Introdução
Existem duas categorias de tubos quadrados de aço: sem costura e soldados. Esses tubos são amplamente utilizados em aplicações industriais e estruturais. Seus processos de fabricação são bastante diferentes. A diferença entre eles também pode estar nas propriedades mecânicas e na estrutura de custos.
É fundamental levar em conta a capacidade de suporte de carga desses tubos ao escolher o tipo adequado. Também é importante que os fabricantes de máquinas levem em conta a resistência à pressão desses tubos. Sua durabilidade e a eficiência na fabricação também são questões importantes.
Processo de fabricação
Os tarugos de aço redondos sólidos são utilizados na fabricação de tubos quadrados sem costura. Para formar um tubo oco, esse tarugo é aquecido e perfurado. Para criar uma forma quadrada, o tubo é moldado por laminação ou trefilagem a frio. Nesse processo, não há necessidade de costura de solda. Esses tubos apresentam uma estrutura de parede uniforme.
Bobinas ou tiras de aço são utilizadas em tubos quadrados soldados. É necessário moldar o material a frio para conferir-lhe uma forma tabular. Em seguida, utiliza-se um método de soldagem por alta frequência ou por resistência para soldar o material ao longo da junção.
Comparação dos principais indicadores de desempenho
| Recurso | Tubo quadrado sem costura | Tubo quadrado soldado |
| Costura de solda formada durante o processo de fabricação | Não se formou cordão de solda | Costura de solda formada. |
| Precisão dimensional (dimensões físicas dos tubos) | Esses tubos apresentam alta precisão nas dimensões físicas. | A taxa de precisão deles é moderada. |
| Resistência à pressão dos tubos | Este tubo apresenta uma resistência à pressão extremamente elevada. | Qualidade com resistência moderada à pressão. |
| Acabamento da superfície | O acabamento da superfície deste tubo é, em alguns casos, um pouco mais áspero. | Seu acabamento superficial costuma ser mais liso. |
| Resistência estrutural dos tubos | Mais alta ou mais uniforme do que a dos tubos quadrados soldados. | Sua resistência estrutural depende da qualidade da solda. |
Resumo dos prós e contras
As vantagens dos tubos quadrados sem costura e dos tubos quadrados soldados são as seguintes:
Os tubos quadrados sem costura apresentam excelente resistência mecânica. Eles oferecem maior confiabilidade estrutural. O risco de rachaduras nesses tubos é muito baixo.
Os tubos quadrados soldados apresentam a vantagem de estarem disponíveis em uma ampla variedade de dimensões. A flexibilidade de fabricação desses tubos é boa. Devido ao seu processo de fabricação mais rápido, seu custo de produção é baixo.
As limitações dos tubos quadrados sem costura e dos tubos quadrados soldados são as seguintes:
Seu ciclo de fabricação é mais longo. Os tubos quadrados sem costura têm um custo de produção mais elevado. O material só está disponível em tamanhos muito grandes.
Os tubos quadrados soldados apresentam baixa tolerância à pressão. Seu cordão de solda pode ser suscetível a falhas sob tensões extremas. Existe o risco de defeitos nos tubos durante a soldagem, muitas vezes decorrentes de uma produção de baixa qualidade.
Análise de custos
Um dos principais fatores determinantes nas compras industriais é o custo.
Para produzir, são necessárias as operações de perfuração de tarugos, laminação a quente, trefilagem a frio e diversas operações de acabamento tubos quadrados sem costura. Esses processos acarretam maior complexidade e maior consumo de energia. Por isso, é mais caro fabricar tubos sem costura do que tubos soldados.
O uso de sistemas de soldagem automatizados e de tiras de aço aumenta a eficiência da produção de tubos quadrados soldados. Isso minimizará os custos com mão de obra e o desperdício de material.
Aplicativos
Os tubos sem costura podem ser utilizados em uma ampla variedade de produtos e sistemas. Devido às suas propriedades de resistência à pressão, a demanda por esses tubos em aplicações industriais é muito alta. Sistemas de petróleo e gás e equipamentos hidráulicos utilizam amplamente esses tubos. Há também um amplo uso desses tubos em dutos de alta pressão e trocadores de calor. A engenharia estrutural e as máquinas que suportam cargas preferem esses tubos.
Os tubos soldados são utilizados na fabricação de chassis automotivos. A construção civil e as estruturas de aço também podem ser feitas com esses tubos. Eles apresentam bom desempenho na fabricação de móveis. Os projetos de fabricação também preferem utilizar esses tubos.
Como escolher entre tubos quadrados sem costura e soldados
Os engenheiros devem levar em conta as normas e especificações do setor ao escolher esses tubos. Também devem considerar a capacidade de carga mecânica dos tubos antes de selecioná-los. As características do ambiente de corrosão e o método de fabricação também são fatores importantes a serem considerados.
Conclusão
Toda a discussão acima mostra que os tubos quadrados sem costura apresentam maior resistência mecânica e resistência à pressão. Por outro lado, os tubos quadrados soldados são mais econômicos. A flexibilidade de produção é boa para esses tubos.
A escolha deve depender dos requisitos do projeto. As condições operacionais e o orçamento do projeto também são fatores importantes a serem considerados.