Ротационная пробивка — это процесс горячей обработки металла для формирования толстостенных бесшовных труб. Существует два типа: процесс Маннесмана , изобретенный в 1880-х годах, и процесс Штифеля, разработанный два десятилетия спустя. [1]
Нагретая цилиндрическая заготовка подается между двумя выпукло-коническими роликами, которые вращаются в одном направлении. [2] Ролики обычно наклонены на 6° от параллельности оси заготовки . Ролики находятся на противоположных сторонах заготовки, а поверхности их наибольших поперечных сечений разделены расстоянием, немного меньшим, чем внешний диаметр (OD) исходной заготовки. Нагрузка, передаваемая роликами, сжимает материал, а наклон на 6° обеспечивает как вращение, так и перемещение заготовки. Трение между роликами и заготовкой намеренно высокое и иногда увеличивается с помощью накатанных роликов . Это трение создает напряжения, изменяющиеся радиально через заготовку, с самыми высокими напряжениями на внешней поверхности и центральной оси. Напряжение превышает предел текучести заготовки и вызывает распространение кольцевых трещин на различных радиусах вблизи внешней поверхности и образование центральной продольной пустоты на оси. Коническая оправка устанавливается внутри и на небольшом расстоянии от начала центральной полости. Эта оправка выталкивает материал наружу и прижимает его к задней стороне конических роликов. Эта сжимающая нагрузка расплавляет окружные трещины и устанавливает начальные значения внутреннего и внешнего диаметра. Затем сформированная труба охлаждается и может быть подвергнута холодной обработке для уточнения диаметров и достижения желаемых пределов текучести. [3]
Станы Mannesmann могут производить трубы диаметром до 300 мм (12 дюймов). [3]
Процесс Штифеля очень похож на процесс Маннесмана, за исключением того, что выпуклые ролики заменены большими коническими дисками. Это позволяет формировать более крупные трубки. [3]