O que é uma linha de produção de tubos ERW e como funciona?

Uma linha de produção de tubos ERW é uma linha de produção completa utilizada para fabricar tubos de aço. ERW significa «Electric Resistance Welding» (soldadura por resistência elétrica). Em termos simples, utiliza eletricidade e pressão para soldar as bordas de uma tira de aço e formar um tubo resistente.

Os tubos ERW são amplamente utilizados na construção civil, no setor do mobiliário, em peças automóveis, em maquinaria, em condutas de água, no transporte de petróleo e gás e em muitas outras indústrias. Uma vez que a produção de tubos ERW é rápida, estável e económica, muitas fábricas de tubos de aço optam por linhas de produção de tubos ERW para a produção em massa.

Este artigo irá explicar o que é uma linha de produção de tubos ERW, como funciona e quais são as principais máquinas incluídas no processo de produção.

O que é uma linha de produção de tubos ERW?

Uma linha de produção de tubos ERW é um conjunto de máquinas que trabalham em conjunto para produzir tubos de aço soldados a partir de bobinas de aço. A matéria-prima é normalmente uma longa tira de aço enrolada numa bobina. A máquina abre a bobina, achata a tira, molda-a num tubo redondo ou quadrado, solda as bordas, dimensiona o tubo, corta-o no comprimento desejado e, por fim, embala-o.

Todo o processo é contínuo. Isto significa que a tira de aço avança passo a passo, sem paragens frequentes. Isto ajuda a fábrica a aumentar a velocidade de produção e a reduzir os custos com mão de obra.

O que significa ERW?

ERW significa Soldadura por Resistência Elétrica. Trata-se de um método de soldadura que utiliza calor por resistência elétrica para unir as bordas metálicas. Durante o processo, as duas bordas da tira de aço são aquecidas e pressionadas uma contra a outra. A elevada temperatura e pressão fazem com que as bordas se transformem numa única costura soldada resistente.

Normalmente, não é necessário utilizar fio de soldadura adicional. Isto torna o processo limpo e eficiente.

Principais produtos fabricados pelas linhas de produção de tubos ERW

Uma linha de produção de tubos ERW permite fabricar diversos tipos de tubos e canos. O produto final depende do projeto da máquina, do tamanho do molde, do tipo de aço utilizado e dos requisitos de produção.

Entre os produtos mais comuns encontram-se:

• Tubos redondos de aço
• Tubos de aço quadrados
• Tubos retangulares de aço
• Tubos estruturais
• Tubos para móveis
• Tubos para a indústria automóvel
• Tubos para andaimes
• Tubos industriais

Algumas linhas de produção de tubos ERW são concebidas para tubos pequenos de parede fina. Outras são concebidas para tubos grandes de parede espessa. Fábricas diferentes requerem configurações de máquinas diferentes.

Como funciona uma linha de produção de tubos ERW?

O processo de fabrico de uma linha de produção de tubos ERW pode ser dividido em várias etapas. Cada etapa tem a sua própria máquina e função. Quando todas as máquinas funcionam em conjunto, a banda de aço transforma-se num tubo acabado.

1. Desenrolar

O primeiro passo é o desenrolamento. A bobina de aço é colocada num desenrolador. O desenrolador segura a bobina e liberta lentamente a tira de aço para a linha de produção.

Este passo parece simples, mas é muito importante. Se a tira não for desenrolada de forma suave, toda a linha pode ficar instável. Um bom desenrolador ajuda a manter a alimentação estável e segura.

2. Achatamento

Depois de a tira de aço sair do desenrolador, normalmente é necessário alisá-la. A bobina de aço é enrolada de forma compacta durante o armazenamento e o transporte, pelo que a tira pode não estar suficientemente plana.

A planadora utiliza rolos para pressionar a banda e torná-la lisa. Uma banda plana é mais fácil de moldar, soldar e dimensionar. Isto também contribui para melhorar a qualidade final do tubo.

3. Soldadura por extremidades em cisalhamento

Na produção contínua, à medida que uma bobina de aço se esgota, é necessário ligar outra bobina. A máquina de soldadura de extremidades corta a extremidade da tira antiga e o início da nova tira, soldando-as em seguida.

Isto permite que a linha de produção continue a funcionar sem paragens prolongadas. No caso de fábricas de grande dimensão, esta etapa pode poupar muito tempo.

4. Acumulação

O acumulador armazena uma determinada extensão de banda de aço antes de esta entrar na secção de conformação. Quando a linha necessita de tempo para ligar uma nova bobina, o acumulador continua a alimentar a banda ao laminador.

Graças a esta máquina, as secções de conformação e soldadura não precisam de parar imediatamente. Isto melhora a eficiência da produção.

5. Conformação e dimensionamento

Esta é uma das partes mais importantes da linha de produção de tubos ERW. Na secção de conformação, a tira de aço plana passa por vários rolos. Estes rolos dobram lentamente a tira, conferindo-lhe a forma de um tubo redondo.

As duas extremidades da tira são aproximadas. Em seguida, o tubo fica pronto para a soldadura.

Após a soldadura, o tubo passa pela secção de calibragem. Os rolos de calibragem ajustam o diâmetro, a forma e a retidão do tubo. Se o cliente necessitar de tubos quadrados ou retangulares, a secção de calibragem também pode transformar o tubo redondo numa forma quadrada ou retangular.

6. Soldadura por alta frequência

A máquina de soldadura de alta frequência de estado sólido aquece as duas bordas da tira de aço. As bordas aquecidas são pressionadas uma contra a outra por rolos de compressão. Isto cria a costura soldada.

A soldadura por alta frequência é rápida e estável. É adequada para a produção de tubos em alta velocidade. A qualidade da soldadura depende de vários fatores, tais como a qualidade do material, o estado das bordas da banda, a temperatura de soldadura, a pressão e o ajuste da máquina.

7. Corte com serra voadora

Depois de o tubo ser soldado e calibrado, deve ser cortado no comprimento necessário. A serra voadora a frio ou a máquina de corte voador do tipo fresadora corta o tubo enquanto a linha de produção continua em movimento.

É por isso que se chama serra “voadora”. Ela move-se em conjunto com o tubo durante o corte. Isto permite uma produção contínua sem parar toda a linha.

8. Vedação de tubos

O passo final é a embalagem dos tubos. Os tubos acabados são recolhidos, empilhados, agrupados e preparados para armazenamento ou expedição.

Uma boa embalagem ajuda a proteger os tubos durante o transporte. Além disso, facilita o carregamento e o descarregamento.

Principais máquinas de uma linha de produção de tubos ERW

Uma linha padrão de produção de tubos ERW inclui normalmente várias máquinas essenciais. A configuração exata pode variar consoante as necessidades do cliente, mas a estrutura básica é semelhante.

• Desbobinador
• Alisador
• Soldador de extremidades por cisalhamento
• Acumulador
• Molino de conformação e calibragem
• Máquina de soldadura de alta frequência de estado sólido
• Serra voadora a frio ou cortador voador do tipo fresadora
• Máquina de embalagem de tubos

Cada máquina influencia o resultado final da produção. Uma boa linha de produção de tubos não se resume a uma única máquina. Trata-se de um sistema completo.

Por que razão a produção de tubos ERW é tão popular?

A produção de tubos ERW é muito utilizada porque oferece um bom equilíbrio entre qualidade, rapidez e custo. Em comparação com outros métodos de produção de tubos, a produção ERW pode revelar-se mais eficiente para muitos produtos de tubos de aço padrão.

Elevada eficiência de produção

Uma linha de produção de tubos ERW pode funcionar de forma contínua. Isto permite que as fábricas produzam grandes quantidades de tubos num curto espaço de tempo. Para os clientes com encomendas regulares, isto é muito importante.

Qualidade constante dos tubos

Com as máquinas adequadas e um manuseamento correto, os tubos ERW podem apresentar boa precisão dimensional, uma superfície lisa e costuras de soldadura resistentes.

Ampla gama de aplicações

Os tubos ERW podem ser utilizados em diversos setores. Isto torna a linha de produção de tubos um investimento flexível para os fabricantes de tubos.

Produção económica

Uma vez que o processo de produção é rápido e, normalmente, não requer material de soldadura adicional, a produção de tubos ERW pode ajudar a reduzir os custos de fabrico.

Como escolher a linha de produção de tubos ERW adequada

A escolha da linha de produção de tubos ERW adequada é muito importante. Uma máquina inadequada pode resultar em baixa eficiência, qualidade instável ou custos de manutenção elevados. Antes de adquirir uma linha de produção de tubos, o comprador deve compreender as suas reais necessidades de produção.

Gama de tamanhos de tubos

A primeira questão é saber quais os tamanhos de tubos que pretende produzir. É necessário saber o diâmetro mínimo e máximo dos tubos, a espessura da parede e a forma dos tubos.

Tipo de material

Diferentes tipos de aço podem exigir diferentes configurações de potência da máquina e de soldadura. Entre os materiais mais comuns contam-se o aço ao carbono, o aço galvanizado e alguns tipos de aço-liga.

Velocidade de produção

Uma velocidade mais elevada implica uma maior capacidade, mas também exige uma estrutura da máquina mais robusta, um sistema de controlo mais eficaz e um funcionamento mais estável.

Aplicação do produto final

Os tubos para mobiliário e os tubos destinados à indústria do petróleo e do gás podem ter normas de qualidade diferentes. A linha de produção de tubos deve estar adequada à aplicação final.

Nível de automatização

Algumas fábricas necessitam de equipamentos simples e económicos. Outras necessitam de um maior nível de automatização para reduzir a mão-de-obra e melhorar o controlo da produção. A melhor opção depende do orçamento e do plano de produção.

Aplicações comuns dos tubos ERW

Os tubos ERW são utilizados em diversos setores, pois são resistentes, fáceis de processar e estão disponíveis em vários tamanhos.

Entre as aplicações mais comuns contam-se:

• Estruturas de edifícios
• Estruturas de aço
• Fabrico de mobiliário
• Componentes automóveis
• Peças para máquinas
• Estruturas de estufas
• Sistemas de andaimes
• Transporte de água e fluidos

Em alguns setores específicos, podem ser necessários ensaios ou processos adicionais. Estes podem incluir ensaios hidrostáticos, ensaios por ultrassons, tratamento térmico ou rosqueamento. Estas etapas são mais comuns em linhas de produção de tubos com padrões de qualidade mais elevados.

O que influencia a qualidade dos tubos ERW?

A qualidade dos tubos ERW depende de muitos fatores. Mesmo uma boa máquina requer uma operação e manutenção adequadas.

Qualidade da matéria-prima

Uma boa tira de aço é a base para a boa qualidade dos tubos. Se a matéria-prima apresentar uma má qualidade da superfície ou espessura irregular, isso poderá afetar a conformação e a soldadura.

Conceção do rolo

Os rolos de conformação devem ser concebidos de acordo com o tamanho e a forma do tubo. Uma conceção inadequada dos rolos pode causar deformações, riscos ou uma conformação instável.

Controlo de soldadura

A temperatura, a pressão e a velocidade de soldadura devem ser cuidadosamente controladas. Se o calor da soldadura for demasiado baixo ou demasiado elevado, a qualidade da costura pode ser afetada.

Manutenção de máquinas

A manutenção regular ajuda a garantir o bom funcionamento da linha. Os rolos, rolamentos, lâminas de corte, componentes elétricos e sistemas hidráulicos devem ser verificados com frequência.

Conclusão

Uma linha de produção de tubos ERW é um sistema de produção completo para a fabricação de tubos de aço soldados a partir de bobinas de aço. Inclui máquinas como o desenrolador, o alisador, a máquina de corte e soldadura das extremidades, o acumulador, o laminador de conformação e calibragem, a máquina de soldadura por alta frequência, a serra voadora e a máquina de embalagem de tubos.

O processo é fácil de compreender. Uma tira de aço plana é aberta, achatada, moldada em forma de tubo, soldada, calibrada, cortada e embalada. Mas, na produção real, cada etapa requer um projeto preciso das máquinas e um controlo cuidadoso.

Para os fabricantes de tubos de aço, uma linha de produção de tubos ERW fiável pode aumentar a velocidade de produção, reduzir os custos e garantir uma qualidade estável dos tubos. Ao escolher uma linha, é importante ter em conta o diâmetro dos tubos, o material, a velocidade de produção, o nível de automatização e a aplicação do produto final.

Se está a planear construir ou modernizar uma fábrica de tubos de aço, a escolha da linha de produção de tubos ERW adequada é uma das decisões mais importantes para o sucesso a longo prazo.