Wozu werden stranggepresste nahtlose Aluminiumrohre verwendet?

Ich beginne oft mit einem Problem: Als ich eine starke, leichte Röhre brauchte, suchte ich weit und breit.

Stranggepresste nahtlose Aluminiumrohre sind aufgrund ihrer Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und glatten Innenseite vielseitig einsetzbar, von der Rahmenkonstruktion bis zum Flüssigkeitstransport.

Mit diesen Rohren können Ingenieure konstruieren, ohne sich Gedanken über Schweißnähte machen zu müssen, die undicht oder schwach werden können.

Wie sind sie im Vergleich zu geschweißten Rohren?

Ich hatte einmal die Wahl zwischen geschweißten und nahtlosen Rohren. Ich spürte den Stress, das Richtige auszuwählen.

Nahtlose Rohre sind stärker und zuverlässiger als geschweißte Rohre, da sie keine Schweißnaht haben, die reißen oder korrodieren könnte.

Stärke und Integrität

Nahtlose Rohre werden aus einem massiven Knüppel gezogen. Dieses Verfahren führt zu einer kontinuierlichen Kornstruktur. Es gibt keine Schweißnaht. Dies verleiht ihnen eine höhere mechanische Festigkeit und eine bessere Ermüdungsbeständigkeit. Im Gegensatz dazu werden geschweißte Rohre durch Biegen eines Blechs oder einer Platte und Verschweißen der Kanten hergestellt. Diese Schweißnaht ist ein potenzieller Schwachpunkt. Im Laufe der Zeit können durch wiederholte Belastung Risse entstehen. Bei kritischen Anwendungen bevorzugen Ingenieure oft nahtlose Rohre. Druckbehälter, Hydrauliksysteme und Strukturen in der Luft- und Raumfahrt sind auf diese Festigkeit angewiesen.

Oberflächengüte und Funktion

Eine glatte Innenfläche ist der Schlüssel für den Durchfluss von Flüssigkeiten, insbesondere von Gasen oder Flüssigkeiten. Nahtlose Rohre haben gleichmäßige, glatte Innenflächen. Geschweißte Rohre müssen oft innen nachbearbeitet werden, um die Schweißwulst zu entfernen und die Schweißnaht zu glätten. Das verursacht zusätzliche Kosten und Zeit. Beim Transport von Gas oder bei der Verwendung des Rohrs als Gleitstück verhindert eine glatte Innenoberfläche Turbulenzen und Verschleiß im Inneren des Rohrs.

Kosten und Verfügbarkeit

Geschweißte Rohre sind wirtschaftlicher und weit verbreitet, insbesondere bei größeren Durchmessern. Sie sind für viele strukturelle Anwendungen ausreichend, bei denen hohe Druck- oder Ermüdungsbelastungen nicht kritisch sind. Nahtlose Rohre sind teurer und in sehr großen Größen begrenzt. Für Rohre mit einem Durchmesser von bis zu 400 mm gibt es jedoch nahtlose Optionen. Der Kostenunterschied verringert sich bei Hochleistungslegierungen wie 6061-T6 oder 7075, da bei geschweißten Rohren ein höherer Bearbeitungsaufwand anfällt, um diese Spezifikationen zu erfüllen.

Korrosionsbeständigkeit

Der Schweißbereich geschweißter Rohre kann bei unsachgemäßer Behandlung anfällig für Korrosion sein. Nahtlose Rohre haben durchgängig das gleiche Grundmaterial und keine Schweißnaht. Diese Einheitlichkeit verbessert die Korrosionsbeständigkeit, insbesondere wenn die Legierung nach der Herstellung eloxiert oder behandelt wird.

Zusammenfassende Tabelle

Welche Größe und Wandstärke gibt es?

Ich werde oft gefragt: Kann ich ein kleines Rohr oder eine besonders dicke Wand für diesen Bau bekommen?

Nahtlose Aluminiumrohre reichen von kleinen Durchmessern (10?mm) bis zu großen (400?mm) mit Wandstärken von etwa 1?mm bis über 25?mm und erfüllen die unterschiedlichsten Designanforderungen.

Bei der Angabe der Rohrgröße denke ich an den Außendurchmesser (OD) und die Wandstärke (WT). Die Hersteller bieten eine breite Palette an:

• Kleine OD: von 10?mm bis 50?mm, Wandstärke 1-5?mm
• Mittlerer OD: 50?mm bis 200?mm, Wandstärke 2-15?mm
• Großer OD: 200?mm bis 400?mm, Wandstärke 3-25?mm

Diese Größen hängen von der Legierung, der Kapazität der Strangpressen und der Knüppelgröße ab. Zu den gängigen Legierungen gehören 6063, 6061 und 6082.

Typische Größe vs. Anwendung

Einige Branchen benötigen Sondergrößen. Ich habe einmal Rohre mit 400 mm Außendurchmesser und 25 mm Wandstärke für große Hydraulikzylinder hergestellt. Das erforderte spezielle Extrusions- und Ziehschritte. Bei der Bestellung müssen die Kunden OD, ID, WT und manchmal auch das Gewicht pro Meter angeben. So lassen sich Festigkeit und Kosten besser abschätzen.

Welche Branchen sind auf nahtlose Rohre angewiesen?

Ich habe Rohre für Solarrahmenhersteller, Fahrradmarken und Hydraulikingenieure geliefert.

Zu den Schlüsselindustrien, die nahtlose Rohre verwenden, gehören die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie, das Baugewerbe, die Energiewirtschaft, die Medizintechnik und die Hydrauliksysteme.

Luft- und Raumfahrt und Verteidigung

In Flugzeugen kommt es auf leichte und starke Streben an. Hydraulikleitungen erfordern hohe Druckstufen. Nahtloses Aluminium bietet gleichbleibende Festigkeit und keine Schweißnähte. Für diese Rohre wird häufig 7075-T6 verwendet, weil es ein gutes Verhältnis zwischen Festigkeit und Gewicht aufweist.

Automobil und Transport

Für Überrollkäfige, Fahrwerksteile, Auspuffkomponenten und Antriebswellen werden nahtlose Aluminiumrohre verwendet. Sie vereinen geringes Gewicht und gute strukturelle Festigkeit. Sie widerstehen Ermüdung unter Vibration und Belastung.

Bauwesen

Gerüste, Geländer, Vorhangfassaden, Fensterrahmen. Diese benötigen Korrosionsbeständigkeit und saubere Oberflächen. Nahtlose Rohre mit eloxierten Oberflächen bieten Langlebigkeit im Außenbereich.

Energie und Öl/Gas

Hydraulikzylinder, pneumatische Stellantriebe, Wärmetauscherrohre, Solarmodul-Grundgerüste. Der hohe Druck und die Exposition im Freien erfordern nahtlose Rohre. In der Öl- und Gasindustrie widerstehen sie hohem Druck und korrosiven Flüssigkeiten.

Medizinische und Lebensmittelverarbeitung

Chirurgische Instrumente, Schienen für die Lebensmittelverarbeitung, pharmazeutische Geräte. Diese benötigen glatte Innenseiten für Sauberkeit und Sterilisation. Nahtlose Rohre erfüllen die Hygieneanforderungen und gesetzlichen Normen.

Möbel und Sportartikel

Fahrradrahmen, Stangen für Campingausrüstung, Golfschläger. Diese erfordern geringes Gewicht, Festigkeit und optische Attraktivität. Nahtlose Rohre können farbig eloxiert werden, was sowohl Funktion als auch Stil verleiht.

Wie werden Rohrtoleranzen festgelegt?

Ich leite die Kunden an, die Toleranzen für Durchmesser, Wandstärke, Geradheit und Oberflächenbeschaffenheit zu spezifizieren, damit sie perfekt zur Anwendung passen.

Die Toleranzen für Rohre umfassen den Außendurchmesser, den Innendurchmesser, die Wandstärke, die Rundheit, die Geradheit und manchmal auch das Metergewicht; typische Toleranzen sind ASTM B210 oder EN 755.

Wenn ich Spezifikationen schreibe, beziehe ich sie mit ein:

1. Abmessungen

   • OD ± Toleranz
   • WT ± Toleranz
   • ID in Abhängigkeit von OD und WT

2. Rundheit

   • Angabe der maximalen Unrundheit in mm

3. Geradheit

   • Zum Beispiel: max. 0,5?mm Durchbiegung pro Meter Länge

4. Längentoleranz

   • z.B. +10?mm / -0?mm für ein 1000?mm Rohr

5. Oberflächengüte

   • Zum Beispiel: stranggepresst, eloxiert, sandgestrahlt

6. Mechanische Eigenschaften

   • Streckgrenze (z.B. ≥ 150?MPa)
   • Zugfestigkeit (z.B. ≥ 200?MPa)

7. Anforderungen an die Prüfung

   • Falls erforderlich: Wirbelstrom- und Ultraschallprüfung, Berstdruck usw.

Referenz der Normen

Nahtlose Rohre folgen häufig Normen:

Die ASTM B210 deckt beispielsweise einen OD von 6,35 mm bis 203,2 mm und einen WT von 0,5 mm und mehr ab. Sie definiert Toleranzbereiche: OD-Toleranz ±0,13?mm für Rohre unter 19?mm OD, usw.

Beispielspezifikation

"Rohr, Aluminiumlegierung 6061-T6, OD?=?50,8?±?0,13?mm, WT?=?3,0?±?0,25?mm, Geradheit ≤?0,5?mm/m, Rundheit ≤?0,2?mm, Länge 2000?mm +10/-0, stranggepresst."

Dieser Detaillierungsgrad stellt sicher, dass ich die richtigen Spezifikationen für das Projekt treffe. Ich habe Ablehnungen erlebt, wenn die Spezifikationen vage waren.

Schlussfolgerung

Stranggepresste nahtlose Aluminiumrohre bieten unübertroffene Festigkeit, Ermüdungsfestigkeit und Oberflächenqualität. Sie sind in einer Vielzahl von Größen erhältlich, werden in anspruchsvollen Branchen eingesetzt und erfordern klare Toleranzvorgaben. Wenn Ingenieure sich für diese Rohre entscheiden und die Spezifikationen genau angeben, sparen sie Zeit und Geld und vermeiden Stress.