اکسپند کاری (Tube Expansion)

عملیات اکسپند کردن تیوب های داخل ورق ( شیت پلیت) :

اتصال کاملا کیپ ، مقاوم و محکم بین تیوب و تیوب شیت را میتوان در صورتی بدست آورد که تغییر فرم تیوب به تیوب به صورت پلاستیک و در شیت، به صورت الاستیک باشد.

در حین فرآیند انبساط (اکسپنشن)، قطر تیوب تازمانی که با سوراخ موجود در داخل شیت تماس پیدا کند بزرگتر می شود (این مرحله اتصال فلز به قلز نامیده می شود). برای حصول اتصالی کیپ و کاملا مقاوم ، فرایند انبساط باید ادامه پیدا کند.

با توجه به اینکه اساس سوراخ موجود در شیت به عنوان یک مانع و محدود کننده عمل میکند ، انبساط (اکسپنشن ) بیشتر، تیوب را باز هم تغییر فرم داده و آنرا به اتصال محکم تر و بسیار کیپ تری با سوراخ مجبور می کند.

در حین این فرایند دیواره تیوب به طور پیوسته نازک تر می شود (کاهش دیواره تیوب). سوراخ داخل تیوب شیت نیز به مقدار بسیار جزیی بزرگتر می شود ، ولی باید اطمینان داشت که دوباره و بعد از عملیات اکسپنشن به اندازه اول خود باز میگردد.

ما حصل نهایی عملیات تیوب رولینگ اتصالی مشابه اتصال شرینک-فیت خواهد بود. در اصل مقدار اکسپنشن باید به گونه ای در نظر گرفته شود بازگشت دوباره سوراخ داخل شیت به ابعاد اول کاملا تضمین شود. در غیر اینصورت باید کاهش ضخامت تیوب تا زمانی که اتصالی کاملا آب بند و محکم بوجود آید ادامه داده شود.

تجربیات بسیاری نشان داده اند که برای حصول بهینه ترین نتیجه حد تسلیم متریال تیوب باید حدود 20 درصد از حد تسلیم متریال شیت کمتر باشد . در صورتیکه متریال شیت به صورت پلاستیک تغییر فرم دهد که نتیجه آن عملیات رولینگ بیش از حد مجار بر روی تیوب خواهد بود ، اتصالی کاملا آب بند و محکم را نمیتوان انتظار داشت .در صورتیکه اختلاف بین حد تحمل متریال تیوب و شیت قابل توجه باشد ، رولینگ بیش از حد (اور رولینگ ) میتواند باعث صدمه به تیوب شود. پوسته پوسته شدن و در بسیاری مواردخوردگی و یا ترک مشاهده می شود. برای محاسبه مقدار کاهش دیواره تیوب روشهای مختلفی وجود دارد.

روش‌های اکسپند کردن

سه روش اصلی وجود دارد:

1. اکسپند مکانیکی (Mechanical Expansion)

با استفاده از Tube Expander که دارای رولر (Roller) و ماندریل (Mandrel) است انجام می‌شود.
وقتی ابزار درون تیوب چرخانده می‌شود، رولرها به صورت شعاعی فشار می‌آورند و دیواره تیوب را به سمت داخل سوراخ تیوب‌شیت منبسط می‌کنند.

مزایا:

• قابل کنترل، دقیق، و تکرارپذیر

• نیاز به برق یا هیدرولیک ندارد (در نوع دستی)

• سرعت بالا

نکته: معمولاً بین 6 تا 8 درصد افزایش قطر داخلی تیوب مجاز است تا هم اتصال محکم شود و هم ترک خوردگی ایجاد نشود.

2.اکسپند هیدرولیکی (Hydraulic Expansion)

در این روش با فشار مایع هیدرولیک داخل تیوب، دیواره آن به بیرون فشرده و به تیوب‌شیت چسبانده می‌شود.

مزایا:

• فشار کاملاً یکنواخت در کل طول تیوب

• مناسب برای تیوب‌های نازک و آلیاژهای حساس

• بدون تماس مکانیکی (سایش کمتر)

معایب:

• نیاز به تجهیزات گران‌تر و اپراتور ماهر

• کنترل دقیق فشار ضروری است (معمولاً تا 3000 psi بسته به جنس تیوب)

3. اکسپند انفجاری (Explosive Expansion)

با استفاده از انفجار کنترل‌شده داخل تیوب انجام می‌شود (در صنایع خاص و نیروگاهی).
با ایجاد موج فشاری، تیوب درون تیوب‌شیت منبسط می‌شود.

 برای تیوب‌های ضخیم یا در شرایط خاص (مثلاً تیتانیوم یا فولاد آستنیتی سنگین.

کنترل کیفیت بعد از اکسپند

پس از اکسپند کاری، معمولاً آزمایش‌هایی انجام می‌شود:

• Leak Test (تست نشتی با هوا یا آب)

• Eddy Current Test (برای تشخیص ترک یا نازک شدن دیواره)

• Visual Inspection از هر دو طرف تیوب‌شیت

• Tube Projection Measurement (بررسی میزان بیرون‌زدگی انتهای تیوب)

در صورت نیاز به اطلاعات بیشتر و مشاوره جهت انتخاب اکسپندر یا اکسپند یونیت لطفا حتما با ما تماس بگیرید.

خدمات تخصصی خمکاری و اکسپند تیوب مبدل های حرارتی
طبق استاندارد TEMA
خمکاری تیوب
U Tube
Expand
والس
اکسپند
جوشکاری تیوب به تیوب شیت

( خدمات تخصصی خمکاری و اکسپند تیوب مبدل های حرارتی )