파이프와 튜브제작 방법에 대해서 공부하기

파이프와 튜브

파이프와 튜브제작 방법에 대해서 알아보려고 한다. 파이프와 원관제품은 스켈프 형태를 버트 또는 전기용접, 천공과 압출에 의해서 제작된다. 천공과 압출방법은 가스와 화학액체 수송뿐만 아니라 고온, 고압의 응용분야에 사용되는 이음매 없는 튜브의 제작에 사용한다. 이음매 없는 강 파이프는 직경 16in. 까지 만들 수 있다. 이 공정으로써 소총의 선조와 홈 같은 내부형상을 만들 수 있으므로 압출 관은 총 몸통 제작에 또한 사용한다. 버트 용접된 파이프는 가장 일반적이며 기둥과 같은 구조물 및 가스, 물, 쓰레기의 운송장치에 사용된다. 전기용접된 파이프는 석유제품 또는 물을 수송하는 파이프라인에 주로 사용한다.

 

맞대기 용접

단속적 또는 연속적인 맞대기 용접을 사용한다. 원통형으로 만들었을 때 정확히 맞도록 스켈프, 즉 가열된 대판을 가장자리가 약간 경사지도록 하여 스트립을 사용한다. 단속적인 공정에서 스켈프의 한쪽 끝을 용접벨에 넣기 위해서 V자 형으로 자른다. 스켈프가 용접온도까지 올라가면 끝을 당김쇠사슬에 연결된 집게로 잡는다. 튜브가 용접벨로 밀려들어가면 스켈프는 원통형으로 만들어지고 양 끝을 용접한다. 정확한 치수와 스케일 제거를 위해 최종작업에서 파이프를 사이징롤과 다듬질롤에 통과시킨다. 파이프의 연속적인 맞대기 용접은 코일 상태의 스켈프 공급장치와 코일 끝이 연속 스트립으로 성형되는 화염용접장치로 이루어져 있다. 스켈프가 로에 들어가면 용접온도까지 온도를 높이기 위해 화명이 대판의 가장자리에 쏘여진다. 로를 빠져나온 스켈프는 파이프 형상으로 제작되는 일련의 수직과 수평롤에 들어간다. 파이프가 롤을 빠져나오면 스케일 제거작업과 최종마무리 작업에 맞도록 적당한 길이로 절단된다. 맞대기 용접으로써 직경 3in. 까지의 파이프를 만든다.

 

전기적 맞대기 용접

파이프의 전기적 맞대기 용접은 용접작업 전에 강판을 어떤 형상으로 만들기 위한 냉간성형이 반드시 필요하다. 판의 모양을 점진적으로 변화시키는 일련의 연속롤을 통과하면서 형상이 만들어진다. 이 방법은 롤 성형으로 알려져 있다. 롤 성형기계의 끝에 위치한 용접장치는 3개의 센터링과 성형된 형상을 제위치에 유지하기 위한 압력롤과 열을 발생시키기 위해 전류를 공급하는 두 개의 전극롤로 구성된다. 파이프가 용접장치를 지난 후 파이프의 내부와 외부에 존재하는 압출된 플래시를 제거한다. 그런 다음 사이징과 다듬질롤이 정확한 트기와 동심도를 부과하여 작업을 끝낸다. 이 공정은 파이프의 두께가 1/8에서 1/2in.이고 직경이 36in. 까지 다양한 파이프를 제작하는 데 적용한다. 큰 직경을 갖는 파이프는 일반적으로 특별히 크게 제작된 프레스에서 성형한 후, 서브머지드 아크 용접으로 만든다.

 

겹치기 용접

파이프의 겹치기 용접에서는 노에서 나올 때 스켈프 가장자리를 경사지게 한다. 그런 다음 성형다이 또는 롤에서 스켈프를 두 가장자리가 겹쳐진 원통형 모양으로 인발 하여 제작한다. 재가열 한 후 굽어진 스켈프를 홈이진 두 개의 롤사이로 넣는다. 두 개의 롤사이에 파이프의 내경을 맞추기 위해 맨드릴을 고정한다. 가장자리는 롤과 맨드릴 사이에서 압력으로써 겹치기 용접한다. 겹치기 용접으로써 직경이 2~16in. 까지의 파이프를 만든다.

 

천공

이음매 없는 관을 만들기 위해 원통형의 강빌렛을 같은 방향으로 회전하는 두 개의 원추형의 롤사이로 넣는다. 이 롤사이에 천공을 돕고 빌렛이 힘을 받을 때 구멍의 크기를 조절하는 고정점 또는 맨드릴이 있다.

 

먼저 중실소재를 센터펀칭하고 그다음 천공하기 전에 로속에서 단조 온도로 가열한다. 그런 다음 회전과 축방향의 이동을 일으키 두 개의 천공 롤사이로 밀어 넣는다. 번갈아 일어나는 빌렛의 스퀴징과 벌징은 파이프의 중심에 갈라진 트을 발생시키고 그 크기와 형상은 천공 맨드릴로써 조절한다. 두께가 두꺼워진 파이프가 천공 밀을 빠져나올 때 맨드릴에 의해 지지되는 플러그를 지나 홈이 파인 롤을 통과하여 특정한 두께를 갖는 길이가 긴 튜브로 변형된다. 작업온도에서 튜브는 더 평평하게 되면서 크기를 맞추고 표면을 매끈하게 하는 릴링기계를 통과한다. 최종의 사이징과 다듬질은 용접으로 제작된 파이프와 같은 방법으로 행한다.

 

이 공정은 직경이 6in. 까지의 이음매 없는 관에 적용한다. 직경이 14in. 까지인 더 큰 튜브는 천공롤에서 두 번째 공정을 갖는다. 직경이 24in. 까지를 만들기 위해 재가열 된 복동으로 천공한 튜브를 회전하는 롤링밑에서 제작하고, 단일 천공공정에서 언급한 것과 같은 릴러와 사이징 롤로써 작업을 마무리한다.