Как согнуть алюминиевый профиль под 90 градусов

В чем сложность сгибания профильных труб

Вне зависимости от формы профиля трубы, суть процесса гибки состоит в придании изделию частичного, либо полного изгиба. Достичь этого можно только прикладыванием определенного внешнего воздействия – исключительно давления или совокупности нагрева и давления.

С точки зрения физики, в процессе изгиба на профильную трубу воздействуют одновременно две разнонаправленные силы:

Сила растяжения. Проявляется с внешней стороны изгиба.
Сила сжатия. Направлена на внутреннюю часть изгибаемого участка.

Противоположная направленность этих сил как раз и отвечает за некоторые сложности, часто возникающие в процессе сгибания труб:

Различные участки трубы в зоне изгиба могут неодинаково изменять форму, что неизбежно будет приводить к нарушению их соосности.
Стенка трубы с внешней стороны изгиба при сильном растяжении может утратить прочность или даже лопнуть.
На внутренней стороне изгиба, напротив, в процессе сжатия часто образуются складки.

Чтобы избежать этих неприятностей, и не получить вместо ровно изогнутой трубы смятую металлическую поверхность, стоит непременно учитывать тип материала и многочисленные геометрические параметры изделия: толщину стенок, диаметр сечения, радиус изгиба. Знание этих характеристик позволит подобрать оптимальный способ сгиба.

Обратите внимание! Специалисты утверждают, что профильные трубы с толщиной стенок менее 2 мм лучше не гнуть. Прочность в местах сгиба будет достаточно низкой, даже при идеальном соблюдении технологии. Для таких труб лучше предпочесть сварные соединения.

Подготовка профиля

Подготовка профиля к гибке зависит от его длины заготовки и занимает в среднем от 15 до 20 минут, а сам процесс гибки занимает 7 — 8 минут. В начале производят разметку заготовки профиля с учетом технологических отрезков. Во избежание в процессе гибки сплющивания стенок профиля, появления трещин и помятостей камеры профиля плотно набивают кварцевым песком. Чтобы набивка не была рыхлой и не привела к приплюснутости в области сгиба, по мере наполнения камер, стенки профиля обстукивают сверху вниз, уплотняя, таким образом, песок. Затем профиль обязательно закрывают с обеих торцов заглушками, чтобы песок не высыпался из профиля в процессе гибки. Песок после использования не выбрасывается, т.к. после очередного использования качество песка только улучшается (фракции песка в процессе гибки становятся более мелкими) и его можно использовать неоднократно. Перед гибкой профили и ролики обязательно смазывают густым маслом для уменьшения трения между поверхностями роликов и наружными стенками профиля.

Принцип использования трубогиба

Согнуть профильную трубу (особенно это касается изделий крупного диаметра) своими руками далеко не всегда представляется возможным. Для этих целей существуют специальные устройства – трубогибы. Стандартный трубогиб оборудован ведущим колесом, которое, перемещаясь вдоль одной из граней, аккуратно сгибает отрезок трубы в необходимом направлении.

Трубогибы бывают двух видов:

Ручные. Колесо устройства приводится в действие вручную, посредством специальной рукоятки. Хорошо подходят для труб с небольшой площадью сечения.
Электрические. Использование таких устройств оправдано в тех случаях, когда объем работ достаточно велик, а сами трубы обладают при этом солидными габаритами. Аппарат включается в стандартную сеть электропитания, а перемещение колеса осуществляется посредством электропривода. Позволяет получать более ровные изделия при ощутимой экономии времени.

Если работы носят однократный характер, покупка собственного трубогиба может оказаться нерентабельной. В таком случае стоит подумать о взятии устройства в аренду, либо рассмотреть один из альтернативных способов сгибания.

Можно ли согнуть трубу в домашних условиях

Если труба имеет не самые большие габариты, а точность изгиба не является критическим параметром, произвести цикл необходимых работ возможно в домашних условиях.

Разумеется, будет лучше, если для этих работ найдется отдельное помещение, оборудованное верстаком, тисками и прочими необходимыми инструментами. Кроме того, в процессе работы скорее всего придется использовать болгарку, сварочный аппарат или источник открытого огня. Согласитесь, частный дом или квартира мало для этого подходят.

Еще один важный совет. Металл – достаточно упругий материал, который после любой деформации будет стремиться вернуть себе прежнюю форму. По этой причине сгибать трубу следует на немного больший, чем предусматривает проект, угол. Металл вернется на несколько градусов обратно, и мы получим в точности такой радиус сгиба, на который рассчитывали изначально.

Читать также: Что измеряют в микронах

Для облегчения процедуры сгибания соответствующий участок трубы можно предварительно разогреть. Раскаленный металл становится более пластичным и податливым, что значительно облегчает процесс. Для прогрева чаще всего используют:

Труба тщательно прогревается на месте будущего сгиба (протяженность места нагрева принимается равной шести диаметрам трубы).

Стоит помнить, что многократные циклы сильного нагрева и остывания неизбежно делают металл более хрупким.

Под 90 градусов

Практически все постройки имеют прямоугольную форму, поэтому самое частое действие с уголками — это необходимость их загнуть под 90 градусов.

Согнуть уголки под 90 градусов для будущего каркаса достаточно просто. Сначала надо сделать в месте будущего сгиба развертку. Для этого на одной из полок отмечаем два угла в разные стороны от нормали по 45 градусов каждый и вырезаем их болгаркой. Аккуратно и медленно гнем уголок и свариваем место реза электросваркой, при этом рекомендуется предварительно нагреть место сгиба, чтобы вторая полка во время сгибания не треснула и не сломалась.

Допустимые расчетные размеры для того, чтобы правильно разметить и согнуть металлические уголки под 90 градусов, приведены в таблице:

Источник

Альтернативные способы сгибания

К счастью, для сгибания труб вовсе не обязательно иметь под рукой специальное оборудование. Народная смекалка уже давно изобрела не один способ добиться желаемого результата без использования трубогиба.

Используем болгарку

На участке, где требуется сделать загиб трубы при помощи болгарки делается несколько поперечных распилов. Чем меньше должен быть радиус изгиба, тем большее количество распилов понадобится. В большинстве случаев достаточно трех. Далее, профильная труба без особых усилий сгибается, а места пропилов завариваются при помощи сварки.

Если заваренные участки аккуратно зашлифовать, то полученное изделие будет выглядеть очень достойно. Никаких складок или сильной потери прочности на месте сгиба не возникнет. А вот идеальной округлости такой способ не даст, ведь загиб будет состоять из нескольких прямых участков, расположенных под углом друг к другу.

Способ с применением пружины

Для изготовления пружины понадобится стальная проволока сечением 2 мм. Проволока загибается по форме профиля с таким расчетом, чтобы сторона каждого сегмента была на несколько миллиметров меньше, чем соответствующая сторона профиля трубы и могла свободно перемещаться по ее внутренней протяженности.

Далее, пружина просто вставляется в трубу, и сгибается до необходимого радиуса. Для облегчения процедуры сгиба участок трубы можно разогреть.

Обратите внимание! Чтобы не возникло проблем с удалением пружины из полости профильной трубы после процедуры сгибания, к ближайшему ее концу следует надежно прикрепить кусок проволоки.

Заполняем трубу песком

Этот способ поражает простотой и эффективностью, ведь все необходимые материалы в буквальном смысле лежат под ногами:

Предварительно подготавливаем два деревянных клинышка, которые смогут плотно закрыть полость трубы.
Деревянный клин плотно забиваем в конец трубы.
Заполняем трубу песком, предварительно просеянным и просушенным.
Вбиваем второй клин.

Далее, один из концов трубы фиксируется и производится сгибание. Для облегчения процедуры участок трубы также можно нагреть. По окончании работ клинья удаляются, а песок высыпается.

Использование плотной песчаной подушки поможет предотвратить деформации, обеспечив ровный и прочный сгиб.

Поможет обыкновенная вода

Один конец профильной трубы закрывается заглушкой, после чего в полость заливается вода. Непременное условие – наличие отрицательной температуры, достаточной для замерзания жидкости. После замерзания воды труба без особых проблем согнется, а место сгиба будет красивым и прочным.

Это важно! Метод подходит для труб из цветных металлов, не подверженных коррозии.

Необходимые приспособления

Чтобы выполнить работы по сгибанию профильной трубы без использования специального трубогиба, понадобится одно из этих простейших приспособлений:

Элементарный рычаг с шаблоном.
Горизонтальная плита с несколькими отверстиями, в которых устроены металлические упоры соответствующего диаметра. Устройство хорошо подойдет для труб из мягких металлов, либо изделий с малой высотой профиля (не более 10 мм). Филигранной точности здесь добиться не получится. Кроме того, может потребоваться приложение значительных физических усилий.
Роликовые приспособления. Один конец надежно закрепляется в тисках, а к месту сгиба прикладывается ролик, который при соответствующем физическом воздействии обеспечит ровный сгиб необходимого радиуса.
Специальная оправка. Приспособление представляет своего рода шаблон из толстой фанеры или дерева. Прикладывая усилия, трубу можно наложить на оправку, сообщив ей ее радиус изгиба. Устройство будет полезным при необходимости часто производить работы по сгибанию профильных труб.

Читать также: Как проверить конденсатор электродвигателя мультиметром

Сегодня многие домашние мастера используют алюминий практически для всего. Его характеристики позволяю без проблем применять его и для мебели, и для создания гаражных приспособлений и т.д.

Цветпрокат уголок алюминиевый предлагает приобрести на наиболее выгодных условиях. В данной публикации будут описаны различные методики, которые дадут возможность согнуть алюминий, при этом не повредив его. Если начать сгибать алюминиевую деталь механическим способом, на металле могут возникнуть трещины и деталь попросту сломается в месте гибки.

Особенности производства, свойства алюминиевых труб

Трубные профили из алюминия делятся по способу производства на три группы:

холоднодеформированные;
прессованные;
сварные.

Трубопрокаты из алюминия производят разными способами

Первая позиция – алюминиевые трубы диаметром 6-150 мм. Они носят общепромышленное назначение и выпускаются по ГОСТу под номером 18475-87.

Суть технологии заключается в том, что берется алюминиевая болванка, в которой сверлится сквозной отверстие вдоль оси. Затем заготовку прокатывают между роликами, формируя сечение готового изделия.

Вторая позиция – это алюминиевые трубы диаметром 6-220 мм, изготавливаемые по ГОСТ 18482-79. В основе технологии лежит метод прессования разогретой заготовки на специальном стане. Заготовку укладывают на матрицу и прессуют до образования требуемой формы. Далее полуфабрикат прокатывают на стане через ролики.

Третья позиция – это алюминиевые трубы, изготавливаемые или из листа, или из ленты, она же штрипс, методом скручивания и сварки по шву с внутренней и внешней стороны. Обязательно в качестве конечного этапа проводят горячий отпуск готового изделия. Причина – снятие внутренних напряжений на сварочных участках.

Алюминиевые трубы можно разделить еще на две категории по толщине стенки:

до 5 мм – тонкостенные;
более 5 мм – толстостенные.

Толстостенные модификации
В процессе производства нередко применяют дополнительные операции, которые улучшают технические и эксплуатационные характеристики. Все дело в самом металле. При температурах ниже +20°С при деформации может произойти излом конструкции. Поэтому применяют или термообработку, например отжиг или закаливание, или механическую обработку – нагартовку, другое название – наклеп.

Оба варианта улучшения дают возможность сделать из пластичного и мягкого металла твердый и прочный. Именно такие профили используются в разных конструкциях.

И все же высокая пластичность – главное достоинство алюминиевых труб. То есть деформировать, согнуть изделие несложно, при этом оно не теряет своих качеств и свойств.

Где применяются алюминиевые изделия

Область использования широка. Причины популярности:

продукция из алюминия не требует особого технического обслуживания;
легкость получаемых конструкций;
простота в транспортировке и монтаже, в т. ч. и если изделие требуется согнуть.

Основные сферы применения:

Сельское хозяйство. Из алюминиевых труб сооружают дренажные и поливочные системы, собирают ограждения для мелких животных и растений.
Нефтедобыча. Алюминиевые трубы инертны к нефтепродуктам, не изменяют своих характеристик под их действием.
Системы вентиляции. Изделия из алюминия легко поддаются деформации, резке и сверлению, их достаточно просто согнуть, что упрощает процесс монтажа вентиляционных воздуховодов и шахт.
Строительство. Из алюминиевых труб изготавливают каркасы для беседок, ангаров и навесов. Делают перила, козырьки, ограждения. Сегодня все чаще стали использовать в сооружении навесных фасадов.
Мебель – стулья, кресла, столы и прочее.
Реклама – щиты, стойки, каркасы под витрины.

Использование самодельного прокатного станка

Самодельный станок можно изготовить из всего, что имеется под рукой:

Всё, конечно, зависит от габаритов самого алюминиевого профиля, а также от необходимого радиуса гибки. Подобные самодельные станки позволяют добиться весьма положительных результатов в принципе не осуществляя разогрев детали.

Успех достигается за счёт постепенного, медленного изгиба по большой площади. В результате локальные напряжения в металле не возникают. Можно быть уверенным в том, что трещины не появятся.

Однако существует и более простой способ. Всё, что для него потребуется — это газовая горелка и большие тесы. Изначально следует отметить, что получится ожидаемый результат не с первого раза. Чтобы понять методику, рекомендуется потренироваться на обрезке профиля.

Профилегибочный стан

Гнутые профили – и алюминиевые, и стальные – изготавливают на специальных профилегибочных агрегатах – профилегибочных линиях. Процесс изготовления гнутых профилей называют профилированием. Профилирование – это процесс обработки металла, при котором заготовка из листового металла постепенно формуется в результате серии гибочных операций в гнутый профиль. Этот процесс происходит на профилегибочной линии – профилегибочном стане, где листовая заготовка проходит несколько валковых клетей. Эти валки, которые иногда выглядят как ролики, могут располагаться выше и ниже заготовки, вдоль ее кромок, под углом к ней и так далее. Когда лист проходит через каждую валковую клеть он подвергается пластической деформации и гибке. Каждая валковая клеть выполняет один шаг из полной последовательности гибки ленты для формирования готового гнутого профиля.

Рисунок – Профилегибочный стан (Источник: custompartnet.com)

Гибка профиля газовой горелкой

При помощи газовой горелки необходимо разогреть алюминиевый профиль именно в месте гибки и рядом с ним. Основной жар пламени должен концентрироваться на месте сгибания.

После того, как необходимая температура достигнута и профиль стал заметно пластичнее, к мету гибки прикладывается стальная металлическая труба подходящего диаметра. Строго говоря, её внешний диметр и будет равняться диаметру гибки алюминиевого профиля.

Работать необходимо в толстых перчатках, так как металл сильно раскаляется. Прислонив трубу к профилю, начинаем аккуратно изгибать его. Прикладываем отрывистые мягкие движения (не постоянно нужно тянут профиль на гибку).

Следим за местом изгибания. Если видим изменение цвета, продолжаем подогревать газовой горелкой. Конечный результат будет достигнут значительно быстрее, чем при использовании самодельных прокатных станков.

В видео демонстрируется, как можно согнуть алюминиевый профиль в домашних условиях:

Алюминий — легкий и практичный материал, который часто используется для монтажа различных конструкций в домашних условиях. При необходимости получить гнутую заготовку, сделать это просто, чему поспособствуют низкая температура плавления и пластичность. О том, как выполняется гибка алюминиевого профиля на предприятиях и в домашних условиях, подробно рассказано далее.

Специфика работы

Есть лишь одна сложность при деформации заготовки из алюминия. Хоть материал весьма пластичен, в месте сгиба возможно появление трещин, а сам профиль может согнуться не так ровно, как хотелось бы. Но это случается не всегда, и чаще из-за недостатка опыта человека. Если же использовать современное оборудование (которое доступно не только для крупных предприятий), проблема даже не проявит себя.

Для работ в домашних условиях понадобится не самое дешевое оборудование. Рекомендуется его приобретать, только если гибка алюминия является частью регулярно выполняемых работ. Теперь — о методах сгибания профиля при помощи машин и без них.

Классификация оборудования

Получить изогнутую алюминиевую деталь с максимально точным требуемым радиусом и минимальными потерями материала возможно при использовании профилегибочных устройств. Условно они делятся на 2 группы в зависимости от габаритов:

на неподвижной станине (крупные);
переносные (маленькие).

Еще одним критерием классификации выступает сам сгиб. Так, станок может изгибать заготовку:

по заданному радиусу;
под заданным или прямым углом.

Подробнее о представителях тех или иных групп — ниже.

Процесс гибки

Для настройки профилегибочного станка вне зависимости от количества обычно требуется 2-3 профиля. Толщина стенки, срок хранения алюминиевого профиля, состояние его поставки и геометрические характеристики профиля — все эти показатели влияют на возможность гибки профиля с тем или иным радиусом и на последующее качество дуги. Минимальный радиус зависит также и от ширины профиля. Для качественного системного профиля шириной от 45 до 50 мм можно достичь минимального радиуса от 150 до 175 мм. Ролики должны свободно скользить по полкам профиля, в противном случае профиль может скручиваться, этот факт учитывается при установке прижима. Поверхность роликов должна быть чистой во избежание получения задиров и царапин на обрабатываемом профиле. Ввиду того, что заготовка профиля покрыта маслом, вместе со смазкой на стенки роликов попадают пыль и песчинки, которые царапают поверхность профиля. Так же, во время гибки неокрашенного профиля силой трения могут отрываться от плакирующего слоя алюминия (тонкого слоя чистого алюминия) частицы окиси алюминия, которые размазываются по деформируемой поверхности и царапают стенки профиля и роликов. Поэтому в процессе гибки периодически протирают ролики чистой ветошью и счищают с них накопившуюся грязь. Основной показатель качества согнутого профиля — сохранение постоянного сечения, отсутствие гофры металла на внутренней кромке профиля, параллельность лицевых стенок профиля, недеформированные пазы под установку штапика и уплотнителя.

Стационарное оборудование

Примером габаритной машины, задача которой — гибка алюминиевого профиля по радиусу, является профилегибочный станок. Основные рабочие органы оборудования — стационарные и подвижные ролики, геометрия которых повторяет контур заготовки в поперечном сечении. По числу роликов делятся на группы:

Читать также: Приспособления для распила бревен бензопилой своими руками

У первых два ролика вращаются в одном направлении и находятся на одной линии, осуществляя подачу профиля на третий ролик, вращающийся противоположно. Регулируя расстояние между двумя сонаправленными элементами, мастер изменяет радиус сгиба алюминиевой заготовки. Если требуется получить очень малый радиус, выполняют несколько проходов через ролики.

Четырехроликовые станки применяются при гибке профилей сложной формы (круги, спирали и т.п.). Два ролика также неподвижны и сонаправлены, а два других осуществляют изгиб нестандартного изделия. Радиус настраивается своими руками, либо на компьютере при наличии электронного управления.

У станков может варьироваться положение роликов. Оно бывает:

Первые подходят для элементов с большим сечением (высотой до 300 мм), вторые — для небольших заготовок (прокатная продукция) или особо сложных материалов (оконные профили). Теперь — пара слов об устройствах для гибки под углом.

Переносное оборудование

Примером такого агрегата является профилегибочный станок «АЛС». Его задача — гибка полос и металлических профилей сложной формы шириной до 160 мм и толщиной до 2 мм. Чаще применяется для сгибания широких профилей (например, при установке наружной рекламы — объемных букв), но для небольших тоже подойдет.

Отличительные особенности станка «АЛС»:

нет необходимости крепления к верстаку — встроенной опоры достаточно;
удобство транспортировки из-за малых габаритов и веса;
действие занимает одну секунду.

Самыми популярными устройствами данного формата являются «АЛС-А 90» и «АЛС-А 60». Первые изгибают заготовку на 90 градусов, вторые — на 60. Стоимость «АЛС» — порядка 6000 рублей.

Гибка профиля в домашних условиях

Наверняка те, кто регулярно занимается ремонтами, задавались вопросом, как согнуть алюминиевый профиль без дорогого оборудования. Ниже рассмотрено несколько способов выполнить работу своими руками.

Способ 1. Тиски и бруски

У незамкнутых профилей (например, П-образных) потребуется предотвратить потерю устойчивости стенок. Для этого необходимо использовать брусок-вкладыш, желательно, металлический, точно входящий в желоб паза. Последовательность действий мастера такова:

положить вкладыш внутрь профиля;
зажать заготовку в тисках так, чтобы края вкладыша и губ тисков совпадали;
слегка изогнуть профиль;
разжать тиски и выдвинуть профиль на полмиллиметра;
повторить два выше описанных шага, пока не получится требуемый гнутый профиль.

Способ прост, но далеко не точен — сложно получить ровное изделие с первого раза, однако опытный мастер сможет подкорректировать геометрию.

Способ 2. Самодельные ролики

Простейший способ создать аналог профилегибочного станка подразумевает следующие действия:

купить 2-4 ролика небольшого диаметра с шириной, чуть превышающей высоту профиля-заготовки;
закрепить изделие на ровной горизонтальной поверхности так, чтобы они могли свободно вращаться, а расстояние между ними было достаточным для прохождения профиля.

Вот и все. Чтобы загнуть заготовку в круг, будет достаточно двух роликов; для получения изделия определенного радиуса — минимум трех, причем один из них лучше сделать регулируемым, по аналогии с профилегибочными станками. Изделие из металла вставляется между роликами и аккуратно прокручивается. Пользователь контролирует прилагаемое усилие, ход работы и придерживает заготовку.

Описанные выше способы работы своими руками — альтернатива дорогостоящим методам работы на оборудовании. Если же имеется возможность, а гибка заготовок из металла производится регулярно, стоит задуматься о покупке хотя бы компактного устройства по цене от 10 тысяч рублей. Если вы можете дать рекомендации о способах сгибания алюминиевого профиля различной формы, поделитесь информацией в обсуждении к статье.

Состояния марок алюминия и алюминиевых сплавов

Гнутые профили изготавливают и поставляют из:

марок алюминия АД0 и АД1 в состоянии – М (отожженные);
алюминиевых сплавов Д1, Д16, АМг3, АМг6 и ВД1 в состоянии – М (отожженные);
алюминиево-марганцевого го сплава АМц в состояниях: – М (отожженные); – Н2 (полунагартованные); – Н (нагартованные);
алюминиево-магниевого сплава АМг2 в состояниях: – М (отожженные); – Н1 (четвертьнагартованные); – Н2 (полунагартованные); – Н3 (тричетвертинагартованные); – Н (нагартованные).