Introduzione
Esistono due categorie di tubi quadrati in acciaio: quelli senza saldatura e quelli saldati. Questi tubi trovano ampio impiego in applicazioni industriali e strutturali. I loro processi di produzione sono piuttosto diversi. La differenza tra i due tipi può risiedere anche nelle proprietà meccaniche e nella struttura dei costi.
Nella scelta del tipo di tubo più adatto, è fondamentale tenere conto della sua capacità portante. Per i produttori di macchinari è inoltre importante considerare la resistenza alla pressione di questi tubi. Anche la loro durata e l’efficienza di produzione rappresentano aspetti di grande rilevanza.
Processo di produzione
Le billette tonde in acciaio massiccio vengono utilizzate nella produzione di tubi quadrati senza saldatura. Per ottenere un tubo cavo, questa billetta viene riscaldata e forata. Per ottenere una sezione quadrata, il tubo viene sagomato mediante laminazione o trafilatura a freddo. In questo processo non è necessario alcun cordone di saldatura. Questi tubi presentano una struttura delle pareti uniforme.
Le bobine o i nastri di acciaio vengono utilizzati in tubi quadrati saldati. È necessario sottoporre il materiale a formatura a freddo per conferirgli una forma tabulare. Successivamente, si ricorre a un metodo di saldatura ad alta frequenza o a resistenza per saldare il materiale lungo la giuntura.
Confronto delle prestazioni principali
| Caratteristica | Tubo quadrato senza saldatura | Tubo quadrato saldato |
| Cucitura di saldatura formatasi durante il processo di produzione | Non si è formato alcun cordone di saldatura | Si è formato il cordone di saldatura. |
| Precisione dimensionale (dimensioni fisiche dei tubi) | Questi tubi presentano un'elevata precisione nelle dimensioni fisiche. | Il loro tasso di accuratezza è moderato. |
| Resistenza alla pressione dei tubi | Questo tubo è estremamente resistente alla pressione. | Resistenza alla pressione di livello medio. |
| Finitura superficiale | In alcuni casi, la finitura superficiale di questo tubo risulta leggermente più ruvida. | La sua finitura superficiale è solitamente più liscia. |
| Resistenza strutturale dei tubi | Superiore o più uniforme rispetto a quello dei tubi quadrati saldati. | La sua resistenza strutturale dipende dalla qualità delle saldature. |
Riepilogo dei pro e dei contro
I vantaggi dei tubi quadrati senza saldatura e dei tubi quadrati saldati sono i seguenti:
I tubi quadrati senza saldatura presentano un'eccellente resistenza meccanica. Offrono una maggiore affidabilità strutturale. Il rischio di fessurazione è estremamente basso in questi tubi.
I tubi quadrati saldati presentano il vantaggio di essere disponibili in un'ampia gamma di dimensioni. Questi tubi offrono una buona flessibilità di lavorazione. Grazie ai tempi di produzione più rapidi, il loro costo di produzione è contenuto.
I limiti dei tubi quadrati senza saldatura e dei tubi quadrati saldati sono i seguenti:
Il ciclo di produzione è più lungo. I tubi quadrati senza saldatura hanno un costo di produzione più elevato. Il materiale è disponibile solo in dimensioni molto grandi.
I tubi quadrati saldati presentano una bassa resistenza alla pressione. Il cordone di saldatura può essere soggetto a cedimenti in caso di sollecitazioni estreme. Esiste il rischio che i tubi presentino difetti durante la saldatura, spesso dovuti a una produzione di scarsa qualità.
Analisi dei costi
Uno dei fattori determinanti principali negli appalti industriali è il costo.
Per la produzione sono necessarie operazioni quali la foratura di billette, la laminazione a caldo, la trafilatura a freddo e diverse operazioni di finitura tubi quadrati senza saldatura. Questi processi comportano una maggiore complessità e un maggiore consumo energetico. Pertanto, la produzione di tubi senza saldatura è più costosa rispetto a quella dei tubi saldati.
L'impiego di sistemi di saldatura automatizzati e di nastri d'acciaio aumenta l'efficienza produttiva di tubi quadrati saldati. Ciò consentirà di ridurre al minimo i costi di manodopera e lo spreco di materiale.
Applicazioni
I tubi senza saldatura trovano impiego in un’ampia gamma di prodotti e sistemi. Grazie alle loro proprietà di resistenza alla pressione, la domanda di questi tubi nelle applicazioni industriali è molto elevata. Questi tubi trovano ampio impiego nei sistemi petroliferi e del gas e nelle apparecchiature idrauliche. Sono inoltre ampiamente utilizzati nelle condotte ad alta pressione e negli scambiatori di calore. L’ingegneria strutturale e i macchinari portanti prediligono questi tubi.
I tubi saldati vengono utilizzati nella produzione di telai per autoveicoli. Questi tubi possono essere impiegati anche nell’edilizia e nella realizzazione di strutture in acciaio. Offrono buone prestazioni nella produzione di mobili. Anche nei progetti di lavorazione meccanica si preferisce l’uso di questi tubi.
Come scegliere tra tubi quadrati senza saldatura e tubi quadrati saldati
Nella scelta di questi tubi, gli ingegneri dovrebbero tenere conto degli standard e delle specifiche del settore. Prima di procedere alla selezione, dovrebbero inoltre valutare la capacità di carico meccanico dei tubi. Anche le caratteristiche dell’ambiente corrosivo e il metodo di fabbricazione sono fattori fondamentali da considerare.
Conclusione
Da quanto esposto sopra emerge che i tubi quadrati senza saldatura presentano una maggiore resistenza meccanica e una maggiore resistenza alla pressione. D’altra parte, i tubi quadrati saldati sono più convenienti dal punto di vista economico. La flessibilità produttiva di questi tubi è buona.
La scelta dovrebbe dipendere dai requisiti del progetto. Anche le condizioni operative e il budget del progetto rappresentano fattori fondamentali da considerare.