Способы производства профильных труб

Обновлено: 30.06.2024

Производство профильной трубы – тонкости технологического процесса

Производство профильной трубы имеет ряд нюансов. Осуществляется оно посредством холодного либо горячего деформирования. Это дает возможность предприятиям выпускать бесшовную и сварную трубную продукцию.

1 Изготовление профильных труб из готовых круглых труб

Современный рынок профильных изделий изобилует продукцией различных производителей. Потребителям предлагаются конструкции разных размеров, сделанные не только из стали, но и из других материалов. При необходимости можно приобрести нержавеющие профильные трубы и даже изделия из полимерных составов. Но нас в рамках данной статьи интересуют исключительно стальные трубы. О тонкостях их изготовления и пойдет речь дальше.

Производство профильных труб сейчас может выполняться по двум основным схемам:

по полному циклу;
из круглых труб.

Вторая технология предполагает, что для изготовления профильного изделия используется труба круглого сечения, которую пропускают через специальные вальцы. Оборудование для данной операции имеет сравнительно небольшие размеры. Это позволяет размещать его в небольших по площади производственных помещениях.

Такое оборудование, представляющее собой "компактный" стан для деформирования круглых труб, востребовано многими предприятиями. Состоит оно из комплекта вальцов, через которые пропускается заготовка. По показателю мощности подобные устройства отличаются друг от друга. Наиболее мощные агрегаты дают возможность без проблем профилировать не только сварные, но еще и бесшовные трубы.

Чаще всего на станках для изготовления профильных конструкций осуществляют выпуск неответственных изделий. Именно таким образом производят трубы для мебельной промышленности, а также продукцию, используемую в качестве декоративных элементов. Спрос на подобные изделия достаточно высок, но всегда нужно помнить, что они не годятся для применения в конструкциях, к коим выдвигаются высокие требования по надежности.

Профильные изделия, полученные описанным методом холодной деформации, не рассчитаны на эксплуатацию при сколь-либо значительных нагрузках. Обусловлено это их объективно невысоким качеством. Если вам нужна по-настоящему надежная профильная труба, специалисты советуют покупать продукцию, произведенную на промышленных предприятиях по полному технологическому циклу.

2 Производство профильной трубы на линиях полного цикла

Данная технология основывается на применении штрипса, представляющего собой листовой металл, свернутый в рулоны. Доставляют его непосредственно с металлургических комбинатов. Толщина штрипса бывает разной. Это позволяет изготавливать профильные трубы требуемого уровня надежности для использования готовой продукции для различных целей.

В большинстве случаев штрипс, предназначенный для производства квадратных и прямоугольных труб, имеет большую ширину, чем нужно. В связи с этим его на первом этапе обработки нарезают на отрезки требуемых размеров. Выполняется данная операция на специальной установке продольной резки. После нее получаются стальные полосы с шириной 5 сантиметров и больше. Их сваривают в одну ленту (она является непрерывной).

Полученную таким образом ленту наматывают на барабан. Подобная схема реализуется для того, чтобы производство происходило непрерывно. Фактически на барабане размещают технологический резерв штрипса, за счет чего вальцы на предприятии не простаивают тогда, когда стальная лента заканчивается.

Ленту подают на стан формовки, который располагает несколькими клетями. В них осуществляется создание круглой по сечению бесконечной заготовки. На данной стадии чаще всего используется холодная сталь, которая не подвергается нагреву. Хотя имеется и технология, предусматривающая нагрев металла.

Все указанные процедуры приводят к формированию трубы с открытым швом. Ее пропускают через сварочную установку, которая производит сваривание круглой конструкции высокочастотными токами. Так как при данном процессе края изделия сжимаются вальцами, снаружи и изнутри трубы происходит выдавливание расплава. Это приводит к образованию грата, который сразу же удаляется при помощи резца.

После этого выполняется охлаждение трубы специальным эмульсионным составом и ее последующее профилирование в несколько этапов:

сначала заготовка обрабатывается на вальцах, которые обеспечивают идентичность ее сечения по всей длине конструкции;
затем труба круглого сечения с четырех сторон обжимается на других вальцах, в результате чего на выходе получается готовое профильное (прямоугольное либо квадратное) изделие.

Если же изготавливается плоскоовальная или же овальная конструкция, вторые вальцы не нужны – требуемую форму труба получает уже на первом технологическом этапе.

На финальной стадии готовые профильные трубы режутся пилой по заданным размерам на отдельные отрезки. Дополнительно отметим, что изделие непрерывно охлаждается и в процессе такой резки, и во время операции формирования трубы с тем или иным профилем.

3 Контроль и термическая обработка профильных конструкций

Готовые трубы обязательно проходят процедуру довольно-таки строгого контроля, в ходе которого проверяется состояние получившегося сварного шва. Причем анализ ведется по двум параллельным методикам:

Визуально. Осмотр изделий специалистом – обязательный этап контроля качества изготовления профильных труб. Он позволяет установить дефекты труб, которые могут вызываться повреждением вальцов либо их износом.
Дефектоскопия (вихретоковая). Методика проверки шва базируется на том, что различные виды напряжений, внутренних раковин и иных дефектов, а также химический состав металла оказывает влияние на его магнитные и электрические характеристики. Анализ всех указанных факторов дает возможность выявить возможные проблемы с готовой продукцией.

Для нивелирования внутренних напряжений, возникающих в стали при ее деформировании, профильные трубы после всех производственных этапов нагревают, а затем оставляют под открытым воздухом до тех пор, пока они не остынут. Так поступают далеко не на всех предприятиях, стремясь снизить себестоимость продукции. Но если описанный этап не включается в производственный процесс, готовые профильные конструкции будут иметь существенно меньшую прочность, а следовательно, и долговечность эксплуатации.

4 Организация частного производства профильных изделий

Решив наладить собственную производственную линию по изготовлению профильных конструкций, следует обдумать вопрос о том, какую по уровню качества продукцию вы планируете получать. Если вы будете реализовывать готовые трубы мебельным компаниям, фирмам, занимающимся несложными строительными работами, монтажом оград и заборов, вполне подойдет небольшой по мощности станок. Он обеспечит выпуск вполне достойных по качеству труб.

В тех же случаях, когда предприниматель хочет по-настоящему серьезно заняться производством изделий с разными профилями, ему понадобится полноценная производственная линия. В ее состав в этом случае будут входить следующие агрегаты:

Способы изготовления и применение профильных труб

Профтруба, благодаря внутренней полости и особенностям поперечного сечения, обладает такими качествами, которых нет ни у металлической арматуры, ни у круглых труб. Профильные трубы применяют для строительства различных зданий и сооружений, изготовления декоративных элементов. Однако, чтобы правильно выбрать трубопрофиль для конкретной задачи, нужно разбираться в способах изготовления таких труб, размерах и формах сечения, понимать маркировку.

Преимущества и сфера применения

Профильные или профилированные трубы – это полые металлические трубы с сечением, отличающимся от круглого. Поперечный срез может быть одной из стандартных форм или иметь сложную форму в случае выполнения по заказу.

Такие трубы применяются в различных сферах:

в каркасном строительстве – монтаж каркаса коммерческих, промышленных и малоэтажных жилых зданий;
при возведении малых архитектурных форм – постройка навесов, беседок, теплиц, игровых и спортивных площадок, построек хозяйственного и декоративного назначения на приусадебном участке;
в промышленном и кустарном изготовлении ограждающих и вспомогательных конструкций – заборов, оград, переносных и стационарных лестниц, опор для различных сооружений, строительных лесов;
в производстве мебели и декора – изготовление мебельных каркасов, светильников, полок, подставок и подвесов для цветов, картин, осветительных приборов и других элементов интерьера и экстерьера.

Чем хороши профильные трубы

Столь разнообразное применение профтрубы обусловлено ее многочисленными достоинствами:

Широкий типоразмерный ряд. Кроме формы сечения профильные трубы различаются толщиной стенок – от 1 до 14 мм, а параметры профиля имеют еще более широкий диапазон: от тонких трубок шириной в 3 мм, до крупногабаритного профиля шириной в 23 см.
Экономичность материала. Внутренняя полость труб не уменьшает их прочностных характеристик в сравнении с цельными изделиями той же формы, но значительно уменьшает объем затраченного металла и, соответственно, стоимость профилей.
Прочность. По сравнению с круглыми трубами профилированные способны выдерживать большие нагрузки как в осевом направлении, так и в поперечном. Трубопрофиль сложнее согнуть, сломать, сплющить. А в сравнении с деревянным брусом металлические изделия лучше выдерживают механическое, химическое и биологическое воздействие.
Легкость и компактность. Профилированные изделия при хранении и транспортировке занимают меньше места, требуют меньше сил на погрузку, разгрузку и монтаж. Даже готовые конструкции из металлопрофиля весят меньше, чем их аналоги из других материалов.
Удобство проектирования. Элементы конструкции, особенно при использовании труб с квадратным и прямоугольным сечением, легко рассчитываются, так как срезы, отверстия и узлы имеют прямолинейные очертания.
Простота монтажа. Профтрубы легко поддаются резке болгаркой с диском по металлу. В ходе работ трубы с прямолинейным профилем зафиксировать и удержать легче, чем круглые, которые могут вращаться и проскальзывать в тисках или руках. Сборку можно выполнить при помощи специальных фасонных элементов и болтов, для чего не требуется особых знаний и навыков, или сварным методом, если имеется сварочный аппарат и навык работы с ним.

Рекомендуем ознакомиться: Бронзовая труба

Изготовление профильных труб

Трубную продукцию с нужным сечением получают двумя способами:

полный цикл производства,
изменение профиля круглой трубы.

Крупные трубопрокатные организации используют производство полного цикла. Штрипс – листовую металлическую заготовку – поочередно прогоняют через линию нарезки и сварки, получая стальную ленту нужной ширины.

Затем эту ленту пропускают через формовочный станок, получая заготовку для профилирования – круглую трубу, которую отправляют на вальцовочный стан, где вращающиеся калибровочные вальцы выравнивают толщину стенок трубы.

После обрабатывают трубу на профилирующем стане, где вальцы обжимают круглую заготовку и меняют форму ее сечения. При этом толщина стенок также калибруется, чтобы снять напряжение с участков, подвергшихся деформации.

Готовый трубопрофиль нарезают, проводят визуальный и инструментальный контроль качества и термообработку.

Небольшие трубопрокатные фирмы и частные мастерские изготавливают трубопрофиль всего в два действия: закупают круглые трубы и пропускают их через профилирующий станок. Кроме этого станка другого оборудования не требуется, производство выполняется за короткие сроки. Однако полученная таким образом профильная продукция отличается невысокими прочностными характеристиками и подходит только для изготовления мебели, декоративных изделий и легких теплиц и беседок. В деформированных стенках остается напряжение, толщина стенок неравномерна, поэтому серьезной нагрузки такая профтруба не выдержит.

Оба способа используются для производства медных, алюминиевых, стальных нержавеющих, хромированных и оцинкованных труб.

Типы профиля

Сечение профильных труб может быть любым отличным от круглого, но есть основные типы трубных профилей, изготавливаемые всеми трубопрокатчиками:

Прямоугольный. Сечение имеет форму прямоугольника с неравными параметрами ширины и высоты. Большое число вариаций соотношения сторон делает такие профтрубы наиболее распространенными и широко применяемыми.
Квадратный. Сечение прямоугольное с равными сторонами. Размерный ряд чуть уже, чем у прямоугольных труб, однако широта применения такая же, так как квадратные трубы проще других в расчетах.
Овальный и плоскоовальный. Сечение первого имеет форму овала, второго – прямоугольника с сильно скругленными углами или овала с выпрямленными длинными сторонами. Самый сложный в производстве и дорогой из типовых профилей, а также, наиболее трудный в расчетах и монтаже. Однако овальные и плоскоовальные трубы незаменимы для изготовления мебели и декора, так как расширяют возможности дизайна.

Рекомендуем ознакомиться: Разновидности и применение оцинкованных профильных труб

Обратите внимание! Стандартные типы профтруб можно приобрести в готовом виде у большинства трубопрокатчиков. Однако производители могут выполнить профилирование на заказ и изготовить трубы с треугольным, многоугольным сечением или профилем в виде сложной фигуры.

Профиль любого типа может быть тонкостенным и толстостенным. Если толщина стенки составляет менее 1/20 диагонали сечения, такая труба считается тонкостенной. Например, у квадратной профтрубы с шириной 100 мм, диагональ равна 141 мм. Значит, при толщине стенки в 2-6 мм такая труба будет тонкостенной, а при 7 мм и больше – толстостенной.

Маркировка профильных труб

Чтобы распознать технические характеристики трубопрофильных изделий без сопроводительной документации, на стенках наносится маркировка, в которой могут отражаться:

наименование изделия – “профиль” или “профильная труба”
параметры сечения трубы – ширина и высота;
толщина стенки;
радиус внешнего скругления углов;
марка материала трубы;
стандарт, которому соответствует изделие – номер ГОСТ на трубах отечественного производства или евростандарта – на продукции зарубежных фирм;
длина профтрубы;
отметка о прохождении контроля качества – ОТК;
сведения об изготовителе.

Однако полную информацию на профилированные изделия наносят не всегда, чаще встречается упрощенная маркировка, содержащая только наименование, параметры сечения и толщину стенок. Информация наносится в формате ШхВхТ, где Ш – ширина, В – высота сечения, Т– толщина стенок.

Способ нанесения маркировки выбирается изготовителем в зависимости от материала профтрубы, так как нанесенные данные должны оставаться на трубе от момента выхода с производственной линии до окончания монтажных работ.

Наносится маркировка следующими способами:

нанесение несмываемой краски через трафарет,
нанесение несмываемой краски электрокаплеструйным устройством,
“печать” текста электрографом,
оттиск заводского клейма.

Как выбрать профиль

При выборе профильных изделий следует соблюдать следующие рекомендации:

Для изготовления мебели и элементов декора подходят трубопрофили любого сечения. Для возведения архитектурных объектов используются только прямоугольные и квадратные профили, овальные, плоскоовальные подходят только для выполнения ненесущих элементов конструкции.
Чем толще стенки трубы и больше сечение, тем прочнее профтруба, поэтому для возведения построек используют толстостенные профили, изготовленные промышленным способом. Затраты на постройку – финансовые и временные – окупятся надежностью получившегося строения.
Для декоративных предметов и объектов, мебели и ограды лучше подойдут тонкостенные трубы, в том числе те, которые профилированы из круглых – это позволит сэкономить деньги и силы, особенно если проект предусматривает изгибание труб.
Сооружение постройки целиком из одинаковых труб возможно только для полуцилиндрических теплиц. Для всех остальных построек необходимо выбрать трубы наибольшего сечения для основной несущей части и более тонкие – для дополнительных.
Для основных опор конструкции выбирают профтрубы с различными параметрами сечения в зависимости от особенностей возводимого сооружения: для возведения каркасных домов используют трубы с сечением от 100х100х4 мм, для оборудования навесов над широкой площадкой – от 80х80х3, для монтажа беседки, навеса над небольшой площадкой (до 4,5 м в ширину) – 40х40х2 мм.
Для изготовления лестниц профиль выбирают в зависимости от типа лестницы. При монтаже стационарных маршевых и винтовых лестниц трубы с самым большим сечением идут на изготовление каркаса: для центрального косоура – 80х60х3 или 100х500х4, бокового косоура – 50х25х2 или 80х40х3. При монтаже мобильных приставных лестниц и стремянок опоры изготавливают из более легких и тонких профтруб – 40х40х2. Для ступеней выбирают трубы чуть меньшего сечения с толщиной стенок на 1 мм меньше.
Для возведения построек, которые не планируется окрашивать, следует выбрать нержавеющие профтрубы. Если запланирована покраска, можно остановиться на оцинкованных – будучи окрашены краской по металлу, они прослужат не меньше нержавейки.
Каркасы для мебели и декоративные элементы выполняют из различных металлов: нержавеющей и хромированной стали, меди, алюминия. Реже применяют оцинковку – она быстро теряет эстетичность в ходе эксплуатации и потому применяется только под покраску.
Изделия с защитным покрытием из цинка нельзя соединять при помощи сварки – при тепловом разрушении цинкового слоя выделяются опасные для здоровья газы, а сталь в месте соединения теряет прочность. Поэтому оцинкованные профильные трубы следует приобретать, если монтаж будет производиться с использованием фасонных элементов.

Варианты и рекомендации по изготовлению изделий из профильных труб

Профильная труба – универсальный строительный материал. Геометрия сечения сообщает материалу отличные прочностные характеристики, что позволяет успешно применять его во всех областях хозяйственной деятельности. Из профильной трубы можно изготовить массу полезных вещей – от теплиц и беседок до изящных и оригинальных предметов мебели.

Особенности профильных труб

Любую трубу, обладающую сечением, отличным от круглого, можно считать профильной. Наибольшее распространение получили изделия квадратной, прямоугольной или овальной формы.

Для производства трубного материала в основном используется углеродистая, низколегированная или нержавеющая сталь. В отдельную категорию можно выделить более гибкую и легкую алюминиевую трубу, поскольку условия ее применения в строительстве немного отличаются.

Сам производственный процесс можно представить в следующем виде. Из металлического листа методом сгибания получается круглая сварная труба соответствующего диаметра. Далее, цилиндрическая заготовка подается в специальный формовочный станок, где ей придается необходимая форма.

На последнем этапе изделие подвергается термической обработке, которая позволяет убрать механические напряжения и повысить прочность. Также, в обязательном порядке осуществляется контроль сварного шва изделия.

Обратите внимание! Маленькие частные фирмы часто пренебрегают термообработкой, чтобы удешевить себестоимость выпускаемой продукции. Покупать такие трубы для возведения серьезных конструкций, рассчитанных на многолетнюю эксплуатацию, не стоит.

Главные преимущества профильной трубы:

Высокие показатели прочности, достигаемые благодаря наличию ребер жесткости. Конструкции из профильной трубы способны выдерживать колоссальные нагрузки, без появления деформаций.
Удобство при перевозке и хранении. Прямоугольные изделия занимают меньше места, чем круглые, а лежат гораздо надежнее.
Легкость сборки. Фиксацию элементов из профильной трубы можно производить как сваркой, так и при помощи болтов, муфт и т.п. Сравнительно небольшой вес изделий (погонный метр трубы среднего сечения с толщиной стенки 4-8 мм составляет в среднем 12-15 кг) дает возможность с легкостью осуществлять все работы в одиночку, без привлечения дополнительной мускульной или механизированной силы.
Приемлемая стоимость. Более сложная технология изготовления делает их дороже изделий с круглым сечением, но эта разница с лихвой окупается надежностью и практичностью.
Длительный срок службы. Любое изделие из металлопрофиля гарантированно прослужит не один десяток лет. Использование антикоррозионной защиты позволит в разы увеличить этот, и без того немалый, период.

Рекомендуем ознакомиться: Производство и применение ПВХ труб

Варианты конструкций из металлопрофиля

Помимо многочисленных предметов мебели, из профильной трубы легко сделать массу всевозможных построек и конструкций:

Теплица для дачи. Легкая, прочная и долговечная – теплица из профильной трубы может быть изготовлена собственными силами. Вариантов постройки немало: арочная конструкция, двускатное или односкатное сооружение, оборудованное одним или двумя входами, форточками, тамбурами и т.п.
Летний душ. Легкая конструкция, обшитая поликарбонатом или оргстеклом, с установленным на крыше баком для воды. Внушительный вес заполненного бака предъявляет повышенные требования к надежности постройки. Для строительства лучше взять толстостенные трубы большого сечения.
Ворота, калитки, заборные секции. Такие конструкции устанавливаются на длительный срок, а повышенных требований к их внешнему виду, как правило, не предъявляется, поэтому практичнее и быстрее сделать их неразборными.
Лестницы, стремянки. После сборки в нижние торцы труб желательно вставить пластиковые заглушки, чтобы уберечь поверхность пола от повреждений.
Беседки, навесы, декоративные арки. Не испытывают в процессе эксплуатации серьезных нагрузок, поэтому могут быть изготовлены из тонких профильных труб.
Строительные леса. Собираются очень быстро, при этом выгодно отличаясь от деревянных аналогов прочностью и жесткостью каркаса. Соединение элементов лучше делать исключительно болтовым, чтобы конструкцию можно было быстро собрать, разобрать или нарастить при необходимости.

Из профильной трубы можно соорудить даже каркас легкого летнего домика. Стоит отметить, что большой популярности такой способ строительства так и не снискал, поскольку постройка будет обладать высокой теплопроводностью и потребует дополнительную защиту от ветровых воздействий.

Монтаж конструкций из профиля своими руками

В унифицированном виде, инструкцию по сборке можно представить таким образом:

Разработка чертежа изделия, где будут в деталях прописаны размеры, углы сгиба, способы крепления, размеры труб и т.п. Что касается размеров, они определяются исходя из основного назначения конструкции. Для массивных сооружений (ворот, каркасов домов или хозяйственных построек) лучше взять трубы с габаритами 100х50, 80х80 или 80х60 мм. Изделия сечением 50х50 или 40х60 как нельзя лучше подойдут для строительства витрин, стеллажей, строительных лесов. Для предметов мебели будет достаточно тонкостенных профильных труб размерами 40х25 или 20х20 мм.
Нанесение разметки, распил труб и подготовка отдельных элементов конструкции. Толстостенную габаритную трубу удобнее резать болгаркой, тогда как для мелких изделий лучше предпочесть электрический лобзик или ножовку по металлу.
Зачистка мест распила производится плоским напильником или все той же болгаркой с диском по металлу или наждачным кругом.
Соединение элементов. Может производиться посредством сварки (позволит сэкономить время, но будет проигрывать в эстетичности) или стяжки болтами. В последнем случае потребуется сверление большого числа отверстий при помощи электродрели. У профильных труб, в отличие от круглых, благодаря плоской конфигурации сечения, площадь соприкасающихся соседних элементов оказывается достаточной для обеспечения надежного соединения.
Установка элементов фурнитуры (петель, засовов, задвижек, ручек и т.п.), а также обшивка поверхностей подходящими материалами. Это может быть поликарбонат, металл, массив дерева или пластика.
Финишная зачистка и окраска готового изделия. Этот этап работы поможет защитить места стыков от коррозии, а самой конструкции придать привлекательный внешний вид.

Рекомендуем ознакомиться: Самостоятельная установка теплообменника самоварного типа на трубу дымохода

Особенности сгибания металлопрофиля

Многие изделия (в особенности предметы мебели), которые можно самостоятельно изготовить из профильной трубы, будут смотреться стильно и изящно с закругленными элементами. Это неизбежно подводит домашнего мастера к вопросу сгибания труб.

Сделать это вручную скорее всего не получится, сгиб почти наверняка будет неровным, а то и вовсе приведет к излому трубы. Правильно согнуть профильную трубу можно несколькими способами:

Заказать выполнение необходимых операций на заводе, имеющем нужное профессиональное оборудование. Не самый удобный способ, требующий доставку и вывоз изделий с территории завода, который далеко не всегда может обнаружиться поблизости.
Приобрести собственный трубогиб. Устройство легко найти в свободной продаже в крупных строительных магазинах, но стоит оно достаточно дорого, поэтому приобретение будет оправдано лишь для постоянных больших объемов работы. Наиболее подходящий вариант для тех мастеров, которые превратили изготовление конструкций из профильной трубы в постоянный бизнес.
Использовать болгарку и сварочный аппарат. Не самый эстетичный способ, который подразумевает проделывание нескольких (число будет зависеть от требуемого радиуса изгиба) прорезей, сгиб трубы и заваривание швов.
Согнуть металлопрофиль при помощи песка. В один конец трубы плотно загоняется деревянная пробка, после чего изделие заполняется песком и таким же образом закрывается со второго края. После этих манипуляций сгиб получается ровным и эстетичным, а песок после придания нужной конфигурации попросту высыпается. В холодное время года песок можно заменить застывшей на морозе водой.

Производство стальной профильной трубы: процесс и оборудование

Профильные изделия являются одними из наиболее востребованных во многих промышленных и хозяйственных отраслях. Организация предприятия, производящего профильный металлопрокат, – решение разумное, но требуемое весомых вложений, даже в случае устройства небольшого цеха (запускать сразу мощную линию бессмысленно). Первое, что стоит сделать предпринимателю – ознакомиться с технологией производства и изучить потребности потенциальных покупателей в регионе.

Современные предприятия выпускают профильные трубы различных типов, форм и назначения

Что такое профильная продукция и какой она бывает?

Профильные трубы изготавливаются для сборки металлоконструкций различных габаритов и назначения: каркасов, ангаров, временных и постоянных теплиц. Стандартный металлопрокат с круглым сечением для таких целей не подходит, так же, как и не годятся профильные трубы для водо- и газопроводов.

Чтобы убедиться в целесообразности выпуска профильных труб, стоит ознакомиться с широким перечнем сфер применения данных изделий:

профильные трубы стандартной конфигурации. Сфера использования расширена на конструирование строительных лесов, трубопроводов, защиту кабельного оборудования, формирование систем орошения или ограждения.
магистральные профили. Используются при строительстве крупногабаритных трубопроводов с частыми перепадами давления в качестве опорных сегментов (данные трубы чаще всего изготавливаются по ТУ производителя и под индивидуальный заказ).
профильный металлический прокат с повышенной устойчивостью к химическим соединениям. Востребован в пищевой, фармацевтической и химической отраслях.
машиностроительные профили. Применяются в производстве автомобильных поршней, валов, цилиндров, подшипников.

Различны также виды сечения профильных изделий. Оно бывает овальным, плоскоовальным, квадратным, прямоугольным, многоугольным. По отдельному заказу предприятие может иметь возможность производства профилей с сечением в форме треугольника, шестиугольника и т.д.

В сфере строительства востребованы трубы квадратного и прямоугольного сечения

Существует несколько способов изготовления профилей. В зависимости от практикуемого метода производства будут отличаться свойства изделия:

Горячекатаные профильные изделия бесшовного типа: используются в средах, требующих повышенных показателей прочности. Обычно антикоррозийны, устойчивы к любым агрессивным кислотам и веществам.
Холоднокатаные профили либо же стандартные: более упругие конструкции, способные выдерживать значительные перепады давления.
Холоднокатаные профили электросварного типа: прочные и долговечные конструкции, но только при соблюдении норм эксплуатации.

Массовое производство труб, различных по назначению, требуют корректировки в списке требуемого оборудования. Ниже представлена схема производства стандартных профильных труб, которую следует варьировать в соответствии с разработанным бизнес-планом.

Технология изготовления профильной трубы

Теоретически создание профилей с квадратной или прямоугольной формой сечения требует наличие одного лишь станка – вальцовочного, способного обеспечить достаточные для формования условия. Данный способ производства подразумевает закупку обыкновенных стальных труб с круглым сечением и доработку их на вальцовочном стане.

Одним из способов получения профильных труб является прокатка круглых изделий на вальцовочном станке

Полученный металлопрокат будет визуально полностью соответствовать представлениям потребителя о прямоугольных профилях, но в технологическом плане подобные изделия будут считаться выполненными непрофессионально. Способ вальцовки из готовых круглых труб подойдет тем предпринимателям, которые не планируют запускать линию профилей для масштабных задач (таких, как постройка каркасов для ангаров или даже жилых домов).

Важно! Деформированные на вальцовочном стане профили могут применяться только в качестве основы для выносной рекламы (штендеров-мимоходов), для удовлетворения нужд частного строительства, мебели и декоративных интерьерных элементов.

Покупательским спросом данные изделия пользоваться будут, но они совершенно не будут подходить для организации тех конструкций, к которым предъявляются более высокие нормы безопасности и надежности.

Если планируется выпуск более качественных изделий (что значительно расширяет варианты сбыта готовых изделий), то наиболее приемлемым вариантом для организованных предприятий будет производство профильной трубы по полному циклу, включающему в себя множество последовательных этапов.

Изготовление профильных труб по полному циклу

Технология производства профильных электросварных изделий в условиях полного цикла подразумевает наличие следующих операций:

обработка штрипса;
формирование и сварка круглой заготовки под профиль;
профилирование круглой трубы;
контрольная проверка качества;
термическая обработка.

Полный цикл производства труб начинается с обработки штрипса — стальной полосы нужной ширины

Основой для создания заготовок под прокат будет металлический штрипс – листы стали требуемого сорта (обычно применяется низколегированная или углеродистая), поставляемые на производственный участок в рулонах. Предприятия по изготовлению профилей налаживают поставки листового металла напрямую с металлургических заводов, что позволяет не только снизить себестоимость продукции, но и обеспечить контроль качества над каждой единицей товара.

Полезный совет! Штрипс отличается не только сортом и качеством стали, но и толщиной. Наличие у предприятия заготовок различной толщины дает возможность изготавливать трубы всех уровней надежности и расширить сортамент предлагаемой продукции.

Первым этапом в обработке штрипса будет его размотка и порезка на сегменты необходимой ширины. Чтобы нарезать рулон листовой стали на ровные продольные отрезки, необходимо использование специальной резочной установки. Она рассчитана на нарезку металлических полос толщиной от 5 см (у разных станков свои показатели, также они зависят от толщины штрипса). Для удобства проведения дальнейших действий полученные отрезки свариваются в единую непрерывную ленту.

Полученную после нарезки и сварки ленту наматывают на постоянно вращающийся барабан. Данный производственный принцип реализуется для того, чтобы вальцы не простаивали, и осуществляли прокат профиля непрерывно. На барабан наматывается резерв будущих заготовок, который также должен периодически обновляться.

Дальнейшим действием будет передача металлической ленты на формовочный стан. Здесь, в нескольких клетях, вальцы формируют заготовку, круглую в сечении. Заготовка имеет бесконечную протяженность, формовочный станок продолжает производить ее до тех пор, пока не заканчивается лента в барабане. Обычно этот этап происходит без нагрева, с участием холодной листовой стали, но иногда полоса стали подвергается сразу и термической обработке.

Электросварную трубу легко отличить по наличию шва на одной из сторон

Заготовка с открытым швом передается к сварочной установке, где ее края свариваются посредством высокочастотных токов. Параллельно этому процессу изделие продолжает сдавливаться вальцами, из-за чего по всей длине шва, и снаружи, и изнутри трубы происходит отхождение лишнего расплава – грата, который тут же удаляется резцами. Заготовки, прошедшие этап сварки, охлаждаются эмульсионными составами.

Принцип проката и контроля профильной трубы

Охлажденная заготовка переходит на стадию профилирования, которое проводится в несколько циклов:

Прокат отправляется через вальцы для придания максимально идентичной круглой формы по всей длине изделия;
Круглая труба переходит на профилирующий станок для обжимки с четырех сторон: в результате получается металлопрокат с требуемой формой сечения.

Второй технологический этап необходим лишь в том случае, если запланирован выпуск труб с прямоугольным (квадратным, многоугольным) сечением. Для плоскоовальных или овальных профилей достаточен прокат через первые, контрольные вальцы. После этого заготовка режется на отрезки заданной мерной либо немерной длины, в процессе чего подвергается непрерывному охлаждению.

Наиболее «слабым местом» в электросварных конструкциях считается сварной шов, который в обязательном порядке подвергается на предмет герметичности. Изготовление не считается завершенным, а металлопрокат – допущенным к реализации, если не были произведены следующие методы проверки:

Вихретоковая дефектоскопия. Дефектоскоп работает по принципу того, что на электромагнитные характеристики любого металла, в том числе и стали, влияют различные степени напряжений, вызываемые дефектами шва, внутренние раковины и другие нежелательные факторы.
Визуальный осмотр. Специалист контроля качества осматривает шов с целью обнаружения повреждений, полученных вследствие неисправности формующих и профилирующих вальцов, дефектов электросварки. Специалист также может выявить визуальные недочеты, которые дефектоскоп определить не в состоянии: неровности, механические повреждения.

В продажу пускают только те трубы, которые прошли контроль качества

Данные методы контроля могут использоваться как параллельно, так и в единичном порядке. Кроме осмотра готовых изделий, обязательно проведение систематической профилактики всего оборудования производственного цеха с целью избежать массовой отбраковки изделий.

Для улучшения прочностных показателей стали готовое изделие на завершающей стадии цикла подвергается повторному нагреванию. Необходимо это по той причине, что при деформировании сталей в них образуются внутренние напряжения. Раскаленное изделие оставляют до полного остывания, после чего передают в фасовочный отдел. Прокат, прошедший этот этап, имеет несколько более высокую себестоимость. Этим и объясняется отсутствие данного процесса на некоторых предприятиях. Включать этап дополнительной закалки в производственный цикл или нет – зависит от концепции планируемого предприятия.

Оборудование для производства профильных труб

Количество закупаемого оборудования напрямую зависит от того, какой уровень качества рассчитывает получать компания и какие существуют возможные каналы сбыта. Нет смысла приобретать высокопроизводительное оборудование, если единственный доступный на данный момент вариант продажи изделий – мебельные или рекламные компании, небольшие строительные предприятия.

Основные критерии выбора аппаратной составляющей – примерный стартовый капитал и объемы выпускаемой продукции. Для молодого предприятия будет достаточно линии малой, в крайнем случае – средней мощности.

Стандартной линией, на которой будет осуществляться прокат профильных труб, будут следующие аппаратные части:

станки для разматывания, подготовки и обработки металлических листов (обычно – консольный разматыватель);
прокатный стан для формовки в круглую трубу;
узел для сварки заготовки;
узел для среза кромки сварного шва;
охлаждающий участок;
профилировочный стан в многоугольную трубу;
отрезной нож для нарезки готовых профилей.

Для резки готовых труб в промышленных условиях понадобится специальный станок

Важно! Если планируется участок оцинковки в производственном цехе, обязательным будет также оснащение линии специальной ванной для оцинковки изделий.

Производственные линии могут быть как полностью автоматизированные, так и с обязательным использованием ручной силы. Автоматизированные линии имеют более высокую стоимость, но и большую производительность. Стандартные линии оснащены только прямоугольными валами. Для увеличения мощности предприятия и, соответственно, прибыли, придется покупать дополнительные валы, позволяющие придавать профилю квадратную или многоугольную форму.

Кроме закупки оборудования, необходимо учитывать первоначальные расходы на металлический прокат, арендную плату и заработную плату для персонала. В производственном цеху на одной линии профильной трубы могут работать два человека – оператор станка и подсобный рабочий. Приглашать придется не только рабочий персонал непосредственно в цех, но и технолога, по возможности – лаборантов, следящих за соответствием выпущенных изделий нормативам.

Такой вид строительного металлопроката, как профильная труба, является актуальным в условиях современной промышленности. Даже небольшое, но грамотно оборудованное и имеющее хорошую репутацию предприятие, может иметь стабильный доход и постоянных заказчиков в самых разнообразных производственных сферах.

Читайте также: