Das Rohrbiegen ist eines der häufigsten Umformverfahren bei der Herstellung von Metallteilen für verschiedene Industriezweige. Tatsächlich gilt das Biegen von Rohren als Hauptverfahren, um Rohre undungen entweder als Endprodukt oder als Teil eines Systems zu formen. Dennoch gibt es einige Aspekte, die vor der Durchführung dieses Prozesses zu beachten sind.

Eigenschaften, die beim Rohrbiegen zu berücksichtigen sind

• Streckgrenze. Die Maschine muss in der Lage sein, die Biegung durchzuführen. Die dafür benötigte Kraft hängt maßgeblich von der Art des Stahls und dessen Streckgrenze ab.
• Wandstärke. Beim Biegen von Rohren verändert sich die Wandstärke an der Innen- und Außenseite der Biegung: Die Innenseite wird dicker, die Außenseite dünner. Einige Maschinen bieten eine Unterstützung, um Probleme mit dem Querschnitt, wie Falten an der Innenwand, zu vermeiden. Fehlt diese Unterstützung, muss darauf geachtet werden, dass die Veränderungen der Wandstärke nicht zu einem Problem werden.
• Biegeradius. Lieferanten geben in der Regel Empfehlungen für den minimal erreichbaren Radius, ohne dieität des Rohrs zu beeinträchtigen. Dieser hängt vom Materialtyp ab. Das Erreichen des Minimalradius erfordert besondere Aufmerksamkeit und Fachwissen.
• Biegeradius im Verhältnis zur Wandstärke. Es besteht ein Zusammenhang zwischen dem minimal möglichen Biegeradius und der Wandstärke. Dies ist wichtig, da Rohre versagen können, wenn der Radius im Verhältnis zur Wandstärke zu klein ist.
• Materialdehnung. Die Dehnung lässt sich als Differenz zwischen Streckgrenze und Zugfestigkeit des Materials beschreiben. Ein großer Unterschied bedeutet eine hohe Dehnung und damit bessere Umformbarkeit.

Stahlrohrbiegen

Stahl gehört zu den beliebtesten Metallen in der Fertigungsindustrie, wobei Kohlenstoffstähle und Edelstähle an der Spitze stehen.

Kohlenstoffstahlrohre werden aufgrund ihrer Festigkeit und Umformbarkeit häufig verwendet. Darüber hinaus ist Kohlenstoffstahl kostengünstig und daher die richtige Wahl, wenn keine speziellen Anforderungen wie erhöhte Korrosionsbeständigkeit oder extreme Betriebsbedingungen – etwa sehr hohe Drücke und Temperaturen – bestehen.

Weitere wichtige Eigenschaften dieses Materials sind:

• Niedriger Schmelzpunkt
• Hohe Duktilität
• Hohe Haltbarkeit
• Gute Wärmeleitfähigkeit

Dank dieser Eigenschaften kommen Rohre aus Kohlenstoffstahl in vielen Bereichen zum Einsatz, zum Beispiel für den Transport von Niederdruckflüssigkeiten, in Maschinen, Sprinkleranlagen, Elektroinstallationsrohren und leichten Stahlprodukten.

Edelstahlrohre hingegen sind überall dort gefragt, wo Korrosion unvermeidlich ist. Edelstahl bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen den unvermeidbaren chemischen Prozess.

Tipps zum Biegen von Stahlrohren

Beim Biegen von Stahlrohren können verschiedene Herausforderungen auftreten.

• Häufig ist ein enger Biegeradius erforderlich. Da die Außenwand der Biegung dünner wird, kann es zu einer Verformung kommen. Um dies zu verhindern, empfiehlt sich der Einsatz eines Dornes zur Unterstützung. Aus diesem Grund sind Press- oder Stempelbiegeverfahren in solchen Situationen nicht geeignet. Die beste Methode ist das Dornbiegen, auch Rotationszugbiegen genannt, bei dem ein Dorn das Rohrinnere stützt.
• Mitunter überschreitet der erforderliche Radius die elastische Grenze des Stahls. Dies kann zu Verformungen wie Beulen oder Falten führen. Um die Bildung von Beulen und Falten zu vermeiden, empfiehlt sich das Rotationszugbiegen oder Dreiwalzenbiegen.
• Beim Biegen von Edelstahlrohren ist zu beachten, dass einige Edelstahlsorten etwa 50 % mehr Kraft zum Biegen benötigen als Kohlenstoffstähle. Die Maschinen müssen daher entsprechend eingestellt werden.

Biegen von Aluminiumrohren

Ähnlich wie bei verschiedenen Stahlsorten hängt die Wahl des Aluminiumrohrs hauptsächlich vom Einsatzgebiet ab. Die Möglichkeit, hochwertige Ergebnisse beim Biegen von Aluminiumrohren zu erzielen, ist von vielen Faktoren abhängig.

Ein wesentlicher Faktor ist die Legierung des Aluminiums. Reines Aluminium lässt sich problemlos umformen. Solche Aluminiumrohre sind sehr weich und leicht zu biegen. Besonders hervorzuheben sind die hohe Duktilität und gute Verarbeitbarkeit. Die Gefahr, das Material beim Biegen zu beschädigen, ist gering.

Es gibt jedoch auch Aluminiumlegierungen mit Eigenschaften, die sie für spezielle Anwendungen und das Biegen von Rohren besonders geeignet machen.

Basierend auf den beschriebenen Eigenschaften eignen sich diese Aluminiumlegierungen ideal zum Rohrbiegen:

• 3003 Serie
• 5052 Serie
• 6061 Serie

Beim Biegen von Aluminiumrohren treten ähnliche Probleme auf wie bei Kohlenstoff- und Edelstahl. Die Empfehlungen sind daher weitgehend identisch.

Allerdings sind diese Probleme bei bestimmten dünnwandigen Aluminiumrohren schwieriger zu vermeiden. Treten trotz aller Vorsichtsmaßnahmen Falten oder Abflachungen auf, können Sandfülltechniken eingesetzt werden: Die Rohre werden mit Sand oder einem anderen nicht-komprimierbaren Material gefüllt und die Enden verschlossen, bevor der Biegeprozess beginnt.

Ebenso ist es wichtig, dass Ihr Hersteller über die passenden Rohrbiegemaschinen verfügt.