Виды профильных труб из металла
Труба профильная стала производиться еще во второй половине XIX века, но лишь в последние десятилетия ей удалось занять достойное место, причем не только в строительной индустрии. О том, что представляет собой профтруба, как производится и используется, мы и поговорим сегодня.
Что такое профильная труба
Профтруба представляет собой полое трубное изделие с прямоугольным, квадратным, овальным или другим сечением, отличающимся от традиционного круглого.
Особенности профильной конструкции
Квадратная, прямоугольная, ромбовидная, треугольная или любая другая конфигурация сечения профтрубы (не круглая) придает конструкции дополнительную прочность за счет появления своеобразных ребер жесткости. Благодаря им профильные трубы способны выдерживать немалые статистические нагрузки.
Многие полимерные профтрубы имеют многослойную структуру, дополненную армирующими слоями из алюминия или стекловолокна.
Как и из каких материалов производятся профтрубы
Профильные трубы изготавливаются как из стали, так и из пластика, причем и те и другие можно встретить в большом разнообразии:
- Металлические профили предлагаются из нержавейки, черной (углеродистой) или легированной стали, алюминия и меди.
- Не менее популярны и пластмассовые профильные трубы из различных модификаций поливинилхлорида, полипропилена, полиэтилена, металло- и стеклопластика.
Технология производства полимерных профилей
Трубный прокат из полимеров изготавливается методом экструзии, когда расплавленная масса продавливается через формовочное устройство. Здесь же на поточной линии полученная пластиковая заготовка калибруется до требуемых значений сечения и толщины стенки, после чего полученная профтруба охлаждается, маркируется и нарезается на заданные параметрами отрезки.
Многослойные композиционные профильные трубы из пластика производятся:
- Способами соэкструзии или коэкструзии, когда каждый вид термопласта расплавляется отдельно, а затем при проходе через щелевой филер расплавленные массы наслаиваются друг на друга.
- По технологии пултрузии, при которой стекловолоконная или металлическая основа сначала пропускается через полимерную массу, а затем отформовывается, нарезается и остужается.
Технология изготовления стальных профтруб
Создание металлических профилей основано на принципах:
- Холодной или горячей формовки (проката).
- Сварки и вальцевания.
В последнем случае нужную форму стальной профиль приобретает после проката заготовки через систему валов. Так, чтобы придать трубе форму квадрата или прямоугольника, используют станки с 4 вальцами, а для овала достаточно 2 вальцов.
Сегодня все основные этапы производства автоматизированы и выполняются на специализированном сталепрокатном оборудовании, управляемом с аппаратного пульта:
- Листовые или рулонные металлические листы (штрипсы) подаются на конвейер, где нарезаются на полосы нужного размера, соответствующего типоразмеру будущей профильной трубы, и при необходимости свариваются в длинную ленту.
- Затем стальным заготовкам придается форма трубы круглого сечения, а продольный шов заваривается.
- После охлаждения труба проходит этап обвальцовки, где она и приобретает конечную профилированную форму. Шов при этом разглаживается, что придает профильным изделиям дополнительную прочность.
- Для получения оцинкованного профиля изделие дополнительно проходит процедуру холодного или горячего цинкования.
В завершение профильная труба из металла проходит этап контроля качества, на котором изделия, не соответствующие стандартам, отбраковываются.
Сферы применения профильных труб
Именно многообразие сырьевой базы объясняет столь широкую область применения профтруб. Они активно используются в строительстве, индустрии рекламы и дизайна, машиностроении, тяжелой и легкой промышленности, сельскохозяйственном комплексе.
Из профильных труб собирают:
- Несущие стальные конструкции каркасных домов, павильонов, тепличных комплексов и других построек жилого, коммерческого и иного назначения.
- Детские и спортивные площадки, остановки общественного транспорта.
Профтрубы востребованы при производстве мебели и запчастей для разнообразной техники, кабель-каналов и вентиляционных отводов, оконных рам.
Технические характеристики и свойства профтруб
Профильная арматура производится из различных материалов (металлов и пластика). Именно свойства сырья определяют эксплуатационные характеристики профилей и вид нагрузки, которую они способны выдержать:
- Полимерные профильные трубы устойчивы к влаге и коррозийным процессам, химически и биологически инертны. Стойкость к температурным изменениям, ультрафиолетовому воздействию предопределяется типом полимера.
- Стальные профильные трубы наиболее устойчивы к механическим повреждениям, высоким и низким температурам. Однако антикоррозийная устойчивость черной (железоуглеродистой) и оцинкованной стали оставляет желать лучшего, чего не скажешь о более дорогостоящих профилях из нержавеющей стали и меди.
Срок службы профильных труб
Срок службы профтрубы также зависит от типа материала, из которого они изготовлены:
- Полимерные – 20-50 лет.
- Железоуглеродистые и оцинкованные – 15-20 лет.
- Нержавеющие – 25-30 лет.
- Медные – от 80 лет и более.
Следует учитывать, что условия эксплуатации профильных труб, соблюдение или несоблюдение рекомендаций производителя по обслуживанию и уходу могут как продлить период жизни металлопрофиля, так и сократить его.
Нормативные документы
Стандарты производства профтруб, их сортамент и технические характеристики регламентируются целым рядом ГОСТов.
Стандарты и ГОСТы
Для металлических профилей основополагающий технологический регламент – ГОСТ 13663-86. Дополнительными регламентными документами стандартизируется сортамент стальных профильных труб различной конфигурации:
Для профильных изделий из термопластов используют ТУ 2247-001-88915836-2010.
На заметку! Регламенты не запрещают производителям по предварительной договоренности с заказчиком изготавливать профильные трубы, отличающиеся по габаритам от стандартизированных.
Виды, сортамент, размеры и сечения
Классификация профтруб осуществляется по нескольким ключевым признакам:
- По типу материала профильные изделия делятся на металлические и пластиковые.
- По способу производства металлопрофильные трубы подразделяются на:
- Холоднодеформированные и горячедеформированные.
- Электросварные (шовные) и бесшовные.
- По форме сечения профильные трубы бывают:
- Типовыми (стандартными), сечение которых повторяет форму квадрата или прямоугольника.
- Нестандартными, выполненными в форме треугольника, трапеции, многоугольника, звезды и пр. фигур.
- Овальными (плоскоовальными).
- По длине профтрубы производятся немерного, мерного и краткого мерного метража.
Квадратные профтрубы
Сечение в форме квадрата обеспечивает профилю максимальную устойчивость и способность выдерживать наибольшие нагрузки. Такие профильные трубы легко монтируются и не доставляют затруднений при транспортировке, т.к. формируют устойчивые штабели. Квадратный металлопрофиль активно применяется в строительстве в качестве армирующего каркаса стен, перекрытий, мостов и прочих сооружений.
Диаметр (размер сечения), толщина стенок наиболее востребованных квадратных профильных труб представлены в таблице:
Прямоугольные профильные трубы
Трубопрокат прямоугольного сечения не уступает по своим прочностным и эксплуатационным характеристикам квадратным профилям. В тех же ситуациях, когда требуется облегчить конструкцию без потери в прочности, прямоугольные профильные трубы – часто единственное приемлемое решение.
Овальные профтрубы
Профильные трубы овального сечения чаще всего используются в качестве декоративного элемента, например при оформлении лестничных перилл и балконных ограждений, строительстве беседок и навесов и т.п.
Типоразмеры и маркировка
Хотя типоразмеры профильных труб не так строго регламентируются ГОСТами, толщина стенок зачастую играет решающую роль. Во многом именно она определяет прочность, вес и несущую способность профиля.
Для металлопрофильной арматуры регламентами установлены следующие параметры толщины стенки:
- Электросварной прокат – 1-5 мм.
- Холоднокатаный прокат – 1-8 мм.
- Горячекатаный прокат – 4-14 мм.
Сообразно этим параметрам профильные трубы классифицируются на тонкостенные, толстостенные и особо толстостенные.
Для точного определения технических характеристик профильной арматуры производитель обязан наносить по всей длине трубы маркировку и отражать в ней следующую информацию о профилированном изделии:
- Наименование профиля;
- Габариты профтрубы: ширина, высота и толщина стенки;
- Материал и состав сплава;
- Стандарт, в соответствии с которым изготовлена профтруба.
Дополнительно могут отображаться данные о радиусе закругления углов профиля, сертификации и заводе-изготовителе.
Преимущества и недостатки профтруб
Безусловно, профильные трубы, как и любой другой строительный материал, обладают как плюсами, так и минусами.
Из преимуществ следует выделить:
- Высокую прочность профиля на излом.
- Меньший вес в сравнении с трубами круглого сечения.
- Увеличенную площадь касания, которая облегчает монтаж и фиксацию профильных изделий.
- Универсальность. Профили могут использоваться и как силовые элементы конструкций и декоративные детали разнообразных объектов.
- Удобство транспортировки и хранения.
- Из недостатков специалисты выделяют сложность сгибания, с которой сталкиваются монтажники, желающие задать профилю плавную линию изгиба.
На заметку! Чем тоньше стенка профильной трубы, тем легче ее изогнуть и придать ей нужную форму.
Рекомендации по выбору профильной трубы
Разновидностей профильных труб настолько много, что выбор подходящей модификации становится для рядового обывателя непосильной задачей. На самом деле все не так уж сложно, просто следует отталкиваться от возложенных на профиль функций.
Критерии выбора
Определяющие факторы при выборе подходящего профиля: форма и размер сечения, толщина стенки и материал, из которого он изготовлен.
Для строительства несущих конструкций предпочтение нужно отдавать бесшовным квадратным или прямоугольным профильным трубам из нержавеющей легированной стали. Чем толще стенка и больше размер, тем выше прочностные показатели профиля.
Пластиковые профтрубы недостаточно прочны, чтобы возлагать на них задачи несущих элементов конструкций, но они прекрасно выполняют функцию кабельных каналов. Также с их помощью организовывают системы полива в тепличных комплексах.
Для декоративных целей и производства мебели вполне подойдут хромированные профтрубы нестандартного, в том числе овального, сечения.
Тонкостенные профили вполне подойдут для оград, балконных и лестничных перил. Для экономии и облегчения постройки можно использовать два вида профилей:
- С большим сечением – для несущей части.
- С меньшим – для ненесущих поперечин и перекладин.
Нелишним будет сразу просчитать, сколько метров трубы потребуется. Заранее выяснив общую длину и величину каждого отдельного элемента, можно немало сэкономить и минимизировать число отходов, купив профильные трубы нужного метража.
Примерная цена на профтрубы и лучшие производители
Профильные трубы широко представлены на рынке строительных материалов, в том числе отечественными производителями трубопроводов, среди которых крупнейшими признаются:
- «Трубная металлургическая компания» (ТМК).
- «Объединенная металлургическая компания» (ОМК).
- «СЕВЕРСТАЛЬ».
- Челябинский трубопрокатный завод (ЧТПЗ).
- Уральский трубный завод (Уралтрубпром).
ЧИТАЕМ: Все о стальных холоднодеформированных бесшовных трубах: классификация и сортамент + таблица размеров по ГОСТу
В таблице представлена ориентировочная цена на металлопрофиль из низколегированной стали:
Форма сечения | Размер | Толщина стенки | Стоимость 1 п/м |
Квадрат | 15×15 мм | 1,2 мм | 30 руб. |
25×25 мм | 2 мм | 67 руб. | |
80×80 мм | 4 мм | 415 руб. | |
140×140 мм | 5 мм | 950 руб. | |
Прямоугольник | 30×20 мм | 1,5 мм | 62 руб. |
40×20 мм | 2 мм | 88 руб. | |
50×30 мм | 2 мм | 105 руб. | |
80×60 мм | 3 мм | 267 руб. | |
200×100 мм | 5 мм | 1024 руб. |
Советы по монтажу профтрубы
Монтаж профильных труб несложен, с ним вполне справится даже новичок. Элементы конструкции могут соединяться посредством сварки либо фитингов:
- Для сварки все же потребуются хотя бы минимальные профессиональные навыки. К тому же данный метод подойдет далеко не для всех материалов. Оцинкованную трубу лучше не варить: при нагреве выделяются грозящие отравлением испарения, а кроме того, в месте шва нарушается целостность защитного цинкового слоя, что приводит к преждевременному износу профилированного изделия.
- Фитинговое соединение наиболее удобно и позволяет выполнить сборку максимально оперативно. Разнообразные крепежные элементы (пластинки, уголки, хомуты, зажимы, краб-крепления разнообразной формы) плотно охватывают и фиксируют стыкуемые отрезки как между собой, так и к опорной конструкции при необходимости. Такие фитинги позволяют выполнить монтаж профилей своими руками, не прибегая к сварке, и стыковать профильную арматуру даже из разных материалов.
Возможные проблемы
Наибольшую сложность представляет сгиб профильной трубы. Нестандартная форма и повышенная жесткость повышают вероятность появления дефектов и разрывов в месте изгиба профтрубы.
Для придания профилю плавной криволинейной формы можно использовать все известные способы воздействия на трубу – использование специальных пружин, песка и даже воды, но лучше всего применять профессиональный трубогиб. Он обеспечивает плавное растяжение металла и сводит к минимуму возможность разрушения структуры профиля.
Некоторые мастера загибают профилированную стальную трубу при помощи болгарки. Ею делают несколько надпилов в верхней части металлического профиля, которыми снимают эффект напряжения. После сгиба места надпилов заваривают и отшлифовывают.
Радиус изгиба профтрубы существенно меньше аналогичного параметра обычной круглой трубы и зависит исключительно от толщины стенки. Чем толще профиль, тем больше радиус изгиба.
Особенности эксплуатации профильных конструкций
- Ключевое требование к профильным конструкциям, как и к любым другим сооружениям, – соответствие уровню расчетных нагрузок. При превышении нормативных показателей многократно повышается риск деформации и даже разрушения профтрубы.
- Пластиковый профиль не требует особого ухода, он легко очищается как обычной водой, так и специализированными моющими средствами, а при желании может многократно окрашиваться.
- Нержавеющие профили окрашивать нет необходимости, а значит, их можно оставить в первозданном виде. Профильные трубы из оцинковки и черной стали требуют дополнительной и системной обработки защитными антикоррозийными составами и краской по металлу.
Упаковка, транспортировка и хранение профильных труб
Профтрубы реализуются как штучно, так и связанными стальной проволокой упаковками весом, как правило, до 9 тонн. При транспортировке и хранении желательно избегать воздействия атмосферных осадков, а пластиковый профиль нужно защищать еще и от солнца.
На заметку! Тонко- и толстостенные профильные изделия во избежание повреждения лучше перевозить и хранить раздельно.
Заключение
Как видите, в умелых руках профилированные трубы становятся и отменным строительным материалом и превосходным элементом декора. Экспериментируйте, стройте и делитесь с нами своими навыками.
Удачи вам и до новых встреч! А кто еще не подписался на нашу рассылку, не забудьте это сделать напоследок!
Все об оцинкованная профильной трубе: виды, плюсы и минусы, примерные цены
Здравствуйте, дорогой читатель! Тема этой статьи — оцинкованная профильная труба, один из самых востребованных и универсальных видов стальных профилей для металлоконструкций.
Самый прочный материал, применяемый в строительстве и промышленности – сталь. Всевозможные стальные изделия служат основой любого здания или сооружения, будь то жилой дом, промышленное здание, мост, ферма или изящное ограждение. Металлические трубы – один из самых распространенных видов стального профиля для изготовления металлоконструкций.
Что это такое
Труба – пустотелый предмет, полый внутри, имеющий тонкие стенки и постоянное сечение. Профильная труба – один из самых распространенных видов металлопроката.
Профильными они называются потому, что сечение имеют не привычное круглое, а квадратное, овальное или прямоугольное. У сплавов железа имеется один существенный недостаток – они боятся коррозии, а цинковое покрытие на долгие годы предохраняет сталь от разрушения. Оцинкованные стальные трубы лишены этого недостатка черных металлов — это долговечный, прочный, практичный материал.
Назначение и области применения
Невозможно назвать сферу нашей жизни, в которой бы не применялись металлоконструкции. Профильные квадратные и прямоугольные трубы благодаря своим высоким технологическим характеристикам (прочности, жесткости, высокой сопротивляемости к скручиванию и смятию) получили очень широкое распространение:
- в строительных конструкциях. Современные жилые и промышленные здания, мосты, аэропорты, театры и кинотеатры, современные офисные здания, торговые и развлекательные комплексы – везде в каркасе применяются профильные трубы. Особо стоит отметить уникальные современные стадионы, у которых длина пролетов достигает сотен метров;
- во всех видах промышленности и сельского хозяйства – металлоконструкции служат основой для многих станков, производственных механизмов, кранов и кран-балок, рольгангов,
- в судостроении, авиационной промышленности, железнодорожном транспорте;
- в горнодобывающем комплексе, нефтяной промышленности, газотранспортном комплексе;
- в городском строительстве – всевозможные павильоны, лавочки, детские площадки, ограждения, навесы и многое друге;
- в частном строительстве – ограды, декоративные заборчики и лавочки, навесы, беседки, гаражи;
- в производстве металлической мебели.
Особенности производства
Трубы квадратного, овального, прямоугольного сечения обычно производятся методом холодного или горячего деформирования из обычной круглой трубы-заготовки, обычно электросварной. Бесшовные холодно- и горячекатаные заготовки обычно не используются. При монтаже металлоконструкций нередко используют изделия, сваренные в конструкцию прямоугольного или квадратного сечения из двух П-образных швеллеров.
Цинк – более активный металл, чем железо, и при покрытии цинком стальных изделий происходит следующее: на поверхности образуется тонкая пленка цинка, которая защищает цинковое покрытие от дальнейшей коррозии (не пропускает кислород), а цинковое покрытие защищает железо под ним.
Покрытие цинком производится двумя методами: гальваническим и методом горячего цинкования (в расплаве цинка при температуре 450°С). Качество покрытия при этих двух методах различается:
- при гальваническом методе толщина слоя 6-9 мкм, внутренняя поверхность изделия цинком не покрывается, после пассивации получается красивая декоративная поверхность голубоватого или золотистого цвета;
- при горячем цинковании толщина слоя достигает 60 мкм и больше, что дает покрытому изделию защиту от коррозии на долгие годы. При погружении происходит цинкование и внутренних поверхностей изделия. Именно такой метод цинкования применяется для строительных конструкций.
Классификация и виды
Виды профтрубы по форме (профилю) сечения:
- прямоугольные;
- квадратные;
- овальные;
- встречаются еще трех- , шести- и восьмигранные; ребристые; сегментные; каплевидные.
По размерам сечения профтрубы бывают от 10×10 до 500×400 мм. По длине выпускаются изделия 6, 12, реже 18 м с толщиной стенки от 1 до 22 мм. По материалу: может использоваться углеродистая, маркированная (легированная) и нержавеющая сталь.
Преимущества и недостатки
Основное преимущество оцинкованной профтрубы – способность длительное время сопротивляться коррозии. Конструкции из черного металла прослужат (без окрашивания) считанные годы, срок службы оцинкованных достигает 30, 40 и даже 50 лет (вспомните отлежавшие по 50 лет в земле водопроводы холодной воды!). Оцинкованные изделия немного устойчивее к гидроударам.
Применение профтрубы для конструкций различных сооружений позволяет возводить более легкие постройки без долгих, дорогих и трудоемких каменных работ, облегчает и удешевляет фундамент здания. Большепролетные здания вообще невозможно смонтировать без применения профильных изделий.
Помимо этого, квадратные и прямоугольные элементы легче укладывать при транспортировке, они занимают меньше места – экономятся деньги на перевозку. Квадрат или прямоугольник лучше прилегает к стене, и профилированные трубы все чаще используют в качестве защитного кожуха для коммуникаций.
Советы по выбору
Выбор профтрубы определяется с учетом двух основных требований:
- требований к типоразмеру, определяемых конструкцией будущего сооружения (то ли это легкие столбики из оцинковки под ограждение из сетки, то ли более мощные конструкции большого навеса для автомобиля иди гаража, кожух для электропроводки или водопровод);
- требований по долговечности и надежности сооружений, устойчивости к условиям эксплуатации (установка под открытым небом, в земле, в квартире или неотапливаемом, но закрытом помещении).
Советовать что-либо по первому пункту невозможно – размеры определяются конструктивными требованиями.
По второму пункту – всегда лучше выбирать профтрубу с цинкованием горячим методом, при котором толщина слоя цинка может достигать от 60 до 120 мкм и более и обеспечит защиту стали на очень долгие годы. Но трубы с таким покрытием стоят дороже, и в некоторых случаях можно выбрать заготовку с гальваническим покрытием: для мебели, для прокладки проводов, изготовления мебели, установки легкого забора, который планируется заменить более престижным или капитальным через несколько лет, для выносной легкой садовой и походной мебели.
Для всевозможных строительных конструкций, тем более близко контактирующих с землей, нужно выбирать изделия с более толстым цинковым покрытием.
Примерная цена
Примерная стоимость трубы в розницу составляет от 100-130 руб. за м.п. (квадрат 15Х15 мм) до 900 руб. за м.п. (квадрат 108×108 мм). Оптовые цены ниже.
ЧИТАЕМ: Оцинкованные стальные трубы: виды, размеры и вес по ГОСТам, характеристики и цены, самостоятельный монтаж
Как соединяют профильные трубы
Соединение труб прямоугольного или квадратного сечения вызывает определенные трудности. Самый надежный способ соединения трубопроводов из металла – сварка – образует швы, подверженные коррозии и в будущем именно в этих местах будет происходить разрушение конструкций. Но при сборке нагруженных конструкций или для водопроводов только сварка дает необходимую надежность соединения.
Способы стыковки
Для легконагруженных конструкций (навесы, теплицы) существуют краб-системы и специальные фитинги (см. на фото).
Фитингом можно соединять только трубы на прямых участках; соединители-крабы бывают в виде уголков, тройников и крестовин и соединяют трубы только под прямым углом. У этих видов соединений есть серьезный недостаток: небольшая прочность соединения.
Просто подвесить кожух для проводов к стене можно с помощью специальных хомутов. Для установки трубки в декоративных целях (например, от пола до потолка), существует приспособление специальное приспособление: патрубок с фланцем. Фланец прикручивается к потолку, труба вставляется в патрубок.
Мы надеемся, уважаемый читатель, что эта статья расширила Ваш кругозор в области использования оцинкованных профильных труб в домашнем хозяйстве. Посещайте наш сайт, подписывайтесь на наши статьи и делитесь интересной информацией с друзьями в социальных сетях.
Способы изготовления и применение профильных труб
Профтруба, благодаря внутренней полости и особенностям поперечного сечения, обладает такими качествами, которых нет ни у металлической арматуры, ни у круглых труб. Профильные трубы применяют для строительства различных зданий и сооружений, изготовления декоративных элементов. Однако, чтобы правильно выбрать трубопрофиль для конкретной задачи, нужно разбираться в способах изготовления таких труб, размерах и формах сечения, понимать маркировку.
Преимущества и сфера применения
Профильные или профилированные трубы – это полые металлические трубы с сечением, отличающимся от круглого. Поперечный срез может быть одной из стандартных форм или иметь сложную форму в случае выполнения по заказу.
Такие трубы применяются в различных сферах:
- в каркасном строительстве – монтаж каркаса коммерческих, промышленных и малоэтажных жилых зданий;
- при возведении малых архитектурных форм – постройка навесов, беседок, теплиц, игровых и спортивных площадок, построек хозяйственного и декоративного назначения на приусадебном участке;
- в промышленном и кустарном изготовлении ограждающих и вспомогательных конструкций – заборов, оград, переносных и стационарных лестниц, опор для различных сооружений, строительных лесов;
- в производстве мебели и декора – изготовление мебельных каркасов, светильников, полок, подставок и подвесов для цветов, картин, осветительных приборов и других элементов интерьера и экстерьера.
Чем хороши профильные трубы
Столь разнообразное применение профтрубы обусловлено ее многочисленными достоинствами:
- Широкий типоразмерный ряд. Кроме формы сечения профильные трубы различаются толщиной стенок – от 1 до 14 мм, а параметры профиля имеют еще более широкий диапазон: от тонких трубок шириной в 3 мм, до крупногабаритного профиля шириной в 23 см.
- Экономичность материала. Внутренняя полость труб не уменьшает их прочностных характеристик в сравнении с цельными изделиями той же формы, но значительно уменьшает объем затраченного металла и, соответственно, стоимость профилей.
- Прочность. По сравнению с круглыми трубами профилированные способны выдерживать большие нагрузки как в осевом направлении, так и в поперечном. Трубопрофиль сложнее согнуть, сломать, сплющить. А в сравнении с деревянным брусом металлические изделия лучше выдерживают механическое, химическое и биологическое воздействие.
- Легкость и компактность. Профилированные изделия при хранении и транспортировке занимают меньше места, требуют меньше сил на погрузку, разгрузку и монтаж. Даже готовые конструкции из металлопрофиля весят меньше, чем их аналоги из других материалов.
- Удобство проектирования. Элементы конструкции, особенно при использовании труб с квадратным и прямоугольным сечением, легко рассчитываются, так как срезы, отверстия и узлы имеют прямолинейные очертания.
- Простота монтажа. Профтрубы легко поддаются резке болгаркой с диском по металлу. В ходе работ трубы с прямолинейным профилем зафиксировать и удержать легче, чем круглые, которые могут вращаться и проскальзывать в тисках или руках. Сборку можно выполнить при помощи специальных фасонных элементов и болтов, для чего не требуется особых знаний и навыков, или сварным методом, если имеется сварочный аппарат и навык работы с ним.
Рекомендуем ознакомиться: Технологии изготовления, разновидности и преимущества труб из оцинкованной стали
Изготовление профильных труб
Трубную продукцию с нужным сечением получают двумя способами:
- полный цикл производства,
- изменение профиля круглой трубы.
Крупные трубопрокатные организации используют производство полного цикла. Штрипс – листовую металлическую заготовку – поочередно прогоняют через линию нарезки и сварки, получая стальную ленту нужной ширины.
Затем эту ленту пропускают через формовочный станок, получая заготовку для профилирования – круглую трубу, которую отправляют на вальцовочный стан, где вращающиеся калибровочные вальцы выравнивают толщину стенок трубы.
После обрабатывают трубу на профилирующем стане, где вальцы обжимают круглую заготовку и меняют форму ее сечения. При этом толщина стенок также калибруется, чтобы снять напряжение с участков, подвергшихся деформации.
Готовый трубопрофиль нарезают, проводят визуальный и инструментальный контроль качества и термообработку.
Небольшие трубопрокатные фирмы и частные мастерские изготавливают трубопрофиль всего в два действия: закупают круглые трубы и пропускают их через профилирующий станок. Кроме этого станка другого оборудования не требуется, производство выполняется за короткие сроки. Однако полученная таким образом профильная продукция отличается невысокими прочностными характеристиками и подходит только для изготовления мебели, декоративных изделий и легких теплиц и беседок. В деформированных стенках остается напряжение, толщина стенок неравномерна, поэтому серьезной нагрузки такая профтруба не выдержит.
Оба способа используются для производства медных, алюминиевых, стальных нержавеющих, хромированных и оцинкованных труб.
Типы профиля
Сечение профильных труб может быть любым отличным от круглого, но есть основные типы трубных профилей, изготавливаемые всеми трубопрокатчиками:
- Прямоугольный. Сечение имеет форму прямоугольника с неравными параметрами ширины и высоты. Большое число вариаций соотношения сторон делает такие профтрубы наиболее распространенными и широко применяемыми.
- Квадратный. Сечение прямоугольное с равными сторонами. Размерный ряд чуть уже, чем у прямоугольных труб, однако широта применения такая же, так как квадратные трубы проще других в расчетах.
- Овальный и плоскоовальный. Сечение первого имеет форму овала, второго – прямоугольника с сильно скругленными углами или овала с выпрямленными длинными сторонами. Самый сложный в производстве и дорогой из типовых профилей, а также, наиболее трудный в расчетах и монтаже. Однако овальные и плоскоовальные трубы незаменимы для изготовления мебели и декора, так как расширяют возможности дизайна.
Обратите внимание! Стандартные типы профтруб можно приобрести в готовом виде у большинства трубопрокатчиков. Однако производители могут выполнить профилирование на заказ и изготовить трубы с треугольным, многоугольным сечением или профилем в виде сложной фигуры.
Профиль любого типа может быть тонкостенным и толстостенным. Если толщина стенки составляет менее 1/20 диагонали сечения, такая труба считается тонкостенной. Например, у квадратной профтрубы с шириной 100 мм, диагональ равна 141 мм. Значит, при толщине стенки в 2-6 мм такая труба будет тонкостенной, а при 7 мм и больше – толстостенной.
Маркировка профильных труб
Чтобы распознать технические характеристики трубопрофильных изделий без сопроводительной документации, на стенках наносится маркировка, в которой могут отражаться:
- наименование изделия – “профиль” или “профильная труба”
- параметры сечения трубы – ширина и высота;
- толщина стенки;
- радиус внешнего скругления углов;
- марка материала трубы;
- стандарт, которому соответствует изделие – номер ГОСТ на трубах отечественного производства или евростандарта – на продукции зарубежных фирм;
- длина профтрубы;
- отметка о прохождении контроля качества – ОТК;
- сведения об изготовителе.
Однако полную информацию на профилированные изделия наносят не всегда, чаще встречается упрощенная маркировка, содержащая только наименование, параметры сечения и толщину стенок. Информация наносится в формате ШхВхТ, где Ш – ширина, В – высота сечения, Т– толщина стенок.
Способ нанесения маркировки выбирается изготовителем в зависимости от материала профтрубы, так как нанесенные данные должны оставаться на трубе от момента выхода с производственной линии до окончания монтажных работ.
Наносится маркировка следующими способами:
- нанесение несмываемой краски через трафарет,
- нанесение несмываемой краски электрокаплеструйным устройством,
- “печать” текста электрографом,
- оттиск заводского клейма.
Как выбрать профиль
При выборе профильных изделий следует соблюдать следующие рекомендации:
- Для изготовления мебели и элементов декора подходят трубопрофили любого сечения. Для возведения архитектурных объектов используются только прямоугольные и квадратные профили, овальные, плоскоовальные подходят только для выполнения ненесущих элементов конструкции.
- Чем толще стенки трубы и больше сечение, тем прочнее профтруба, поэтому для возведения построек используют толстостенные профили, изготовленные промышленным способом. Затраты на постройку – финансовые и временные – окупятся надежностью получившегося строения.
- Для декоративных предметов и объектов, мебели и ограды лучше подойдут тонкостенные трубы, в том числе те, которые профилированы из круглых – это позволит сэкономить деньги и силы, особенно если проект предусматривает изгибание труб.
- Сооружение постройки целиком из одинаковых труб возможно только для полуцилиндрических теплиц. Для всех остальных построек необходимо выбрать трубы наибольшего сечения для основной несущей части и более тонкие – для дополнительных.
- Для основных опор конструкции выбирают профтрубы с различными параметрами сечения в зависимости от особенностей возводимого сооружения: для возведения каркасных домов используют трубы с сечением от 100х100х4 мм, для оборудования навесов над широкой площадкой – от 80х80х3, для монтажа беседки, навеса над небольшой площадкой (до 4,5 м в ширину) – 40х40х2 мм.
- Для изготовления лестниц профиль выбирают в зависимости от типа лестницы. При монтаже стационарных маршевых и винтовых лестниц трубы с самым большим сечением идут на изготовление каркаса: для центрального косоура – 80х60х3 или 100х500х4, бокового косоура – 50х25х2 или 80х40х3. При монтаже мобильных приставных лестниц и стремянок опоры изготавливают из более легких и тонких профтруб – 40х40х2. Для ступеней выбирают трубы чуть меньшего сечения с толщиной стенок на 1 мм меньше.
- Для возведения построек, которые не планируется окрашивать, следует выбрать нержавеющие профтрубы. Если запланирована покраска, можно остановиться на оцинкованных – будучи окрашены краской по металлу, они прослужат не меньше нержавейки.
- Каркасы для мебели и декоративные элементы выполняют из различных металлов: нержавеющей и хромированной стали, меди, алюминия. Реже применяют оцинковку – она быстро теряет эстетичность в ходе эксплуатации и потому применяется только под покраску.
- Изделия с защитным покрытием из цинка нельзя соединять при помощи сварки – при тепловом разрушении цинкового слоя выделяются опасные для здоровья газы, а сталь в месте соединения теряет прочность. Поэтому оцинкованные профильные трубы следует приобретать, если монтаж будет производиться с использованием фасонных элементов.
Технология изготовления профильных труб
Профилированные трубы не применяются для монтажа трубопроводов в связи с недостаточной устойчивостью к внутренним нагрузкам и меньшей пропускной способностью по сравнению с круглыми, зато используется в промышленности, строительстве зданий различного назначения и частной застройке.
Металлопрофиль отличается от обычных труб не только внешним видом, но и назначением, техническими характеристиками и технологией изготовления.
Профильными называют полые трубы, поперечное сечение которых выполнено в форме квадрата, прямоугольника или овала. Более редкие трубы с треугольным или многоугольным сечением обычно изготавливают по индивидуальному заказу.
Профилированные трубы используют для изготовления мебели, спортивного оборудования, ограждений, возведения каркасов для промышленных и коммерческих зданий, жилых домов и надворных построек. Из профильных собирают строительные леса, опоры для трубопроводов, рекламные конструкции.
Повсеместное применение профильных труб обусловлено массой достоинств этого вида металлопроката. По способности выдерживать нагрузкам металлопрофиль не уступает деревянному брусу. При этом он дешевле, удобнее в монтаже, легче, не боится воды и не горит.
Для решения различных задач производятся трубы с различными техническими характеристиками: толщиной стенки, формой и размерами сечения.
Стальные трубы с прямоугольным и квадратным сечением используют для возведения несущих конструкций. Металлопрофиль других форм сечения чаще применяют для изготовления мебели и элементов декора.
Технологии производства
Производители металлопроката изготавливают профильные трубы двумя способами: вальцовкой круглой трубы, когда она переделывается из обычной в профилированную и производство полного цикла, представляющее собой изготовление профильной трубы из листового материала.
Профиль из круглой трубы
Чтобы изготовить металлопрофиль из круглой трубы, достаточно одного лишь вальцовочного станка. Необходимое оборудование доступно по цене и компактно и используется как трубопрокатными компаниями, так и частными лицами. Технология, называемая холодной деформацией, не требует больших временных и энергетических затрат.
Производство состоит всего из двух этапов: закупки заготовки и ее доработки. Сварной или бесшовной трубе придают нужную форму, пропуская ее между вальцами станка.
Получаемая таким образом профилированная труба обладает достаточной прочностью для изготовления мебели и элементов декора, строительства беседки или теплицы. Для возведения серьезных объектов, требующих высокой прочности, такие трубы не подходят.
Полный цикл производства
Для сооружения конструкций, к прочности которых предъявляются высокие требования, используют только профильные трубы, полученные в условиях полного цикла.
Такой металлопрокат дороже, но гораздо надежнее, чем профилированный из круглой трубы.
Для изготовления профильной трубы используется штрипс – листовой материал из низколегированной или углеродистой стали. Из штрипса делают круглую заготовку, которую затем профилируют.
Линия полного цикла включает несколько станков, основные из них:
- профилегибочный,
- сварочный,
- вальцовочный,
- линия нарезки.
При полном цикле производства трубы проходят контроль качества. Дополнительно проводят оцинковку и термическую обработку.
Этапы производства металлопрофиля
Основные этапы полного цикла производства следующие:
- обработка штрипса,
- изготовление круглой заготовки,
- профилирование трубы,
- нарезка,
- контроль качества,
- термообработка.
Обработка штрипса
Сырье для профилированных труб на линию производства поставляют с металлургических заводов в виде рулонов – штрипсов.
Рулоны разматывают, нарезают на станке продольной резки на полосы нужной ширины. Затем из нарезанных сегментов сваривают непрерывную ленту, которую наматывают на барабан.
Это делается для обеспечения непрерывности производства – создается технологический резерв материала, чтобы предотвратить простои в работе вальцовочного станка.
Изготовление заготовки
Металлическая лента передается на формовочный стан, где из нее формируется заготовка с круглым сечением.
При прохождении клетей и вальцов формовочного станка из ленты получается непрерывная труба, имеющая незакрытый шов.
На этом этапе пропускают через формовочный стан холодную полосу стали или проводят сразу и термическую обработку.
Рекомендуем ознакомиться: Размеры и виды канализационных труб из ПВХ и переходников для их соединения
Трубу передают в сварочную установку, где шов закрывается, и получается заготовка. Сварка производится печным способом, в защитном газе или высокочастотными токами. Шов может быть прямым или спиральным.
Во время сварки вальцы станка сжимают края шва для повышения прочности стыка, в результате образуется грат – излишки расплавленного металла, вдавленные внутрь трубы и на ее внешнюю поверхность. Грат снимается резцом, после чего заготовку охлаждают эмульсионным составом.
Важно! Процесс охлаждения заготовки эмульсионным составом продолжается и на этапе профилирования, и при нарезке.
Профилирование трубы
В зависимости от формы сечения, которое необходимо получить, профилирование трубы проходит в один или два этапа.
- Заготовку пропускают через калибровочные вальцы, выравнивающие заготовку. После калибровки она имеет одинаковое сечение по всей длине. Если необходима труба овального или плоскоовального сечения, то на этом ее профилирование заканчивается.
- Если необходима треугольного, квадратного, прямоугольного или многоугольного сечения, заготовку пропускают через профилирующий станок. Вальцы этого станка обжимают круглую трубу до нужной формы.
Нарезка
Готовую непрерывную трубу нарезают по заданным размерам, не прекращая процесс охлаждения.
Для дополнительной защиты готовых профильных труб используют холодную или горячую оцинковку:
- Первый метод заключается в нанесении на металлопрофиль слоя порошковой или полимерной краски.
- Второй метод отличается тем, что готовую трубу предварительно очищают, окунают в ванну с расплавленным цинком, а затем охлаждают и сушат.
Контроль качества
К профильным трубам, изготовленным в условиях полного цикла, предъявляют жесткие требования. Обязательным этапом производства металлопрофиля является проверка качества.
Особенно тщательно контролируют герметичность шва, так как слабым местом сварных труб является именно шов.
Применяется два метода проверки:
- визуальный осмотр,
- вихретоковая дефектоскопия.
Специалист осматривает шов и выявляет нарушения шва, вызванные дефектом сварки, и повреждения, полученные из-за неправильной работы вальцов.
Второй метод проверки – аппаратный. Работа дефектоскопа основана на сравнении электромагнитных характеристик металла на всех участках шва.
На эти характеристики влияет химический состав материала и наличие физических дефектов. Дефектоскоп помогает выявить места непровара шва и раковины, не замеченные при визуальном осмотре.
Процесс производства считается завершенным, а изделие допускается к реализации только после проведения проверки качества.
Термообработка
Для повышения прочности и увеличения срока эксплуатации профильных труб в производственный цикл включают термическую обработку. Готовый металлопрофиль нагревают и оставляют до полного остывания. Это позволяет снять напряжения, неизбежно возникающие в металле при принудительном деформировании труб в ходе профилирования.
Этот этап не считается обязательным и отдельные производители им пренебрегают, чтобы снизить себестоимость производства.
Варианты и рекомендации по изготовлению изделий из профильных труб
Профильная труба – универсальный строительный материал. Геометрия сечения сообщает материалу отличные прочностные характеристики, что позволяет успешно применять его во всех областях хозяйственной деятельности. Из профильной трубы можно изготовить массу полезных вещей – от теплиц и беседок до изящных и оригинальных предметов мебели.
Особенности профильных труб
Любую трубу, обладающую сечением, отличным от круглого, можно считать профильной. Наибольшее распространение получили изделия квадратной, прямоугольной или овальной формы.
Для производства трубного материала в основном используется углеродистая, низколегированная или нержавеющая сталь. В отдельную категорию можно выделить более гибкую и легкую алюминиевую трубу, поскольку условия ее применения в строительстве немного отличаются.
Сам производственный процесс можно представить в следующем виде. Из металлического листа методом сгибания получается круглая сварная труба соответствующего диаметра. Далее, цилиндрическая заготовка подается в специальный формовочный станок, где ей придается необходимая форма.
На последнем этапе изделие подвергается термической обработке, которая позволяет убрать механические напряжения и повысить прочность. Также, в обязательном порядке осуществляется контроль сварного шва изделия.
Обратите внимание! Маленькие частные фирмы часто пренебрегают термообработкой, чтобы удешевить себестоимость выпускаемой продукции. Покупать такие трубы для возведения серьезных конструкций, рассчитанных на многолетнюю эксплуатацию, не стоит.
Главные преимущества профильной трубы:
- Высокие показатели прочности, достигаемые благодаря наличию ребер жесткости. Конструкции из профильной трубы способны выдерживать колоссальные нагрузки, без появления деформаций.
- Удобство при перевозке и хранении. Прямоугольные изделия занимают меньше места, чем круглые, а лежат гораздо надежнее.
- Легкость сборки. Фиксацию элементов из профильной трубы можно производить как сваркой, так и при помощи болтов, муфт и т.п. Сравнительно небольшой вес изделий (погонный метр трубы среднего сечения с толщиной стенки 4-8 мм составляет в среднем 12-15 кг) дает возможность с легкостью осуществлять все работы в одиночку, без привлечения дополнительной мускульной или механизированной силы.
- Приемлемая стоимость. Более сложная технология изготовления делает их дороже изделий с круглым сечением, но эта разница с лихвой окупается надежностью и практичностью.
- Длительный срок службы. Любое изделие из металлопрофиля гарантированно прослужит не один десяток лет. Использование антикоррозионной защиты позволит в разы увеличить этот, и без того немалый, период.
Варианты конструкций из металлопрофиля
Помимо многочисленных предметов мебели, из профильной трубы легко сделать массу всевозможных построек и конструкций:
- Теплица для дачи. Легкая, прочная и долговечная – теплица из профильной трубы может быть изготовлена собственными силами. Вариантов постройки немало: арочная конструкция, двускатное или односкатное сооружение, оборудованное одним или двумя входами, форточками, тамбурами и т.п.
- Летний душ. Легкая конструкция, обшитая поликарбонатом или оргстеклом, с установленным на крыше баком для воды. Внушительный вес заполненного бака предъявляет повышенные требования к надежности постройки. Для строительства лучше взять толстостенные трубы большого сечения.
- Ворота, калитки, заборные секции. Такие конструкции устанавливаются на длительный срок, а повышенных требований к их внешнему виду, как правило, не предъявляется, поэтому практичнее и быстрее сделать их неразборными.
- Лестницы, стремянки. После сборки в нижние торцы труб желательно вставить пластиковые заглушки, чтобы уберечь поверхность пола от повреждений.
- Беседки, навесы, декоративные арки. Не испытывают в процессе эксплуатации серьезных нагрузок, поэтому могут быть изготовлены из тонких профильных труб.
- Строительные леса. Собираются очень быстро, при этом выгодно отличаясь от деревянных аналогов прочностью и жесткостью каркаса. Соединение элементов лучше делать исключительно болтовым, чтобы конструкцию можно было быстро собрать, разобрать или нарастить при необходимости.
Из профильной трубы можно соорудить даже каркас легкого летнего домика. Стоит отметить, что большой популярности такой способ строительства так и не снискал, поскольку постройка будет обладать высокой теплопроводностью и потребует дополнительную защиту от ветровых воздействий.
Монтаж конструкций из профиля своими руками
В унифицированном виде, инструкцию по сборке можно представить таким образом:
- Разработка чертежа изделия, где будут в деталях прописаны размеры, углы сгиба, способы крепления, размеры труб и т.п. Что касается размеров, они определяются исходя из основного назначения конструкции. Для массивных сооружений (ворот, каркасов домов или хозяйственных построек) лучше взять трубы с габаритами 100х50, 80х80 или 80х60 мм. Изделия сечением 50х50 или 40х60 как нельзя лучше подойдут для строительства витрин, стеллажей, строительных лесов. Для предметов мебели будет достаточно тонкостенных профильных труб размерами 40х25 или 20х20 мм.
- Нанесение разметки, распил труб и подготовка отдельных элементов конструкции. Толстостенную габаритную трубу удобнее резать болгаркой, тогда как для мелких изделий лучше предпочесть электрический лобзик или ножовку по металлу.
- Зачистка мест распила производится плоским напильником или все той же болгаркой с диском по металлу или наждачным кругом.
- Соединение элементов. Может производиться посредством сварки (позволит сэкономить время, но будет проигрывать в эстетичности) или стяжки болтами. В последнем случае потребуется сверление большого числа отверстий при помощи электродрели. У профильных труб, в отличие от круглых, благодаря плоской конфигурации сечения, площадь соприкасающихся соседних элементов оказывается достаточной для обеспечения надежного соединения.
- Установка элементов фурнитуры (петель, засовов, задвижек, ручек и т.п.), а также обшивка поверхностей подходящими материалами. Это может быть поликарбонат, металл, массив дерева или пластика.
- Финишная зачистка и окраска готового изделия. Этот этап работы поможет защитить места стыков от коррозии, а самой конструкции придать привлекательный внешний вид.
Особенности сгибания металлопрофиля
Многие изделия (в особенности предметы мебели), которые можно самостоятельно изготовить из профильной трубы, будут смотреться стильно и изящно с закругленными элементами. Это неизбежно подводит домашнего мастера к вопросу сгибания труб.
Сделать это вручную скорее всего не получится, сгиб почти наверняка будет неровным, а то и вовсе приведет к излому трубы. Правильно согнуть профильную трубу можно несколькими способами:
- Заказать выполнение необходимых операций на заводе, имеющем нужное профессиональное оборудование. Не самый удобный способ, требующий доставку и вывоз изделий с территории завода, который далеко не всегда может обнаружиться поблизости.
- Приобрести собственный трубогиб. Устройство легко найти в свободной продаже в крупных строительных магазинах, но стоит оно достаточно дорого, поэтому приобретение будет оправдано лишь для постоянных больших объемов работы. Наиболее подходящий вариант для тех мастеров, которые превратили изготовление конструкций из профильной трубы в постоянный бизнес.
- Использовать болгарку и сварочный аппарат. Не самый эстетичный способ, который подразумевает проделывание нескольких (число будет зависеть от требуемого радиуса изгиба) прорезей, сгиб трубы и заваривание швов.
- Согнуть металлопрофиль при помощи песка. В один конец трубы плотно загоняется деревянная пробка, после чего изделие заполняется песком и таким же образом закрывается со второго края. После этих манипуляций сгиб получается ровным и эстетичным, а песок после придания нужной конфигурации попросту высыпается. В холодное время года песок можно заменить застывшей на морозе водой.
Рекомендации по изготовлению мебели
Профильная труба может стать подходящим решением для самостоятельного изготовления прочных, долговечных и, при правильном подходе, очень красивых предметов мебели. Труба подойдет для сборки каркасов столов, шкафов, кроватей, стульев, стеллажей, полок и т.п.
Пожалуй, простейший предмет мебели, который можно изготовить из профильной трубы – это стол. Достаточно просто сварить или соединить болтами металлическую раму, на которой закрепить деревянную столешницу.
При изготовлении скамеек пристальное внимание необходимо обращать на боковины. В зависимости от длины изделия, количество их может варьироваться от 2 до 3-5.
Еще один способ выиграть несколько драгоценных килограммов веса – применение профильной трубы из алюминия. Помимо малого веса, такая труба выгодно отличается антикоррозийными свойствами, хотя и несколько уступает стальным аналогам в прочности.
Читайте также: