Radyatörler, ısı eşanjörleri ve soğutma devreleri için bakır borular, az sayıda-köklü süreç ailesiyle üretilir. Bunlar, sıcak işleme ve soğuk işleme olmak üzere iki kategoriye ayrılabilir ve aralarındaki seçim tane yapısını, duvar kalınlığı toleransını, ulaşılabilir bobin ağırlığını ve bitmiş borunun metre başına maliyetini belirler.
Bakır Boru İşlemenin İki Ailesi
Sıcak işleme, katot bakırını kütüğe dönüştüren işlemleri kapsar: içi boş bir kabuk üretmek için ekstrüzyon, eğimli silindir delme ve sürekli döküm ve haddeleme. Bunların hepsi, bakırın yeniden kristalleşme sıcaklığının çok üzerindeki bir sıcaklıkta metali deforme eder. Soğuk işlem daha sonra bu kütüğü alır ve soğuk haddeleme ve soğuk çekme yoluyla oda sıcaklığında nihai boru boyutlarına indirir. Sıcak ekstrüzyon kütük artı soğuk son işlemin geleneksel kombinasyonu onlarca yıldır kullanılmaktadır ve çoğu dikişsiz bakır boru üretiminin temeli olmaya devam etmektedir. Soğuk işleme aynı zamanda mukavemeti arttırır ve yüzey kalitesini ve boyutsal doğruluğu geliştirir çünkü metal gerinim sertleşmesine sahiptir ve takım boyutları ortam sıcaklığında stabildir.
Ekstrüzyon-Tabanlı Kütük Üretimi
Klasik ekstrüzyon rotası, eritilip katı silindirik bir külçeye dökülen elektrolitik bakırla başlar. Külçe bir yeniden ısıtma fırınına yüklenir ve 850°C'nin üzerine çıkarılır, ardından içi boş bir kütük oluşturmak üzere bir ekstrüzyon presinden tek tek itilir. Kabuk, presten soğuk bir haddehaneye veya çoklu-düz-çizgi çekme işlemine gider ve ardından gerekli boyutlara ulaşılana kadar disk veya bobin çekme işlemine tabi tutulur.
Eritme ve döküm, kontrollü kimya ve düşük gaz içeriğine sahip katı bir külçe üretir.
850 C'nin üzerinde yeniden ısıtma, bakırı kolayca deforme olacağı ve çalışma sırasında yeniden kristalleşeceği aralığa getirir.
Ekstrüzyon, katı külçeyi tek geçişte içi boş bir kabuğa dönüştürür, böylece süreç hızlı ve çap açısından esnek olur.
Soğuk haddeleme veya çok{0}pasolu çekme, eşmerkezliliği ve yüzey kalitesini iyileştirirken duvarı ve çapı azaltır.
Hem yüksek-oranlı hem de düşük-oranlı ekstrüzyon, rafine tane yapısı ve iyi yüzey kalitesi üretir ve aralarındaki fark, preste ne kadar redüksiyon alındığına ve kabuğun daha sonra nasıl bitirildiğine bağlıdır.
Yüksek-Oranlı ve Düşük-Oranlı Ekstrüzyonun Karşılaştırılması
Ekstrüzyon oranı, kütük kesitinin ekstrüde edilmiş kabuk kesitine oranıdır. Yüksek veya düşük bir oranın seçilmesi, aşağı yöndeki ekipmanı ve tutulabilecek toleransı değiştirir.
| Öğe | Yüksek ekstrüzyon oranı | Düşük ekstrüzyon oranı |
|---|---|---|
| Kabuk üretildi | Daha küçük çap, daha ince duvar | Daha büyük çap, daha ağır duvar |
| Kütük boyutu | Daha küçük külçe | Büyük külçe |
| Aşağı akış işleme | Doğrudan sürekli bir düz çizgi-çizgi makinesinde veya disk çizim makinesinde tamamlanır | Son çekmeden önce soğuk haddehanede uzatıldı |
| Pres tonajı | Aynı külçe boyutu için daha yüksek | Daha düşük |
| Duvar kalınlığı toleransı | Daha geniş olduğundan çizim aşamasında kontrol edilmesi gerekir | Yuvarlanmanın azaltılmasından sonra daha sıkı |
Uygulamada, yüksek-oranlı rota, ekstrüzyona tabi tutulmuş kabuğun son boyutuna yakın olması nedeniyle işlem zincirini kısaltır; düşük-oranlı rota ise daha ağır bir kabuğu kabul eder ve duvarı yıkmak için soğuk haddelemeye dayanır. Her ikisinin de tane yapısı ve yüzey kalitesi kabul edilebilir olup seçim ürün karışımına, pres kapasitesine ve toplam dönüştürme maliyetine göre yapılır.
Üç-Toplu Gezegensel Değirmenle Sürekli Döküm ve Haddeleme
Sürekli döküm ve haddeleme yolu, 1990'larda ortaya çıkan daha yeni bir kütük yöntemidir ve o zamandan beri ince-duvarlı bakır borular için ana tedarik yolu haline gelmiştir. İşlem, katı bir külçe döküp ekstrüzyon yapmak yerine, içi boş bir kütüğü yatay olarak döker, boyutlandırır, uzunluğunu keser ve yüzeyi frezeler, ardından onu doğrudan, kabuğu daha küçük bir çapa ve daha ince bir duvara yuvarlayan üç- silindirli gezegensel haddehaneye besler.
Üç-silindirli planeter değirmen boruyu kendi ekseni etrafında döndürmeden çalıştırdığından, ortaya çıkan boru doğrudan hat üzerinde sarılabilir. Avantajlar bu kısa süreç zincirinden kaynaklanmaktadır.
Yeniden ısıtma ve ekstrüzyon ortadan kalkar, böylece enerji tüketimi düşer.
Uzun pres hattının yerini kompakt bir haddeleme istasyonu aldığı için ekipman yatırımı daha düşüktür.
Ton başına dönüşüm maliyeti buna göre düşer.
Ekstrüzyon rotasının aynı çapta eşleşemeyeceği rulo başına 1500 kg'ın üzerindeki rulo ağırlığı teslim edilebilir.
Ağır bobinler, daha az bobin değişimi ve daha az kaynaklı bağlantıya ihtiyaç duyulması ve çekme hattının daha sürekli çalışması nedeniyle, aşağı yöndeki çekme işlemi için çok uygun koşullar yaratır. Rota hemen olgunlaşmadı: İlk devreye alma aşamasından, ince-tüp kütüklerin ana tedariki haline geldiği noktaya geçiş, bir dizi teknik sorun içeriyordu ve bu süreçte kazanılan deneyim, mevcut süreci istikrarlı kılan şeydi. Sürekli döküm ve haddeleme artık ince-duvarlı bakır boruların hacimli üretimi için olgun bir yol olarak kabul ediliyor.
Aşağı Akım Sonlandırma ve Kalite Kontrol
Hangi kütük yolu kullanılırsa kullanılsın, boru soğuk çekme, ara tavlama ve son tavlama ile bitirilir. Çizim, gerilimi sertleştirilmiş bir yapı oluştururken çapı ve duvarı azaltır; tavlama, yeniden kristalleşmiş tane yapısını ve gerekli yumuşaklığı geri kazandırır; son temizlik, çizim yağlayıcısını ve oksidi giderir.
| Sahne | Amaç | Tipik kontrol |
|---|---|---|
| Soğuk çekme | Son boyutları gerinim sertleşmesi durumunda ayarlayın | Çap, et kalınlığı, eşmerkezlilik |
| ara tavlama | Daha fazla azalma için sünekliği geri kazanın | Tane büyüklüğü, mekanik özellikler |
| Son tavlama | Belirtilen öfkeyi sağlayın | Sertlik, çekme özellikleri, bükülme testi |
| Temizleme ve kurutma | Yağlayıcıyı ve artık oksidi çıkarın | Yüzey temizliği, iç kuruluk |
| Girdap akımı testi | Duvar kusurlarını ve çatlaklarını tespit edin | Sürekli test kaydı |
| Ambalaj | Bitmiş yüzeyi koruyun | Düz uzunluk veya bobin ağırlığı, işaretleme |
Malzeme tanımı, T2 ve oksijen-içermeyen TU1 ve TU2 kalitelerinin ortak boru seçenekleri olduğu ve soğutma ve iklimlendirme-tüplerinin genellikle, klima bakır boru standardı veya dikişsiz soğutma borusunun uluslararası eşdeğeri gibi özel bir bakır boru spesifikasyonuna göre sipariş edildiği dövme bakır kimya sistemini takip eder.
Sıkça Sorulan Sorular
S: Sıcak ve soğuk bakır boru işleme arasındaki fark nedir?
Sıcak işlem, bakırı yeniden kristalleşme sıcaklığının üzerinde deforme ederek, örneğin ekstrüzyon, eğimli silindirle delme veya sürekli döküm ve haddeleme yoluyla kütük üretir. Soğuk işlem daha sonra nihai boyutlara ve kıvama ulaşmak için soğuk haddeleme ve soğuk çekme yoluyla kabuğu oda sıcaklığında azaltır.
S: Külçe ekstrüzyondan önce neden 850 C'nin üzerine ısıtılıyor?
Bu sıcaklıkta bakır, çalışma sırasında kolayca deforme olur ve yeniden kristalleşir, böylece pres, soğuk ekstrüzyonun neden olacağı aşırı kuvvet ve çatlama olmadan, tek bir hızlı geçişte katı bir külçeyi içi boş bir kabuğa dönüştürebilir.
S: Yüksek ekstrüzyon oranının avantajı nedir?
Kabuk, bitmiş boyuta yakın, daha küçük çaplı ve daha ince duvarlı olarak ortaya çıkar, böylece doğrudan sürekli bir düz-çizgi veya disk çekme makinesine gidebilir ve işlem zinciri kısaltılır. Buradaki takas-daha büyük bir pres tonajının gerekli olmasıdır.
S: Üç-silindirli gezegen değirmen, çevrimiçi-sarma işlemini nasıl başarıyor?
Üç silindir, boruyu kendi ekseni etrafında döndürmeden çalıştırır, böylece boru değirmenden düz ve bükülmemiş olarak çıkar ve düz uzunluklarda taşınmak yerine hemen sarılabilir.
S: Sürekli döküm ve haddeleme kesim maliyeti neden yüksektir?
Proses zincirinden yeniden ısıtma ve ekstrüzyonu ortadan kaldırır, böylece enerji tüketimi düşer ve ekipman yatırımı azalır. Aynı zamanda 1500 kg'ın üzerindeki bobinleri de teslim ederek bobin değişikliklerini azaltır ve çekme hattının kullanımını iyileştirir.
S: Isı eşanjörleri ve radyatörler için hangi bakır boru kaliteleri kullanılıyor?
T2 sert-kademeli bakır, ısı eşanjörü ve radyatör borusu için yaygın tercihtir; oksijensiz-içermeyen TU1 ve TU2 kaliteleri ise borunun sert lehimleneceği, kaynaklanacağı veya vakumda veya hidrojen-içeren serviste kullanılacağı yerlerde seçilir.
