A operação de mandris restritos

O mandril é uma ferramenta crucial na produção de tubos sem costura. Ele é inserido no corpo do tubo, trabalhando em conjunto com os rolos para formar uma passagem anular, auxiliando na moldagem do tubo. Os mandris são amplamente utilizados em processos como laminadores contínuos, alongamento de rolos cruzados, laminadores periódicos de tubos, perfuração e laminação a frio e trefilação de tubos.

Essencialmente, o mandril é uma longa barra cilíndrica, semelhante a um tampão perfurante, que participa da deformação do tubo dentro da zona de deformação. Suas características de movimento variam com os diferentes métodos de laminação: durante a laminação cruzada, o mandril gira e se move axialmente dentro do tubo; em processos de laminação longitudinal (como laminação contínua, laminação periódica e perfuração), o mandril não gira, mas se move axialmente junto com o tubo.

Em unidades de laminação contínua, os mandris normalmente operam em grupos, com cada grupo contendo pelo menos seis mandris. Os modos de operação podem ser categorizados em três tipos: flutuante, restrito e semiflutuante (também conhecido como semirrestrito). Este artigo enfoca a operação de mandris restritos.

Existem dois métodos operacionais para mandris restritos:

1. Método Tradicional: Ao final da laminação, o mandril para de se mover. Depois que a casca é removida do mandril, o mandril retorna rapidamente, sai da linha de laminação e é resfriado e lubrificado antes de ser reutilizado. Este método é tradicionalmente usado nas fábricas de perfuração Mannesmann (MPM).
2. Método melhorado: Da mesma forma, no final da laminação, o mandril para de se mover. Porém, após a casca ser extraída do mandril pelo stripper, em vez de retornar, o mandril avança rapidamente, seguindo a casca através do stripper. Somente após passar pelo stripper o mandril sai da linha de laminação para resfriamento, lubrificação e reaproveitamento. Este método reduz o tempo ocioso do mandril na linha, encurtando efetivamente o ciclo de laminação e aumentando o ritmo de laminação, atingindo velocidades de até 2,5 tubos por minuto.

A principal diferença entre esses dois métodos está na trajetória de movimento do mandril após a remoção da casca: no primeiro método, o mandril se move na direção oposta da casca, retraindo-se do laminador antes de sair da linha de laminação. No segundo método, o mandril se move na mesma direção da casca, saindo do laminador, passando pelo stripper e saindo da linha de laminação.

É importante notar que no segundo método, como o mandril precisa passar pelo stripper, os rolos stripper devem ter uma função rápida de abertura e fechamento ao laminar tubos de aço de paredes finas (onde a taxa de redução do stripper é de pelo menos duas vezes a espessura da parede da carcaça) para evitar que o mandril danifique os rolos decapantes.