Как согнуть алюминиевую трубу

Формула для расчета длины L, которую необходимо узнать, формируется как L = (α × d) / 15, где L — это искомая длина, измеряемая в миллиметрах; α — угол изгиба, измеряемый в градусах; d — внешний диаметр, тоже в миллиметрах; 15 — это коэффициент, используемый в данном расчете. Например, если вам требуется изогнуть трубу диаметром 200 мм под углом в 60 градусов, расчет будет выглядеть следующим образом: L = (60 × 200) / 15 = 800 мм. Это означает, что длина изогнутой части трубы составит 800 мм, что фактически соответствует 4 диаметрам трубопровода.

Как легко согнуть алюминиевую трубу в домашних условиях – простые способы

Сгибание алюминиевой трубы, как и труб из металлопластика, в домашних условиях можно осуществлять как с использованием специализированного трубогиба, так и с применением доступных подручных инструментов и материалов. Однако, для того чтобы добиться оптимального результата и избежать повреждений материала, желательно заранее ознакомиться с некоторыми тонкостями данного процесса.

Особенности производства, свойства алюминиевых труб

Алюминиевые трубные профили классифицируются в зависимости от метода их производства на три основные группы:

• холоднодеформированные;
• прессованные;
• сварные.

Трубопрокаты из алюминия производят разными способами

Первая группа относится к холоднодеформированным трубам, которые имеют диаметр от 6 до 150 мм. Они предназначены для общего промышленного применения и производятся согласно стандарту ГОСТ 18475-87.

Технология их производства включает в себя процесс, при котором алюминиевая болванка имеет сквозное отверстие, сверленное вдоль оси. Эта заготовка затем подвергается прокатке между специальными роликами, что позволяет формировать необходимые сечения для окончательного изделия.

Вторая группа — это прессованные трубы, диаметр которых варьируется от 6 до 220 мм. Эти трубы изготавливаются в соответствии с ГОСТ 18482-79. Основная технология заключается в прессовании разогретой заготовки на специальном оборудовании, где заготовка помещается на матрицу и прессуется до достижения необходимой формы. Затем полуфабрикат дополнительно прокатывается на станках через ролики для достижения нужного качества поверхности.

Третья группа включает сварные алюминиевые трубы, которые могут быть изготовлены как из листового материала, так и из алюминиевой ленты (штрипса). Этот процесс подразумевает скручивание и сварку по шву, причем сварка осуществляется как с внутренней, так и с внешней стороны изделия. Завершающим этапом является обязательный горячий отпуск, который необходим для устранения внутренних напряжений, возникающих в местах сварки.

Алюминиевые трубы также можно классифицировать по толщине стенки:

• трубки с толщиной стенки до 5 мм — относят к тонкостенным;
• трубки с толщиной стенки более 5 мм — считаются толстостенными.

В процессе производства часто применяют дополнительные операции, которые непосредственно улучшают технические и эксплуатационные характеристики труб. Это связано с тем, что сам алюминий при температурах ниже +20°С становится хрупким, и при деформации он может треснуть или сломаться. В целях предотвращения подобных явлений производится термообработка — такие методы как отжиг или закаливание, либо применяется механическая обработка, называемая наклеп. Эти процедуры позволяют преобразовать мягкий и пластичный металл в более твердый и прочный, что делает такие профили идеальными для использования в различных конструкциях.

Тем не менее, именно высокая пластичность алюминиевых труб является главным их преимуществом. Это означает, что сгибать и деформировать алюминиевое изделие несложно, при этом материал сохраняет свои основные характеристики и свойства.

Где применяются алюминиевые изделия

Область применения алюминиевых труб чрезвычайно широка. Причины их популярности включают в себя:

• отсутствие необходимости в сложном техническом обслуживании;
• малый вес конструкций;
• легкость в транспортировке и монтаже, включая возможность сгибания.

Основные направления применения алюминиевых труб:

1. Сельское хозяйство. Алюминиевые трубы используются для создания дренажных и поливочных систем, а также для изготовления ограждений для мелких домашних животных и растений.
2. Нефтедобыча. Алюминиевые трубы обладают инертностью к нефтепродуктам, и их характеристики не теряются даже при длительном воздействии этих веществ.
3. Системы вентиляции. Алюминий легко поддается деформации, резке и сверлению, что позволяет без труда формировать вентиляционные каналы и шахты при их установке.
4. Строительство. На основе алюминиевых труб создаются каркасные конструкции для беседок, ангаров и навесов. Также изготавливаются перила, козырьки и различные виды ограждений. Все чаще алюминий используется для создания навесных фасадов современных зданий.
5. Мебель. Из алюминиевых труб производят стулья, кресла, столы и многие другие предметы интерьера.
6. Реклама. Алюминиевые трубы служат основой для рекламных щитов, стоек и каркасов для витрин.

Для чего нужно гнуть алюминиевые трубы

Без алюминиевых труб невозможно обойтись в таких отраслях, как:

• нефтяная;
• химическая;
• строительная;
• архитектурная;
• машиностроительная и многих других.

В современных системах и конструкциях часто используются специальные уголки и переходники (фитинги), однако не всегда можно добиться необходимой прочности, надежности, герметичности и эстетики с их помощью. В некоторых случаях, для обеспечения безопасности, может потребоваться полностью сплошная алюминиевая конструкция с нужным углом изгиба. Поэтому возникает потребность и интерес к методам, как согнуть алюминиевую трубу.

Существует возможность заказать у производителя уже изогнутую трубу, однако если по каким-либо причинам этот момент не был учтен, готовые металлические изделия также можно подвергать изгибанию различными методами.

Как согнуть алюминиевую трубу: виды и особенности

Для того чтобы придать алюминиевой трубе необходимую форму, важно учитывать особенности её материала, свойства, толщину стенки и размер. Все методы обработки алюминиевых труб можно разделить на две главные категории:

Методы изгиба могут также выполняться вручную или с использованием специализированных станков, как с наполнением полости изделия, так и без него.

Как происходит гибка алюминиевой трубы

Когда алюминиевая труба изгибается под любым углом, ее структура изменяется: внутренний слой сжимается, а внешний — растягивается. Алюминий имеет низкую плотность, что делает его деформацию менее травматичной для материала. Однако использование легированных профилей, которые могут иметь большую плотность из-за технологии их производства, может усложнить процесс получения изогнутого изделия.

Гибкость алюминиевой трубы позволяет формировать самые разнообразные конструкции, не нарушая целостности заготовки и её сечения. Процесс гибки может выполняться вручную, с использованием простых инструментов, или на специализированных промышленных станках. В зависимости от следующих факторов, таких как размер, вид и сложность изделия, а также толщина трубы, гибка может осуществляться как в холодном, так и в горячем состоянии.

Существует четыре основных типа процесса гибки алюминиевого профиля в одной плоскости: это скоба, калач, отвод и утка. Два изгиба под углом 135° обозначают как утка, три изгиба с углом 90° в центре и 135° на краях соответствуют концепции скобки, сгибание в полуокружность называется калачом, а изгиб от 45 до 135° — это отвод.

Для качественной гибки алюминиевой трубы необходимо учитывать следующие правила:

• если профиль имеет сварной шов, то важно следить за его положением: он не должен располагаться на вогнутой или выпуклой линии изгиба;
• при сгибании тонких трубок диаметром от 15 до 20 мм следует контролировать, чтобы радиус изгиба не был меньше двойного значения их внешнего диаметра;
• для заготовок с диаметром более 25 мм оптимальный радиус изгиба должен составлять не менее утроенного значения внешнего диаметра.

Независимо от выбранного метода обработки, главной задачей мастера будет выполнение конструкции без трещин, внутренних поворотов, сжатий и других повреждений. Достижение этой цели возможно при правильном выборе профиля, принадлежности и метода.

4 метода гибки алюминиевой трубы

Для обработки алюминиевых профилей могут быть использованы разнообразные технологии, вне зависимости от стоимости. К основным относятся несколько методов гибки: через проталкивание, прокатку, обкатку и гибку под давлением. Оборудование для каждого метода отличается.

1. Гибка проталкиванием.

Этот метод оптимален для получения пологих изгибов, которые часто требуются для формирования арок или дуг. Соответствующий радиус кривизны обычно составляет 5-6 диаметров самой трубы. В этом случае изделие проталкивается между двумя роликами: фиксирующим и отклоняющим.

Уровень кривизны зависит от положения ролика. Важно отметить, что этот метод не является самым точным, поэтому перед началом работы рекомендуется провести тестовой испытания, чтобы выяснить характеристики обрабатываемого материала. Проталкивание подходит для труб диаметром до 100 мм, в противном случае стоит рассмотреть другие варианты.

Если диаметр профиля превышает указанные значения, для него будет более целесообразно применение метода прокатки. Проталкиванием удобно изготавливать изгибы для декоративных конструкций, таких как перила и ограды, которые могут использоваться в интерьере и экстерьере. Проталкивание — одна из функций трубогибов.

2. Гибка прокаткой.

Этот способ предполагает использование трубогибов с тремя роликами. Заслуживает внимания тот факт, что между этими элементами проходит заготовка. Ролики, которые перемещают трубу, имеют специальный привод, и их расположение также прямо влияет на уровень кривизны.

Точность прокатки может быть низкой, однако возможность многоразовой обработки позволяет добиться нужного состояния профиля. Гибка алюминиевой трубы способом прокатки требует наличия опыта и специфических знаний. Этот метод целесообразнее всего применять для заготовок с большими сечениями.

3. Гибка обкатыванием.

Данный способ подразумевает обкатывание трубы вокруг фиксированного ролика. Для достижения изгиба требуется внешнее воздействие, которое осуществляется либо подвижным элементом, либо роликом. Заготовка не закрепляется на станке. Этот метод можно использовать на различных типах оборудования.

При обкатке не используется дорн, что делает данный метод нецелесообразным для труб малого диаметра, так как они могут подвергнуться сжатию. Минимальный радиус для гибки алюминиевой трубы должен составлять не менее 2,5. Готовое изделие может иметь некоторые отклонения в овальности в области сгиба.

4. Гибка давлением.

В этом случае используются прессы со специальными штампами, которые имеют определенные формы. Внешнее давление заставляет трубу принимать форму, соответствующую штампу. Среди недостатков данного метода стоит выделить высокую стоимость пресс-форм и возможные вариации в пружинящих характеристиках готового изделия.

Метод давления целесообразен, когда необходимо не только согнуть трубу, но и немного её сплющить. Этот метод также может применяться для создания ручных конструкций, использующих матрицы для создания конкретного радиуса профиля и привода, который прижимает трубу к матрице.

Иногда вместо внешнего давления используется внутреннее, что может быть достигнуто с помощью гидроформовки. В этом процессе алюминиевый элемент помещается в форму, а затем в трубку заливается жидкость, создающая высокое давление на стенки и изгибающая их нужным образом. Этот метод обеспечивает наиболее точные результаты, но и является самым дорогим.

Наименьший риск возможных повреждений наблюдается при гибке алюминиевой трубы на специализированных станках, которые способны точно следовать заданным параметрам, применяя электромеханические или гидравлические механизмы.

Видео описание

На данном видеоролике демонстрируется ручной инструмент для холодного изгиба труб под различными углами:

Горячий способ

Нагревание алюминия и пластика значительно увеличивает их пластичность, что упрощает процесс сгибания труб. Тем не менее, важно следить за температурой и избегать перегрева, так как при этом материал может начать плавиться. Алюминий можно нагревать открытым огнем, например с помощью газовой горелки, в то время как для пластика предпочтительнее использовать строительный фен, либо осуществлять работу с горелкой с большой осторожностью.

Для справки! Температуры плавления для различных материалов варьируются: например, для ПВХ это 130°C, для полипропилена — 140-150°C.

При нагревании трубы следует равномерно прогреть участок вдоль обеих сторон от точки предполагаемого изгиба. Чтобы сгиб получился плавным и равномерным, рекомендуется гнуть трубы в несколько подходов, постепенно уменьшая радиус после каждого нагрева.

Использование наполнителей

Что касается вопроса, возможно ли сгибание полипропиленовой трубы без заломов, то специалисты охотно подтверждают это, но с условием, что внутренняя полость будет заполнена. В качестве наполнителя применяют пружины подходящего диаметра или плотные сыпучие материалы, такие как песок или соль. Они внутри трубы снижают избыточные напряжения и предотвращают деформацию внутреннего сечения.

Наполнитель засыпают внутрь трубы довольно плотно, после чего оба конца закрывают заглушками. В случае с пружиной, её необходимо протолкнуть до места, где будет происходить изгиб. После чего труба изгибается вручную либо по шаблону, в горячем или холодном состоянии.

Видео описание

В данном видеоролике показаны несколько способов изгиба трубы с наполнителями и без них:

Существует альтернативный вариант — можно нагреть песок или соль в духовке и заполнить ими трубу, когда эти материалы горячие. Они долго сохраняют тепло и передают его стенкам изделия.

Горячим способом изогнутые трубы оставляют до полного остывания, после чего удаляют из них наполнитель.

Способы гибки

При использовании специального оборудования применяются следующие способы:

• Проталкивание. Метод, при котором алюминиевую трубу толкают между роликами станка: один ролик отклоняет заготовку. В результате этого достигается дугообразный изгиб с незначительным радиусом искривления, который обычно составляет 6 диаметров трубы.
• Прокат. Этот метод позволяет прокатывать алюминиевую трубу диаметром от 10 до 100 мм через гибочные ролики, которые должны строго соответствовать диаметру изгибаемой трубы. Для этого используется трехвалковый трубогиб, способный выполнять сгибания в виде кольца, спирали или дуги. Этот способ подходит как для круглых, так и для прямоугольных профилей. Обычно прокатка осуществляется в несколько этапов.
• Обкатывание. Здесь для сгибания применяется обкатная головка трубогиба, которая сгибает заготовку под давлением. При этом на участках без давления происходит прогибание трубы в противоположную сторону. Нагрев не требуется. Чтобы избежать сжатия трубы, необходимо следить за соблюдением минимального радиуса сгиба, который является тройным радиусом трубы.
• Сгибание давлением. В этом случае используются пресс-формы или гидроформирование, когда труба заполняется водой или маслом под давлением для сгибания изнутри в пределах формы.

Самостоятельное сгибание алюминиевой трубы

Сначала нужно определить, какую именно трубу по марке, диаметру и толщине стенок планируется согнуть. Если процесс требуется осуществлять время от времени, то целесообразно обзавестись ручным трубогибом, так как на рынке представлено множество моделей, которые могут существенно облегчить эту задачу.

Существуют и иные методы сгибания труб в домашних условиях, особенно если требуется выполнить эту работу только один раз:

1. Перед началом сгибания алюминиевой трубы внутрь засыпается сухой, мелкий, просеянный песок. Для этого на концах заготовки устанавливаются заглушки, и после этого проводится аккуратное и медленное изгибание трубы. Это можно делать даже вручную, но будет удобнее, если один из концов трубы будет зафиксирован хомутом. После завершения процесса песок высыпается — он был нужен для сохранения круглой формы трубы. Если процедура проводится в зимний период, можно использовать замерзшую воду вместо песка. Завершив изгиб, деталь помещается в теплое место, чтобы лед оттаял.
2. Если необходимо согнуть трубу с низким уровнем пластичности (например, из дюралюминия), то в процессе сгибания с песком понадобится также и газовая горелка. Один конец трубы зажимается в тисках, а горелка используется для равномерного разогрева участка изгиба до температуры 250°C. Для проверки уровня нагрева достаточно поднести кусок бумаги к трубе: появление дыма будет сигнализировать о готовности изделия к изгибу. В процессе его формирования важно не торопиться, и неоднократный нагрев одного и того же участка не рекомендуется.
3. В данном варианте сначала создается полукруглый шаблон из древесины, толщина которого должна превышать диаметр трубы. Установив нужный радиус изгиба, заготовку фиксируют на плоскости с помощью струбцин и болтов. Рядом фиксируется направляющая доска такой же толщины с уклоном, чтобы добиться плотной укладки трубы между ними. С одного конца трубы устанавливается по касательной к шаблону, а другим концом — производится изгибательные движения вокруг шаблона. Этот способ подходит для гнутья труб диаметром до 40 мм с довольно значительными радиусами.
4. После засыпки песка в трубу, ее размещают на двух устойчивых опорах, чтобы ее середина провисала. В этом месте гибкою нужно сообщить нужный радиус с помощью резиновой киянки. Особенно данный процесс удобно проводить с квадратными алюминиевыми трубами.
5. Участок, на котором будет производиться изгиб, следует заполнить стальной пружиной. На ее конец необходимо привязать проволоку. После того, как труба принимает нужную форму, пружину извлекают за счет этой проволоки. При необходимости изгибаемый участок можно предварительно разогревать.

При выполнении вышеописанных операций важно помнить о том, что изгиб влияет на изменение длины трубы. Таким образом, нужную длину участка следует устанавливать уже после его сгибания. В целом, процесс сгибания алюминиевой трубы в домашних условиях вполне осуществим, главное правильно подобрать подходящие инструменты и строго следовать представленным рекомендациям.