Rohrbiegen und Rohrwalzen (Rollbiegen) sind Kaltverformungstechniken von Metallrohren
Die beiden Kaltverformungstechniken Rohrbiegen und Rollbiegen von Metallrohren (Rohrwalzen) gibt es seit dem beginnenden 20. Jahrhundert, also seit rund hundert Jahren.
Gebogene und rollgebogene Stahlrohre wurden anfangs vor allem im Bauwesen, in der Landwirtschaft und in der Möbelindustrie eingesetzt. Dank der Einführung dieser Umformverfahren konnte man Rohre in einer bis dahin nicht umsetzbaren Art und Weise nutzen: Man denke beispielsweise an die Fahrgestelle von Landmaschinen, an Anhänger von Forstmaschinen sowie an die zahlreichen Anwendungen im Schwer- und Leichtmetallbau. Nur durch die Entwicklung von Biege- und Rollbiegetechniken hat das Stahlrohr in der modernen Industrieproduktion eine so starke Verbreitung gefunden.
So entstanden auch die ersten Hersteller von Biege- und Rollbiegemaschinen für die Kaltverformung von Rohren. Am Anfang beschränkte sich die Arbeit mit diesen Maschinen auf Rundstahlrohre, während moderne Maschinen auch das Biegen und Rollbiegen von Quadratrohren, Rechteckrohren und Profilen ermöglichen.
Obwohl diese Maschinen seit nunmehr knapp einem Jahrhundert existieren, entwickelte sich erst Ende der 1970er Jahre auf dem Stahlrohrmarkt eine verstärkte Nachfrage in „neuen Anwendungen“, die diese Verfahren erforderten.
Dieser Nachfrage folgend entstanden Unternehmen mit fachlichem Schwerpunkt auf den Umformverfahren Biegen und Rollbiegen. Dazu gehörte auch die Firma Tecnocurve. In der über 25-jährigen Firmengeschichte entwickelte sich die Rohrbiegerei Tecnocurve zu einem hochspezialisierten Experten, der von einem weltweit kontinuierlich wachsenden Kundenstamm nicht nur für das hochwertige Know-how, sondern auch für seine Zuverlässigkeit geschätzt wird.
ROHRBIEGEN: WAS BEDEUTET DAS?
Unter Rohrbiegen versteht man im Wesentlichen die Umformung eines Rohres oder Profils mit einem relativ engen Biegeradius. Bezogen auf den Durchmesser des Rohres kann dieser Radius von mindestens dem 1,5-fachen des Rohrdurchmessers bis maximal dem 5-fachen variieren. Das Biegen eines Metallrohres erfolgt mit speziellen Maschinen, den sogenannten Rohrbiegemaschinen. Die Form der zuvor auf der Rohrbiegemaschine installierten Biegeform wird dem Metallrohr aufgeprägt.
Der schwierigste Aspekt der Biegung des Metallrohres ist es, ungewollte Verformungen so gering wie möglich zu halten. Diese treten zwangsläufig in jedem Metallrohr auf, wenn es mechanisch gebogen wird.
Die Verformungen verändern das Rohr nur in dem Bereich, in dem es gebogen wird, insbesondere an der Innen- und Außenseite der Kurve.
ROLLBIEGEN DES ROHRES: WAS BEDEUTET DAS?
Das Rollbiegen von Rohren – auch Rohrwalzen genannt – ist ein Verfahren, mit dem die Kaltverformung mit größeren Biegeradien, die theoretisch im Bereich vom 5-fachen des Rohrquerschnitts bis unendlich gehen, erzielt wird. Die für diesen Prozess eingesetzten Maschinen werden als Kalander bezeichnet.
Das Stahlrohr wird durch eine Dreiergruppe von Rollen geführt, die in einem oder mehreren Durchgängen (je nach Schwierigkeitsgrad der Biegung) einen Bogen mit dem gewünschten Biegeradius bildet. Das Rollbiegen von Rohren ist in der Regel einfacher als das Rohrbiegen.
Die Besonderheit dieser mechanischen Bearbeitung ist die Möglichkeit, mit einer einzigen Werkzeugmaschine mehrere Biegeradien bei einem einzigen Rohr zu erhalten, was die Erstellung komplexer Geometrien ermöglicht.
Der Nachteil des Rollbiegens ist, dass ein Kalander am Anfang und Ende des Rohres ein zusätzliches Stück Material benötigt, um zu Beginn des Rollbiegeprozesses einen guten Halt zu haben. Dies führt zu einer Erhöhung der Gesamtmetallmenge, die für das Rohrwalzen des Rohres benötigt wird.
BIEGEN ODER WALZEN?
Der wichtigste Unterschied zwischen Rohrbiegen und Rollbiegen der enge oder weite Biegeradius des Rohres. Der zweite Unterschied besteht darin, dass nur beim Rohrwalzen das gleiche Metallrohr mit unterschiedlichen Biegeradien gebogen werden kann. In diesem Sinne spricht man auch von einem variablen Biegeradius.
Um eine bessere Vorstellung vom minimalen Rohrwalzen-Radius zu bekommen, muss der Rohrdurchmesser mit fünf multipliziert werden. Wenn sich zum Beispiel der Rohrdurchmesser auf Ø50 mm beläuft, beträgt der minimale Rollbiegeradius 250 mm. Um einen Biegeradius des Rohres unterhalb dieses Wertes zu erhalten, muss das Rohr mit einer CNC-Rohrbiegemaschine gebogen werden.
Der minimale Biegeradius wird mit einer speziellen Formel berechnet, aus der sich ein Koeffizient ergibt. Liegt dieser oberhalb eines bestimmten Werts, wird hierdurch die Machbarkeit der Biegung für einen bestimmten Radius bestimmt.
Beim Biegen von Stahl lässt sich die Qualität des gebogenen Rohres durch den Einsatz spezieller Vorrichtungen beeinflussen, was insbesondere dann ins Gewicht fällt, wenn der oben genannte Koeffizient an der Grenze der Herstellbarkeit liegt.
IST ES MÖGLICH, DAS GLEICHE ROHR ZU BIEGEN UND WALZEN?
Rohrwalzen (Rollbiegen) und Rohrbiegen sind kombinierbare Rohrbearbeitungsverfahren, und einige Projekte erfordern notwendigerweise den Einsatz beider Techniken. Ein Beispiel sind Stahlprofile für Führerhäuser von Landmaschinen, deren Form oft sowohl das Biegen als auch das Rohrwalzen der Rohre, aus denen sie zusammengesetzt sind, erfordert.
Wurden früher die Komponenten des Metallrohres getrennt gebogen und rollgebogen und anschließend verschweißt, so laufen heute die Bearbeitungen in einem einzigen Prozess ohne Verschweißung des Rohres ab. Dies reduziert den Herstellungsprozess und vermeidet die Bildung von Rissen an den Verbindungsstellen.
Diese Art der Kombination kann erfolgen, indem erst das Biegen auf einer Maschine und dann das Rollbiegen auf einer anderen oder mit einer einzigen CNC-Rohrbiegemaschine erfolgt. Auf modernen CNC-Rohrbiegemaschinen kann man sowohl die Biege- als auch die Rollbiege-Ausrüstung montieren. Auf diese Weise lassen sich komplexe Geometrien herstellen, wobei gleichzeitig die Einrichtzeiten für die beiden Maschinen reduziert werden.
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Rohrbiegerei Tecnocurve s.r.l.
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