У статті розповідається про методи виготовлення баттірованних (зі змінною товщиною стінок) труб для збірки велосипедних рам.
Невід'ємною ознакою сучасних якісних велосипедних рам є використання при їх виробництві баттірованних труб, тобто труб зі змінною товщиною стінок. У цій невеликій статті розглянемо методи виготовлення і баттірованія сталевих велосипедних труб.
Існують кілька етапів при виробництві баттірованних труб, і ця послідовність дещо змінюється в залежності від методу, використаного для баттірованія труб і від того, чи є труби звареними або безшовним. Основа - сталева труба - зазвичай виготовляється або методом проколювання сталевий болванки, якщо це безшовна труба, або формується і зварюється із сталевого листа, якщо це зварна труба.
Мал. 1 Формування безшовної труби
Зазвичай безшовна труба, яка згодом може бути використана при виробництві велосипедних рам, виготовляється із сталевого болванки близько 10 дюймів (25 см) в діаметрі і 3 футів (91 см) довжиною. Після нагрівання до температури понад 1000 ° C, по центру поперечного перерізу болванки проколюється отвір і, таким чином, формується дуже толстостенная труба (рис. 1). Потім товщина стінок і діаметр труби послідовно зменшується шляхом гарячого прокатування і холодного волочіння до тих пір, поки її розміри не стануть придатні для процесу баттірованія.
Мал. 2 Виготовлення зварної труби
Зварні труби виготовляються з плоских сталевих стрічок, які формуються в трубу і зварюються. При цьому використовується або звичайне скручування сталевого листа на оправці або прокатування між двома роликами спеціальної форми (рис. 2), або спіральне намотування стрічки на оправлення. Це простий і недорогий метод виготовлення труб, але при тому необхідно забезпечувати відсутність структурних і косметичних (візуальних) дефектів в місцях зварювання. Очевидно, такі проблеми відсутні при виготовленні безшовних труб, тому труби для велосипедних рам вищої якості завжди безшовні.
Баттірованниє труби можуть бути отримані двома способами: або на пресі з сердечником, або шляхом холодного протягування з рухомим стопором.
Мал. 3 Обжимка труби на оправці для формування баттированного труби
При використанні преса з сердечником (рис. 3) труба проштовхується через отвір штампа і притискається до сердечника. Поперечний переріз отвору штампа визначає зовнішній діаметр і поперечний профіль труби, тоді як сердечник задає внутрішні діаметри (і відповідно - товщину стінок) і градієнти баттінга. На цьому етапі процесу сердечник виявляється закупорений всередині труби (для традиційної геометрії подвійного баттінга, коли товщина стінок на кінцях труби більше, ніж в її середній частині - рис. 4).
Мал. 4 Баттірованная труба з сердечником
Кожна з фірм-виробників труб зазвичай має свої методи вилучення сердечника. За технологією, розробленою фірмою Reynolds вже понад століття тому, сердечник витягується в процесі прокатування труби між обертовими під певним кутом роликів-вальців (рис. 5), які збільшують діаметр труби, і в той же час незначно впливають на товщину стінок.
Баттінг з рухомим стопором також використовує отвір штампа для контролю над зовнішнім діаметром труби, але внутрішній діаметр регулюється стопором (рис. 7) Ступені конусности стопора і отвори штампа підбирають так, що якщо стопор відсувати далі від штампу, то товщина стінок буде збільшуватися. І навпаки, при переміщенні стопора до штампу товщина стінок буде зменшуватися. Керуючи переміщеннями штампа, в той час як труба простягається через отвір штампа, формують баттированного трубу.
Мал. 7 Виготовлення баттированного труби методом з рухомим стопором
Оскільки Баттінг з рухомим стопором вимагає тільки однієї операції, а також те, що велика кількість баттірованних секцій можуть бути сформовані раз по раз при протягуванні труби великої довжини, цей метод більш економічно вигідний, ніж Баттінг з використанням преса з сердечником. Однак, єдина труба, яку виготовляють при баттірованія на пресі з сердечником, може мати кращу точність виготовлення - особливо це стосується поздовжніх градієнтів баттінга.
Обидва розглянутих методи формування баттінга можуть бути в рівній мірі застосовані як до зварних, так і до безшовних труб.
За матеріалами фірми Reynolds.