ذلك في تقدير القوة والتكلفة.

ما هي الصناعات التي تعتمد على الأنابيب غير الملحومة؟

لقد زودت أنابيب لصانعي الإطارات الشمسية، وماركات الدراجات، ومهندسي الهيدروليك.

تشمل الصناعات الرئيسية التي تستخدم الأنابيب غير الملحومة صناعة الطيران والسيارات والبناء والطاقة والأنظمة الطبية والهيدروليكية.

الطيران والفضاء والدفاع

في الطائرات، الدعامات خفيفة الوزن والقوية مهمة. تتطلب الخطوط الهيدروليكية معدلات ضغط عالية. يعطي الألومنيوم غير الملحوم قوة ثابتة ولا توجد مناطق لحام. غالبًا ما تستخدم هذه الأنابيب 7075-T6 لنسبة قوتها إلى وزنها العالية.

السيارات والنقل

تستخدم الأقفاص الدوارة وأجزاء الشاسيه ومكونات العادم وأعمدة الإدارة أنابيب ألومنيوم غير ملحومة. فهي تجمع بين الوزن الخفيف والقوة الهيكلية الجيدة. كما أنها تقاوم الإرهاق تحت الاهتزازات والأحمال.

الإنشاءات

السقالات، والدرابزين، والحوائط الساترة، وإطارات النوافذ. هذه تحتاج إلى مقاومة التآكل والتشطيبات النظيفة. توفر الأنابيب غير الملحومة ذات الأسطح المؤكسدة طول العمر في التعرض الخارجي.

الطاقة والنفط/الغاز

الاسطوانات الهيدروليكية، والمشغلات الهوائية، وأنابيب المبادلات الحرارية، والعمود الفقري للألواح الشمسية. يتطلب الضغط العالي والتعرض الخارجي أنابيب غير ملحومة. في النفط والغاز، تتحمل الضغط العالي والسوائل المسببة للتآكل.

المعالجة الطبية والغذائية

الأدوات الجراحية وقضبان مناولة الأغذية والمعدات الصيدلانية. هذه تحتاج إلى تصميمات داخلية سلسة للنظافة والتعقيم. تلبي الأنابيب غير الملحومة احتياجات النظافة والمعايير التنظيمية.

الأثاث والسلع الرياضية

إطارات الدراجات، وأعمدة معدات التخييم، ومضارب الجولف. هذه تتطلب خفة الوزن والقوة والجاذبية البصرية. يمكن طلاء الأنابيب غير الملحومة بأكسيد الألوان، مما يعطيها وظيفة وأسلوباً في آن واحد.

كيف يتم تحديد تفاوتات الأنابيب؟

أقوم بتوجيه العملاء لتحديد التفاوتات المسموح بها في القطر، وسُمك الجدار، والاستقامة، والتشطيبات حتى تتناسب مع الاستخدام بشكل مثالي.

تغطي التفاوتات المسموح بها للأنابيب القطر الخارجي والقطر الداخلي وسُمك الجدار والاستدارة والاستقامة وأحيانًا الوزن لكل متر؛ وتتبع التفاوتات المسموح بها النموذجية ASTM B210 أو EN 755.

عندما أكتب المواصفات، أقوم بتضمين:

1. الأبعاد

   • OD ± التفاوت المسموح به
   • WT ± التسامح
   • المعرف كدالة ل OD و WT

2. الاستدارة

   • الإعلان عن الحد الأقصى للدوران الخارجي بالملليمتر

3. الاستقامة

   • على سبيل المثال: الحد الأقصى للانحراف 0.5 مم لكل متر طول

4. تفاوت الطول المسموح به

   • على سبيل المثال +10 مم / -0 مم لأنبوب 1000 مم

5. تشطيب السطح

   • على سبيل المثال: الطلاء بالبثق والأكسيد والسفع الرملي

6. الخواص الميكانيكية

   • قوة الخضوع (على سبيل المثال ≥ 150 ميجا باسكال)
   • قوة الشد (على سبيل المثال ≥ 200 ميجا باسكال)

7. متطلبات الاختبار

   • إذا لزم الأمر: اختبار التيار الدوامي والاختبار بالموجات فوق الصوتية وضغط الانفجار، إلخ.

مرجع المعايير

غالبًا ما تتبع الأنابيب غير الملحومة المعايير:

على سبيل المثال، تغطي المواصفة القياسية ASTM B210 نطاق التفاوت من 6.35؟ مم إلى 203.2؟ مم، ومن 0.5؟ مم فأكثر. وتحدد نطاقات التفاوت: التفاوت المسموح به ± 0.13 مم للأنابيب التي يقل قطرها عن 19 مم، إلخ.

مثال على المواصفات

"أنبوب، سبيكة ألومنيوم 6061-T6، العُمر الخارجي = 50.8 ± 0.13 مم، الوزن = 3.0 ± 0.25 مم، الاستقامة ≤ 0.5 مم/مم، الاستدارة ≤ 0.2 مم، الطول 2000 مم +10/0، الطلاء النهائي للبثق."

هذا المستوى من التفاصيل يضمن لي الوصول إلى المواصفات الصحيحة للمشروع. لقد واجهت رفضاً عندما كانت المواصفات غامضة.

الخاتمة

توفر أنابيب الألومنيوم غير الملحومة المبثوقة قوة لا مثيل لها وعمر إجهاد وجودة سطح لا مثيل لها. وهي تأتي في مجموعة كبيرة من الأحجام، وتخدم في الصناعات المتطلبة، وتتطلب مواصفات تحمل واضحة. عندما يختار المهندسون هذه الأنابيب ويفصّلون المواصفات جيدًا، فإنهم يوفرون الوقت والمال ويتجنبون الإجهاد.