CNC-bewerking van flenzen: typen, processen en precisietechnieken

Flenzen zijn fundamentele componenten in de machinebouw en de installatie van pijpleidingen en dienen als verhoogde kragen of velgen die twee elementen met elkaar verbinden. Ze maken verzegelde verbindingen mogelijk door middel van bouten en lassen, waardoor ze veilig zijn tegen lekkages terwijl ze druk, temperatuur en mechanische belastingen verdragen. Dit artikel biedt een gedetailleerde analyse van flenstypen, verbindingsmethoden en CNC-bewerkingstechnieken, met inzichten uit de precisie-productie-ervaring van EMAR.

Wat is een flens? Een flens is een plat, cirkelvormig object dat wordt gebruikt om twee componenten samen te voegen. Hun gemeenschappelijke toepassingen zijn in buizen, kleppen, pompen en machines. Flenzen zorgen voor het verbinden en loskoppelen van componenten terwijl ze helpen luchtdichte afdichtingen tussen hen te creëren. Een flens kan hoge druk, temperatuur en mechanische belastingen dragen, meestal met boutgaten rond de omtrek voor bevestiging. Ze zijn normaal gesproken gemaakt van staal en roestvrij staal, afhankelijk van het beoogde gebruik.

Eenvoudig gezegd is een flens een ringvormig onderdeel dat wordt gebruikt om pijpen, kleppen, pompen en andere apparatuur aan te sluiten. Het is meestal uitgerust met boutgaten die nauwe verbindingen mogelijk maken met behulp van bevestigingsmiddelen zoals bouten en moeren. De aanwezigheid van flenzen zorgt ervoor dat complexe mechanische systemen zowel stabiel als efficiënt werken.

Hoe werkt een flensverbinding? 1. DesignFlanges zijn ronde platen met een plat vlak en boutgaten rond hun periferie. Ze zijn bedoeld om pijpen, kleppen en andere apparatuur veilig te verbinden. Het ontwerp biedt de juiste oriëntatie en een stijve kinematische verbinding, met gladde en verhoogde oppervlakken die normaal worden gebruikt om het afdichtingsmechanisme te verbeteren.

2. BoltingFlanges worden bevestigd met behulp van bouten die door gaten aan beide zijden lopen. Wanneer de bouten worden vastgedraaid, komen de twee flenzen in contact en comprimeren de pakking ertussen, waardoor een goed passende, waterdichte of luchtdichte afdichting ontstaat.

3. PakkingenOm ervoor te zorgen dat er geen lekken zijn tussen de twee flenzen, wordt er altijd een pakking tussen geplaatst. Pakkingen blijven flexibel wanneer ze worden vastgeschroefd en krimpen om een compacte afdichting te vormen. Ze verminderen ook trillingen en zorgen voor kleine verkeerde uitlijningen.

4. Druk en Temperatuur RatingEvery seal verbinding is bedoeld voor bepaalde druk en temperatuur eisen, gedefinieerd door het ontwerp en materiaal. De flens moet correct worden gekozen voor het systeem om storingen te voorkomen.

5. InstallatieEen flensverbinding wordt eerst fysiek in lijn gebracht. Dan wordt een pakking tussen hen aangebracht voordat ze worden vastgeschroefd. Bouten moeten goed worden vastgedraaid om een goede verbinding zonder lekkage te bereiken. Overmatige of ontoereikende installatie kan leiden tot lekkage of schade aan interne oppervlakken.

6. OnderhoudFlensverbindingen vereisen frequent patrouilleren van pakkingen voor tekenen van slijtage, roesten of lekkage. Dit is essentieel voor betrouwbare verbindingen in hogedruk- of hogetemperatuursystemen.

AfdichtingsmechanismLensverbindingslekkages treden voornamelijk op via twee paden: pakkingslekkage (vloeistof die door haarvaten in het pakkingsmateriaal gaat) en lekkage van het contactoppervlak (op het grensvlak tussen pakking en flens). Micro-oneffenheden op het flensoppervlak ontstaan door mechanische vervorming en trillingen tijdens de bewerking, die moet worden gevuld met een semi-plastic pakking om vloeistoflekkage te voorkomen.

Typische soorten Flanges1. Lashalsflangelassers bevestigen een lashalsflens aan de buis met behulp van een lange taps toelopende naaf. Deze bieden een stevige en langdurige verbinding voor hoge drukken en temperaturen. Hun conische vorm verdeelt spanningen en zorgt ervoor dat er geen lekkage optreedt.

2. Slip-On FlangeEngineers slip slip-on flenzen over de buis en lassen vervolgens hun gezicht en de buis. Deze zijn relatief goedkoper en gemakkelijker te installeren, aanbevolen voor lagedruksystemen.

3. Flenzen met schroefdraad hebben interne en externe draden die overeenkomen met de draden van een buis. Werknemers bevestigen ze door te schroeven, waardoor het gebruik van lassen wordt vermeden. Ze zijn breed toepasbaar voor lagedruksystemen.

4. Lap Joint FlangeLap gezamenlijke flenzen gaan gepaard met losse steun. De pijpuiteinden glijden in het lapgewricht en werknemers schroeven de lapgezamenlijke flens aan de achterkant.

5. Ring-Type Joint (RTJ) FlangeRTJ heeft een groef waar een metalen ringpakking wordt geplaatst om een hogedrukafdichting te creëren. Algemeen toegepast in olie- en gasindustrieën waar drukken en temperaturen relatief hoog zijn, garanderen ze een lekvrije verbinding.

6. Orifice FlangeOrifice flenzen zijn bedoeld om te worden uitgerust met een debietmeter of een openingsplaat binnen pijpleidingsystemen. Ze hebben poorten voor het bepalen van het debiet van vloeistoffen of gassen en houden integrale drukpoorten voor drukmetingen.

7. Van Stone FlangeVan Stone-flenzen hebben een afgeschuinde rand die een strakke en lekvrije interface biedt. Ze zijn goed toepasbaar voor toepassingen met lage tot gemiddelde druk en bieden installatiegemak.

8. Gebonden FlangeTied-flenzen worden gebruikt in drukvaten die werken bij hoge druk en temperatuur. Ze hebben een trekstang die hun buitendiameter verbindt om geen scheiding onder extreme drukomstandigheden te garanderen.

9. Flat Face FlangeFlat face flenzen hebben een vlak afdichtingsoppervlak, met een eenvoudige structuur en eenvoudige bewerking. Geschikt voor toepassingen met lage druk en niet-giftige media, afdichting wordt voornamelijk bereikt door pakkingen tussen de flenzen.

10. De blinde flenzen van FlangeBlind dienen als stevige dekking om pijpeinden, schepen, of testende punten te verzegelen. Zij zijn essentieel voor systeemisolatie tijdens onderhoud, druk het testen, toekomstige uitbreidingspunten, en noodsituatieafsluitingen.

Verschillende gezichten van een flens om te verbinden Mannelijke en vrouwelijke (M & F) gezichten: één flens heeft een uitstulping (mannelijk) en de andere heeft een inkeping (vrouwelijk), waardoor een perfecte pasvorm ontstaat die veel voorkomt in pijpleidingen en hoge mechanische toepassingen.

Tong en groef (T & G): een uitstekende "tong" op de ene flens en een bijpassende groef op de andere, die een betere grip en minder risico op scheiding of lekkage biedt.

Flat Face with Raised Face (FF-RF): Een plat gezicht met een afdichtingsgebied eroverheen. Sluit beter af in systemen met beperkte ruimte en speciale afdichtingsvereisten.

Verzonken gezicht (RF): een groef rond het afdichtingsgebied die de pakking vasthoudt, vaak gebruikt voor verbeterde afdichting in hogedruktoepassingen.

Integrale flens (IF): Een pijpfitting uit één stuk, met de flens en pijp tegelijkertijd vervaardigd, waardoor de verbinding gemakkelijker wordt en lekkage wordt verminderd.

Flensafmetingen en ConsiderationsNominal Pipe Size (NPS): definieert essentiële flensafmetingen, in het algemeen variërend van ½ inch (DN 15) tot 24 inch (DN 600).

Boutcirkeldiameter (BCD): Hangt van flensgrootte af (b.v., voor 1 NPS, is BCD rond 2,75 duim).

De Grootte van het boutgat: Gewoonlijk geboord aan boutdiameter plus 1 / 8 duim.

Flens Face Type: Vlak gezicht (tot 150 psi), Verhoogd gezicht (600 of 1500 psi), Ring-Type Joint (boven 1500 psi).

Dikte: Afhankelijk van drukklasse en materiaal. Voorbeeld: 150 lb flenzen ongeveer 0,25 inch voor kleine NPS.

Drukclassificatie: Klasse 150 (tot 285 psi), Klasse 300 (tot 740 psi), Klasse 600 (tot 1480 psi), Klasse 1500 (tot 3700 psi).

Compatibiliteit pakking: Vlakke pakkingen voor vlakke flenzen, ringpakkingen voor RTJ-flenzen, spiraalvormige pakkingen voor verhoogde flenzen tot 3000 psi.

Normen en codes: ASME B16.5 (1 / 2 "tot 24"), ASME B16.47 (26 "en groter), API 6A (olie en gas, tot 20.000 psi).

Eindverbindingen: gelast, schroefdraad (tot 2½ inch), slip-on (tot 24 inch).

Bewerkingstechnieken van FlangesCNC TurningCNC draaien pelt materiaal weg van een draaiend werkstuk en vormt een cilindrische vorm met een snijgereedschap. Dit minimaliseert ruwe oppervlakken en helpt bij het creëren van nauwkeurige afmetingen. Draaien is het beste voor flenzen met nauwe toleranties (bijv. 0,01 mm), zoals lashals hogedrukflenzen.

CNC frezen & boren CNC frezen maakt gebruik van draaiende snijgereedschappen om materiaal af te snijden, waardoor vlakke, hoekige, voorgevormde en andere oppervlaktetypen ontstaan. Frezen is optimaal voor het ontwerpen van afdichtingsranden en ingewikkelde vormen. CNC boren helpt boutgaten te maken met een nauwkeurige nauwkeurigheid van de gatpositie.

TappingTapping omvat het snijden van interne draden in gaten, het vormen van flenzen die klaar zijn voor bouten en bevestigingsmiddelen terwijl de juiste draadmaat wordt vastgezet.

CNC GrindingGrinding wrijft een oppervlak tegen een schuurwiel en biedt een gladde afwerking van flensvlakken. Het helpt bij het bereiken van hoge nauwkeurigheidsniveaus voor het afdichten van oppervlakken en hun conditie.

Face MillingFace-frezen verwijdert materiaal van het flensoppervlak om een vlak, uniform oppervlak te vormen voor afdichting, wat zorgt voor een goede pakkinginstallatie en functionaliteit.

CNC GroovingGrooving snijdt smalle groeven in de flens, waardoor vaak een gebied ontstaat voor pakkingen of afdichtingen. Dit voorkomt onjuiste pakkingposities tijdens gebruik.

Snijden /ShearingManufacturers creëren flensblanks van metalen profielen door vormen te snijden. Scheren vereist hoge kracht en stelt de flens in staat voor verdere bewerkingsprocessen.

Stralen Het reinigen van flensoppervlakken met schuurmiddelen verwijdert roest en ongewenste materialen, zorgt voor een strakke, schone esthetische vorm en maakt de flens klaar voor definitief draaien of schilderen.

CNC-lassen Het lasproces verbindt twee of meer metalen onderdelen door hitte of druk, waardoor stevige en onomkeerbare verbindingen ontstaan.

Flensprocesstappen Materiaalkeuze De werkomgeving bepaalt de materiaalkeuze: koolstofstaal voor algemene toepassingen, roestvrij staal voor corrosiebestendigheid, gelegeerd staal voor hoge druk en temperatuur, gietijzer voor lagedruksystemen en duplex roestvrij staal voor zware omgevingen.

Smeden of gieten Gesmede flenzen hebben hogere mechanische prestaties en een betere structurele dichtheid, terwijl gegoten flenzen kunnen worden gebruikt voor meer gecompliceerde vormen en maten.

Warmtebehandeling Flensblanks ondergaan een warmtebehandeling (gloeien, normaliseren, blussen en temperen) om interne spanningen te verwijderen, structurele prestaties te verbeteren en de mechanische sterkte te vergroten.

Flensbewerking Nauwkeurige bewerking met draaibanken, freesmachines, boormachines en andere apparatuur richt zich op maatnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit. Gereedschapsselectie, snijden van parameters en verwerkingsvolgorde zijn van cruciaal belang.

OppervlaktebehandelingAntiroestcoatings, schilderen of andere oppervlaktebehandelingen verbeteren de corrosiebestendigheid en het uiterlijk.

Inspectie en verpakking Afgewerkte flenzen ondergaan een strenge inspectie voor maatnauwkeurigheid, oppervlaktekwaliteit en mechanische prestaties vóór verpakking en opslag.

Voorbeeld: Bewerking van een DN100-flens op een bewerkingscentrum Voor het verwerken van een standaard DN100-flens (middengat 108 mm, buitendiameter 215 mm, dikte 24 mm, 8-18 mm boutgaten), raden EMAR-ingenieurs een bewerkingscentrum aan met X-, Y-, Z-asveerweg van 800 * 450 * 500 mm, spilconus BT40 en een vierde as (indexeringsplaat) voor het verwerken van boutgaten in één klemming.

Eenvoudig proces voor DN100-flens: 1. Voorbereiding:

Bevestig flensnorm (GB / T 9119-2010), afmetingen, materiaal (Q235, 304 roestvrij staal) en verwerkingsvereisten.

Selecteer ronde stalen of flensblanks (bijv. φ230mm rond staal).

Eindmolens, boormachines, boorgereedschappen, afschuingereedschappen voorbereiden.

Gebruik een bankschroef of speciaal armatuur voor stabiel klemmen.

2. Verwerking:

Klem werkstuk en set tool coördinatensysteem (G54).

Ruwe bewerking: buitenste cirkel van de molen tot 222mm (laat 0,5 mm afwerkingsvergoeding), freesuiteinden vlak, ruw binnengat tot 102 mm.

Fijne bewerking: Fijne buitenste cirkel van de molen tot φ220mm, droeg binnengat tot φ110mm.

Het boutgat machinaal bewerken: Gebruik centrumboor om de boutgaten van 8φ18mm gelijkmatig verdeeld over de omtrek van φ180mm te lokaliseren en te boren.

Afschuining binnen- en buitenranden C1-C2 (45) en ontbraamboutgatmonden.

3. Opmerkingen:

Dunne flenzen hebben licht persen of blokken van gelijke hoogte nodig om vervorming van het frezen te voorkomen.

Roestvrijstalen materialen vereisen een lagere snelheid en regelmatige gereedschapscontroles.

Voer het eerste stuk uit in de eentrapsmodus en voer vervolgens batchverwerking uit na bevestiging.

Kwaliteitscontrole in ManufacturingMaterial verificatie: testen van chemische samenstelling, validatie van fysische eigenschappen, certificering van warmtebehandeling, traceerbaarheid van materiaal.

Dimensionale inspectie: geavanceerde CMM-metingen, verificatie van oppervlakteafwerking, rondheid en vlakheidscontroles, validatie van de uitlijning van boutgaten.

Niet-destructief testen: Magnetische deeltjesinspectie, ultrasoon testen, kleurstof penetrant onderzoek, radiografische inspectie indien nodig.

Het kiezen van de juiste flensbewerkingsmethode Draaien: het beste voor ronde flenzen met nauwe toleranties. Gebruik CNC-draaibanken voor grote partijen om de efficiëntie te verbeteren.

Frezen: Voor complexe geometrieën zoals groeven, spiebanen of niet-cirkelvormige gaten. CNC-freesmachines ondersteunen complexe geometrieën met oppervlakteruwheid tot Ra 3,2 μm.

Boren: Gespecialiseerd voor boutgaten. CNC-boormachines bieden een nauwkeurige gatdiameter en -positie.

Slijpen: Voor zeer nauwkeurige afdichtingsoppervlakken met lage ruwheid en hoge vlakheid. Het beste voor harde materialen of warmtebehandelde flenzen.

Post-Forging Machining: Voor gesmede flenzen met hoge sterkte, die ruwe en afwerking bewerken om ontwerpafmetingen te bereiken.

Post-Casting Machining: verwerkt gegoten flenzen om ruwe oppervlakken te verbeteren, met niet-destructieve tests om te corrigeren voor potentiële porositeit.

ConclusieFlenzen spelen de sleutelrol bij het leveren van gemakkelijke, betrouwbare en lekvrije verbindingen tussen buizen, kleppen en andere systeemcomponenten. Basisbewerkingen, waaronder draaien, frezen, boren en lassen, zijn cruciaal voor het produceren van de gewenste nauwkeurigheid en standaardkwaliteit. Gezicht frezen, groeven, tappen en andere processen verbeteren de flensfunctionaliteit en prestaties verder.

Bij EMAR richten we ons op het leveren van kwaliteit, nauwkeurigheid en op maat gemaakte flenzen die passen bij de eisen van de klant. Onze geavanceerde productietechnologieën en nultolerantie voor een compromis over kwaliteit stellen ons in staat om flenzen van optimale kwaliteit te leveren. Voor alle belangrijke pijpleidingen of ingewikkelde apparatuur kunt u EMAR gebruiken voor zeer efficiënte en duurzame flenzen.

Neem vandaag nog contact op met EMAR:

Telefoon: + 86 18664342076

E-mail: sales8@sjt-ic.com

Veelgestelde vragenWelke materialen zijn ideaal voor het maken van flenzen? Koolstofstaal voor algemene toepassingen, roestvrij staal voor corrosiebestendigheid, gelegeerd staal voor hoge druk en temperatuur, gietijzer voor lagedruksystemen, duplex roestvrij staal voor ruwe omgevingen, titanium voor ruimtevaart en koperlegeringen voor maritieme toepassingen.

Wat zijn de specificaties van flenzen? Specificaties omvatten nominale pijpgrootte (NPS), drukclassificaties (klasse 150, 300, enz.), Flenstype (lashals, slip-on, blind), materiaal, flensvlak (plat, verhoogd, RTJ), boutgatpatroon, dikte en industriestandaarden.

Wanneer kunt u het beste een flensfitting gebruiken? Flensfittingen zijn ideaal voor hogedruk-, hogetemperatuur- of corrosieve omgevingen. Ze worden het best gebruikt wanneer frequente demontage nodig is voor onderhoud of inspectie en bieden een gemakkelijke loslating zonder de systeemintegriteit in gevaar te brengen.