Filetarea – procesul tehnologic de fabricare a îmbinărilor și conexiunilor la țevile din oțel

Odată cu dezvoltarea industrială a prelucrărilor metalurgice, tot mai multe produse ale acestei ramuri au fost proiectate și introduse în uzul diferitelor sectoare economice. Unul din produsele folosite pe scară largă sunt țevile metalice și accesoriile de îmbinare ale acestora, fitingurile și flanșele. 

Astfel, din zona industriilor, cea energetică folosește aceste componente la cazanele și conexiunile ce trebuie să reziste la presiuni și temperaturi înalte, ori pentru transportul agentului termic sau al combustibililor pe anumite distanțe. 

Industria petrolieră folosește pe scară largă țevile de înaltă tehnologie pentru extracția și transportul țițeiului și gazelor naturale. Industria chimică și petrochimică folosesc aceste produse siderurgice pentru diversele instalații care trebuie să reziste la coroziune și presiune. 

Sectorul construcțiilor are nevoie de tubulatură și conducte rezistente pentru executarea aducțiunilor de utilități sau subtraversarea acestora în variate condiții de teren, iar domeniul construcțiilor de mașini și echipamente folosește aceste produse versatile în diferite scenarii de lucru ce implică fabricarea unor dispozitive complexe de tipul motoarelor industriale sau pentru propulsia navală ori feroviară.. 

Pentru ca țevile din oțel să poată fi îmbinate conform nevoilor fiecărui sector și cerințe, ori conectate cu fitingurile și flanșele necesare, de multe ori acestea trebuie să suporte operațiuni de filetare, un procedeu mecanic despre care vei afla câteva detalii în acest articol.

Ce este filetarea? Definiția unui proces tehnologic util pentru orice domeniu industrial

Ca proces tehnologic, filetarea este un mod de a crea un filet pe o suprafață inițial netedă de formă cilindrică – așa cum este și cazul unei țevi laminate din oțel. Filetul, care este de fapt săpat ca un canal de o anumită dimensiune în ”carnea” metalului obiectului de prelucrat, are o traiectorie elicoidală și poate fi executat atât pe partea exterioară a țevii cât și pe cea interioară a altor componente care se atașează la acest element, așa cum este cazul variatelor fitinguri sau flanșe ori a altor accesorii de prindere și fixare. 

Filetele pot fi cilindrice, așa cum este cazul de mai sus, sau conice, atunci când sunt executate pe o suprafață conică. Filetarea este, în principal, o operațiune tehnologică de prelucrare prin așchiere. Alt procedeu prin care se poate executa această operațiune este deformarea plastică la rece (denumită și rularea filetelor).

Țevile filetate utilizate în unele instalații pentru transportul gazelor sau lichidelor sub presiune au un filet de formă ușor conică.

Problema principală care se pune la filetarea țevilor este asigurarea etanșării la conexiunea țevilor filetate cu flanșele sau fitingurile pentru realizarea traseelor complexe. 

Etanșarea furnizată de o îmbinare filetată a țevii depinde de mai mulți factori: 

• etanșarea la labirint creată de filete; 

• o etanșare mecanică între șanțurile metalice creată de deformarea filetelor atunci când acestea sunt strânse cu o forță adecvată; 

• prezența unui strat de specializat, cum ar fi banda de etanșare a filetului (de exemplu, banda teflonată) sau a unui lichid ori a unei substanțe cu acest rol folosite mai ales pentru țevi. 

Îmbinările filetate conice nu includ de obicei o garnitură. Există și filetări de înaltă precizie care nu mai solicită folosirea materialelor de etanșare suplimentare la îmbinări, materiale care ar putea în unele cazuri să interacționeze chimic cu gazul sau lichidul transportat.  

Filetarea exterioară și interioară și metodele tehnice de realizare a acestui procedeu tehnologic

Principalele procedee de realizare a operațiunii de filetare sunt:

• Filetarea cu ajutorul strungului prin intermediul unor cuțite speciale;
• Filetarea manuală sau mecanizată cu tarodul;
• Filetarea manuală sau mecanică cu ajutorul filerei;
• Frezarea filetelor;
• Rectificarea filetului.

Alegerea uneia sau alteia din aceste procedee depinde, în principal, de forma și proprietățile fizice ale materialului de filetat, precum și de poziționarea dorită a filetului pe suprafața exterioară sau pe cea interioară. De asemenea, unele metode, în mod special cele mecanice, realizate cu ajutorul unor strunguri sau mașini speciale de filetat, au o precizie mult mai mare decât procedeele manuale. 

Tarozii sunt unelte de așchiere cu care se pot executa filete interioare, în special pe suprafețele corespunzătoare ale fitingurilor sau flanșelor ori ale accesoriilor de tipul piulițelor. Metalul din care este alcătuită această sculă este oțelul rapid durificat prin călire. 

Tarodul poate fi manual sau poate fi folosit în ansamblul unui strung sau mașini de filetat, dar, în esență, părțile componente ale acestuia sunt:

• Secțiunea de atac sau cea care produce așchierea și care a are forma unui trunchi de con;
• Partea de calibrare cu rol în netezirea filetului;
• Antrenorul – de forma pătrată și care este partea de prindere a tarodului în device-ul port-tarod cu care se asigură acționarea mecanică;
• Canelura tarodului – cu rol de evacuare a așchiilor rezultate;

Filerele sunt a doua categorie esențială de scule care se utilizează, de data aceasta, pentru executarea filetelor pe suprafețele exterioare. 

Filerele, deși pot fi regăsite în mai multe mașini unelte sau ca atare, ca unelte de mână, sunt alcătuite dintr-un inel prevăzut cu un filet interior alcătuit din elemente tăietoare. Aceste scule pot fi rotunde, pătrate sau hexagonale. 

O aplicație modernă a filerelor este clupa de filetat, care este dotată cu bacuri de tăiere într-un dispozitiv de acționat manual sau electric atunci când sunt utilizate în ansambluri cunoscute sub denumirea de mașini de filetat.

Filetarea metalelor, și, în special, a țevilor, fitingurilor si flanșelor rămâne un domeniu de importanță majoră în prelucrări. Majoritatea domeniilor importante ale industriei se bazează pe infrastructura oferită de aceste componente care, prin îmbinările la care sunt supuse, alcătuiesc ansambluri tehnologice cu aplicații din cele mai diverse.

Sursa foto: shutterstock.com

• Mascarea țevilor din baie, o soluție de design care îți salvează sănătatea
• Mascarea țevilor de la centrala termică – sfaturi și idei utile!
• Transportul prin conducte – Ce se transportă prin conducte și ce tip de țevi se utilizează, de la caz la caz
• Țeava trasă versus țeava sudată – care sunt principalele diferențe?
• Izolația țevilor exterioare de apă împotriva înghețului – Soluții pentru o instalație durabilă