Vierkantrohre als Hohlprofile mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt unterliegen je nach Material, Spezifikationen und Umformverfahren unterschiedlichen Herstellungsprozessen. Sie können jedoch im Allgemeinen in vier Phasen unterteilt werden: Rohmaterialvorbereitung, Umformung und Verarbeitung, Schweißen (oder nahtlose Behandlung) sowie Endbearbeitung und Prüfung. Dieser Prozess konzentriert sich auf die Kontrolle der Maßhaltigkeit, der Schweißqualität und des Oberflächenzustands, um sicherzustellen, dass das Endprodukt hervorragende mechanische Eigenschaften und ein hervorragendes Erscheinungsbild aufweist.
Die Rohstoffaufbereitung ist der Ausgangspunkt des Prozesses. Für warm-nahtlose Vierkantrohre werden in der Regel hochwertige runde oder quadratische Stahlknüppel ausgewählt. Nach bestandener Prüfung auf chemische Zusammensetzung und Oberflächenqualität werden sie einem Heizofen zugeführt und gleichmäßig auf den für die plastische Verformung geeigneten Temperaturbereich erhitzt. Bei geschweißten Vierkantrohren wird als Grundmaterial Stahlband oder -blech verwendet. Das Band wird zunächst abgewickelt, geebnet und geschoren, um Kontinuität und saubere Kanten zu gewährleisten, und dann gemäß den Auftragsspezifikationen auf die erforderliche Breite zugeschnitten.
Die Form- und Verarbeitungsphase bestimmt die Querschnittsform und die Maßhaltigkeit des Vierkantrohrs. Warm-gewalzte nahtlose Vierkantrohre werden durch mehrstufiges kontinuierliches Walzen oder periodisches Walzen hergestellt, wobei erhitzte Knüppel nach und nach in eine quadratische Rohrform extrudiert werden. Eine strenge Kontrolle der Reduzierung und Walzgeschwindigkeit ist entscheidend, um Defekte wie Falten und Risse zu vermeiden. Geschweißte Vierkantrohre hingegen werden durch mehrere Biegedurchgänge in einem Walzwerk geformt, wobei das Stahlband nach und nach zu einem quadratischen oder rechteckigen Rohrrohling gewalzt wird, wobei die Schweißnähte am Verschluss vorpositioniert werden. Das Walzendesign und die Kontrolle des Formwinkels sind in dieser Phase besonders wichtig und wirken sich direkt auf die Geradheit der Kanten und den Radius der abgerundeten Ecken des Endprodukts aus.
Der Schweißprozess ist für geschweißte Vierkantrohre vorgesehen. Der geformte Rohrrohling gelangt in die Schweißeinheit. Zu den üblichen Verfahren gehören Hochfrequenz-Widerstandsschweißen, Unterpulverschweißen und Laserschweißen. Das Hochfrequenzschweißen bietet eine hohe Geschwindigkeit und eine kleine Wärmeeinflusszone und eignet sich für die kontinuierliche Produktion dünnwandiger Rohre. Das Unterpulverschweißen sorgt für eine tiefe Eindringung und dichte Schweißnähte und wird häufig für dickwandige Rohre verwendet. Das Laserschweißen bietet hohe Präzision und minimale Verformung und eignet sich für hochpräzise Anwendungen. Nach dem Schweißen muss die Schweißnaht geformt oder geschliffen werden, um eine glatte Oberfläche und einen nahtlosen Übergang zum Grundmaterial zu gewährleisten. Nahtlose Vierkantrohre werden in dieser Phase weiteren Wandreduktions- und Dimensionierungsprozessen unterzogen, wie z. B. Ziehen oder Durchmessererweiterung, um Maßgenauigkeit und das Fehlen von Schweißfehlern sicherzustellen.
Endbearbeitung und Inspektion sind die letzten Schritte zur Qualitätssicherung. Die Rohre werden nacheinander dimensioniert, gerichtet, geschnitten und an den Enden bearbeitet, wobei die Geradheit und die Rechtwinkligkeit der Enden korrigiert werden. Die Oberflächenbehandlung hängt von der Anwendung ab; Sie können in ihrem schwarzen Röhrenzustand verbleiben oder einer Korrosionsschutzbehandlung wie Beizen, Ölen, Verzinken oder Sprühen unterzogen werden. Die Inspektion umfasst Maßmessungen, Prüfungen mechanischer Eigenschaften, zerstörungsfreie Prüfungen von Schweißnähten und die Beurteilung der Oberflächenqualität. Erst nach bestandener Prüfung können die Tuben verpackt und gelagert werden.
Insgesamt vereint der Produktionsprozess von Vierkantrohren die Vorteile der Warm- und Kaltumformung. Durch strikte Prozessverbindungen und Parameterkontrolle wird eine systematische Umwandlung von Rohstoffen in leistungsstarke Fertigprodukte erreicht und maßgenaue und strukturell zuverlässige Profile für die Bau-, Maschinen- und Kommunalindustrie bereitgestellt.
