Nahtlose Rohre

Nahtlose Rohre werden aus Stahlstangen hergestellt, die gebohrt und dann gezogen werden. Aufgrund ihrer Fähigkeit, hohem Druck standzuhalten, werden sie in einem breiten Anwendungsspektrum eingesetzt, das vom Rohrleitungsbau bis zu Hydraulikzylindern reicht. Die von ALTA Spa hergestellten nahtlosen Rohre entsprechen der internationalen Norm EN 10305-1 und besitzen jeweils ein Prüfzertifikat gemäß EN 10204:2004 /3.1.

Wie kam es zu den nahtlosen Rohren?

Ausgehend von einer Idee der Gebrüder Mannesmann, die 1886 ein Weltpatent für eine Perforiermaschine mit zwei gekreuzten Walzen („rotary piercing“) erhielten, fanden nahtlose Rohre als Vorläufer der geschweißten Rohre schnell eine breite Anwendung in der Industrie. In der Folgezeit wurde der Produktionsprozess durch neue Maschinen verbessert, wie z. B. durch die automatische Rohrwalzmaschine, die 1903 von der Schweizer Firma Ritteriefel hergestellt wurde, sowie nach und nach durch verschiedene Arten von Strangpress-, Walz- und Rohrschiebemaschinen.

Mannessman-Walzmaschine für nahtlose Rohre
Das Foto zeigt das Mannesmann-Walzwerk, das im Museum für Wissenschaft und Technik in Mailand ausgestellt ist (CC BY-SA 4.0 | 2012 | Alessandro Nassiri | Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia Leonardo da Vinci, Mailand)

Einsatzbereiche und Anwendungen von nahtlosen Rohren

Bevor die Produktionstechnologie für geschweißte Rohre – die jünger ist als die für nahtlose Rohre – ihre Reife erlangte, wurden geschweißte Rohre, anders als heute, normalerweise für Low-Cost-Anwendungen und bei niedrigen Druckwerten eingesetzt. Nach und nach wurden die beiden Rohrtypen dank fortschreitender Verbesserungen nahezu gleichwertig, abgesehen von bestimmten technischen Spezifikationen in Bezug auf Dicke und Durchmesser. Nur bei hohen Betriebsdrücken – über 250 bar – werden nach wie vor nahtlose Rohre bevorzugt, da sie als zuverlässiger gelten.  

Die nahtlosen Rohre von ALTA Spa

Ausgehend vom Basisprodukt auf dem Markt, liegt die Überlegenheit der ROHRE von ALTA in der inneren Oberflächenbearbeitung der Rohre, die ALTA mittels eigener und exklusiver Maschinen und Technologien durchführt (ein Finish, das sowohl für geschweißte als auch für nahtlose Rohre geeignet ist). Sie eignen sich daher besonders für Hydraulikzylinder (die in Werkzeugmaschinen, Robotern, Gabelstaplern, Hebebühnen, Kränen, Landmaschinen, automatischen Schotten, Windgeneratoren usw. eingesetzt werden) und für hydraulische Akkumulatoren: im Grunde bei allen (in unserem Fall hydraulisch) gestützten Bewegungsvorgängen, die Kraft und Leistung erfordern. Dies betrifft in der Praxis die unterschiedlichsten Anwendungen: von Müllpressen, Toröffnern, bis hin zu Auto- und LKW-Servolenkungen, Eisenbahnbewegungen, Pressen und Biegemaschinen.

Bild eines Hydraulikzylinders

Nahtlose Rohre für Hydraulikzylinder

Die von ALTA Spa hergestellten Rohre ohne Schweißnaht für Zylinder besitzen optimale mechanische Eigenschaften und können auch aus Spezialstählen gefertigt werden.  

Nahtlose Rohre für AkkumulatorenNahtlose Rohre für Akkumulatoren

Die von ALTA Spa hergestellten Rohre ohne Schweißnaht: verschiedene Größen und Maße, optimale mechanische Eigenschaften und Ad-hoc-Anfertigungen.  

Das Lochen und das Warmwalzverfahren

Der Prozess beginnt mit dem Lochen von Rundstahlstangen, die eigentlich ersten Produkte, die aus dem Stahlguss stammen. Die zur Erzielung maximaler Duktilität auf ca. 1100° erhitzten Rundstahlstangen werden heiß gebohrt (siehe Video unten), wobei eine Bohrstange mit spitzem Ende mit großer Kraft gegen die rotierende Stange getrieben wird. Die Vorgänge des Schiebens und Drehens, während die Rundstahlstange zum Rohr wird, führen dazu, dass diese verlängert wird. Das auf diese Weise geformte, noch sehr grobe Rohr wird als „Mutterrohr“ bezeichnet. Die Stahlwerke sind mit Werkzeugen ausgestattet, mit denen zwei oder drei Mutterrohre hergestellt werden können, in verschiedenen Größen und mit immer kleineren Durchmessern, je nach der Vielfalt des Größensortiments von Produktion und Vertrieb. Die Bearbeitung wird fortgesetzt, indem eines der Mutterrohre einem Warmwalzwerk zugeführt wird. Während der Rotation und Verdichtung allein der Außenfläche nutzt dieses die durch die Temperatursenkung reduzierte Restduktilität zur Verbesserung der Außenfläche sowie die Toleranzen. Die Walzwerke sind mit mehreren aufeinanderfolgenden Käfigen ausgestattet, wo die Außenmaße weiter auf das geplante Produktionsmaß reduziert werden können.

Die Ausstellung des Mailänder Museums für Wissenschaft und Technik über die Herstellung und Anwendung von gezogenen nahtlosen Rohren

Die Materialien

Nahtlose Rohre werden ausschließlich aus hochwertigen Stählen hergestellt.

  • E355-Stahl , mit geringerem Kohlenstoffgehalt und zusätzlichen Mangan- und Silizium-Mengen, bietet ein gutes Gleichgewicht zwischen den mechanischen Eigenschaften und der für die Herstellung von Kolbenstangen erforderlichen Steifigkeit, wobei eine Schlagfestigkeit von durchschnittlich 27 Joule bei -20°C* erreicht wird.
  • E410-Stahl, ein E355 mit einem Vanadiumzusatz zwischen 0,08 und 0,15%. Nur nahtlos erhältlich. Besitzt bessere mechanische Eigenschaften als der E 355. Eine seiner Haupteigenschaften ist, dass er „bei Hitze abstürzt“: Das bedeutet, dass, wenn in einem Bereich des Rohrs in E355-Stahl eine Schweißung stattfinden würde, seine mechanischen Eigenschaften auf jene der Hitze, aus der er hergestellt wurde, abfallen würden. Wenn Vanadium beigefügt ist, konzentrieren sich dessen Moleküle tendenziell im geschweißten Bereich, wodurch ein hohes Maß an mechanischen Eigenschaften erhalten bleibt.

Unterschied zwischen nahtlosen und geschweißten Rohren

  • Die Kontinuität des Materials spricht für nahtlose Rohre (weil sie aus Vollmaterial hergestellt werden), die geometrische Präzision für geschweißte Rohre (weil sie aus Blech mit einer präzisen und konstanten Dicke hergestellt werden).
  • Nahtlose Rohre können einem höheren Druck standhalten.
  • Bei nahtlosen Rohren können die Oberflächenfehler des Knüppels (das Stück, das aus dem Ofen kommt) nicht durch das Warmwalzverfahren und das anschließende Kaltwalzverfahren beseitigt werden. Bei der Wandreduzierung (Erreichen der gewünschten Durchmesser) können Fehler nur zum Teil beseitigt werden.
  • Geschweißte Stahlrohre werden aus warmgewalzten Coils als Rohmaterial hergestellt, wobei die Qualität der Rohroberfläche jener der Coil-Oberfläche entspricht und leichter zu kontrollieren ist. Das warmgewalzte Coil besitzt eine hohe Oberflächenqualität. Daher ist die Oberflächenqualität von geschweißten Rohren wesentlich besser als die von nahtlosen Rohren.