パイプとチューブの高周波曲げ加工

誘導曲げパイプ

インダクション・ベンディングとは？

インダクション・ベンディングは、精密に制御された効率的な配管曲げ技術です。高周波誘導電力を使用した局部加熱は、誘導曲げプロセス中に適用されます。パイプ、チューブ、さらには構造形状（チャンネル、W＆Hセクション）も、誘導曲げ機で効率的に曲げることができます。誘導曲げは、熱間曲げ、漸増曲げ、高周波曲げとしても知られています。大口径のパイプの場合、冷間曲げ加工では限界があります、誘導曲げが最も望ましい選択肢である。曲げようとするパイプの周囲に誘導コイルを配置し、パイプの周囲を摂氏850～1100度の範囲で加熱する。

誘導式パイプ曲げ機は、写真にスケッチされている。パイプを位置決めし、両端を確実にクランプした後、ソレノイド型インダクターに通電し、パイプの曲げ加工部位を円周方向に加熱する。曲げ部分の金属に十分な延性を与える温度分布に達すると、パイプは一定の速度でコイルの中を押し出される。曲げアームにクランプされたパイプの先端は、曲げモーメントを受ける。曲げアームは180°まで回動することができる。
炭素鋼パイプの誘導曲げでは、加熱帯域の長さは通常25～50mmで、必要な曲げ温度は800～1080℃の範囲です。パイプがインダクターを通過する際、高温の延性領域内で曲げアームピボットの半径によって決まる量だけ曲がりますが、加熱領域の両端はパイプの低温の非延性部分によって支えられています。用途に応じて
曲げ速度は、13～150 mm/分(0.5～6インチ/分)の範囲です。より大きな半径が必要な用途では、曲げアームのピボットの代わりに、一組のロールを使用して必要な曲げ力を提供します。曲げ作業後、パイプは水噴霧、強制空気、または空気中の自然冷却を使用して周囲温度まで冷却されます。その後、応力除去や焼き戻しを行い、曲げ後の必要な特性を得ることができる。

減肉：誘導加熱は、パイプの選択された領域を円周方向に急速に加熱するため、パイプ全体を加熱する他の熱間曲げ加工と比較して、最小限のエネルギーしか消費しません。誘導加熱によるパイプ曲げ加工には、他にも重要な利点があります。予測可能な形状の歪み(オーバリティ)や減肉などです。減肉の最小化と予測可能性は、原子力や石油・ガスパイプラインのような高圧要件を満たす必要がある用途の管やパイプを製造する場合に特に重要です。例えば、石油・ガスパイプラインの定格は肉厚に基づいています。曲げ加工では、曲げ部の外側は引っ張られて断面が小さくなり、内側は圧縮されます。従来の加熱による曲げ加工では、曲げ部の外側の断面積が20%以上減少することが多く、パイプラインの総定格圧力が低下します。
と誘導加熱誘導加熱は、非常に均一な加熱、コンピュータ化されたベンディングマシンによる最適化されたベンディングプログラム、狭い塑性化（延性）ゾーンにより、断面積の減少を通常11%に抑えます。その結果、誘導加熱は製造コストを削減し、曲げ品質を向上させるだけでなく、パイプラインの総コストも削減します。
誘導曲げのその他の重要な利点：労働集約的でなく、表面仕上げにほとんど影響を与えず、小さな半径を作る能力があるため、薄肉管の曲げ加工や、1本の管で多半径曲線/複数の曲げを作ることができる。

インダクション・ベンディングの利点：

流体をスムーズに流すための大きな半径。
コスト効率、ストレート材は標準部品（エルボなど）よりもコストが低く、ベンドは標準部品の溶接よりも早く製造できる。
エルボは、該当する場合、より大きな半径のベンドに置き換えることができ、その結果、摩擦、摩耗、ポンプのエネルギーを低減することができます。
誘導曲げは、システム内の溶接部の数を減らします。重要なポイント（接線）の溶接を取り除き、圧力と応力を吸収する能力を向上させます。
インダクション・ベンドは、肉厚が均一なエルボよりも強度が高い。
X線検査のような溶接部の非破壊検査が少なければ、コストを削減できる。
エルボや標準ベンドの在庫を大幅に削減できる。
母材へのアクセスが早い。ストレートパイプはエルボや標準部品よりも入手しやすく、ベンドはほとんどの場合、より安く、より早く製造できます。
必要な工具は限られている（冷間曲げで必要な棘やマンドレルは使用しない）。
誘導曲げはクリーンなプロセスである。プロセスに潤滑油は必要なく、冷却に必要な水はリサイクルされる。

インダクション・ベンドを使う利点

曲げ半径は無段階に変更可能で、設計の柔軟性を高めます。
楕円度、減肉、表面仕上げの点で優れた品質。
エルボー付きの部品が不要なため、安価で入手しやすいストレート材を利用できる。
均一な肉厚のエルボよりも強度の高い最終製品。
曲げ半径が大きいため、摩擦や摩耗が少ない。
曲げ加工された材料の表面品質は、使用に適しているかどうかという点では関係ない。
別々の部品を溶接するよりも生産時間が短縮されます。
鍛造継手の切断、丸め、マッチボーリング、はめ込み、熱処理/溶接は行わない。
パイプやその他の部分は、冷間曲げ技術よりも小さな半径に曲げることができる。
素材の表面は、加工によって影響を受けていない。
1本のパイプで複数のベンドが可能。
複合ベンドで溶接の必要性を減らし、完成した配管の完全性を向上。
重要な箇所での溶接は避ける。
非破壊検査の必要性が減り、コストがさらに下がる。
従来のファイヤー／ホットスラブ曲げ工法よりも速く、エネルギー効率が高い。
このプロセスでは、砂充填、マンドレル、フォーマーが不要になる。
潤滑油を使用しないクリーンなプロセス。
ベンド仕様の変更は、生産直前まで可能です。
溶接継手の完全性に関する正式な現場検査の必要性が減少。
交換用誘導曲げパイプやチューブの製造が比較的容易なため、修理やメンテナンスのリードタイムが短縮される。