요즘에는 프로파일 파이프로 만든 온실이 여름 별장에 흔히 설치됩니다. 이러한 온실은 안정적이고 수명이 길며 목재 온실보다 채광이 좋습니다.
형강으로 만든 구조물을 설치하려면 특정 각도로 구부려야 합니다. 특수 장비 없이는 불가능해 보일 수 있습니다. 이 글에서는 파이프 벤더 없이 집에서 사각 형강을 구부리는 가능한 방법들을 살펴보고 설명하겠습니다.
프로파일 파이프를 구부리는 과정에서 어떤 어려움이 발생합니까?
유연형 프로파일 파이프란 부분적으로 또는 완전히 구부러질 수 있는 파이프를 의미합니다. 알려진 바와 같이, 프로파일 파이프는 강도가 매우 높습니다.따라서 압력을 가하거나 구부리려는 부분을 가열해야만 구부릴 수 있습니다. 이 과정에서 부품에는 두 가지 힘이 작용합니다.
- 압축 - 내부;
- 확장 - 외부.
파이프를 둥글게 가공할 때 어려움이 발생하는 이유는 바로 이러한 힘들의 정반대 방향에 있습니다.
- 프로파일 파이프는 위치에 따라 굽힘에 대한 반응이 다를 수 있으며, 이로 인해 정렬이 어긋나 공작물의 개별 부분이 서로 다른 표면에 위치하게 될 수 있습니다.
- 파이프는 늘어나는 과정을 항상 견딜 수 있는 것은 아니며, 휘어지거나 파열될 수 있습니다. 이러한 문제는 대부분 굽힘 작업이 잘못되었을 때 발생합니다.
- 제품에 주름이 생겨 마치 골판지처럼 보일 수 있습니다.
- 과열되면 강도가 저하되고 구조가 손상됩니다.
- 측벽이 찌그러집니다. 이는 가공물이 굽힘 구조물을 통과할 때 과도한 압력이 가해지기 때문에 발생합니다.
이러한 문제를 피하려면 파이프의 재질과 크기(벽 두께, 직경, 굽힘 각도)를 고려해야 합니다.
프로파일 파이프의 형상 및 기술적 특성은 벤딩 방법 선택에 어떤 영향을 미칩니까?
프로파일 파이프는 원형이 아닙니다. 그것들은 직사각형, 타원형 또는 정사각형입니다.전원주택 근처의 온실에는 정사각형이나 직사각형 모델을 사용하는 것이 좋습니다. 벽면이 평평하여 덮개를 설치하기가 더 쉽기 때문입니다.
프로파일의 종류는 매우 다양하며, 각각 다른 기하학적 매개변수를 가지고 있습니다. 주요 매개변수로는 단면 크기와 벽 두께가 있습니다. 연성은 굽힘 반경을 결정하는 중요한 요소입니다. 특히 열처리된 프로파일 파이프는 연성이 향상되어 굽힘이 더 용이해진다는 점을 주목할 필요가 있습니다.
기술적 방법에는 두 가지가 있습니다.
- "차가운" - 온도에 노출되지 않은;
- "뜨거운" - 해당 구역이 예열되었습니다.
또한, 저합금 및 탄소 기반 파이프는 탄성이 높아 구부렸을 때 원래대로 되돌아오는 성질이 있어 온실 건설에는 사용되지 않습니다. 직경 2mm의 프로파일 파이프는 굽힘 강도가 낮아 권장되지 않습니다.
사각 파이프를 구부리는 방법을 선택하는 데에는 엄격한 기준이 없으며, 단지 몇 가지 방법만 있을 뿐입니다. 타원형이 기준은 직경 100mm 이상의 열간 용접 파이프에 적용되지만, 프로파일 제품에는 적용되지 않습니다.
전문가들은 직경이 10mm 미만인 압연 튜브형 재료에는 "냉간" 방식을, 직경이 40mm 이상인 재료에는 열을 가해 구부리는 방식을 권장합니다.
집에서 시험 삼아 구부려 보는 것이 좋습니다. 모양을 만든 튜브의 한쪽 끝을 바이스에 고정하고, 다른 쪽 끝에 지름이 더 큰 튜브를 올려놓습니다. 이 "어깨" 부분을 조이면서 작업물을 구부려 봅니다. 쉽게 구부러지면 가열할 필요가 없습니다. 집에서 어떤 방법으로 튜브를 구부릴지는 여러분의 선택입니다.
파이프 재질 유형에 따른 굽힘 방법:
- 압연 금속 - 용접 및 그라인더를 사용한 절단;
- 강철 - 가열 기능 포함;
- 플라스틱이든 알루미늄이든 상관없습니다. 재질이 부드럽기 때문입니다.
정사각형으로 압연된 금속 제품은 단면과 벽 두께가 다양합니다. 이러한 요소들은 굽힘 각도에 영향을 미칩니다.
이 문제에는 수많은 공학적 세부 사항이 있지만, 숙제를 위해 그 모든 것을 알 필요는 없습니다. 다음 사항들에 주의를 기울이는 것이 중요합니다.
- 단면적이 최대 20mm인 얇은 제품은 파이프 벤더 없이 파이프 높이의 2.5배에 해당하는 구간을 구부려야 합니다.
- 두꺼운 압연 금속은 단면적의 세 배에 달하는 구간에서 구부릴 수 있습니다. 이를 무시하면 금속이 외부에서 균열이 생기거나 내부적으로 변형될 수 있습니다.
- 사각 튜브를 구부리는 것은 한 가지 면에서 위험합니다. 작업 부위에 균열이 발생할 수 있으며, 이로 인해 부품이 불량품으로 판정될 수 있습니다.
- 제한 조건은 다음 비율입니다. 최소 반경은 굽힘 단면적의 2.5배 이상이어야 합니다. 예를 들어 두께가 40mm인 제품의 경우 최소 내부 반경은 40 x 2.5 = 100mm입니다.
강철 프로파일 파이프를 구부리기 전에 한 가지 규칙을 더 기억해야 합니다.
제품은 성형 후 원래 형태로 되돌아가려는 경향이 있습니다. 따라서 도면에서 요구하는 것보다 약간 더 구부리는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 최종 모서리의 둥글기가 도면의 사양과 일치하게 됩니다.
이러한 모든 조건을 작업 시작 전에 고려해야 하며, 그렇지 않으면 고품질의 결과를 기대하는 것은 무의미합니다.
파이프 벤더 없이 프로파일 파이프를 구부리는 방법
일반적으로 여름 별장의 차양이나 온실 구조물을 만들 때는 소형 단면 파이프가 사용됩니다. 굽힘 각도의 정확도가 중요하지 않으므로 즉석에서 만든 도구를 사용해도 굽힘 작업을 할 수 있습니다.
물론, 작업대와 여러 가지 도구가 있는 별도의 방에서 이 작업을 수행하는 것이 더 좋습니다.
또한 특수 작업복을 준비해야 합니다. 이 옷은 먼지, 나무 조각, 불꽃으로부터 당신을 보호하고 토치 작업 시에도 도움이 될 것입니다.
집에서 벤딩 연습을 할 때는 다음 사항을 고려해야 합니다.
- 굽힘 정도.
- 제조 재료.
- 벽의 두께.
- 부분.
압연 프로파일 제품의 변형은 단면 및 벽 두께에 대해 설정된 허용 한도 내에서 수행됩니다.
작업 시 단면이 납작해지지 않고 내부 균열이 발생하지 않도록 해야 합니다.
예열(모래 충전재 사용)을 통해 구부리는 방법
고온 성형법으로 프로파일 파이프를 고품질의 균일한 곡선으로 구부리려면 먼저 파이프 내부를 모래로 채우십시오. 뜨거운 금속을 다루게 되므로 캔버스 장갑을 착용하는 것이 필수적입니다.
정사각형 제품을 구부리는 과정은 단계별로 다음과 같습니다.
- 노즐 한쪽 끝에 나무 쐐기를 삽입합니다. 쐐기의 길이는 밑면 너비의 10배여야 합니다. 밑면의 면적은 쐐기가 덮을 공작물 구멍 면적의 두 배와 같아야 합니다.
- 먼저 체로 걸러낸 후 건조(섭씨 150도에서 굽기)시킨 고운 모래를 파이프에 붓습니다. 깔때기를 사용하여 단면에 모래를 채웁니다. 밀도가 높고 고르게 분포되도록 모래를 여러 번에 나누어 붓습니다. 이 과정에서 나무망치로 단면 벽면을 가볍게 두드려 줍니다.
- 반대쪽에서도 쐐기를 박아 넣습니다.
- 플러그는 프로파일의 내부 치수와 일치해야 합니다. 그중 하나에는 모래가 가열될 때 발생하는 가스가 빠져나갈 수 있도록 네 개의 세로 홈이 파여 있습니다.
- 구부려야 할 부분이 분필로 표시되어 있습니다.
- 프로파일 블랭크를 바이스에 고정합니다. 제품에 용접 부위가 있는 경우 측면에 있어야 합니다.
- 분필로 표시된 부분을 가스 버너로 가열하여 붉게 달아오르게 합니다.
- 사각형 단면을 갑작스러운 움직임 없이 조심스럽게, 하지만 힘을 주어 구부리십시오. 이 작업은 한 번에 완료해야 합니다.
- 그런 다음 부품을 식힌 후 결과를 템플릿과 비교해야 합니다.
- 굽힘 작업이 제대로 이루어졌다면, 마개를 제거하고 모래를 부어낼 수 있습니다.
용접을 이용하여 사각관을 구부릴 경우, 용접 부위는 안쪽이 아닌 바깥쪽에 위치해야 합니다. 그렇지 않으면 용접 부위가 떨어져 나갈 수 있습니다.
이 방법은 모서리 굽힘 작업을 한 번만 할 때 적합합니다. 반복적으로 가열하면 금속의 강도가 약해집니다.
모래로 채워진 파이프 제품을 가열하지 않고 구부리는 것도 가능하지만, 이는 더 복잡한 공정입니다.
가열하지 않고 구부리는 7가지 방법 (냉각법)
다양한 도구를 사용하고 예열 없이 "냉간" 기법으로 프로파일 파이프를 구부릴 수 있습니다. 가열 없이 프로파일 파이프를 직접 구부리는 방법을 살펴보겠습니다.
- 물을 채우면서 구부리세요 -이 옵션은 가격이 저렴하고 난방이 필요 없으며 얇은 두랄루민 및 황동 파이프에 적합하도록 설계되었습니다. 특히 기온이 영하로 떨어지는 겨울철에 사용하기 편리합니다.
절차는 복잡하지 않습니다.
- 가공물의 한쪽 끝은 마개로 밀봉되어 있습니다.
- 반대쪽 끝에서는 물을 부어 넣고 밀봉합니다.
- 프로필을 실외로 가져가 물이 얼 때까지 차가운 곳에 보관합니다.
- 파이프가 휘어지는데, 그 안의 물이 얼면 휘어지기 쉽습니다.
- 제품을 따뜻한 곳으로 옮겨 액체를 해동하고 물을 빼냅니다.
이 방법은 부식이 발생하지 않는 비철금속으로 만들어진 파이프에 권장됩니다.
2. 굽힘판 포함 이 방법은 정사각형 강철 또는 알루미늄 튜브를 구부리기 위해 고안되었습니다. 플레이트는 두꺼운 금속판으로 만든 패널입니다. 이 패널은 임시 플랫폼에 설치된 기둥에 용접됩니다. 구부리는 작업에는 여러 단계가 필요합니다.
- 슬래브에 볼트용 구멍을 뚫으세요. 이 구멍들은 파이프의 멈춤쇠 역할을 할 것입니다.
- 볼트 하나에 노즐을 끼우세요. 굽힘 각도를 조절하는 데 필요합니다.
- 굽은 부분에 인접한 파이프 섹션의 정렬을 보장하기 위해 볼트로 고정된 금속판을 그 위에 설치해야 합니다.
3. 맨드릴 벤딩 — 벽 두께가 25mm 이하인 프로파일 파이프에 적합합니다. 이 제품은 작업대 위에 놓고 사용하는 것이 가장 좋습니다. 맨드릴과 프로파일 파이프를 고정하기 위해 가장자리를 따라 여러 개의 구멍을 뚫으십시오.
- 굽힘 각도는 합판이나 금속 앵글로 만든 템플릿을 사용하여 조정합니다. 물리적인 힘을 가하여 부품을 맨드릴에 고정하면 원하는 굽힘 각도를 얻을 수 있습니다.
4. 그라인더를 사용하여 - 이 방법으로는 완벽한 반원을 만들 수 없습니다. 곡선이 여러 개의 직선 부분으로 이루어져 있고, 이 직선 부분들이 서로 다른 각도로 위치하기 때문입니다.
- 이 방법은 계획된 굽힘 부분에 그라인더로 가로 절단(일반적으로 세 번)을 하는 것을 포함합니다. 굽힘 각도가 작을수록 절단 횟수가 많아집니다.
- 그런 다음 절단된 부분에서 파이프를 구부려야 합니다. 이 작업은 과도한 힘을 가하지 않고도 가능하며, 절단면은 용접해야 합니다.
- 용접 부위를 잘 다듬으면 제품은 주름 없이 깔끔하게 보이고 강도도 떨어지지 않습니다.
5. 봄과 함께 — 간단한 굽힘 기법입니다. 2mm 굵기의 철사로 스프링을 만듭니다. 이 스프링을 파이프라인 모양에 맞게 구부리되, 각 부분이 해당 측면의 파이프보다 2~3mm 작아야 프로파일 내에서 쉽게 움직일 수 있습니다.
- 완성된 스프링을 부품에 삽입한 후 원하는 각도로 구부립니다. 필요에 따라 구부리는 부분을 가열하여 과정을 용이하게 할 수 있습니다. 스프링을 부품에서 쉽게 분리할 수 있도록 스프링 끝에 철사를 묶습니다.
6. 롤러 샤프트를 사용하여 이 방법은 10mm에서 25mm 사이의 파이프에 사용하도록 설계되었습니다. 직사각형 파이프를 구부리려면 바이스에 고정해야 합니다. 그런 다음 특수 롤러를 사용하여 힘을 가해 파이프를 구부립니다. 이 장치는 고품질의 굽힘을 제공하지만 상당한 물리적 힘이 필요합니다.
7. 지렛대를 사용하여 - 나무나 금속으로 된 손잡이이며, 손잡이 아랫부분에는 구멍이 있는 노즐이 있습니다.
가공물을 구부리려면 먼저 구부릴 지점까지 구멍에 삽입해야 합니다. 그런 다음 레버를 뒤로 당기면 파이프가 구부러집니다. 이 방법은 정밀하지는 않지만 온실용 프로파일을 구부리는 데 적합합니다. 온실을 직접 만드는 방법을 알아보세요.
굽힘을 위한 3가지 대안 옵션
프로파일 파이프를 필요한 곡률 반경으로 구부리는 데에는 몇 가지 간단한 대안적인 방법이 있습니다.
- 단조 — 무거운 망치로 두드리는 방법입니다. 이 방법에는 윗면이 둥근 모루가 필요합니다. 공작물은 클램프로 모루에 고정해야 합니다. 그런 다음 공작물이 납작해지지 않도록 과도한 힘을 가하지 않고 망치로 두드립니다.
- 패턴에 따르면 — 아치의 윤곽을 표시할 아스팔트 또는 콘크리트 표면이 필요합니다. 그 위에 표시한 다음, 철근을 박아 넣고 첫 번째 철근에 아치형 구조물을 고정합니다. 아치형 구조물을 구부리면서 철근에 용접하고, 작업이 끝나면 그라인더로 철근을 절단합니다.
- 억압적인 임대 — 이 작업에는 측면에 바퀴가 장착된 차량이 필요합니다. 프로파일을 미리 준비된 강철 또는 콘크리트 홈에 놓고 바퀴로 공작물을 굴립니다. 축 정렬은 금속 가이드를 사용하여 제어해야 합니다.
파이프 벤더를 사용하여 구부립니다.
온실을 지을 때 직경이 큰 프로파일 파이프를 사용하면 수작업으로 구부리기가 어려울 수 있습니다. 따라서 파이프 구부리는 방법을 미리 숙지해 두시는 것이 좋습니다. 표준 파이프 벤더를 직접 만드는 방법에 대한 설명 포함이 장치의 설계는 구동 휠(가장자리를 따라 움직이며 파이프를 원하는 각도로 구부림), 프레임, 컨베이어 및 클램핑 요소로 구성됩니다.
파이프 벤더는 다음과 같은 역할을 할 수 있습니다:
- 수동식 - 소규모 작업에 적합합니다. 가공물을 컨베이어에 놓고 롤러로 고정합니다. 핸들을 돌려 휠을 회전시키면 굽힘 작업이 진행됩니다.
- 전기식 - 이 장비는 두꺼운 프로파일 파이프에 적합합니다. 전기 모터로 구동되는 전기식 장비로, 수동 작업이 필요 없습니다. 작동 원리는 이전 모델과 유사합니다. 프로파일이 컨베이어에 공급되고 클램핑 영역을 통과하면서 구부러집니다.
이 장치를 사용하면 파이프의 안쪽과 바깥쪽 모서리 모두에 동일한 압력이 가해지므로 굽힘 부분이 견고하게 유지되고 파열되지 않습니다.
프로파일 파이프를 90도로 구부리는 방법
90도 각도로 꺾인 프로파일 파이프는 날카로운 모서리가 없어 미적으로 보기 좋습니다.
먼저 용접기, 앵글 그라인더, 디스크 등 필요한 도구를 준비해야 합니다.
프로파일을 구부리는 과정을 단계별로 살펴보겠습니다.
- 굽힘 지점을 가공물에 표시하고, 모든 면에 가로선을 그립니다. 너비의 절반을 측정하고, 그 크기를 첫 번째 선과 모든 가로선에 표시합니다.
- 반지름선은 컴퍼스나 다른 둥근 물체를 사용하여 그립니다. 이 선은 양쪽에 그려지며, 제거할 영역도 표시됩니다.
- 두 표시 사이의 한쪽 면에 절단선을 만듭니다. 그런 다음 양쪽 측면 조각을 제거합니다.
- 가공물을 약간 뒤로 구부린 다음 안쪽으로 구부립니다. 그 결과 안쪽은 직각이고 바깥쪽은 둥근 각도가 됩니다.
- 용접기를 사용하여 굽힘 부분의 양쪽을 잡은 후 모든 이음매를 용접합니다.
- 슬래그를 제거하고 플랩 연삭 디스크로 이음매를 가공합니다.
이 방법은 어떤 크기의 프로파일이든 손으로 구부리는 데 적합합니다.
타원형 변형을 방지하는 방법
냉간 벤딩 작업을 수행할 때 프로파일의 단면을 유지하기 위해 고려해야 할 미묘한 사항들이 있습니다. 이를 위해 리미터가 설치됩니다.
- 내부적 특성 - 파이프라인이 좁아지는 것을 허용하지 않습니다.
- 외부 - 측벽의 팽창을 허용하지 않습니다.
형태를 잘 유지하는 단단한 재질을 제한 요소로 사용하는 것이 좋습니다.
프로파일 파이프로 온실을 제작할 때는 정확한 굽힘 반경을 유지할 필요가 없으므로 값비싼 기계를 구입할 필요가 없습니다.
손재주 좋은 사람이라면 누구나 하나쯤 가지고 있을 겁니다. 이걸 이용하면 별장에 꽤 괜찮은 온실을 만들 수 있죠.
팁과 추천
유연성 운동을 할 때는 여러 가지 상황을 고려해야 합니다.
- 프로파일을 구매할 때는 모든 프로파일의 크기, 강종이 동일하고 동일한 배송 배치에 속하는지 확인하십시오.
- 용접된 프로파일을 사용할 때는 이음매가 있는 쪽을 안쪽 반지름 방향으로 향하게 하십시오. 그렇지 않으면 파손될 수 있습니다.
- 그라인더를 사용할 때는 안경이나 마스크와 같은 보호 장비를 착용하는 것을 잊지 마세요.
- 끝부분을 항상 필요한 크기로 구부릴 수 있는 것은 아니므로, 가공물의 길이를 계산할 때 끝부분의 길이도 고려해야 하며, 부품 성형이 완료된 후 이러한 부분을 잘라내야 한다는 점을 명심해야 합니다.
- 금속에 대한 부식 방지 처리를 실시하고, 앞으로도 정기적으로 실시해야 합니다.
벤딩 서비스
이러한 서비스는 산업적 버전에서는 상당히 복잡한 기술 장비를 사용하기 때문에 필연적으로 별도의 사업 개발 분야로 자리 잡을 수밖에 없었습니다.
벤딩 서비스도 시중에 나와 있으며, 반경 벤딩과 아치 벤딩 모두 제공합니다. 이러한 구분은 각 작업에 필요한 장비가 다르기 때문입니다. 반경 벤딩에는 파이프 벤더가, 아치 벤딩에는 3롤 롤링 머신이 사용됩니다.
이러한 시술 비용이 상당히 합리적이라는 점은 인정해야 합니다.
- 모서리 한 부분을 구부리는 데 드는 비용은 30루블입니다.
- 아치형 구조물 1미터당 30루블의 비용이 발생합니다.
모스크바 지역의 금속 구매 비용과 자재 운송 비용에 비하면 이는 사실상 아무것도 아닙니다.
굽힘 장치
구조물의 설계는 처리해야 하는 직경에 따라 달라집니다.
직경이 최대 20mm인 압연 튜브 재료의 경우, 콘크리트 슬래브에 삽입된 강철 핀으로 구성된 간단한 장치를 만들 수 있습니다. 핀 사이에 삽입된 파이프는 필요한 치수로 구부러집니다.
하지만 직경이 20mm를 초과하면 시공을 위해 더욱 복잡한 구조를 개발해야 합니다.
또는, 둥근 측면을 가진 한 쌍의 롤러를 안정적이고 견고한 받침대에 고정합니다. 이 롤러 측면의 반지름은 구부릴 튜브형 제품의 직경과 일치해야 합니다.
가공물을 롤러 사이에 넣고 한쪽 끝을 고정합니다. 다른 쪽 끝은 윈치에 연결한 후 윈치를 작동시킵니다. 파이프의 각도가 원하는 값에 도달하면 윈치를 멈춥니다.
이 파이프 벤더를 제작하는 전체 과정은 다음과 같은 단계로 나누어야 합니다.
- 기어와 베어링은 축에 단단히 고정해야 합니다. 기어는 키로 고정합니다. 베어링은 베어링 지지대가 포함된 제품으로 구매하는 것이 좋습니다.
- 기어와 체인은 모든 차량에 호환됩니다.
- 용접기를 사용하여 받침대를 용접하고 압력축을 거기에 나사로 고정합니다.
- 다음으로 스프링 너트와 스프링 너트를 고정하는 플랫폼을 용접합니다.
- 지지대는 아래쪽에 나사로 고정되어 있습니다.
- 장력 사슬이 설치되고 있습니다.
- 마지막 단계에서는 손잡이를 축에 부착합니다(회전식 손잡이를 사용하는 것이 좋습니다).
이 장치는 압연 파이프 제품을 통과시켜 빠르게 변형시킵니다.
