Herstellungsverfahren für geschweißte und nahtlose Röhren

Es gibt zwei Hauptarten von Rohren, entweder geschweißte oder nahtlose. Die Fertigungsverfahren unterscheiden sich deutlich voneinander.

a) Geschweißte Rohre

Diese werden aus Flacherzeugnissen hergestellt, die entweder als breites oder schmales Band auf lange Metallcoils gewickelt sind (längsgeteilte Blechbänder werden von größeren Spulen geschnitten) oder aber als dickere Platte Verwendung finden, die dann in Form gebracht und geschweißt werden. Rohre mit größerer Wanddicke werden in der Regel aus einer einzelnen Platte geformt, die um eine runde Form herumgedrückt wird, um eine Röhre zu bilden. Diese Form kann zunächst heftgeschweißt werden, bevor sie zum abschließenden Schweißen und zu etwaiger Weiterbehandlung zur nächsten Vorrichtung transportiert wird. Dünnwandigere Rohre können auf einer kontinuierlichen Walzstraße hergestellt werden, auf der die Metallstreifen nach und nach mittels mehrerer Walzen in eine Röhrenform gebracht werden. Das Schweißen geschieht direkt an der Fertigungslinie. Es entsteht eine kontinuierliche Röhre, die dann auf die gewünschte Länge geschnitten wird.

b) Nahtlose Rohre

Nahtlos gefertigte Rohre entstehen auf mehreren Verarbeitungsstrecken. Ausgangspunkt ist jedoch immer ein Stab aus dem Grundmetall, der Knüppel genannt wird.

Eines der gebräuchlichsten Verfahren ist das Lochen von Vollmaterial, das nach seiner Entstehung manchmal auch als Mannesmann-Verfahren bezeichnet wird. Dabei wird in das eine Ende des Stabes ein kleines Loch gebohrt und dieser Stab dann in eine Walzanlage eingespannt. Über Walzen wirkt ein Druck leicht schräg zur Stabachse auf das Metall. Dies führt zu inneren Spannungen im Zentrum des Stabs und schließlich zu Rissen. Dann wird ein Dorn in die Mitte des Stabs eingeführt, der im Verlauf des weiteren Walzvorgangs ein Loch in die Stabmitte bohrt.

Eine Alternative zum Rotationslochen ist das Strangpressen. Dabei wird ein einfaches Loch in den Ausgangsknüppel gebohrt oder gelocht. Dann wird der Knüppel ausreichend erwärmt und axial durch eine Form mit einem Dorn gepresst, sodass ein langes Rohr entsteht.

Nach der Erstellung einer einfachen Röhrenform kann anschließend eine Weiterbearbeitung auf verschiedenen Walzanlagen folgen, um den Außendurchmesser (AD), den Innendurchmesser (ID) und die Wanddicke entsprechend fester Toleranzgrenzen zu gestalten. Dazu gehören:

i) Kaltziehen – das Rohr wird durch eine Form gezogen, um den AD zu vermindern

ii) Rohrwalzen – das Rohr wird über verschiedene Walzen mit Nuten befördert, deren Maße dem gewünschten AD entsprechen. Ein zylindrischer Dorn auf der Innenseite des Rohrs dient zur Überprüfung des endgültigen ID sowie der Wandstärke

iii) Pilgerverfahren – auch hier wird das Rohr über Walzen mit Nuten gezogen. Ein konischer Dorn entspricht dabei der Form, die in das Rohr eingeführt wird.