تولید و کاربرد لوله مانیسمان

 

تولید لوله بدون درز به روش مانیسمان

در تولید لوله فولادی به روش مانیسمان ؛فرآیند نورد لوله بر مبنای نوع و نحوه حرکت قطعه و استقرار غلتک ها شامل سه نوع طولی، عرضی و مایل می شود. در نورد طولی، محور غلتک ها با هم موازی اما بر محور قطعه عمود است. در این حالت، غلتک ها خلاف جهت یکدیگر می چرخند و تنها حرکت قطعه حرکت طولی در راستای محورش است. در نورد عرضی محور غلتک ها با هم و با محور قطعه موازی است.

 در این حالت غلتک ها هم جهت با هم می چرخند و تنها حرکت قطعه حول محورش است. در نورد مایل، محور غلتک ها با هم یک زاویه انحراف می سازند که به زاویه تغذیه معروف است. در این حالت غلتک ها هم جهت با هم می چرخند و قطعه به دلیل زاویه تغذیه غلتک ها، علاوه بر حرکت چرخشی، حرکت طولی نیز دارد. شکل زیر انواع حالت های نورد لوله را نمایش می دهد.

روش نورد مانسمان در ساخت لوله های بدون درز، با استفاده از بیلت استوانه ای یکنواخت و بدون حفره اولیه انجام می شود. در این روش که تحت اثر مانسمان صورت می پذیرد، به علت حجم بالای فرآیند شکل دهی، فرآیند نورد، تحت شرایط دمایی نورد داغ انجام می شود.

 اجزای اصلی مورد استفاده در این فرآیند شامل دو عدد غلتک مخروطی، دو عدد غلتک راهنما، پلانژر، مندرل و بیلت استوانه ای است. غلتک های مخروطی که وظیفه اصلی را در فرآیند نورد مانسمان بر عهده دارند، به صورت مایل نسبت به هم قرار گرفته اند. زاویه انحراف محور غلتک ها نسبت به محور بیلت که با عنوان زاویه تغذیه بیان می شود، وظیفه تغذیه خودکار بیلت را در فرآیند ایفا می کند. 

غلتک های راهنما به صورت دو رینگ به شعاع داخلی نزدیک به شعاع لوله تولیدی، وظیفه راهنمایی و عدم خروج از مرکزی بیلت را بر عهده دارند. در روش مانسمان، به علت اعمال فشار شعاعی غلتک ها به بیلت و وجود تنش های کششی ثانویه وارد شده در مرکز آن، حفره هایی محوری در جهت طولی نمونه القا می شوند. شکل زیر نورد سوراخ کاری در روش مانسمان را همراه با تنش های کششی ثانویه ایجاد شده در بیلت نمایش می دهد. در این شکل α زاویه تغذیه غلتک های نورد و β زاویه انحراف این غلتک ها است

نورد مانیسمان همراه با تنش های کششی ثانویه

با گسترش این حفره ها در جهت طولی بیلت، ترکی محوری در راستای محور بیلت ایجاد می شود. با قرار گیری پلانژر در فاصله مشخصی از بیلت، این ترک در راستای عرضی باز شده و سوراخ مدنظر از طریق گسترش حفره ها و تسلیم شدن ماده به اطراف، در جهت طولی بیلت ایجاد می شود. در این فرآیند پلانژر ثابت بوده و با تغذیه بیلت چرخان به سمت جلو سوراخ تا انتهای آن امتداد می یابد.

 محل قرارگیری پلانژر بسیار مهم و تعیین کننده است. اگر پلانژر زودتر و قبل از رشد ترک با بیلت برخورد کند باعث فرسایش آن و اگر پلانژر با تاخیر با بیلت برخورد کند، باعث اکسید شدن بیلت در محل ترک می شود و اکسید شدن بیلت موجب کاهش کیفیت سطح داخلی لوله تولیدی خواهد شد.

کاربرد لوله مانیسمان

• لوله مانیسمان جهت خطوط فشار قوی
• لوله مانیسمان استیل جهت خطوط صنایع غذایی و دارویی
• لوله مانیسمان جهت خطوط هیدرولیک
• لوله مانیسمان جهت خطوط نفت و گاز