La curvatura dei tubi in acciaio inox

Sebbene sia un metallo molto duro, l'acciaio inossidabile è duttile e malleabile e può essere modellato con vari mezzi meccanici in un'ampia varietà di forme.
La piegatura del tubo inossidabile è un processo che può essere utilizzato per modellare il tubo inox in molte configurazioni utili.

La curvatura dell'acciaio inossidabile
L'acciaio inox può essere modellato in diverse forme, ma il processo richiede un'enorme quantità di pressione meccanica applicata da attrezzature specializzate.
La difficoltà di piegare una sezione di tubo dipende dallo spessore del tubo.
Mentre i tubi a parete spessa richiedono una maggiore forza di piegatura, è meno probabile che si rompano durante il processo di piegatura rispetto al materiale con pareti più sottili.
Le diverse dimensioni e forme dei tubi richiedono ciascuno il proprio set di utensili di piegatura.
Le aziende specializzate nella curvatura inox devono mantenere decine o addirittura centinaia di set di strumenti di curvatura per piegare diverse configurazioni di tubi.

Metodi di piegatura dei tubi in acciaio inox
Nel corso degli anni il processo di piegatura dei tubi in acciaio inossidabile è cambiato con l'evolversi della tecnologia. Ma gli elementi centrali rimangono tutti uguali, e sono la lega metallica del tubo, la macchina, gli utensili e la lubrificazione.
Il processo di piegatura inizia con la conoscenza del materiale che si sta utilizzando, come l'acciaio inossidabile. Inoltre, prima della curvatura è necessario conoscere alcune variabili come il diametro esterno, il raggio di mezzeria e lo spessore della parete.

I tubi in acciaio inossidabile possono essere modellati in dolci curve mediante laminazione.
Questo processo utilizza rulli per forzare una sezione di tubo sopra o intorno a uno stampo, uno strumento appositamente formato per cambiare la forma di un pezzo di metallo.
Quando si effettua una curva a gomito in tubi di acciaio inox, un pezzo metallico chiamato mandrino viene inserito all'interno per evitare che il tubo perda la sua forma durante la piegatura.
Il tubo viene quindi posizionato vicino a uno stampo, e viene applicata una pressione diretta al tubo che lo costringe a piegarsi attorno allo stampo.
Ci sono limitazioni al grado di curvatura che si può ottenere con qualsiasi processo di sagomatura dei tubi, ma la piegatura produce generalmente curve molto più nette rispetto alla laminazione.

Curvatura di tubi in acciaio inossidabile con cuciture a gomito
Mentre qualsiasi tipo di tubo in acciaio inox può essere sagomato mediante piegatura, i tubi che si formano senza cuciture rispondono generalmente meglio al processo di piegatura rispetto ai tubi saldati o saldati.

Anche una curvatura moderata può indebolire o rompere una cucitura, anche se questo problema può essere attenuato piegando il tubo in modo da ridurre le sollecitazioni poste direttamente sulla cucitura.

Altre considerazioni strutturali per la piegatura di tubi in acciaio inossidabile
Oltre ad indebolire una cucitura, il processo di piegatura può indebolire la struttura del tubo stesso.
Quando un tubo viene piegato, l'acciaio lungo la parte esterna della curva viene allungato mentre il materiale all'interno della curva viene compresso.
Se il tubo è piegato con troppa forza, l'esterno della curva può diventare significativamente più sottile del resto del tubo, rendendo l'area più soggetta a rottura.

Un'altra considerazione importante per i tubi in acciaio inossidabile è la conservazione del diametro interno e della struttura del tubo. Anche quando si utilizza un mandrino, il tubo può deformarsi leggermente durante la piegatura.
Qualsiasi deformazione del diametro interno di un tubo o di un tubo che porta un liquido può disturbare il flusso del fluido all'interno.
Questo a sua volta può portare alla pulitura dell'interno del tubo che potrebbe portare ad un assottigliamento e ad un'eventuale rottura. Quando il tubo è piegato per scopi strutturali o decorativi, la deformazione della dimensione interna del tubo è meno importante.

Variabili di piegatura dei tubi
Oltre allo spessore della parete e alle altre variabili indicate in precedenza, ci sono altre cose che possono entrare in gioco. Variabili come il raggio di curvatura dell'asse centrale e l'allungamento del tubo.
Anche l'angolo di curvatura è necessario.
Quando si piegano tubi in acciaio inox con una saldatura, le dimensioni e la qualità contano per una corretta piegatura.

Una saldatura impropria può causare problemi durante la piegatura del tubo. La gente pensa che si può piegare il mandrino a 180 gradi ("U-bend") e poi tagliarlo in segmenti, torcere in giro, e fare un'altra forma fuori di esso.
Ma davvero non si può, perché non è “perfettamente rotondo” nella normale curvatura del tubo, anche con un mandrino!

Impiego dell’acciaio inox
I prodotti realizzati con la piegatura dell'acciaio inossidabile hanno molti usi. L'acciaio inossidabile è una forma inerte di acciaio che è ideale per l'uso nell’industria alimentare, nei servizi di ristorazione e nelle operazioni di produzione farmaceutica.

Nel settore edilizio i tubi in acciaio inossidabile hanno usi strutturali: l’acciaio può anche essere lucidato per scopi decorativi ed essere utilizzato per realizzare ringhiere, lampade e pezzi artistici.