Согнуть металлопластиковую трубу под 90 градусов

Как используя трубогиб согнуть металлопластиковые трубы

В процессе сборки трубопровода нередко возникает необходимость согнуть трубу. Если для монтажа применяют изделия из металлопластика, то выполнение этой работы не представляет очень сложной задачи. Металлопластик – материал пластичный, но при работе с ним нужно применять ряд правил. Разберемся, как гнуть металлопластиковые трубы.

Металлопластик часто используют для монтажа инженерных систем жилых домов. Этот материал подойдет для монтажа водопровода, систем вентиляции и отопления. Изгибание металлопластиковых труб своими руками – это не слишком сложная задача, однако, если провести эту работу неправильно, то это может привести к выходу изделия из строя из-за деформации.

Гнутье трубы – это процесс, во время которого изменяется положение центральной оси изделия. При этом на внешней стенке создается напряжение натяжения, а на внутренней – деформация сжатия.

Сгибать трубу следует, выдерживая оптимальный радиус изгиба. Этот показатель зависит от:

  • Размера трубы;
  • соотношения внутреннего и внешнего диаметров.

Произвести изгиб трубы в домашних условиях вручную несложно, но при этом, слишком велик риск испортить заготовку. Поэтому необходимо использовать трубогиб для металлопластиковых труб. Это устройство бывает:

  • механическим;
  • с гидравлическим приводом;
  • электромеханическим.

Применение трубогиба позволяет изогнуть металлопластик без повреждений. Плюсы использования оборудования:

  • крайне малый риск испортить заготовку;
  • простое использование;
  • возможность выполнения изгиба на изделиях самого разного размера.

Гидравлический

Модель с гидроприводом существенно дороже пружинного трубогиба, но работать с ней намного легче. Такая модель оборудована встроенным насосом, благодаря которому для проведения изгиба не приходится прилагать больших физических усилий.

Трубогиб имеет прочный металлический корпус, который обеспечивает защиту гидравлической части прибора. Управляет работой устройства оператор, используя рычаг. Встречаются модели трубогибов с рамой открытого или закрытого типа.

Дорогие модели трубогибов оборудованы электрическим гидронасосом, более дешевые варианты имеют ручной гидравлический привод. Второй вариант удобен тем, что его можно применять без подключения к источнику электропитания.

Еще один вариант трубогиба носит название арбалетного. Такие приспособления бывают трех типов:

  • наматывающего;
  • обкатывающего;
  • опорного.

При применении устройства первого типа изгибаемый отрезок прижимается к ролику, имеющему определенный размер. Чем больше диаметр рабочего ролика, тем большим будет радиус изгибания. При включении прибора ролик начинает вращаться, наматывая изгибаемый отрезок металлопластиковой трубы до получения нужной степени изгиба.

В оборудовании этого типа установлено три ролика, из них один является прижимным, именно он оказывает давление на трубу и создает изгиб. Два других ролика являются опорными. Оборудование такого типа применяется в том случае, если нужно изогнуть металлопластиковое изделие большого размера.

Итак, перед началом сборки трубопровода, нужно узнать, как согнуть металлопластиковую трубу в домашних условиях. Для выполнения этой работы стоит использовать простой пружинный трубогиб.

Профессиональное оборудование с гидроприводом стоит дорого и приобретать его для выполнения разовых работ нерационально.

Применение пружинного трубогиба позволяет выполнить изгиб металлопластиковых изделий максимально быстро и просто.

Особенности конструкции металлопластиковых конструкций

Согнуть металлопластиковую трубу под 90 градусов

Изделия из металлопластика имеют многослойную структуру:

  • Внутренний и наружный – высокопрочный сшитый полиэтилен;
  • Средний слой – алюминий.

Для прочного соединения слоев между собой используется специальный клей, поэтому в некоторых описаниях можно встретить наличие не трех, а пяти слоев, но клеевые прослойки играют только скрепляющую роль и не являются основными.

Согнуть металлопластиковую трубу под 90 градусов
Рисунок 1. Строение металлопластиковой трубы

Преимущества полиэтилена в качестве материала:

  • Высокая химическая и биологическая инертность, обеспечивающая безопасность эксплуатации и долговечность;
  • Высокая гладкость поверхности, снижающая сопротивление потоку среды;
  • Низкая адгезия, препятствующая накапливанию отложений солей и грязи;
  • Стойкость к воздействию внешних условий.

Алюминиевая прослойка между слоями полиэтилена повышает механическую прочность и снижает коэффициент линейного расширения при изменении температуры протекающей жидкости.

Трубы из слоистых материалов изготавливаются в широком диапазоне диаметров. Наибольшее распространение получили трубы с диаметрами 16, 20 и 26 мм. Несколько реже применяются изделия с диаметрами 32, 40 и 63 мм. Материалы поставляются в магазины бухтами с длиной в бухте 50 – 200 м.

Согнуть металлопластиковую трубу под 90 градусов
Рисунок 2. Бухта изделия

Многослойная структура накладывает ограничения при работе с материалами из металлопластика. Что может случиться при неправильном изгибе:

  • Расслоение. При чрезмерном снижении радиуса изгиба или в результате нескольких попыток сгибания клеевой шов нарушается, в результате чего слои полиэтилена и алюминия могут потерять сцепление между собой. Это приведет к снижению прочности и срока службы;
  • Заломы. Стенка, которая находится внутри угла изгиба, может провалиться внутрь. В результате в месте залома уменьшается проходное сечение вплоть до полного перекрытия. Как правило, в местах залома происходит расслоение конструкции;
  • Трещины наружного слоя. Также возможны при малом радиусе изгиба, но наиболее часто возникают при попытке изгибания материалов при низких температурах. В результате трещин оголяется участок алюминия, который имеет малую коррозионную стойкость.

Первый из перечисленных дефектов – расслоение, опасен тем, что его возникновение ничем нельзя определить внешним осмотром, поэтому при работе с металлопластиковыми трубами необходимо строго следовать приведенным рекомендациям.

Согнуть металлопластиковую трубу под 90 градусов
Рисунок 3. Заломы на трубе

Возникновения большинства дефектов можно избежать, если следовать основному правилу — радиус изгиба металлопластиковой трубы не должен быть менее пяти диаметров, что составляет:

  • Для трубы 16 мм – не менее 80 мм;
  • Для 20 мм – не менее 100 мм;
  • Для 32 мм – не менее 160 мм.

Требования стандартов к радиусу изгиба

При сгибе трубных элементов их стенки не должны изменять свой профиль, сечение и пропускную способность (изменение внутреннего диаметра) – это достигается за счет определенного радиуса разворота, который установлен стандартами.

При определении минимальных пределов закругления учитывают способы его получения – наилучшие показатели в сторону уменьшения обеспечивают дорновые трубогибы с технологией наматывания и температурная обработка, позволяющая уменьшить размеры окружности.

Показатель также зависит от материала изготовления и размеров изделия: наружного диаметра (Dn) и толщины стенок (S), в таблицах также приводится длина прямого участка, которая необходима для получения указанных значений.

При работах важно знать размеры ырагмента, на котором получены данные значения радиуса – они исчисляются суммированием длин двух прямых участков и дуги, рассчитываемой по специальной формуле

Рис. 2 Минимальный радиус гиба трубы стальных трубопроводов и расчет длины дуги

Данные, приведенные в таблицах, гарантируют при соблюдении размерных параметров требуемую ГОСТ эллипсность и овальность до 12,5%.

Согласно ГОСТ 17365-71В на трубопроводы для агрессивных сред, указан следующий минимальный радиус гиба труб:

  • для элементов с наружным диаметром D до 20 мм. – не менее 2,5 D;
  • при D, больше 20 мм. радиус не должен быть меньше 3,5 D.

При этом утоньшение стенок в зоне гиба не должно превышать 20% для стали и 25% для алюминия.

К расчетам прибегают в тех случаях, когда необходимо точно определить место начала и конца изгиба трубы. Расчет прост и сводится к нескольким действиям, что будет показано, используя минимальный радиус изгиба трубы 16 мм:

  1. Радиус изгиба – R=5*D. В данном случае R=5*16=80 мм;
  2. При данном радиусе длина полной окружности составляет 2*3.14*R= 2*3.14*80=502 мм;
  3. Длина изгибаемого участка зависит от того, на какой угол будет изгибаться труба:
  • для поворота 90 градусов это четверть окружности, то есть 125.5 мм;
  • для U-образного изгиба – половина окружности – 251 мм.

Как выбрать способ сгибания трубы?

Трубы можно изгибать в домашних условиях тремя способами:

  • Вручную;
  • С использованием амортизирующих материалов (пружин, проволоки, песка);
  • С использованием специализированного инструмента – трубогиба.

Все способы имеют право на существование, но у каждого есть свои достоинства и недостатки.

Сгибание вручную

Самый простой способ, но требующий некоторой физической силы и умения точно координировать силу воздействия. Подходит только для работы с изделиями малых диаметров – не более 20 мм. Данным способом имеет смысл пользоваться при малых объемах работы. Необходима тренировка, чтобы правильно выполнять изгибы.

Порядок работы:

  1. Отмечают на изделии место начала изгиба;
  2. Берут трубу в руки, чтобы большие пальцы рук соприкасаясь, располагались внутри предполагаемого изгиба;
  3. Плавным усилием изгибают трубу на небольшой угол (не более 20 °);
  4. Передвигают пальцы на несколько сантиметров далее и повторяют действие. Чем на меньшее расстояние передвинуты руки, тем плавнее получится изгиб;
  5. Действия повторяют до получения нужного радиуса.
Согнуть металлопластиковую трубу под 90 градусов
Рисунок 4. Положение рук при сгибании вручную.

Важно не прилагать больших усилий. Не нужно стремиться выполнить сразу необходимый изгиб. При данном способе легко получить дефект в виде залома. Лучше первоначально изогнуть трубу несколько большим радиусом, чем необходимо, а затем догнуть до необходимой величины.

Более надежные результаты получаются при использовании амортизаторов. Специально для гибки металлопластиковых труб выпускаются специальные пружины с плотным расположением витков. Перед началом изгиба пружину проталкивают внутрь в месте выполнения изгиба, а далее поступают так же, как при сгибании вручную. Руки надо располагать по краям будущего изгиба, а усилие можно прилагать больше. Пружина внутри полости, не допустит образования залома.

Для удобства вытаскивания диаметр витков на концах пружины меньше, чем в рабочей части, но дополнительно к одному из концов нужно предварительно привязать прочный шнур, иначе возможны проблемы при вытаскивании пружины. По этой же причине диаметр витков должен быть на один – два миллиметра меньше внутреннего диаметра трубы.

Согнуть металлопластиковую трубу под 90 градусов
Рисунок 5. Внутренняя пружина

Выпускаются также пружины для ручной гибки металлопластиковых труб, которые предназначены для надевания на внешнюю поверхность. Такие амортизаторы более удобны, поскольку позволяют быстрее выполнить несколько изгибов на одном отрезке, но риск возникновения заломов здесь несколько выше.

Согнуть металлопластиковую трубу под 90 градусов
Рисунок 6. Наружная пружина

При отсутствии заводских амортизаторов согнуть металлопластиковую трубу можно в домашних условиях, воспользовавшись подручными средствами. При выполнении изгибов на небольшой угол и с большим радиусом, во внутреннюю полость трубы можно плотно набить отрезки проволоки подходящей длины. Проволока должна быть мягкой, легко гнущейся, например, медной или алюминиевой.

Загерметизировав один из концов трубы, можно заполнить ее хорошо просушенным и просеянным песком. Песок (или обыкновенная соль) хорошо выполняет роль амортизатора и позволяет выполнить изгиб под любым углом. Это один из самых простых способов, особенно, когда объем работ невелик, хотя следует отметить, что сгибание заполненной песком трубы требует применения больших усилий.

Согнуть металлопластиковую трубу под 90 градусов
Рисунок 7. Засыпка трубы песком

Применение специализированных инструментов для изгибания труб позволяет значительно ускорить процесс работы и практически полностью избавиться от брака.

В основе работы трубогибов различных конструкций используется шаблон, к которому прижимается изделие. В трубогибах арбалетной системы шаблон, закрепленный на подвижном штоке, давит на гнущуюся трубу, расположенную между шаблоном и двумя неподвижными роликами. Преимуществом арбалетной конструкции является простота конструкции, при этом привод штока может быть как ручным, так и гидравлическим.

Согнуть металлопластиковую трубу под 90 градусов
Рисунок 8. Арбалетный ручной трубогиб для трубы 16 мм

Конструкция прокатного трубогиба использует подвижный ролик, который при движении прижимает изгибаемый материал вокруг неподвижного шаблона. По принципу действия он напоминает устройство для закатывания крышек на стеклянные банки.

Согнуть металлопластиковую трубу под 90 градусов
Рисунок 9. Прокатной (рычажный трубогиб)

Замечание – предельный радиус изгиба равен радиусу шаблона. И если прокатный трубогиб позволяет гнуть трубы с разными углами, но строго одного радиуса, то арбалетный дает возможность выполнить изгиб с любым радиусом. В этом методика сгибания похожа на ручную, но использование шаблона и ролика с профильными проточками позволяет избежать дефектов на сгибаемом изделии.

Хотя металлопластиковая труба гибкая по своей природе, она плохо реагирует на механические манипуляции. В результате неправильного изгиба она может дать трещины, и даже разломы. Дело в том, что по внутренней поверхности она обнесена алюминиевым слоем, который может повредиться при резких движениях.

Существуют следующие способы сгибания трубы в домашних условиях:

  • выполнение изгиба вручную;
  • применение трубогиба;
  • применение песка;
  • разогрев поверхности феном.

Разогрев феном и применение песка могут использоваться в качестве сопутствующих способов в дополнение к основным. Например, при помощи сыпучего материала можно исправить брак, полученный при сгибании. Трубогиб эффективен, если необходимо выполнить множество изгибов, радиус которых разный. Если металлопластиковую трубу нужно согнуть однократно, то можно ограничиться ручным способом.

Применение гидравлики преимущества

Во многих ручных и практически во всех промышленных трубогибочных агрегатах используется гидравлический привод, имеющий следующие преимущества перед винтовым механическим:

  • бесступенчатая подача привода к сгибаемому изделию;
  • возможность развивать большие статические усилия при возвратно-поступательном движении, недостижимые при использовании только одних электроприводов;
  • малые габариты основных узлов;
  • высокое быстродействие;
  • надежность и долговечность;
  • отсутствие трущихся узлов и хорошая смазываемость.

Рис. 10 Способ гибки стальной металлической заготовки

Самостоятельное изготовление

Любую конструкцию нетрудно изготовить своими руками. Основная трудность – изготовление шаблона. Можно воспользоваться ровными цилиндрическими заготовками, но качество изгиба будет не очень высоким, поскольку сечение изогнутой трубы будет отличаться от ровного круга. Хорошие результаты будут только в том случае, если ролики и шаблоны будут иметь проточку, равную половине внешнего диаметра изделия.

Согнуть металлопластиковую трубу под 90 градусов
Рисунок 10. Самодельный трубогиб

Структура металлопластиковых труб

Основа металлопластиковой трубы – слой полиэтилена. Именно он обеспечивает высокую прочность таких изделий, благодаря чему труба может выполнять несущую функцию. При помощи клеевого состава к полиэтиленовому слою прикрепляют алюминиевую фольгу, которая при использовании трубы будет препятствовать диффузии кислорода.

Таким образом, металлопластиковая труба является конструкцией, состоящей из следующих слоев:

  1. слой полиэтилена,
  2. слой клея,
  3. алюминиевая фольга,
  4. еще один клеевой слой,
  5. наружный слой полиэтилена.

Структура металлопластиковой трубы

Уникальная многослойная конструкция таких изделий обеспечивает длительный срок их службы. Сшитый полиэтилен, который составляет внутренний слой, позволяет создавать необходимый уровень гладкости внутренней поверхности и защиту трубы от накипи и других наслоений, поэтому внутренний диаметр металлопластиковой трубы остается неизменным при нормальных эксплуатационных условиях.

Методы сгибания квадратного металлопрофиля

Изгибание профиля квадратного или прямоугольного сечения хотя и применяется в промышленности, гнутый металлопрофиль более востребован в быту. При сооружении перекрытий теплиц требуется арочный профиль, который можно сделать с использованием несложного устройства. Принцип действия этого приспособления заключается в прокатке профильной заготовки через систему из трех вращающихся валков, два крайних из которых являются неподвижными, а третий перемещается в продольном направлении, задавая угол изгиба.

Если необходимо получить в прямоугольном профиле меньший радиус закругления, используют термический нагрев металлопрофиля паяльной лампой или газовой горелкой с одновременным физическим воздействием.

Рис. 6 Рычажные гибы в ручных приспособлениях

Советы

Для того, чтобы труба легче гнулась, участок изгиба перед работой нужно прогреть строительным феном. Обратите внимание – температура плавления полиэтилена не превышает 135 градусов. Нагрев выше этого значения приведет к непоправимым последствиям. На многих сайтах встречается рекомендация проверять температуру при помощи полоски бумаги.

Обугливание бумаги свидетельствует о достижении нужной температуры. Но нигде не указано, что температура обугливания бумаги выше 150 – 200 градусов. Отсюда же следует вывод, что использование паяльной лампы или горелки для нагрева недопустимо, поскольку температура пламени распределяется неравномерно и превышает минимальные значения в несколько раз.

Применение трубогибов позволяет изгибать трубы с радиусом менее допустимого, но предварительно необходимо проверить качество на ненужном отрезке из одной партии. Получившийся сгиб распиливают ножовкой и внимательно осматривают на наличие отслоений и иных дефектов. При их отсутствии можно приступать к чистовой работе.

Характеристики металлопластиковых изделий

  • Толщина стенки трубы при диаметре 16 мм – 2 мм, а трубы при диаметре 20 мм равна 2,25 мм. При этом алюминиевый слой в таких изделиях – 0,2 мм и 0,24 мм соответственно.
  • 1 погонный метр 16-милимеетровой трубы весит 115 г, 20-миллиметровой трубы – 170 г.
  • В 1 погонном метре трубы, диаметр которой равен 16 мм, содержится 0,113 л жидкости, а в 20-миллиметровой трубы – 0,201 л.
  • Коэффициент расширения металлопластиковых труб равен 0,26х10-4 на 1 градус.

Тепловое расширение металлопластика в 10 меньше, чем аналогичный показатель труб из PEX

  • Коэффициент шероховатости поверхности составляет 0,07.
  • Такие трубы характеризуются коэффициентом теплопроводности, равным 0,43 Вт/м*К.
  • Клеевое и сварное соединения с алюминием составляют соответственно 70 и 57 H/мм2.
  • При поперечном разрыве показатель прочности составит 2880 H.
  • Min радиус изгиба 16-миллиметровой трубы вручную составляет 80 мм, а трубы 20 мм – 45 мм.
  • Диффузия кислорода во время эксплуатации таких изделий характеризуется показателем, равным 0 г/м3.

Технические характеристики труб различного диаметра

Рабочая температура находится в пределах 0-95 градусов при давлении в трубопроводе, составляющем 10 бар. Рабочая температура ограничивается рамками 0 и 25 градусов, если жидкость подается под давлением 25 бар.

  • Максимальное рабочее давление при верхнем температурном пороге рабочей среды – 10 бар.
  • Нарушение целостности трубопровода при температуре среды внутри трубы в 20 градусов составляет 94 бар.

Гибка металлопластиковой трубы трубогибом

Условия, при которых срок службы труб является максимальным

Если температура и давления остаются неизменными, то срок службы металлопластиковых труб составляет:

  • в течение 1 ч при t=20 градусов и минимальном давлении, составляющем 5,71 МПа,
  • в течение 1 ч при t=95 градусов минимальном давлении 3,3 МПа,
  • в течение 100 ч при t=95 градусов минимальном давлении 2,93 МПа,
  • в течение 1 тыс. ч при t=95 градусов минимальном давлении 2,57 МПа.

Стоит отметить и стойкость к высоким температурам, которой обладают металлопластиковые трубы: характеристики изделий остаются стабильными даже при кратковременном нагревании до 110 градусов.