Hydraulische cilinderbuis

Wat is een hydraulische cilinderbuis?

De hydraulische cilinderbuis, ook wel bekend als cilindercilinder of kortweg cilinderbuis, is een cruciaal onderdeel van een hydraulische cilinder. Deze cilinder wordt gebruikt in diverse industriële en mobiele toepassingen om vloeistofkracht om te zetten in mechanische kracht en beweging.

Wat zijn de kenmerken van hydraulische cilinderbuizen?

Hydraulische cilinderbuizen zijn ontworpen met hoge sterkte, nauwkeurige maattoleranties, een glad binnenoppervlak en corrosiebestendigheid om te voldoen aan de hoge eisen van hydraulische systemen. Hun vermogen om hoge druk te weerstaan, vermoeiingsweerstand te bieden en te functioneren onder uiteenlopende omgevingsomstandigheden, maakt ze tot essentiële componenten in diverse industriële en mobiele hydraulische toepassingen.

Wat zijn de toepassingen van hydraulische cilinderbuizen?

1. Industriële machines:

Persen: Industriële persen gebruiken hydraulische cilinders voor bewerkingen zoals stansen, smeden, vormen en vormen. De cilinderbuizen in deze toepassingen moeten bestand zijn tegen extreem hoge druk en een nauwkeurige controle over de beweging bieden.
Gereedschapsmachines: Hydraulische cilinders regelen verschillende bewegingen in draaibanken, freesmachines en andere gereedschapsmachines, zoals gereedschapstoevoer, klemming en positionering van werkstukken.
Spuitgietmachines: Hydraulische cilinders regelen de klemkracht en de injectiedruk in kunststofspuitgietmachines, waar precisie en herhaalbaarheid van cruciaal belang zijn.

2. Bouwmaterieel:

Graafmachines: Hydraulische cilinders in graafmachines regelen de beweging van de giek, arm en bak. De cilinderbuizen in deze toepassingen moeten bestand zijn tegen zware omstandigheden en zware lasten.
Bulldozers: Bij bulldozers worden de positie en kanteling van het blad geregeld door hydraulische cilinders, waardoor er effectief grondverzet en nivellering mogelijk is.
Kranen: Hydraulische cilinders zijn cruciaal voor de werking van kranen. Ze regelen de beweging van de giek en schuiven de kraanarm in of uit.
Laders: Frontladers maken gebruik van hydraulische cilinders om de bak op te tillen en te kantelen, waardoor het laden en lossen van materialen mogelijk wordt.

3. Landbouwmachines:

Tractoren: Hydraulische cilinders in tractoren worden voor verschillende taken gebruikt, zoals het heffen en laten zakken van werktuigen, het sturen en het bedienen van de driepuntshefinrichting.
Oogstmachines: In maaidorsers en andere oogstapparatuur regelen hydraulische cilinders de positie van de snijkoppen, transportbanden en andere bewegende onderdelen.
Ploegen en frezen: Hydraulische cilinders regelen de diepte en hoek van ploegen, frezen en andere gereedschappen voor grondbewerking, waardoor ze onder uiteenlopende bodemomstandigheden efficiënt kunnen werken.

4. Auto-industrie:

Remsystemen: Hydraulische cilinders, ook wel hoofdremcilinders genoemd, zetten de pedaalkracht om in hydraulische druk, die op de remmen wordt uitgeoefend.
Ophangsystemen: Actieve en semi-actieve veringssystemen maken gebruik van hydraulische cilinders om adaptieve demping te bieden en zo het rijcomfort en de wegligging te verbeteren.
Cabriokappen: Bij cabriolets wordt het dak met behulp van hydraulische cilinders in- en uitgeklapt.
Achterkleppen en laadkleppen: Hydraulische cilinders helpen bij het openen en sluiten van achterkleppen, laadkleppen en motorkappen van voertuigen, waardoor ze eenvoudig te gebruiken zijn.

5. Lucht- en ruimtevaartindustrie:

Landingsgestelsystemen: Hydraulische cilinders zorgen voor het in- en uitschuiven van het landingsgestel van een vliegtuig tijdens het opstijgen en landen. De cilinders moeten zeer betrouwbaar zijn en bestand zijn tegen extreme omstandigheden.
Vluchtregelsystemen: Hydraulische cilinders besturen verschillende vliegoppervlakken, zoals rolroeren, roeren en liften, waardoor een nauwkeurige besturing van het vliegtuig tijdens de vlucht mogelijk is.
Vrachtafhandelingssystemen: In vrachtvliegtuigen worden laadkleppen, vrachtdeuren en andere apparatuur voor het verwerken van vracht bediend met hydraulische cilinders.

6. Maritieme en offshore toepassingen:

Scheepsstuursystemen: Hydraulische cilinders zijn een integraal onderdeel van het stuursysteem van schepen. Ze regelen de positie van het roer en zorgen voor de benodigde kracht voor manoeuvreren.
Dekmachines: Hydraulische cilinders worden gebruikt in lieren, kranen en andere machines op het dek om zware lasten op schepen en offshoreplatforms te hanteren.
Onderzeese apparatuur: Hydraulische cilinders worden onder water gebruikt in toepassingen zoals op afstand bediende voertuigen (ROV's) en onderzeese boorapparatuur. Deze moeten betrouwbaar werken onder hoge druk en onder corrosieve omstandigheden.

7. Mijnbouw en zwaar materieel:

Boren en Brekers: Bij mijnbouwactiviteiten zorgen hydraulische cilinders voor de benodigde kracht om gesteente te breken en materialen te verplaatsen in boormachines, brekers en transportbanden.
Laders en kiepwagens: Hydraulische cilinders regelen het laden en lossen van materialen in laders, kiepwagens en ander zwaar materieel dat in de mijnbouw wordt gebruikt.

8. Hernieuwbare energie:

Windturbines: Hydraulische cilinders regelen de bladhoek van windturbines. Zo wordt de bladhoek aangepast om de energieopname te optimaliseren.
Zonnepanelen: Bij zonnevolgsystemen passen hydraulische cilinders de hoek van de zonnepanelen aan, zodat deze de zon volgen. Zo wordt de energieproductie gemaximaliseerd.

9. Spoorwegsystemen:

Onderhoudsapparatuur voor spoorwegen: Hydraulische cilinders worden gebruikt in apparatuur zoals slijpmachines, spoorlegmachines en ballastregelaars, die onmisbaar zijn voor het onderhoud en de aanleg van spoorlijnen.
Treindeuren en koppelingssystemen: Hydraulische cilinders bedienen automatische deuren en koppelingssystemen in treinen en zorgen voor een soepele en betrouwbare werking.

10. Defensie en militair materieel:

Gepantserde voertuigen: Hydraulische cilinders bedienen wapensystemen, luiken en andere bewegende onderdelen in pantservoertuigen.
Raketlanceersystemen: Bij raketlanceersystemen regelen hydraulische cilinders de elevatie en de lanceerhoek van de raketten.

Wat zijn de productieprocessen van hydraulische cilinderbuizen?

De productie van hydraulische cilinderbuizen omvat verschillende processen die ervoor moeten zorgen dat de buizen voldoen aan de hoge eisen die aan hydraulische systemen worden gesteld. Deze processen zijn gericht op het bereiken van sterkte, maatnauwkeurigheid, oppervlakteafwerking en materiaaleigenschappen.

1. Materiaalkeuze en voorbereiding:

Selectie van grondstoffen: Hydraulische cilinderbuizen worden doorgaans gemaakt van hoogwaardige materialen zoals koolstofstaal, gelegeerd staal of roestvast staal, afhankelijk van de toepassingseisen. Het gekozen materiaal moet uitstekend bewerkbaar, lasbaar en slijtvast en corrosiebestendig zijn.
Voorbereiding van het billet: Het ruwe materiaal, meestal stalen knuppels of staven, wordt klaargemaakt voor verdere verwerking. De knuppel wordt op de gewenste lengte gesneden en gecontroleerd op oppervlaktedefecten of onzuiverheden.

2. Buisvorming:

Naadloze buisproductie:

Warme extrusie: Een standaardmethode voor het produceren van naadloze buizen is het verhitten van de knuppel en het met behulp van een doorn door een matrijs persen. Dit proces creëert een holle buis zonder lasnaden, wat cruciaal is voor het behoud van de sterkte en drukbestendigheid van de buis.
Roterende piercing: Bij dit proces wordt een massief blok verhit en met een roterende prikker doorboord om een holle buis te creëren. De buis wordt vervolgens uitgerekt en op maat gemaakt met behulp van een reeks rollen en doornen.
Koudtrekken: Om de uiteindelijke afmetingen en oppervlakteafwerking te bereiken, kan de buis koudgetrokken worden, waarbij deze bij kamertemperatuur door een matrijs wordt getrokken. Dit proces verbetert de mechanische eigenschappen en maatnauwkeurigheid van de buis.

3. Warmtebehandeling:

Normalisatie: De buis kan normalisatie ondergaan, een warmtebehandelingsproces waarbij deze wordt verhit tot een specifieke temperatuur en vervolgens wordt gekoeld met lucht. Dit proces verfijnt de korrelstructuur, waardoor de taaiheid en bewerkbaarheid van de buis worden verbeterd.
Blussen en temperen: Voor toepassingen waarbij een hoge sterkte en hardheid vereist zijn, kan de buis worden geblust (snel worden afgekoeld) en getemperd (opnieuw worden verhit tot een lagere temperatuur) om de gewenste mechanische eigenschappen te verkrijgen.
Stress verlichtend: Na het lassen of koudvervormen kan de buis een spanningsverlagende warmtebehandeling ondergaan om restspanningen te verminderen en de maatvastheid te verbeteren.

4. Oppervlakteafwerking:

Slijpen:

Proces: Honen is een precisiebewerkingsproces waarbij een schuursteen wordt gebruikt om een kleine hoeveelheid materiaal van het binnenoppervlak van de buis te verwijderen. Dit proces creëert een zeer gladde en consistente oppervlakteafwerking, wat cruciaal is voor het garanderen van een goede afdichting en het verminderen van wrijving in hydraulische cilinders.
Oppervlakteafwerking: Met het slijpproces wordt doorgaans een oppervlakteruwheid (Ra) van ≤ 0,3 µm bereikt, waardoor de hydraulische cilinder soepeler kan werken.

Skiving en Roller Polijsten:

Skiving: Bij dit proces worden met een uniek snijgereedschap dunne laagjes materiaal van het binnenoppervlak van de buis verwijderd. Hierdoor worden de rondheid en de maatnauwkeurigheid verbeterd.
Rollen polijsten: Na het schaven ondergaat de buis een rolpolijsting, waarbij geharde rollen tegen het binnenoppervlak worden gedrukt. Dit proces maakt het oppervlak glad en hard, vermindert de ruwheid en verbetert de vermoeiingsweerstand.

Galvaniseren:

Chroomplating: Sommige hydraulische cilinderbuizen ondergaan galvanisatie met chroom om de oppervlaktehardheid, slijtvastheid en corrosiebestendigheid te verbeteren. De chroomlaag vermindert ook de wrijving tussen de zuiger en de buis.
Nikkelplating: Nikkelen kan worden gebruikt voor extra corrosiebestendigheid, vooral in maritieme of chemische toepassingen.

5. Dimensionale inspectie en testen:

Dimensionale controles: De buis wordt onderworpen aan strenge maatvoeringscontroles om ervoor te zorgen dat deze voldoet aan de vereiste toleranties voor binnendiameter, buitendiameter, wanddikte en rechtheid.
Oppervlakte-inspectie: Het binnenoppervlak wordt gecontroleerd op defecten, zoals krassen, putjes of onregelmatigheden, die de prestaties van de hydraulische cilinder kunnen beïnvloeden.

Niet-destructief onderzoek (NDO):

Ultrasoon testen: Met behulp van ultrasoongolven worden interne defecten, zoals scheuren of insluitsels, gedetecteerd en wordt de integriteit van de buis gewaarborgd.
Magnetische deeltjestest: Met deze methode worden oppervlakte- en nabij-oppervlaktedefecten in ferromagnetische materialen gedetecteerd.
Wervelstroomtest: Wervelstromen detecteren oppervlaktefouten, vooral in non-ferro materialen of wanneer een hoge gevoeligheid vereist is.

6. Snijden en bewerken:

Op lengte snijden: De buis wordt op de gewenste lengte gesneden met behulp van nauwkeurige snijmethoden om vervorming van de buis en beschadiging van de oppervlakteafwerking te voorkomen.
Eindbewerking: Afhankelijk van het ontwerp van de hydraulische cilinder kunnen de uiteinden van de buis worden bewerkt tot specifieke vormen of schroefdraad. Dit proces garandeert een goede pasvorm met eindkappen, afdichtingen en andere componenten.

7. Montage en kwaliteitscontrole:

Inspectie vóór montage: Voordat de buis in een hydraulische cilinder wordt gemonteerd, ondergaat deze een laatste inspectie om te controleren of alle afmetingen, oppervlakteafwerkingen en materiaaleigenschappen binnen de specificaties vallen.
Kwaliteitscontrole: Gedurende het gehele productieproces worden kwaliteitscontrolemaatregelen geïmplementeerd om ervoor te zorgen dat de buis voldoet aan de vereiste normen en betrouwbaar functioneert in de beoogde toepassing.

Welke staalsoorten zijn geschikt voor de productie van hydraulische cilinderbuizen?

De keuze van staalsoorten voor hydraulische cilinderbuizen hangt af van de specifieke toepassingseisen, waaronder sterkte, taaiheid, slijtvastheid en corrosiebestendigheid. Koolstofstaalsoorten zoals AISI 1020 en ST52 worden veel gebruikt voor universele hydraulische cilinders, terwijl gelegeerde staalsoorten zoals AISI 4140 en 27SiMn worden gekozen voor hogedruk- en zware toepassingen. Roestvast staal zoals AISI 304 en 316 heeft de voorkeur in corrosieve omgevingen. Speciaal staal zoals E355 en 20MnV6 biedt extra voordelen voor specifieke industriële toepassingen. De keuze van de staalsoort hangt uiteindelijk af van de bedrijfsomstandigheden en de prestatieverwachtingen van het hydraulische systeem.