Как развальцевать медную трубку без специального инструмента

Подогнать диаметры труб при их соединении – задача непростая. То заготовки нужного размера нет, то толщина стенок на разных участках детали отличается. Но необходимость в работе с диаметрами изделий возникает не только в промышленности, расширение конструкций для герметичного крепления бытовых коммуникаций также требуется часто. Узнаем, что такое развальцовка медных трубок своими руками, зачем её проводят и как нужно действовать, чтобы получить хороший результат.

Суть процесса

Радиальная деформация или развальцовка медных труб в отверстии специального аппарата необходима для создания прочного сцепления элементов конструкции, например, трубы с трубной решеткой. Таким способом закрепляют детали в конденсаторах, котлах, маслоохладителях, парогенераторах и других теплообменных аппаратах.

Этапы развальцовки труб

Манипуляции проводятся в три этапа:

1. Подбирается требуемый зазор между деталью и трубной решеткой.
2. Проводится деформация обоих элементов.
3. Снимается давление (нагрузка) с внешней поверхности деформируемой заготовки.

В процессе развальцовки медных трубок металл размягчается, растягивается (переходит в состояние пластического деформирования), а материал трубной решетки – в состояние упругой деформации. Чтобы манипуляции увенчались успехом, материал решетки должен быть тверже меди.

По окончанию процесса развальцовки решетка «обхватывает» отрезок трубы. Получаем прессовое соединение, прочность которого обеспечивается за счет контактного давления поверхности детали и отверстия решетки.

Иногда для соединения этих элементов применяют и сварку – такое крепление называется комбинированным. При монтаже медного водопровода одну из деталей расширяют, затем в нее вставляется вторая труба, после чего зазор между ними заполняют припоем.

Изменить диаметр деталей может понадобиться в следующих случаях:

1. Если штампованное (литое) изделие нужной формы невозможно приобрести в готовом виде (не производится или его нет в наличии).
2. Требуется филигранная подгонка угла изгиба, размера трубки или её диаметра по внутреннему сечению.

Способы увеличения диаметра труб

Инструмент, с помощью которого проводят манипуляции, называется вальцевателем медных трубок. В промышленности используют валы высокой прочности, которые прокатываются несколько раз, в результате чего оформляется профиль нужной конфигурации. Работы могут выполняться на специальных машинах и станках, гибочных вальцах.

Медь – пластичный материал, потому если вы обладаете ловкостью и большой физической силой, можно вручную попробовать натянуть медную заготовку на конический шаблон (болванку), чтобы получить нужное соединение. Прибегают к этому кустарному способу, при котором не используется вальцовка для медных труб, в крайних случаях, так как результат предугадать сложно. Возможны разрывы в местах, на которые приходится максимальная нагрузка при растяжении, тонкая деталь может просто замяться и стать непригодной из-за неравномерного истончения стенок трубы.

Второй вариант – промежуточный между полноценной обработкой заготовок и растяжением деталей силой – использование экспандера. Устройство имеет несколько сменных насадок, позволяющих с помощью рычага растянуть трубу до нужного диаметра за один подход.

Важно. Экспандер хорош, когда нужно провести работу быстро, но результаты такой развальцовки также не гарантируют стопроцентного успеха. Если стенки трубки не были идеальными изначально (имели различия в толщине на разных участках поверхности), более тонкие зоны растянутся сильнее, толстые участки при этом форму не изменят. А если попробовать «дожать», так же, как и в предыдущем случае, возможны разрывы и поломка детали.

Правильный развальцовщик для медных труб состоит из валика или нескольких валиков, изготовленных из твердосплавных материалов, которые много раз прокатываются по внутренним поверхностям трубы. В процессе развальцовки с каждым оборотом усиливается давление – заготовка деформируется в нужном направлении постепенно и плавно, что исключает возможность разрывов. В каждый из подходов вальцы изменяют внутренний диаметр заготовки на минимальную величину, такое постепенное растяжение металл переносит легко.

Толщина стенок при этом изменяется равномерно, более плотные участки трубы с отличающейся толщиной стенок раскатываются до той же толщины, что и более тонкие. А поверхность становится идеально гладкой, без шероховатостей. Так же, как под весом трамвая, раз за разом проезжающего по рельсам, последние становятся гладкими и блестящими, поверхность детали под воздействием валов будет однородной.

Можно развальцевать отрезок и с помощью конуса. Принцип работы прост – конус вдавливается в предварительно зафиксированную в тисках трубу на нужную глубину, затем извлекается. Результат по качеству уступает работе с валами, но применяют конусы также довольно часто.

Развальцовка в домашних условиях

Как изготовить инструмент

Идеальное решение – покупка готового станка. Но если этот вариант не подходит, и голыми руками придать нужный диаметр заготовке не получилось, изготовим инструмент для работы самостоятельно, так как в домашних условиях развальцевать медную трубку качественно без приспособления невозможно.

Металл мягкий, но нам нужно достичь точного соответствия торца трубок посадочному конусу, в противном случае герметичности соединения добиться не получится.

Изготовив свою вальцовку для медных труб однажды, вы сможете использовать ее долгие годы, проект стоит затраченных усилий. Конструкция устройства проста – это станина, сделанная из двух одинаковых уголков.

Какие инструменты понадобятся для работы:

• заточный станок;
• сверлильный станок;
• болгарка.

• два уголка длиной 100 мм (полочка – 32 мм, толщина – от 5 мм);
• два болта М8;
• оправки (можно заказать у токаря или выточить самостоятельно).

1. Скрепляем уголки болтами.
2. Просверливаем в основе фаски и отверстия.

Такой вальцовочный набор позволит самостоятельно из любого отреза медной трубы сделать идеальное крепление. Работать на нем нужно так же, как на готовом, покупном станке для развальцовки.

Как развальцевать медную трубку

1. Заготовку необходимо зажать в держателе в положении, в котором она будет выступать за его края на 5-6 мм.
2. Вместо конуса устанавливаем штампик подходящего для заготовки диаметра.
3. Надеваем штуцеры. Обратите внимание на направление резьбы (она должна быть обращена в разные стороны, по направлению к концам заготовки – друг от друга).
4. С усилием вкручиваем штамп, край торца при этом расплющивается.
5. Извлекаем штамп, на его место ставим конус.
6. Вкручиваем конус. Работать нужно постепенно, аккуратно продвигая конус вглубь до требуемой отметки.
7. Достаем из держателя деталь, внимательно осматриваем. В случае необходимости – зачищаем.

Наш результат – аккуратная развальцованная деталь, готовая к использованию.

Применяя советы, приведенные в статье, вы сможете самостоятельно сделать необходимый набор для развальцовки трубок разного диаметра. Такой подход позволит сэкономить средства на покупке готовых станков. А эффективность работ на самодельном агрегате ничуть не хуже, и для его изготовления особых талантов не нужно. Успехов в работе!

Видео: развальцовка медных труб

При монтаже медных систем трубопроводов нередко возникает необходимость расширить обрезанный конец трубы – для монтажа систем климат-контроля или пайки трубопроводов отопления и водоснабжения.

Приветствую нашего уважаемого читателя и предлагаю статью о том, что представляет собой развальцовка медных трубок, в каких ситуациях она применяется и как ее выполнить своими руками.

Что это такое и для чего необходима развальцовка

Развальцовка – радиальное равномерное расширение стенок медной трубы. При развальцовке может производиться конусное расширение только конца трубы или расширение достаточно длинного участка, при котором образуется гильза – участок большего диаметра.

Необходимость в такой деформации в домашних условиях возникает:

• При монтаже систем кондиционирования.
• При ремонте холодильников, теплообменников, автомобилей, бытовой техники, тепловых насосов.
• При монтаже систем отопления и водоснабжения.

При монтаже с помощью сварки (пайки) концы медных труб развальцовывают в виде муфты, вставляют в трубу исходного диаметра и сваривают. Развальцовку используют реже, чем пайку с помощью фитингов, так как этот метод немного менее надежен, но иногда фитингов может не хватать или не быть под рукой при ремонтных работах.

Необходимость в развальцовке возникает, если под рукой нет нужных фитингов, нет возможности приобрести медную трубку нужного диаметра либо требуется очень точная подгонка размера трубки по внутреннему сечению. Практически развальцовку применяют при монтаже климатической техники, в автомобилях и при срочных ремонтных работах, когда используют имеющиеся в хозяйстве медные трубки.

Суть процесса

При развальцовке медной трубки происходит постепенная пластическая деформация медной заготовки. Полученный раструб наклепывается и приобретает большую прочность по сравнению с исходным материалом, но меньшую пластичность. При достаточно медленном и постепенном растягивании медные стенки не разрываются и не сминаются.

Способы увеличения диаметра труб

Медь очень пластична, и если вам нужна развальцовка всего нескольких штук, то можно попробовать растянуть торцы при помощи подходящего конуса, натянув на него медную заготовку вручную. Этот способ требует силы и не гарантирует хорошее качество раструба.

Лучшие результаты дают механические приспособления для развальцовки – экспандеры и механические развальцовщики. Если вы занимаетесь монтажом систем из медных труб или климатической техники, можно приобрести развальцовщик с электроприводом.

Стадии развальцовки

Для получения качественного конуса или муфты-расширения на конце трубы необходимо соблюдать правильный порядок работ.

Развальцовка как процесс деформации концов медных труб включает следующие этапы:

• Отрезать трубную заготовку. Медь – очень мягкий материал, поэтому необходимо использовать качественный труборез, предназначенный для мягких труб из цветных металлов.
• После порезки даже качественным труборезом медная труба заминается, и ее внутренний диаметр уменьшается. Поэтому с помощью специального приспособления – риммера – с внутренней части заготовки снимается фаска, форма восстанавливается.

• Зачистить торец трубки от заусенцев, очистить от медной стружки, пыли, грязи, смазки.
• Заготовку вставляют в развальцовщик и вращают ее до получения небольшого раструба с углом стенки 45° к оси трубы.
• Вынимают изделие, примеряют, годится ли оно по размеру для дальнейшего монтажа с накидной гайкой. Если диаметр раструба недостаточен, то операцию развальцовки повторяют. Недостаточный раструб при монтаже образует ненадежное соединение: утечка воды – это неприятно, утечка хладагента – опасно, так как он состоит из ядовитых фтороуглеродов.
• Затем используют трубу по назначению.

Все тонкости развальцовки медной трубки можно увидеть на видео.

Инструменты и приспособления для вальцевания

Для качественного расширения концов труб применяют специальный инструмент – механический либо с электроприводом. Использование конусов или шаблонов и ручное расширение используют только для ручной вальцовки единичных труб. Если вам предстоит провести систему отопления или водопровод, имеет смысл приобрести механический развальцовщик.

Экспандер

Экспандер – простой вальцеватель с несколькими насадками-шаблонами для обработки труб разных размеров. Растягивает концы трубок достаточно быстро, усилие прилагается при помощи рычага, и больших физических усилий развальцовка не требует. Качество развальцованных изделий не идеально – скорее всего, деформация будет неоднородной, растянутся более тонкие участки стенок, и раструб будет иметь разную толщину. Возможно возникновение трещин и разрывов.

Конусный развальцовщик

Конусный инструмент – один из самых простых, обеспечивает приемлемое качество медного раструба, но хуже, чем у других видов механических развальцовщиков.

Труба фиксируется в тисках, конус вдавливается в заготовку несколько раз, каждый раз на большую глубину, затем извлекается – и так, пока не получится раструб нужной величины.

Применяют такое приспособление достаточно часто из-за его дешевизны и простоты.

Механический развальцовщик

Лучшее качество вальцовки обеспечивает развальцовщик, у которого обработка трубы производится несколькими валиками из легированных инструментальных сталей. Инструмент комплектуется набором валиков для нескольких диаметров труб. Валики многократно прокатываются с определенным давлением по внутренней поверхности заготовки, постепенно радиально деформируя ее. За каждое движение размер заготовки изменяется незначительно, процесс раскатки растягивает и толстые и тонкие участки, качество поверхности получается гладким, без шероховатостей и трещинок, толщина стенок раструба – одинаковой.

Развальцовщик с электроприводом

Выпускается и профессиональный инструмент для развальцовки с электроприводом. Это самые дорогие модели с высокой производительностью. Принцип работы таков: медный раструб раскатывается за несколько проходов прочными валиками. В России чаще всего встречаются развальцеватели итальянских, немецких, британских брендов. Качество изделий, обработанных электроинструментом, отличное, но окупается такой инструмент только при постоянном использовании.

В производственных условиях применяют и стационарные развальцовочные станки, но это оборудование однозначно не подходит для использования дома.

Советы по выбору инструмента

Перед покупкой приспособлений стоит оценить необходимость такого шага. Брендовый профессиональный инструмент очень дорог и окупается, только если вы профессионально заняты монтажом климатической или холодильной техники либо медных систем отопления.

Для установки систем отопления и водоснабжения в доме стоит приобрести бюджетную механическую модель. Стоит рассмотреть вариант взять напрокат или у друзей. Механические модели обеспечивают хорошее качество обработки заготовок – толщина стенок раструба получается одинаковой, без трещинок и разрывов, с гладкой поверхностью.

В любом случае покупать инструмент следует в специализированных магазинах или строительных супермаркетах, с чеком и оформленным паспортом, с гарантией и проверкой работоспособности продавцом.

Рекомендации по выполнению развальцовки в домашних условиях

При любом способе обработки необходимо стремиться получить гладкую зеркальную поверхность раструба без бороздок, вмятин, разрывов и перекосов, разной толщины стенок. От качества развальцовки в дальнейшем зависит герметичность соединений.

Желательно производить развальцовку с помощью специального инструмента – это обеспечивает хотя бы приемлемое качество изделий. Неравномерное растягивание стенки, трещинки могут в будущем спровоцировать возникновение разрывов, и, как следствие, нарушение герметичности медных трубопроводов. А утечка воды или фреона из системы для кондиционера способны причинить немало неприятностей.

Как изготовить инструмент

Если нужно развальцевать всего одну медную трубку, ее можно зажать в тисках и аккуратно ввинтить конус соответствующего диаметра. Оправку-конус придется выточить или заказать у токаря. Иногда используют шарик от подшипника, приваренный к прутку.

Если трубок нужно несколько, а покупка инструмента не входит в ваши планы, можно изготовить простое приспособление своими руками. Понадобятся два кусочка уголка 32×32 или 49×40 мм. Можно воспользоваться отрезками профильной трубы. Уголки скрепляются между собой болтами (М8) с гайками. По центру конструкции просверливаются несколько отверстий для разных диаметров обрабатываемых трубок. На отверстиях снимаются фаски. Оправки (конусы, штампы) вытачиваются на токарном станке (заказываются у токаря) в соответствии с размерами, приведенными на рисунке. Сталь лучше использовать конструкционную углеродистую или легированную, обычная Ст.3 слишком мягкая.

Как развальцевать медную трубку

Заготовку зажимают в изготовленном приспособлении. Торец заготовки должен выступать над уровнем держателя на 5-6 мм. Затем в трубку аккуратно и медленно вкручивают конический штамп-оправку, край трубы расширяется и формирует раструб.

Затем вытаскивают штапм, проверяют форму и размеры раструба, при необходимости подправляют с помощью конуса параметры расширения.

Заключение

Желаю удачи уважаемому читателю в его бесконечном труде по обустройству собственного дома. Пусть эта статья добавит читателю очередную крупицу полезных знаний и умений по вопросу монтажа инженерных систем из меди. Подписывайтесь на рассылку статей на сайте, делитесь полезной информацией с друзьями в соцсетях.

При монтаже или ремонте трубопроводов, нагревательных или охлаждающих приборов может потребоваться выполнение соединений медных трубок между собой или с другими элементами конструкции. Для создания прочного соединения приходится прибегать к развальцовке – расширению края трубы и придания ему формы раструба, позволяющего соединить элементы конструкции без потерь пропускной способности.

Суть процесса

Трубы в теплогенерирующих и теплообменных агрегатах обычно имеют малый диаметр. Поэтому при сваривании таких трубок встык образовавшийся внутри грат существенно уменьшает пропускную способность узла, нарушая работоспособность трубопровода.

Использование фасонных элементов, вставляемых в соединяемые трубы, приводит к тому же результату – внутреннее сечение уменьшается.

Если же перед соединением конец трубы расширить, а затем надеть ее на другую трубу, фитинг или патрубок подключаемого прибора, потери пропускной способности удается избежать.

Обратите внимание! Развальцовка, разбортовка или вальцевание – это расширение одного или обоих торцов трубы и изменение формы края. Такое формование позволяет изготовить на конце прямой медной трубки раструб нужной формы, необходимый для ее соединения с другими элементами конструкции.

Суть процесса в том, что тонкий слой металла под воздействием механической нагрузки размягчается и постепенно принимает нужную форму. При этом увеличивается площадь поверхности и уменьшается толщина стенок кромки трубы.

Вальцевать можно трубу из любого материала, однако в большинстве случаев это технически сложно и не оправдывает трудозатрат, так как всегда можно купить или готовые раструбные изделия или необходимые соединительные элементы.

В домашних условиях развальцовывают в основном именно медные трубки, которые относительно легко поддаются деформации из-за мягкости и эластичности меди.

Технология и этапы развальцовки

Медные трубки соединяют между собой или с другими элементами трубной конструкции при помощи сварки или муфты.

В зависимости от способа соединения (фитингового или сварного) различается технология предварительной подготовки края трубы.

• Для выполнения сварного узла выполняют раздачу торца трубы – расширяют отверстие до тех пор, пока его внутренний диаметр не станет больше внешнего диаметра присоединяемой детали на 0,1-0,2 мм. Зазор между соединяемыми элементами в процессе спаивания будет заполнен припоем, который обеспечит прочность и герметичность узла.
• Для фитингового соединения деталей отверстие медной трубки не просто расширяют до нужного размера, а подготавливают на конце фаску нужной формы, обычно под углом 45⁰. Таким образом увеличивают площадь контакта, благодаря чему обеспечивается надежность узла. Помогает в этом и природная пластичность меди – при обжатии места соединения фитингом размягченный металл плотно обхватывает присоединенную к трубе деталь и заполняет все зазоры.

Независимо от задачи развальцовки, этапы процесса одинаковы:

• Отрезают трубу строго перпендикулярно, зачищают края и внешнюю поверхность вблизи среза, а если труба была деформирована при отрезании, например, сплющилась, восстанавливают круглую форму ее сечения. Даже частичное невыполнение этого этапа может привести к тому, что в итоге соединение не будет надежным и легко разгерметизируется.
• Фиксируют трубу в матрице развальцовочного инструмента или тисках так, чтобы оставить свободными примерно 5-6 мм трубки. Если узел будет выполняться фитинговым способом, сначала на трубу надевают обжимную гайку и только после этого фиксируют трубу в держателе. Надеть обжимную гайку на развальцованную трубу проблематично.
• В торец трубы вставляют штамп нужного размера и постепенно вкручивают его внутрь. При этом металл размягчается, растягивается, и кромка трубы принимает коническую форму.
• Убирают расширитель из трубы, освобождают ее из держателя и внимательно осматривают полученный раструб. Если по краю обнаружены заусенцы, их зачищают.

Это важно! Если раструб имеет трещины, его кромки не параллельны друг другу или перекошены относительно оси трубы, необходимо отрезать весь развальцованный край и повторить процесс разбортовки сначала.

Инструменты

Увеличить диаметр мягкой и эластичной медной трубы можно и вручную, просто натягивая ее на коническую болванку подходящего размера.

Однако таким кустарным способом получить раструб с правильной геометрией очень сложно. Стенки могут иметь неоднородную толщину, из-за чего более тонкие растянутся слишком сильно, а толстые не растянутся совсем. Усилие, прилагаемое человеком, также неравномерно, поэтому возможно искривление трубы во время работы и перекос болванки, вследствие чего раструб получится асимметричным и перекошенным.

Чтобы сделать разбортовку аккуратно и сформировать из кромки трубы раструб нужной формы, способный обеспечить в дальнейшем надежное соединение элементов конструкции, используют различные инструменты.

Экспандер

Это ручной механизм, в котором развальцовка производится простым применением силы, так же как и при использовании конической болванки. Экспандер состоит из двух ручек и расширителя – раздвижного конического элемента, который вставляется в трубу. При воздействии на рычаги части расширителя расходятся в разные стороны, растягивая трубу.

Экспандер недорог и позволяет выполнить работу быстро и без особых трудозатрат. Однако получить качественный результат при помощи этого инструмента трудно. Стенки растягиваются неравномерно, более тонкие участки могут разорваться.

Конусный развальцовщик

Это небольшой набор из двух инструментов: матрицы и собственно развальцовщика.

Матрица – это тиски с несколькими цилиндрическими отверстиями, расширенными сверху до 45⁰. Размеры отверстий соответствуют стандартным диаметрам труб.

Развальцовщик состоит из:

• корпуса с направляющими,
• конусного расширителя,
• управляющего механизма,
• силового винта.

При вращении силового винта, приводящего в действие управляющий механизм, расширитель постепенно ввинчивается в кромку трубы, расширяя ее. Направляющие обеспечивают неизменность взаимного расположения трубы и расширителя, благодаря чему не возникает перекосов и получается ровный и аккуратный раструб.

Механический развальцовщик

Этот инструмент схож с предыдущим, но его рабочим органом является не конус, а набор вальцов. Вальцы не растягивают, а раскатывают стенки трубы, расширяя ее равномерно и постепенно, благодаря чему металл имеет одинаковую толщину на всей развальцованной поверхности, а раструб получается аккуратным и симметричным.

Развальцовщик с электроприводом

Такой вальцовочный аппарат в дополнение к механическому развальцовщику имеет электропривод, благодаря чему работы по расширению труб выполняются быстрее и с меньшими трудозатратами.

Рекомендации по выполнению развальцовки

Самостоятельная разбортовка медных трубок – легкая задача только при наличии практического опыта. При этом от качества развальцовки зависит герметичность и надежность выполняемых соединений.

Поэтому перед монтажом медного трубопровода, установкой или ремонтом теплогенерирующих приборов лучше попрактиковаться на трубах разного диаметра.

Обратите внимание! Выбирая инструмент для развальцовки, следует оценить его необходимость и рациональность покупки.

Для специалиста, профессионально занимающегося ремонтом трубопроводов или оборудования, потребуется набор профессиональных инструментов, в который кроме развальцовщика входит риммер для зачистки края трубы, трубогиб и труборез. Для редких ремонтных работ хватит недорогого развальцовщика с минимальным набором насадок.

Рекомендации, которые помогут выполнить развальцовку правильно:

• Перед началом работ тщательно проверяют трубу: на ней не должно быть заусенцев и мусора, край и стенки должны быть ровными и не иметь искривлений, к развальцовке допускаются только трубы с круглым сечением.
• Во время развальцовки важно следить за тем, чтобы не происходило перекоса расширяющего наконечника относительно трубы. В противном случае раструб будет асимметричным и не сможет обеспечить надежное соединение.
• При расширении трубы вручную, конусную болванку следует вкручивать, а не вдавливать в отверстие. Это поможет распределить усилие и не повредить трубу.
• Разбортовку трубы экспандером лучше выполнять в два-3 этапа. Сначала немного расширить кромку, а затем повернуть расширитель и растягивать трубу до нужного диаметра.
• Устанавливая трубу в матрицу вальцовочного станка, следует выбирать то отверстие, которое точно соответствует диаметру трубы.
• Внешнюю поверхность трубки перед развальцовкой обрабатывают абразивной губкой, чтобы очистить от пыли и мусора и обеспечить надежную фиксацию в держателе. Если этого не сделать, трубка будет проскальзывать в матрице, мешая процессу развальцовки.