1. Preparazione e pre-trattamento delle materie prime
Prima di lavorare i tubi di rame, è necessario selezionare il materiale di rame giusto in base all'applicazione.
I materiali di rame comuni includono:
Rame rosso: come T2 e TP2, con eccellente conduttività termica, comunemente utilizzato nelle condotte di condizionamento e refrigerazione.
Ottone: come H62 e H65, con maggiore resistenza, adatto per alcuni connettori e parti strutturali.
Leghe di rame: come cupronichel B10 e leghe di rame-nichel-silicio, adatte per applicazioni che richiedono resistenza alla corrosione o maggiore robustezza.
Le billette per tubi di rame vengono solitamente preparate mediante colata continua e laminazione o laminazione a caldo di lingotti. La colata e la laminazione continue offrono un'elevata efficienza e sono adatte per la produzione continua, mentre la laminazione a caldo dei lingotti è adatta per alcuni tubi o prodotti di grandi-dimensioni con requisiti prestazionali speciali.
2. Processi comuni di formatura dei tubi di rame
1. Disegno
La trafilatura è un processo comune nella produzione di tubi di rame di precisione. Dopo il decapaggio e la lubrificazione, la billetta del tubo viene trafilata attraverso una matrice per ridurre il diametro, regolare lo spessore della parete e migliorare la precisione dimensionale.
La trafilatura è adatta per produrre tubi di rame ad alta-precisione, di-diametro ridotto e a pareti-sottili. Durante la trafilatura multi-passaggio, di solito è necessaria una ricottura intermedia per eliminare l'incrudimento e migliorare la duttilità del materiale.
2. Rotolamento
La laminazione utilizza rulli per deformare plasticamente il tubo di rame al fine di ottenere il diametro e lo spessore di parete richiesti.
I metodi di laminazione comuni includono:
Laminazione a freddo: adatta per tubi di rame a parete sottile-ad alta precisione-.
Laminazione planetaria: adatta per tubi in rame di grande-diametro con elevata precisione dello spessore delle pareti.
La laminazione è comunemente utilizzata nella produzione di tubi per scambiatori di calore, tubi di rame per la refrigerazione e altri tubi di precisione.
3. Estrusione
L'estrusione viene utilizzata principalmente per la produzione di tubi in rame di-diametro grosso e con pareti spesse-. La billetta di rame viene riscaldata e forzata attraverso una matrice per formare il tubo.
Questo processo richiede un controllo rigoroso del rapporto di estrusione, della temperatura di riscaldamento, della temperatura dello stampo e della velocità di estrusione. È adatto per prodotti con tubi di rame che richiedono una maggiore resistenza.
4. Piegatura del tubo
La piegatura dei tubi è uno dei processi di formatura più comuni nelle condotte di condizionamento e refrigerazione. Viene utilizzato principalmente per cambiare la direzione dei tubi di rame e ridurre il numero di giunti.
La produzione moderna utilizza solitamente macchine piegatubi CNC per controllare accuratamente l'angolo di curvatura, il raggio di curvatura e la lunghezza di alimentazione. Durante la piegatura, fattori chiave come l'assottigliamento delle pareti, l'ovalità, le rughe e le fessurazioni devono essere attentamente controllati.
5. Espansione del tubo
L'espansione del tubo è il processo di allargamento del diametro finale di un tubo di rame, consentendogli di collegarsi con un altro tubo o raccordo.
È ampiamente utilizzato nelle tubazioni del condizionamento dell'aria, nei sistemi di refrigerazione e nell'assemblaggio di scambiatori di calore. L'espansione del tubo migliora la stabilità della connessione e fornisce una struttura di sovrapposizione adatta per la successiva brasatura.
6. Riduzione del tubo
La riduzione del tubo è il processo di riduzione del diametro dell'estremità del tubo o di una sezione specifica, solitamente per collegare tubi con diametri diversi.
Questo processo può ridurre l'uso di raccordi aggiuntivi, migliorare la compattezza strutturale e ridurre i costi di assemblaggio. Durante la lavorazione si dovrebbero evitare difetti come grinze, eccentricità e graffi superficiali.
7. Flangiatura e svasatura
La flangiatura e la svasatura vengono utilizzate principalmente per le connessioni delle estremità dei tubi in rame. Questi processi migliorano le prestazioni di tenuta e la resistenza della connessione.
Sono comunemente utilizzati nei tubi di collegamento del condizionamento dell'aria, nelle interfacce delle tubazioni di refrigerazione e nelle strutture di tenuta meccanica. L'estremità del tubo deve essere piatta, l'angolo deve essere costante e non devono apparire crepe.
8. Lavorazione del tubo-interno scanalato
I tubi in rame-con scanalatura interna sono comunemente utilizzati negli scambiatori di calore-ad alta efficienza. Formando scanalature sulla parete interna del tubo di rame, l'area di scambio termico aumenta e l'efficienza del trasferimento di calore viene migliorata.
I metodi di lavorazione comuni includono il disegno e la saldatura. I metodi di trafilatura possono essere ulteriormente suddivisi in trafilatura per estrusione e trafilatura per rotazione.
3. Processi di finitura
1. Taglio
Prima dell'ulteriore lavorazione, i tubi di rame vengono solitamente tagliati alla lunghezza richiesta. I metodi di taglio comuni includono il taglio con tagliatubi, la segatura, il taglio rotante e il taglio laser. Dopo il taglio, l'estremità del tubo dovrebbe essere piatta e la lunghezza uniforme.
2. Sbavatura e pulizia
Dopo il taglio potrebbero apparire delle bave all'estremità del tubo. Questi dovrebbero essere rimossi utilizzando un'attrezzatura per sbavatura o una mola. È possibile utilizzare aria compressa per pulire l'interno e l'esterno del tubo per evitare che trucioli di rame, macchie d'olio e impurità compromettano il successivo funzionamento del sistema di brasatura o refrigerazione.
3. Ricottura
Dopo la trafilatura, la piegatura, l'espansione e altri processi di formatura, i tubi di rame potrebbero subire un incrudimento. La ricottura migliora la duttilità del materiale e la qualità della superficie, rendendo il tubo più adatto alla successiva formatura e saldatura.
4. Tendenze nella lavorazione automatizzata dei tubi di rame
Poiché i settori del condizionamento dell’aria, della refrigerazione e HVAC richiedono maggiore efficienza e qualità più costante, la lavorazione dei tubi di rame si sta spostando verso l’automazione, la precisione e l’intelligenza.
Le moderne apparecchiature per la lavorazione dei tubi di rame possono integrare:
- Alimentazione automatica
- Taglio automatico
- Piegatura automatica
- Espansione automatica
- Riduzione automatica
- Sbavatura automatica
- Ispezione automatica
- Brasatura automatica
L'elaborazione automatizzata migliora l'efficienza produttiva, riduce i costi di manodopera, minimizza l'errore umano e garantisce una qualità costante nella produzione di massa.
5. Conclusione
La formatura dei tubi in rame è un processo chiave nella produzione di condizionamento dell'aria, refrigerazione e HVAC. I processi comuni includono trafilatura, laminazione, estrusione, piegatura, espansione, riduzione, flangiatura, lavorazione di tubi scanalati interni-, taglio, sbavatura e ricottura.
La scelta della giusta tecnologia di lavorazione dei tubi di rame e delle apparecchiature automatizzate può migliorare efficacemente l'efficienza della produzione, la precisione della lavorazione e la qualità del prodotto. Man mano che la produzione continua ad aggiornarsi, le apparecchiature per la lavorazione dei tubi di rame continueranno a svilupparsi verso una maggiore efficienza, maggiore precisione e un’automazione più intelligente.
