Tubs d'acer de precisió sense soldadura DIN 2391
Visió general
DIN 2391és l'estàndard industrial alemany per atubs d'acer de precisió sense soldaduraambprecisió dimensional especial. Aquests tubs es caracteritzen per unes toleràncies extremadament ajustades a les dimensions, un excel·lent acabat superficial i propietats mecàniques consistents. S'utilitzen en aplicacions que requereixen dimensions precises i rendiment fiable, com ara cilindres hidràulics, sistemes pneumàtics, coixinets i aplicacions d'enginyeria mecànica.
Distinció clau:A diferència dels estàndards de canonades de pressió, DIN 2391 se centra enprecisió dimensional i propietats mecàniquesen lloc de capacitats de contenció de pressió.
Estructura de peces i qualificacions
DIN 2391 té dues parts principals:
| Part | Títol | Característica clau |
|---|---|---|
| DIN 2391 Part 1 | Tubs d'acer de precisió sense soldadura - Condicions tècniques de lliurament | Requisits generals, qualificacions, proves |
| DIN 2391 Part 2 | Tubs d'acer de precisió sense soldadura - Dimensions | Taules dimensionals precises |
Graus d'acer comuns:
| Designació de grau | Material estàndard | Aplicació típica |
|---|---|---|
| St 35 | DIN 1629/EN 10216-1 | Propòsit general, força menor |
| St 52 | DIN 17175/EN 10216-2 | Aplicacions de major resistència |
| C 10, C 15, C 35, C 45 | DIN 17210/EN 10083 | Acers de cement o tractables tèrmicament |
| E 295, E 335, E 360 | DIN 17100/EN 10025 | Acers estructurals amb propietats especificades |
| 42CrMo4 | DIN 17200/EN 10083 | Acer d'aliatge d'alta resistència |
| X5CrNi18-10 (304) | DIN 17440/EN 10088 | Acer inoxidable (la part 1 també ho cobreix) |
Nota:El grau del material s'especifica per separat; DIN 2391 defineix elrequisits de fabricació de tubs, no la química de l'acer.
Característiques clau dels tubs DIN 2391
1. Precisió dimensional:
Toleràncies estretessobre el diàmetre exterior i el gruix de la paret
Excel·lent rodonesai rectitud
Dimensions consistentsal llarg de tota la longitud
Acabat superficial llis
2. Qualitat de fabricació:
Construcció sense costures(sense soldadures)
Microestructura controlada
Tractament tèrmic opcional(recuit, normalitzat, temperat i temperat)
Acabats superficials especialsdisponible
3. Prova de rigor:
Inspecció dimensional obligatòria
Assajos mecànics(tracció, duresa)
Inspecció de qualitat superficial
Proves no-destructives opcionals
Propietats mecàniques (exemples)
Per a les qualificacions comunes:
| Material | Límit de rendiment mín (MPa) | Resistència a la tracció (MPa) | Mínim d'allargament (%) |
|---|---|---|---|
| St 35 (normalitzat) | 235 | 360-480 | 25 |
| St 52 (normalitzat) | 355 | 510-650 | 22 |
| E 295 | 295 | 490-610 | 21 |
| E 335 | 335 | 590-710 | 18 |
| 42CrMo4 (QT) | 650 | 900-1100 | 12 |
Nota: les propietats depenen de les condicions del tractament tèrmic.
Toleràncies dimensionals (extremadament ajustades)
Toleràncies del diàmetre exterior (exemple per a la part 1):
| Interval OD (mm) | Tolerància h8 | Tolerància h9 | Tolerància h10 |
|---|---|---|---|
| 3-6 | ±0,018 mm | ±0,030 mm | ±0,048 mm |
| 6-10 | ±0,022 mm | ±0,036 mm | ±0,058 mm |
| 10-18 | ±0,027 mm | ±0,043 mm | ±0,070 mm |
| 18-30 | ±0,033 mm | ±0,052 mm | ±0,084 mm |
| 30-50 | ±0,039 mm | ±0,062 mm | ±0,100 mm |
| 50-80 | ±0,046 mm | ±0,074 mm | ±0,120 mm |
| 80-120 | ±0,054 mm | ±0,087 mm | ±0,140 mm |
Graus de tolerància ISO:
h6, h7:Super precisió (comanda especial)
h8:Alta precisió (estàndard per DIN 2391)
h9, h10:Precisió comercial
Toleràncies de gruix de paret:
| Gruix de paret (mm) | Tolerància |
|---|---|
| Menor o igual a 1,0 | ±0,10 mm |
| 1.0 - 3.0 | ±10% del nominal |
| > 3.0 | ±8% del nominal |
Molt més ajustades que les toleràncies estàndard de les canonades (normalment ±12,5%)
Altres toleràncies:
Rectitud:Normalment 0,5 mm per metre (pot ser 0,2 mm/m especial)
Rodona:Dins de la tolerància OD
Rugositat superficial:Ra Menor o igual a 3,2 μm típic (pot ser Ra Menor o igual a 1,6 μm especial)
Longitud:±1 mm per a longituds de tall
Procés de fabricació
Producció especialitzada per a tubs de precisió:
Selecció de material:Acer d'alta-qualitat amb propietats consistents
Treball en calent:Piercing de Mannesmann, però amb un control precís
Dibuix en fred:Passos múltiples a través de matrius per a una precisió dimensional
Tractament tèrmic:Recuit, normalització o trempat i temperat
Redreçament:Redreçament de rodets de precisió
Acabats:Tall, desbarbat, tractament superficial
Inspecció:Inspecció 100% dimensional i superficial
Procés de dibuix en fred:
Finalitat:Aconseguir toleràncies estrictes i superfície llisa
Mètodes:Enfonsament, dibuix de taps, dibuix de mandril
Beneficis:Precisió dimensional millorada, millor acabat superficial, major resistència
Inconvenients:Major cost, més temps de producció
Rutes de fabricació comunes:
Acabat en calent + estirat en fred + tractat tèrmic
Estirat en fred + alleujat l'estrès
Estirat en fred + endurit i temperat(per a acers aliats)
Condicions de superfície i acabats
| Denominació d'acabat | Descripció | Ra típic (μm) | Aplicació |
|---|---|---|---|
| Negre | Tal com es dibuixa{0}, escala lleugera | 3.2-6.3 | Mecànica general |
| Lluminós | En vinagre o netejat | 1.6-3.2 | Cilindres hidràulics |
| Polit | Polit mecànicament | 0.4-1.6 | Coixinets de precisió, eixos |
| Terra | Terreny sense centres | 0.2-0.8 | Aplicacions{0}}d'alta precisió |
| Afilat | Afilat interior | 0.1-0.4 | Cilindres hidràulics (ID) |
| Xapat | Cromat, niquelat | - | Resistència al desgast/corrosió |
Requisits de prova
Prova obligatòria:
| Prova | Estàndard | Requisit |
|---|---|---|
| Comprovació dimensional | DIN 2391 Part 2 | 100% d'inspecció de OD, paret, longitud |
| Prova de tracció | DIN 50125 | Per calor, per gruix de paret |
| Prova de duresa | DIN 50150 | Sovint es requereix, especialment per als acers aliats |
| Inspecció de superfícies | Visual, de vegades magnificat | Lliure d'esquerdes, costures, forats |
| Comprovació de rectitud | Enrotllant sobre plaques | Dins dels límits especificats |
Prova opcional (per acord):
Prova d'ultrasons:Per defectes interns
Prova de corrents de Foucault:Per defectes superficials
Prova de partícules magnètiques:Per a esquerdes superficials
Examen metal·logràfic:Per a la microestructura
Prova de pressió:Tot i que normalment no es requereix per a la norma DIN 2391
Aplicacions
Indústries primàries:
Sistemes hidràulics i pneumàtics:Tubs de cilindres, tiges del pistó
Automoció:Amortidors, columnes de direcció, eixos de transmissió
Enginyeria Mecànica:Eixos de precisió, corrons, guies
Indústria de coixinets:Carretes de coixinets, mànigues
Màquines-eina:Caps, vies de guia, cargols d'alimentació
Maquinària tèxtil:Rodets, fusos
Indústria d'impressió:Rotlles, cilindres
Aplicacions específiques:
| Aplicació | Material típic | Requisit clau |
|---|---|---|
| Cilindres hidràulics | Carrer 52, E 355 | Rectitud, acabat superficial |
| Cilindres pneumàtics | Carrer 35, Carrer 52 | Precisió dimensional |
| Carreres de rodaments | 100Cr6, 42CrMo4 | Duresa, rodonesa |
| Eixos de precisió | C45, 42CrMo4 | Rectitud, acabat superficial |
| Vies guiades | E 335, E 360 | Resistència al desgast, rectitud |
Comparació amb altres estàndards
DIN 2391 vs. estàndards de canonades de pressió:
| Paràmetre | DIN 2391 | EN 10216/DIN 17175 | API 5L/ASTM A53 |
|---|---|---|---|
| Enfocament primari | Precisió dimensional | Contenció de la pressió | Pressió/transmissió |
| Toleràncies | Molt atapeït (h8-h10) | Estàndard (±0,75-1,0%) | Estàndard (±0,5-1,0%) |
| Acabat superficial | Excel·lent(Ra Menor o igual a 3,2 μm) | Estàndard (acabat molí) | Estàndard (acabat molí) |
| Èmfasi de prova | Dimensions, rectitud | Prova de pressió, impacte | Prova de pressió, integritat de la soldadura |
| Cost | Més alt(fabricació de precisió) | Estàndard | Estàndard |
| Ús típic | Mecànica, hidràulica | Sistemes de pressió | Transmissió de petroli/gas |
DIN 2391 vs. DIN 2448 (tubs sense soldadura estàndard):
DIN 2391:Tubs de precisió amb toleràncies ajustades
DIN 2448:Tubs estàndard sense soldadura per a finalitats generals
Diferència clau:Toleràncies i qualitat superficial
Certificació de material
Documentació requerida:
Certificat DIN 50049 3.1.B:Declaració de conformitat
Informe d'inspecció dimensional:Amb mesures reals
Informes de proves mecàniques:Tracció, duresa segons sigui necessari
Registres de tractament tèrmic:Si es tracta tèrmicament
Traçabilitat del material:Número de calor, identificació del lot
Marcatge típic:
Identificació del fabricant
Denominació DIN 2391
Grau del material
Dimensions (OD × paret)
Número de calor
Condició de tractament tèrmic (si escau)
Marca d'inspecció
Informació de comanda
Dades d'especificacions essencials:
Estàndard:DIN 2391 Part 1 (i Part 2 per a les dimensions)
Grau del material:per exemple, St 52, 42CrMo4
Tractament tèrmic:per exemple, normalitzat, temperat i temperat
Dimensions:Tolerància OD (h8, h9, etc.), gruix de paret, longitud
Acabat superficial:per exemple, brillant, polit, polit
Requisits de prova:Proves addicionals si cal
Certificació:Tipus de certificat de prova requerit
Comanda de mostra:
text
Tubs d'acer de precisió segons DIN 2391 Part 1 Material: St 52 segons DIN 17175 Tractament tèrmic: Normalitzat Dimensions: 50 mm OD (tolerància h8) × 5 mm paret × 3000 mm de longitud Quantitat: 100 peces Acabat superficial: Brillant (decapat) Rectitud: Màx. Marcatge: segons DIN 2391 amb número de calor
Opcions de tractament tèrmic
Condicions habituals:
| Condició | Símbol | Aplicació típica |
|---|---|---|
| Tal com-dibuixa | +C | Estirat en fred sense tractament posterior |
| Recuit | +A | Per a la màxima mecanització |
| Normalitzat | +N | Per a propietats mecàniques consistents |
| Temprat i temperat | + QT | Per a alta resistència (acers aliats) |
| Alleujat de l'estrès | + SR | Per a l'estabilitat dimensional |
Per a materials específics:
Acers al carboni (St 35, St 52):Sovint normalitzat
Acers d'enduriment (C10, C15):Recuit o normalitzat
Acers d'aliatge (42CrMo4):Temprat i temperat
Acers inoxidables:Solució recuit
Garantia de qualitat
Paràmetres crítics de qualitat:
Precisió dimensional:OD, paret, rodonesa dins de toleràncies estrictes
Qualitat de la superfície:Lliure de defectes, rugositat especificada
Rectitud:Crític per a moltes aplicacions
Propietats mecàniques:Consistent al llarg de la longitud
Microestructura:Adequat per material i tractament
Mètodes d'inspecció:
Indicador d'aire/indicador d'endoll:Per mesurar el DNI
Micròmetres/calibres:Per OD i paret
Comprovador de rugositat superficial:Per a la mesura de Ra
Prova de recte/rolling:Per rectitud
Comprovador de duresa:Per a la verificació de la duresa
Inspecció visual/ampliada:Per defectes superficials
Consideracions de costos
Factors de preu:
Nivell de tolerància:h8 costa més que h10
Acabat superficial:Polit / terra afegeix un cost important
Grau del material:Els acers aliats costen més que els acers al carboni
Tractament tèrmic:El processament addicional augmenta el cost
Requisits de prova:Les proves addicionals afegeixen costos
Quantitat:Les petites quantitats tenen un cost unitari més elevat
Premis de preu típics:
vs. tub sense soldadura estàndard:30-100% més alt
Tolerància h8 vs h10:10-20% més
Acabat polit o brillant:20-50% més alt
Acer aliat vs acer al carboni:50-200% més alt
Ús de la indústria
Enginyeria alemanya/europea:
Estàndard per a aplicacions de precisióen maquinària alemanya
Àmpliament especificaten la fabricació de cilindres hidràulics
Comú a l'automocióproveïdors de components
Utilitzat pels fabricants de coixinetsper curses i mànigues
Acceptació global:
Reconegut a nivell mundialper a tubs de precisió de qualitat
Sovint especificaten projectes internacionals amb equipament alemany
Alternativa aTubs DOM (Drawn Over Mandril) als EUA
Comparable aTub de precisió JIS G3445 japonès
Estat actual:
Tot i que la DIN 2391 es manté en ús, moltes empreses estan passant a:
EN 10305-1:Tubs estirats en fred sense costures per a aplicacions de precisió
Estàndards-específics de l'empresaamb requisits similars
Normes ISOper a projectes internacionals
Equivalents moderns i migració
Sèrie EN 10305:
| Estàndard DIN | EN Equivalent | Estat |
|---|---|---|
| DIN 2391 Part 1 | EN 10305-1 | Norma europea actual |
| DIN 2391 Part 2 | Taules de dimensions a EN 10305-1 | Incorporat |
Característiques clau EN 10305-1:
Graus E 235, E 355(semblant a St 35, St 52)
Classes de tolerància similars(h8, h9, etc.)
Requisits de certificació moderns(EN 10204)
Capacitat de marcatge CEper a determinades aplicacions
Recomanacions de migració:
Per a projectes nous, considereu especificarEN 10305-1en lloc de DIN 2391 per a:
Compliment normatiu europeu
Requisits moderns de documentació
Acceptació internacional del projecte
Disponibilitat futura
Resum tècnic
Tubs d'acer de precisió sense soldadura DIN 2391representen elnivell de màxima qualitatde tubs sense soldadura peraplicacions mecàniques i hidràuliqueson la precisió dimensional, l'acabat superficial i les propietats consistents són crítiques.
Diferenciadors clau:
Precisió dimensional excepcional:Toleràncies fins a h8 (0,039 mm en 50 mm OD)
Acabat superficial superior:Opcions d'esmalt brillant a polit
Excel·lent rectitud:Crític per a aplicacions de cilindres i eixos
Propietats consistents:Mitjançant un acurat control de fabricació
Varietat de materials:Des d'acers al carboni fins a graus d'aliatge i inoxidable
Quan s'ha d'especificar DIN 2391/EN 10305-1:
Trieu tubs de precisió quan:
Aplicacions de cilindres hidràulics/pneumàtics
Es necessiten eixos o guies de precisió
Es fabriquen pistes o mànigues de coixinets
Els components de la màquina-eina requereixen precisió
Les toleràncies estàndard de les canonades són insuficients
L'acabat superficial és fonamental per a la funció
Considereu els tubs estàndard quan:
La contenció de la pressió és la funció principal
El cost és el motor principal
La precisió dimensional no és crítica
L'acabat de la superfície no és important
L'aplicació no justifica la prima
Recomanacions de contractació:
Per a sistemes heretats:
Continueu amb DIN 2391 si substituïu components existents
Assegureu-vos que el proveïdor pot complir les especificacions històriques
Penseu en l'actualització a EN 10305-1 si és possible
Per a nous dissenys:
Especifiqueu EN 10305-1 per a projectes europeus
Definir clarament els requisits de tolerància (h8, h9, etc.)
Especifiqueu els requisits d'acabat superficial
Definir les condicions del tractament tèrmic
Requereix la certificació adequada (EN 10204 3.1/3.2)
Verificació de qualitat:
Sol·licitar informes d'inspecció dimensional
Comproveu que les propietats mecàniques coincideixen amb els requisits
Comproveu que l'acabat de la superfície compleixi les especificacions
Confirmeu que el tractament tèrmic s'ha realitzat correctament
Perspectiva de futur:
Tot i que DIN 2391 segueix sent un estàndard respectat en tubs de precisió, la indústria està passant gradualment aNormes de la sèrie EN 10305per a una millor harmonització europea i requisits de certificació moderns. Tanmateix, els requisits tècnics per a tubs de precisió establerts a la norma DIN 2391 continuen definint les expectatives de qualitat en aplicacions d'enginyeria mecànica a tot el món.
Per a aplicacions crítiques, consulteu sempre amb el fabricant de tubs per assegurar-vos que poden complir els vostres requisits específics, ja que les capacitats poden variar significativament entre els productors de tubs de precisió.
