定義
精密パイプ（冷間引き抜きパイプ、精密鋼管、または近公差パイプとも呼ばれます）は、標準パイプよりも大幅に厳しい寸法公差と良好な表面仕上げで製造されます。{0}}精密パイプは、標準パイプの公差±0.5 mm、Ra 3.2～12.5 μmと比較して、外径公差±0.05～0.10 mm、表面粗さRa 0.8 μm以下を実現しています。これらの優れた特性により、精密パイプは、油圧シリンダー、空圧アクチュエーター、精密機械部品など、単なる流体の封じ込めではなく、機械的または構造的機能を果たす用途に適しています。
対照的に、標準パイプは ASTM A106、A53、API 5L などの規格の要件を満たすように製造されており、主な機能は圧力下での流体輸送です。標準パイプの寸法公差は、パイプ継手の接続や溶接には十分ですが、正確な滑り嵌めや正確な内径が必要な用途には不十分です。精密パイプと標準パイプのどちらを選択するかは、アプリケーションの特定の要件と、追加の機械加工作業を省略することで精密パイプの割高なコストが正当化されるかどうかによって決まります。
製造工程の比較
精密パイプは、多段階の冷間引抜プロセスを通じて製造されます。{0}出発材料は熱間圧延された継目無管 (母管) であり、これを酸に漬けて表面のスケールを除去し、次にダイを通してマンドレル上で冷間引抜きして直径と肉厚を最終寸法まで減少させます。-冷間引抜プロセスにより鋼が加工硬化され、強度は向上しますが、延性は低下します。絞り加工後、パイプは焼鈍され（通常は雰囲気制御された炉内での光輝焼鈍）、延性が回復され、内部応力が緩和されます。最終ステップには、矯正（マルチロール矯正装置による）、所定の長さに切断、表面仕上げが含まれます。-
標準パイプ（シームレス）は、穴を開けたビレットを熱間圧延することによって製造され、より粗い表面仕上げとより広い寸法公差を備えたパイプが製造されます。熱間圧延温度 (1000 度以上) により表面酸化 (ミルスケール) が発生し、必要に応じて酸洗またはショットブラストで除去する必要があります。標準的な溶接パイプは鋼板またはコイルから形成され、縦方向に溶接されます。熱間加工プロセスでは、冷間引抜加工の通過と同様の最終寸法制御ができないため、どちらのプロセスも冷間引抜加工の寸法精度を達成することはできません。
寸法許容差の比較
| パラメータ | 精密パイプ | 標準パイプ |
|---|---|---|
| 外径公差 | ±0.05mm | ±0.5mm |
| 肉厚許容差 | ±5% | ±12.5% |
| 真直度 | 0.5mm/m | 1.0mm/m |
| 長さの許容差 | ±1mm | ±5mm |
| 表面粗さRa | 0.8μm以下 | 3.2-12.5 μm |
精密パイプのより厳しい公差は、パイプがパイプ内でピストン シールがスムーズにスライドする必要があるシリンダ バレル (油圧シリンダ) として使用される用途にとって非常に重要です。 ±0.05 mm の外径公差により、ベアリング ハウジングと取り付けブラケットへの一貫したフィット感が保証されます。肉厚許容差 ±5% (標準パイプの場合は ±12.5%) により、重量、強度、熱伝達特性がより予測可能になります。
機械的特性の比較
冷間引抜加工により、加工硬化により精密パイプの降伏強度と引張強度が向上します。一般的な炭素鋼の冷間引き抜き精密パイプ（St52/DIN 2391 相当）の降伏強度は 320-380 MPa ですが、A106 Gr.B 標準パイプの降伏強度は 240 MPa です。ただし、冷間引抜きは延性を低下させます。標準パイプの伸びは 20 ～ 25% であるのに対し、精密パイプの伸びは通常 10 ～ 15% です。光輝焼鈍後、強度は低下し、延性は増加し、規格化された標準パイプと同様のバランスが得られます。引抜き加工されたままの精密パイプの硬度は標準パイプ (140 ～ 160 HB) よりも高く (180 ～ 220 HB)、これにより滑り接触用途の耐摩耗性は向上しますが、機械加工性が低下する可能性があります。
表面仕上げの比較
精密パイプの表面仕上げは最も重要な特徴の 1 つです。平滑な金型表面と組み合わされた冷間引抜プロセスにより、内面および外面の表面粗さ Ra が 0.8 μm 以下になり、特殊な処理 (ホーニングまたはスカイビング) を使用すると、Ra が 0.2 μm に達する可能性があります。-- 鏡面仕上げとなります。この滑らかな内面は、高圧下での摺動中にピストン シールが漏れのないシールを維持する必要がある油圧シリンダの用途にとって非常に重要です。-また、滑らかな表面により流体の摩擦が軽減され、流動特性が向上します。
標準パイプは、粗さ Ra 3.2-12.5 μm の熱間圧延表面仕上げが施されています。{0}表面には、圧力配管には許容できるミル スケール、ピット、その他の表面の欠陥がある場合がありますが、精密用途ではシールに損傷を与えたり、過度の摩耗を引き起こす可能性があります。一部の標準パイプは、ミルスケールを除去するために酸洗 (酸洗浄) して供給でき、熱間圧延よりも優れた Ra 約 3.2 μm - のマットな灰色の仕上げが得られますが、それでも精密なパイプの表面品質には届きません。
アプリケーションの比較
内面がシリンダー壁となる油圧・空圧シリンダーバレルには、精密なパイプが不可欠です。正確な ID、滑らかな仕上げ、一貫した壁厚の組み合わせにより、ピストン シールは漏れなく効率的に動作します。その他の用途には、自動車のショックアブソーバーチューブ、モバイル機器の伸縮ブームセクション、精密シャフトとローラー、ベアリングレース、機械製造用の機械チューブなどがあります。標準パイプを精密パイプに置き換えることができない業界には、油圧シリンダ メーカー、自動車サスペンション メーカー、精密機械メーカーなどがあります。
標準パイプは、流体輸送、構造支持、杭打ち、および圧力封じ込めと構造強度が主な要件となる一般用途に使用されます。多くの場合、標準パイプに穴を開けて研磨して精密な内面を作成できますが、これにより大幅なコストが追加されます -。通常、標準パイプと精密パイプの差よりも高くなります。
コスト分析
精密パイプは通常、同じ公称サイズと材質の標準パイプより 30-100% のプレミアムがかかります。このプレミアムは、追加の処理ステップ (酸洗、複数の冷間引抜きパス、光輝焼鈍、矯正) およびより高次元の検査要件を反映しています。ただし、総所有コストを考慮すると、標準パイプの機械加工が必要となる用途では、精密パイプの方が経済的です。たとえば、油圧シリンダー用の標準パイプの穴あけとホーニングには、必要な内径が既に許容範囲内にある精密パイプを供給する場合の割増料金よりも大幅にコストがかかります。標準パイプをそのまま使用できるアプリケーションの場合、精密パイプのコスト割増は正当化されません。
適用規格
精密パイプは、冷間引抜管に固有の規格、つまり DIN 2391 (シームレス精密鋼管)、EN 10305-1 (シームレス冷間引抜精密鋼管)、GB/T 3639 (中国の精密鋼管規格) によって規制されています。{0}これらの規格は、寸法公差、機械的特性、および表面品質の要件を定義します。標準パイプは、炭素鋼については ASTM A106、A53、API 5L、および同様の規格に準拠し、ステンレス鋼については ASTM A312、A269 に準拠します。中間のオプションは ASTM A519 (機械チューブ) で、標準パイプよりも近い公差を提供しますが、精密パイプ仕様ほど厳密ではありません。国際規格の完全な比較については、当社のウェブサイトを参照してください。パイプ規格の比較.
精密パイプの購入方法
精密パイプをご注文の際は、外径と公差、内径と公差（または肉厚と公差）、表面粗さ要件（Ra値）、真直度要件、材質グレードと規格、納品状態（冷間引抜、焼鈍、焼きならし）、長さをご指定ください。メーカーパイプは、外径 20 mm ～ 200 mm、壁厚 2 mm ～ 20 mm の炭素鋼および低合金鋼の精密パイプを供給しています。-弊社では、お客様の特定の機械的特性要件を満たすために、-引抜状態と光輝焼鈍状態-の両方を提供できます。
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