Um tubo afiado é usado como corpo de um cilindro hidráulico ou pneumático, onde a vedação do pistão corre diretamente contra o furo acabado e não é necessário furar ou alargar antes da montagem.Em furos de 32 mm a 500 mm (1,5"–24") e comprimentos de até 12 m, atende cilindros em máquinas móveis, suportes de telhado de mineração, prensas e máquinas de moldagem, oficinas de conserto de cilindros e equipamentos marítimos ou de lavagem construídos em aço inoxidável. Tão útil quanto saber: não é um tubo de linha, um revestimento de poço ou um tubo estrutural - um furo afiado não tem função nessas funções e, ao pagar por isso, há uma perda direta.
Um tubo bruto trefilado a frio e um tubo afiado podem vir do mesmo calor, ter o mesmo diâmetro externo e parede e ainda assim não serem intercambiáveis. O artigo afiado é um componente: seu furo mantém a tolerância ISO H8, sua superfície carrega Ra 0,2–0,4 µm com uma hachura cruzada-de 30–45 graus e sua retilineidade é mantida dentro de 0,5 mm/m para que a carga de vedação permaneça uniforme ao longo de um curso de vários metros. Cada aplicação abaixo depende de uma ou mais dessas três propriedades, e as seções a seguir mapeiam cada função de acordo com o tamanho do furo, classe de pressão, classe e tipo de vedação que a acompanham. A GNEE fornece tubos afiados com ID 32–500 mm, parede 4–50 mm e comprimentos de até 12 m com certificados EN 10204 3.1.Envie o tamanho do diâmetro e a carga do cilindro para uma cotação.
Onde o tubo afiado é usado
A tabela abaixo é a resposta prática para a pergunta. Leia uma linha e você terá a faixa de furo, a classe de pressão, a classe normalmente especificada e a razão pela qual o furo deve ser afiado para essa tarefa.
| Aplicativo | Faixa de furo típica | Classe de pressão de trabalho | Grau normalmente usado | Por que o furo deve ser afiado |
|---|---|---|---|---|
| Cilindros hidráulicos móveis - escavadeiras, carregadeiras, guindastes | 50–320 mm | 160–250 barras | ST52.3 /E355 | A vedação corre no furo sob cargas de choque; um furo ranhurado ou oval chora na extremidade da haste |
| Cilindros telescópicos - caminhões basculantes, veículos de lixo, caminhões basculantes | 100–320 mm | 160–250 barras | E355, 27SiMn nos palcos | Cada estágio é seu próprio barril; a precisão do furo mantém os estágios alinhados e as vedações carregadas uniformemente |
| Suportes de telhado de mineração e escoras individuais | 100–400 mm | para cerca de 31,5 MPa na prática de campo | 27SiMn, temperado e revenido | A hélice permanece carregada por longos períodos; um ponto cônico ou alto permite que o suporte se desloque |
| Prensas hidráulicas e equipamentos de conformação | 125–500 mm | 250 barras | 27SiMn/42CrMo4 | Cursos longos precisam de retilineidade e diâmetro de furo constante durante todo o curso |
| Moldagem por injeção e{0}}fixação de fundição sob pressão e cilindros de ejeção | 63–320 mm | 160–250 barras | 42CrMo4/E355 | A repetibilidade do ciclo depende do atrito estável entre a vedação e o furo |
| Cilindros pneumáticos e atuadores de automação | 20–100 mm (cotado mediante solicitação) | Classe padrão de 1 MPa (10 bar) | ST52.3/SAE 1020 | Milhões de ciclos em baixa velocidade exigem um atrito que não gruda nem se desvia |
| Oficinas de reparos e{0}}revestimentos de cilindros | De acordo com o cilindro | Qualquer que seja a classificação do cilindro | ST52.3/E355, CK45, SAE 1020, 27SiMn | Afiar cortes em incrementos controlados, eliminando marcas, conicidade e ovalização |
| Hidráulica marítima, offshore e submarina - máquinas de convés, guinchos, aparelhos de governo, manipuladores | 63–500 mm | 250 bar e acima | 316/304 ou aço carbono com tratamento protetor do furo | Cloretos perfuram um furo de aço carbono e buracos rasgam a vedação |
| Lavagem de alimentos, produtos farmacêuticos e químicos | 40–200 mm | 160 barras | 304 / 316 | A limpeza cáustica e ácida ataca o aço carbono; um furo bruto retém resíduos do produto |
| Amortecedores, controles deslizantes de garfo, amortecedores industriais | 20–80 mm (cotado mediante solicitação) | Baixo a médio | SAE 1020, CK45, inoxidável | Fine Ra e concentricidade definem a curva de amortecimento |
Dimensionando um tubo afiado de acordo com o padrão do cilindro
A maioria dos programas de cilindros industriais são construídos em uma pequena família de padrões ISO, e o estoque de barril é muito mais fácil de comprar quando o diâmetro necessário está na lista preferida. A tabela abaixo mostra o que cada padrão corrige.
| Padrão | O que isso corrige | Classe de pressão |
|---|---|---|
| ISO 3320 | Diâmetros preferenciais do furo e da haste do pistão e relações de área; série métrica | - |
| ISO 3322 | Série de pressão nominal | Base de classificação |
| ISO 4393 | Série de golpes preferida | - |
| ISO 6020-1 | Dimensões de montagem, série média | 160 bar (16 MPa) |
| ISO 6020-2 | Dimensões de montagem, série compacta | 160 bar (16 MPa) |
| ISO 6022 | Dimensões de montagem, séries pesadas (fresadora e prensa) | 250 bar (25 MPa) |
| ISO 10762 | Cilindros de corpo redondo-compactos | 100 bar (10 MPa) |
| RUÍDO 24333 | Dimensões de montagem, séries-para serviços pesados (complementando a ISO 6022) | 250 bar (25 MPa) |
A ISO 3320 carrega a espinha dorsal dimensional: a série de furos métricos preferida tem 50, 63, 80, 100, 125, 140, 160, 180, 200, 250 e 320 mm, com diâmetros de haste correspondentes e proporções de área padrão de 1,06, 1,25, 1,4, 1,6, 2,0 e 2,5. Escolher um cano dessa série em vez de um furo arbitrário significa que pistões, kits de vedação e hastes-prontos para uso,{19}}estarão disponíveis quando a máquina for reconstruída daqui a vários anos. A proporção de área, entretanto, é o que torna um cilindro mais lento e mais fraco no curso de retração do que no curso de extensão, portanto, é uma decisão de projeto tomada antes do pedido do tubo, não depois.
Dois outros pontos conectam o furo à pressão. Primeiro, o cano é um vaso de pressão: a pressão de trabalho vem da espessura da parede e do limite de escoamento, não do acabamento do furo. A título de ilustração, uma parede de 10 mm em ST52 com um fator de projeto de 4:1 atinge aproximadamente 350 bar - um valor que pertence a essa parede e classe específicas e deve ser confirmado por cálculo para qualquer outra combinação. Em segundo lugar, as classes de pressão padrão acima descrevem o cilindro, não o tubo: um cilindro ISO 6022 de 250 bar pode muito bem usar o mesmo barril H8 que uma unidade de 160 bar, com a diferença contabilizada na espessura da parede e no design da porta.
Onde um tubo afiado não é o produto certo
Saber para que não serve um produto é o que separa uma especificação de uma entrada de catálogo. Nenhuma das tarefas abaixo precisa de um furo de vedação; portanto, um furo afiado aumenta o custo e não remove nada.
| Obrigação | O que realmente o governa | Produto correto |
|---|---|---|
| Linhas de transmissão de petróleo e gás | DE e parede, classe, classe de pressão, revestimento e qualidade de solda | Tubo de linha API 5L sem costura, ERW ou LSAW |
| Bem, revestimento e tubulação | Requisitos dimensionais, de colapso, de explosão e de conexão da API 5CT | Revestimento e tubulação API 5CT |
| Pilares estruturais, pórticos e treliças | Propriedades da seção, soldabilidade e desempenho ao fogo | Seções ocas EN 10219 ou ASTM A500 |
| Caldeira, superaquecedor e tubos do trocador de calor | Transferência de calor e resistência-à temperatura elevada | ASTM A210, ASTM A213 ou equivalente |
| Transferência de água, vapor e fluidos de processo | União, tolerância à corrosão e capacidade de fluxo | Tubo API 5L, ASTM A106 ou A53 |
| Linhas hidráulicas e pneumáticas | Contenção de pressão e flexibilidade; fluido é transportado, não vedado contra | Tubo hidráulico de precisão trefilado a frio |
Vale a pena corrigir uma afirmação diretamente, porque aparece nas páginas dos fornecedores: o tubo afiado às vezes é descrito como sendo usado para revestimento e tubulação de poços de petróleo. Não é, e a confusão é um erro de categoria. Tudo abaixo da cabeça do poço que transporta fluido do reservatório é especificado sob API 5CT, onde conexões, resistência ao colapso e tolerância à corrosão decidem a aceitação - de um furo afiado não está entre os requisitos. Barris afiados aparecem em instalações de perfuração, mas nos sistemas hidráulicos da plataforma: top drive, manuseio de tubos, estaleirador de ferro, compensação de levantamento.
As linhas hidráulicas são outro lugar onde o dinheiro é desperdiçado na direção oposta. Um tubo de linha transporta fluido entre os componentes; nada veda contra seu furo, então o requisito de acabamento é limpeza e pressão, em vez de Ra 0,2–0,4 µm. Comprar estoque de cano afiado para serviço de linha ou encomendar tubo de linha para um cano de cilindro, ambos resultam em retrabalho.
Escolhendo a classe e o acabamento do furo para o serviço
A seleção da classe segue a pressão e o ambiente e, na prática, a escolha se restringe a um punhado de aços.
| Nota | Rendimento mínimo (típico) | Onde é usado |
|---|---|---|
| ST52.3/E355 | 355 MPa | Barris hidráulicos e pneumáticos em geral: máquinas móveis, cilindros industriais, equipamentos agrícolas |
| CK45/C45E | Carbono médio, prioridade de usinabilidade | Barris de pressão-moderada, corpos de amortecedores e componentes usinados após a soldagem |
| SAE 1020/1026 | Baixo carbono, facilmente soldável | Estoque de reparos, cilindros industriais em geral, construções soldadas |
| 27SiMn (Q+T) | 835 MPa | Suportes de telhado de mineração, suportes únicos, atuadores-de grande diâmetro sob carga sustentada |
| 42CrMo4 / 4140 (Q+T) | 930 MPa | Alta-pressão e alto-impacto: prensas, máquinas de moldagem, cilindros móveis pesados |
| 304/316 inoxidável | Seleção orientada-por corrosão | Lavagem marítima, offshore, submarina, alimentícia, farmacêutica e química |
Os valores temperados e revenidos correspondem às seções padrão da peça de teste; uma seção de parede espessa possui propriedades inferiores, portanto o certificado da usina para a espessura real da parede é o documento que conta. Duas classes com o mesmo rótulo e tratamento térmico diferente não são intercambiáveis - 27O SiMn fornecido laminado a quente e o 27SiMn fornecido temperado e revenido se comportam de maneira muito diferente em um suporte de telhado.
No acabamento, H8 com Ra 0,2–0,4 µm cobre a maior parte do trabalho do cilindro, mas o acabamento não é o único parâmetro de superfície que importa. Quando um fornecedor de selos for envolvido antecipadamente, espere solicitações de Rz e de Rpk, Rvk e Rmr em tarefas exigentes, porque Ra é uma média e não consegue distinguir duas superfícies com a mesma média e diferentes distribuições de pico e vale. Se a aplicação for executada em volume com um pacote de vedação padrão, também vale a pena comparar as três rotas de furo - como-desenhadas em NBK, desbastadas e polidas com rolo e afiadas - em termos de custo e ajuste, em vez de apenas na suavidade.
O que especificar ao fazer o pedido
Nove itens carregam toda a especificação. Envie-os juntos e o orçamento volta completo; deixe-os de fora e as perguntas voltarão uma de cada vez.
Furo (ID) com classe de tolerância - H8 é padrão, H9 disponível, H7 mediante solicitação.
Diâmetro externo e espessura da parede, ou o envelope do cilindro no qual o cano deve caber.
Condição de qualidade e fornecimento - normalizada, com alívio de tensão ou temperada e revenida.
Rota do tubo-mãe - sem costura estirada a frio ou DOM - se o aplicativo tiver preferência.
Requisito de rugosidade superficial, incluindo Rz, Rpk, Rvk ou Rmr onde o fornecedor do selo os especificou.
Limite de retilineidade e comprimento total, com condição final - corte quadrado, rebarbado, tampado.
Quantidade e condição de entrega - furo lubrificado, tampas, empacotado ou engradado.
Tipo de vedação e recomendação de furo do fornecedor da vedação, onde já for conhecido.
Escopo de inspeção e certificado - EN 10204 3.1, testes ultrassônicos, inspeção-de terceiros.
Os três itens que faltam com mais frequência são o tipo de vedação, os parâmetros de rugosidade além de Ra e o limite de retilineidade declarado em todo o comprimento, e não por metro. Cada um deles é barato para responder na fase de investigação e caro para descobrir depois que os cilindros são montados.
Controle de Qualidade e Certificação
O fornecimento do tubo é documentado e não testado sob pressão. Um teste de pressão hidrostática ou de prova pertence ao cilindro acabado, onde tampas, portas e soldas fazem parte do limite de pressão; o que a fábrica de tubos certifica é o material e o furo. Na prática, isso significa um certificado de teste de moinho EN 10204 3.1 com o número de calor rastreável até a marca no tubo, registros dimensionais para furo, diâmetro externo e parede, leituras de rugosidade para o furo entregue e testes ultrassônicos onde a espessura da parede ou serviço exigir. A retilineidade e a condição visual do furo - ferrugem, arranhões, afiação irregular, hachuras cruzadas irregulares - são verificadas antes da embalagem, e a inspeção de terceiros-pode ser organizada antes do envio, quando o próprio procedimento do comprador assim o exigir.
Perguntas frequentes
Para que é usado principalmente um tubo afiado?
Como estoque de cilindro. O furo é preciso o suficiente para que a vedação do pistão funcione diretamente sobre ele, de modo que um fabricante de cilindros possa soldar tampas e portas sem perfurar ou alargar primeiro. Prensas, cilindros de{2}}máquinas e máquinas{3}}ferramentas de moldagem, reparos de cilindros, corpos de amortecedores e cilindros marítimos ou de lavagem em aço inoxidável representam a maior parte da demanda restante.
Um tubo afiado pode ser usado para linhas de água ou trabalhos estruturais?
Não. Nenhuma das tarefas utiliza um furo de vedação e nenhuma das especificações exige um: as linhas de água e de processo são compradas na união, na tolerância à corrosão e na classe de pressão, nos membros estruturais nas propriedades da seção e na soldabilidade. Um furo afiado é inutilizável em ambos e agrega custo por nada.
Um tubo afiado é o mesmo que um tubo afiado?
Sim, - tubo afiado, tubo afiado e tubo afiado são o mesmo produto, e "tubo" é o mais solto dos três no uso comercial. Uma especificação deve indicar o tubo ou tubulação com uma classe de tolerância, porque tubo normalmente significa diâmetro nominal e programação, que é uma categoria de produto diferente.
Quais tamanhos de furo e classes de pressão são típicos?
DI 32–500 mm (1,5"–24"), parede 4–50 mm, H8, Ra 0,2–0,4 µm, comprimentos até 12 m; furos pneumáticos e amortecedores menores são cotados mediante solicitação. As classes de cilindro são 160 bar (16 MPa) sob ISO 6020-1 e ISO 6020-2, 250 bar (25 MPa) sob ISO 6022 e 100 bar (10 MPa) para cilindros compactos de corpo redondo sob ISO 10762. Pressões de trabalho mais altas vêm de paredes mais espessas e classes de maior rendimento.
Qual série devo escolher?
ST52.3 ou E355 para cilindros móveis e industriais em geral, 27SiMn para suportes de telhado de mineração e carga- sustentada, 42CrMo4 para aplicações de alta-pressão e alto{7}}impacto e 304 ou 316 onde lavagem, cloreto ou exposição submarina causariam corrosão no aço carbono. Confirme o certificado para a espessura real da parede, uma vez que as propriedades temperadas e revenidas diminuem à medida que o tamanho da seção aumenta.
O fabricante do cilindro ainda precisa usinar o furo?
Não. O que resta após a entrega é o trabalho externo ou final: chanfros, ranhuras de vedação, ressaltos-do tubo limitador, preparações para solda e rosqueamento. A remoção das etapas de mandrilamento e alargamento da oficina de cilindros é a razão pela qual o estoque de cilindros afiados reduz o tempo de entrega, e não apenas a razão pela qual melhora o acabamento.
O tubo afiado pode ser usado para reparar um cilindro hidráulico?
Sim, e é a rota padrão para barris marcados, cônicos ou desarredondados. O brunimento remove o material em incrementos controlados, para que possa corrigir o furo enquanto restaura a superfície; o polimento com rolo reforma a superfície onde ela se encontra e não pode corrigir a geometria da mesma maneira. Onde o dano for profundo, um pistão superdimensionado ou uma luva-é adicionada ao reparo.
Por que não usar o tubo DOM como cilindro?
Porque o DOM é o tubo-mãe e não a peça acabada. Ele é trefilado sobre um mandril para obter concentricidade e um bom acabamento, mas seu furo não é mantido dentro da tolerância hidráulica e não é afiado, portanto a compressão da vedação muda ao longo do curso. Torna-se estoque de barril somente depois que o furo é furado ou desbastado e afiado.
Precisa de tubo afiado para um cilindro específico?
Envie o tamanho do furo e a classe de tolerância, espessura da parede ou envelope do cilindro, classe e condição, requisitos de superfície, limite de linearidade, comprimento, tipo de vedação, se conhecido, e o escopo do certificado que você precisa. Nossa equipe técnica confirmará a especificação e retornará um orçamento com prazo de entrega em até 24 horas.Entre em contato com a GNEE hoje mesmo.
Resumo
Um tubo afiado é usado sempre que uma vedação de pistão precisa ser executada em um furo acabado: cilindros hidráulicos e pneumáticos, prensas e máquinas de moldagem, suportes de telhado de mineração, trabalhos de reparo de cilindros, corpos de amortecedores e cilindros de aço inoxidável para serviços marítimos, offshore e de lavagem. A aplicação decide o tamanho do furo e a classe de pressão, a pressão e o ambiente decidem o grau e a vedação decide a superfície. Fora dessas tarefas - tubulação, revestimento e tubulação, seções estruturais, tubos de caldeira e transferência de fluidos - um furo afiado não tem nada a ver, e a resposta honesta para "posso usá-lo aí?" é não. Especifique a classe de diâmetro e tolerância, classe e condição, os parâmetros de rugosidade que seu fornecedor de vedação solicita, retilineidade em todo o comprimento e o escopo do certificado, e o tubo que chegar se ajustará ao cilindro que você está construindo.
