Не каждый умелец знает, как согнуть профиль таким образом, чтобы труба не сломалась и не потеряла форму сечения. Есть способы, позволяющие придавать этому материалу красивый вид, не прибегая к дорогостоящему оборудованию. Но перед тем, как применить какой-либо из них, надо понять, что собой представляет профильная труба.
Труба профильная: что это такое
Обычная труба является металлическим цилиндром с толщиной стенок и диаметром, определяемым стандартами. То же самое определение подойдет и к профильной, только сечение ее выполняется не круглым. У профиля оно бывает:
- прямоугольное;
- квадратное;
- шестиугольное;
- овальное.
Отличительная черта такого материала — повышенная прочность.
Это объясняется наличием на нем граней, выполняющих функцию ребер жесткости.
Профильный металл выдерживает значительные нагрузки при изгибе, что делает его использование в металлоконструкциях предпочтительнее труб с круглым сечением. Но это преимущество превращается в главный недостаток при попытке гнуть прочный профиль.
Чаще всего его изготовляют из двух видов стали: высоколегированной или низколегированной. Различные технологии производства позволяют изготавливать горяче- и холоднокатаные, бесшовные и электросварные образцы труб. Эти свойства учитываются при сгибании профилей.
Удобнее всего из профильной трубы изготавливать каркасы, арки. Пустотелый профиль заменяет литые металлические прутья, что удешевляет строительство или обустройство загородной дачи.
Кроме формы сечения и толщины стенок, следует учитывать пластичность материала, из которого сделана труба. От нее зависит радиус изгиба. Если работать с профилем, не учитывая эти особенности, порча материала станет неизбежной.
В чем сложность сгибания профильных труб
Умельцы используют 2 способа изгиба профильных труб: на холодную, оказывая давление с помощью специальных инструментов, а также дополнительно к давлению подогревая металл в месте изгиба. Сложности возникают из-за того, что в результате приложения усилия на место сгибания одновременно начинают действовать две противоположно направленные силы.
С наружной стороны металл начинает растягиваться, а с внутренней — сжиматься. Противодействующие друг другу силы деформируют трубу по всем направлениям. Наружная от изгиба сторона от растяжения может треснуть, а на внутренней появляются сладки как на гофре.
Кроме этого, противодействие растяжения и сжатия приводит к утрате соосности, и концы трубы выходят за пределы одной плоскости. По бокам чаще всего металл сминается.
Все перечисленные деформации являются результатом неверной оценки свойств материала и ошибочных методов воздействия на профиль. Сюрприз может преподнести материал профтрубы.
Если в него входят низколегированные или углеродистые сплавы, то мастер столкнется с эффектом пружины: после изгиба труба пытается принять первоначальную форму и угол на какое-то количество градусов увеличивается. После эффекта пружины приходится дорабатывать деталь по нужному шаблону. Чтобы не сталкиваться с этим негативом, нужно учитывать:
- высоту профиля трубы;
- толщину металла;
- пластический момент сопротивления.
Облегчает работу применение специальных трубогибов или гибочных плит. Если нет необходимости покупать инструменты для профессиональной работы, то можно воспользоваться простейшими приспособлениями.
Простейшие приспособления для холодной гибки
Для сооружения теплицы или арки под виноград на загородном участке много профиля не понадобится. Поэтому на самом деле нет смысла покупать дорогостоящие станки.
Своими руками изготавливают простейшие приспособления, позволяющие красиво обработать трубу. В их число входят оправка для профиля и усовершенствованная гибочная плита.
Оправка для профиля
Согнуть профиль, высота которого не превышает 25 мм, можно на массивном верстаке с оправкой.
Чаще всего такой способ применяют, когда нужен изгиб большого радиуса.
Важный фактор для удобства работы – наличие свободного места вокруг верстака. Оправку изготовляют из толстой фанеры, но в случае больших объемов работы лучше использовать уголок из металла.
В оправке и в верстаке сверлят совпадающие отверстия для прочного скрепления приспособлений друг с другом болтами или чем-нибудь другим. Обрабатываемую трубу тоже следует прочно закрепить у основания оправки.
Гибка выполняется плавно, без рывков. Если требуется сделать несколько изгибов с разными радиусами, то все оправки надо подготовить заранее.
Главный минус этого способа – применение физических усилий.
Усовершенствованная гибочная плита
На таком приспособлении удобно делать изгиб небольших размеров. Для изготовления устройства потребуется толстая металлическая плита.
Ее располагают на прочном основании. Поскольку монтаж и демонтаж плиты требует значительных усилий, то после гибки можно предусмотреть выполнение на ней других слесарных работ.
У основания плиты сверлят отверстия для болтов-упоров. Один из них держит трубу, на другой надевают насадки различных радиусов, по которым профилю придают требуемую форму.
Вместе с гибочной плитой обязательно требуется использование прижимной пластины, сделанной из толстого металла. Ею прижимают трубу к плите, размещая на болтах-упорах.
Сгибаемый профиль укладывают между прижимной пластиной и плитой и тянут за другой край. Если не хватает усилия, то добавляют плечо. Гнуть без прижимной пластины нельзя — нарушится соосность, и концы трубы разведутся в разные стороны.
Чтобы придать профилю округлые формы наличие станков и мастерских не обязательно. В домашних условиях можно обойтись и без них.
Сгибание в домашних условиях
На дому металл гнут и в холодном состоянии, и с подогревом. Правильно выбрать один из этих способов можно экспериментально. Как удобнее согнуть профильную трубу в домашних условиях, становится ясно уже при первой попытке.
Кусок профиля зажимают в тисках и пытаются гнуть. Если он «играет», то без подогрева не обойтись. В противном случае нужно учитывать высоту профиля:
- от 10 мм и меньше — холодный способ;
- от 10 мм до 40 мм — либо холодный, либо с подогревом;
- от 40 мм и выше — подогрев.
Чтобы не допустить порчи материала при использовании подогрева, полость трубы заполняется предварительно очищенным песком. Просеивать его надо на мелком сите, чтобы отфильтровать кусочки гравия.
Не стоит проходить мимо такой очистки — крупный камешек может стать причиной образования выпуклости во время сгибания на мягком от разогрева металле. Песчаная пыль тоже не подойдет, потому что имеет свойство спекаться при разогреве. Среднезернистый песок не даст разогретому профилю образовать складки.
Трубу надо заполнять песком полностью, края закрывать деревянными заглушками с пазами для выхода образующихся от нагревания газов. Границы участка разогрева отмечают мелом.
Нагревают профиль равномерно газовой горелкой или паяльной лампой до вишневого цвета. Сгибать надо в горизонтальном или вертикальном положении за один раз. После остывания сравнивают с шаблоном и высыпают песок.
Без подогрева в домашних условиях гнут как профильные трубы, так и круглые. Придать желаемое закругление профилю можно с помощью болгарки и сварки.
Сначала надо определить длину загиба по шаблону. Потом отметить этот участок на профиле и болгаркой сделать по нанесенным отметкам распилы трех стенок. Между ними равномерно сделать еще несколько распилов, согнуть профиль, распилы заварить сваркой и зашлифовать.
Недостатком такого метода являются неточности, а сам загиб будет состоять из прямоугольных участков, плавно образующих поверхность закругления.
Некоторые умельцы гнут трубы с помощью самодельных пружин. Последние наматываются из жесткой проволоки диаметром около 2 мм. Размер кольца подбирается так, чтобы пружина плотно, но свободно заходила внутрь трубы. Для облегчения процесса изгиб можно разогреть.
Важно не забыть перед введением пружины привязать к ее крайнему звену прочный канат или проволоку. После придания профилю необходимой формы с помощью привязки пружину вытаскивают.
Самый примитивный, тяжелый и неточный метод изгиба профтруб — длинный рычаг с приваренной к концу трубой. Его надевают на объект обработки и поступательными движениями загибают профиль до желаемой формы.
И еще один способ, не требующий дорогостоящих затрат. Он подойдет для изгиба по большому радиусу. На листе фанеры чертят шаблон, и по нему монтируют стальные крючья. Профильную трубу гнут, укладывая в эти крючья, предварительно закрепив один конец у первого крюка.
Известны другие способы выполнения этой работы, но все они подчиняются одним закономерностям и имеют одни особенности.
Особенности разных способов гибки профиля
Профильные трубы гнут одинаковыми способами и в домашних мастерских, и на производстве: на холодную и с подогревом. Научно обоснованные рекомендации разработаны сугубо для круглых труб.
На горячую гнут трубу с диаметром больше 100 мм. Профтрубы с другой формой сечения обрабатывают по-разному.
Удобнее всего использовать трубогиб, но не всегда его рентабельно покупать. Для выполнения малых объемов работ выгоднее брать трубогибы напрокат. Их применяют в случае высоты профиля от 10 до 40 мм и гнут материал без подогрева.
Если нет возможности воспользоваться специальным инструментом, надо выбрать другой способ. На холодную можно согнуть профиль высотой до 10 мм с помощью ручных приспособлений.
В этом случае важно уметь определить толщину стенки профиля и минимальный радиус закругления, чтобы не сломать заготовку. Первый параметр замеряют штанген-циркулем, а второй высчитывают по формуле.
Результат напрямую зависит от высоты профиля h. Высота может быть больше или меньше 20 мм. В первом случае радиус устанавливают не меньше 3.5 х h, во втором — не меньше 2.5 х h.
Если радиус заготовки небольшой, то для сгибания может оказаться достаточно неподвижной плиты, оборудованной штырями-упорами, тисков или роликов. Сгибание по большому радиусу выполняется на неподвижных оправках или гибочных пластинах.
Потребность в заполнителе определяется радиусом сгибания. Если он не больше 50 мм, а профиль не выше 20 мм, то можно гнуть на холодную без наполнителя.
При необходимости прогрева трубу наполняют песком без крупных примесей, греют в нужном месте и гнут за один прием.
Не рекомендуется никаким способом гнуть профиль с толщиной стенки меньше 2 мм.
Как таковых методов для сгибания профилированных труб умельцы изобрели много. Но всех их объединяет один недостаток — потребность в большой физической силе.
Если мастер не отличается хотя бы средним телосложением, то процесс загибания может стать для него невыполнимым. Поэтому, выбирая способ обработки профильных труб, лучше ориентироваться на применение специализированных инструментов.
