Metalen buizen en holle staven worden gebruikt in een breed scala aan structurele toepassingen. Ze bieden een kostenvoordeel ten opzichte van massief metalen staven, terwijl ze minder wegen dan een massieve staaf van hetzelfde materiaal en dezelfde maat, maar toch veel sterkte bieden. Hoewel buis en holle staaf qua vorm vergelijkbaar kunnen zijn, zullen we kijken naar het verschil tussen buis en holle staaf.
Het verschil tussen buis en holle staaf omvat:
●Productieproces
●Kwaliteit
●Materialen
PRODUCTIEPROCES
Een groot verschil tussen gelaste buizen en holle staven is hoe de twee worden gemaakt. Buis wordt gemaakt door spleetspoelen van een onedel metaal te nemen en deze door een buismolen te laten lopen, een reeks matrijzen die de spleetspoel in een buisvorm vormen; bijvoorbeeld rond, vierkant of rechthoekig. Eenmaal in de gewenste vorm gevormd, worden de randen met elkaar verbonden door middel van een las. Het lasproces kan variëren afhankelijk van het materiaaltype, de materiaaldikte en de voorkeur van het productieteam. Meestal wordt hoogfrequent lassen of elektrisch weerstandslassen gebruikt. Het overtollige lasmetaal wordt vervolgens van buitenaf verwijderd. Vaak wordt de nieuw samengevoegde buis vervolgens door een uitgloeiproces geleid om een homogeen eindproduct te creëren.
Bij holle staven wordt lassen niet gebruikt. Er zijn twee hoofdmanieren om holle staven te maken, waarbij het proces afhangt van het materiaaltype en de vereiste maattoleranties. Een methode voor het maken van een holle staaf wordt boren genoemd. Dit proces omvat het sturen van een boor door een massief stuk materiaal. Dit proces kan zeer nauwkeurige onderdeelafmetingen opleveren voor kritieke toepassingen. De tweede methode is centrifugaal gieten. Dit is wanneer een ronde vorm met hoge snelheden wordt rondgedraaid terwijl gesmolten metaal in de vorm wordt gegoten. De kracht die door de draaiende mal wordt gecreëerd, dwingt het gesmolten materiaal naar de binnenwand van de mal, waar het afkoelt en uithardt. Centrifugaal gegoten holle staaf heeft de neiging dicht en uniform te zijn. Er zijn eigenlijk maar twee metalen die verwijzen naar holle staaf; roestvrij staal en brons.
KWALITEIT
Holle staven kunnen extreem homogeen worden gemaakt en kunnen ook zeer nauwe maattoleranties hebben. Aan de andere kant kan het bereiken van nauwe maattoleranties een grotere uitdaging zijn met buizen. Als de fabrikant niet oplet, kan het lasproces dat wordt gebruikt voor het vervaardigen van de buis mogelijk een product van mindere kwaliteit opleveren dan gewenst. Het overtollige lasmetaal moet worden verwijderd om spanningsconcentraties in de gelaste buis te voorkomen. Ook moet de buis na het lassen worden gegloeid of een warmtebehandeling ondergaan om ervoor te zorgen dat er een homogeen product ontstaat. Door lasprocessen kunnen verschillende kristallijne structuren in de buurt van de laszone ontstaan, die de gewenste mechanische eigenschappen van de buis kunnen beïnvloeden.
MATERIALEN
Een grote verscheidenheid aan materialen kan worden gevormd tot gelaste buizen. Als het materiaal elektriciteit kan geleiden, kan elektrisch weerstandslassen worden gebruikt om het materiaal aan zichzelf te lassen om buizen te maken.
Holle staaf kan ook uit de meeste materialen worden gemaakt. Hardere en sterkere materialen kunnen echter te moeilijk blijken te zijn om te extruderen, dus in plaats daarvan kan de piercingmethode worden gebruikt.
Uiteindelijk zal de keuze tussen het gebruik van buis of holle staaf uiteindelijk neerkomen op de toepassing, aangezien de een niet universeel beter of goedkoper is dan de ander. Afhankelijk van het materiaaltype en de toleranties, moet rekening worden gehouden met verschillende ontwerpoverwegingen voordat een keuze tussen de twee wordt gemaakt.