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空壓管:類型、尺寸與選型

作者: YUANNAI TUBE已發佈 已更新
連接氣閥匯流排與氣缸的氣動管路

空壓管及壓縮空氣管將來自壓縮機、過濾-調壓-潤滑(FRL)裝置及分配歧管的加壓空氣輸送至閥門、氣缸及氣動工具。這份完整的空壓管指南涵蓋空壓管的主要類型、壓力等級、尺寸驗證及性能檢查,協助您為壓縮空氣系統選用高可靠性的塑膠管。

簡短回答:您應該先確認什麼?

請先確認決定選型的四項主要因素:接頭所需的外徑與內徑、使用壓力及其對應的實際使用溫度、管內介質與管子周圍的環境,以及可供彎曲的空間。材料選擇應以這四項因素為依據,而非反過來。

空壓管類型:選擇用於壓縮空氣的塑膠管

四大材料系列可涵蓋大多數氣動應用。每一系列都僅是選型起點,並不代表已核准適用:最終選型須參照確切產品的型號表,包括壁厚、對應溫度下的額定壓力及接頭規格。

家庭 典型特徵 常見用途 該去哪裡查詢
PU(聚氨酯) 具彈性,能承受反覆的動作 機器人單元、移動軸、手持工具 PU 管
PA6(尼龍 6) 剛性較高,耐磨性良好 機台固定配管、面板內配管 PA6 尼龍管
PA12(尼龍 12) 吸濕性低於 PA6 潮濕環境或需要尺寸穩定性的配管 PA12 尼龍管
PE(聚乙烯) 成本低、操作簡單 沒有急彎的空氣管與水管 PE 管

氟聚合物管 — PTFE、FEP 和 PFA — 屬於一個獨立的類別,適用於耐化學性、溫度範圍或潔淨度比成本更為重要的情況。若管路中輸送的是溶劑、酸或高純度介質,請將選型指南視為另一種情境來參考,並以介質為出發點,而非以空氣供應為起點。

深入了解:工業管材材料概覽比較所有材料系列;PE管指南與PTFE、FEP 與 PFA 比較則詳細介紹其中兩類。

空壓管選型:工業自動化的五個工程步驟

順序很重要。每一步都會在進行下一步之前縮小候選項的範圍,因此僅憑材料名稱本身無法回答這個問題。

1. 記錄安裝條件

請記錄管子是固定還是會移動、運動循環次數,以及每個彎曲處周圍的可用空間。移動軸與面板內的固定配管即使使用相同的材料系列,仍可能需要不同的型號。

2. 確認尺寸

外徑、內徑及壁厚是三個獨立的數值。兩根外徑相同的管子,其壁厚、流通截面積及耐壓能力仍可能不同。內徑、外徑與壁厚指南說明如何一併解讀這些數值。

3. 檢查使用溫度下的壓力

壓力額定值必須搭配對應的溫度才具有意義。型號表中的額定值均以指定溫度為基準;若在更高溫度下使用該數值,則會高估其性能。該 使用壓力與溫度檢討 說明了如何解讀降額值。

4. 檢查介質與環境

管子接觸到的因素通常不只有壓縮空氣。來自壓縮機的機油、冷卻液霧氣、清潔劑、陽光以及環境熱量,都會影響選擇。在比較各型號之前,請先記錄這些因素。

5. 選擇合適的配件

管接頭製造商會明定其可接受的管材規格,包括公差與硬度。即使管子在機械上能與接頭吻合,若其規格超出接頭的規範範圍,在受壓時仍可能發生洩漏或脫落。

尺寸:解讀空壓管上的數字

公制管材通常以外徑 × 內徑 來標示,例如一支外徑 8、內徑 6、公稱壁厚 1 mm的管材。英制管材則採用相同的標示邏輯,但使用英制單位。產品目錄中的標示慣例並非統一,因此在比較兩家供應商之前,請先確認所引用的是哪一項數值。

流量取決於內徑,而非外徑。當管內流量受限時,請先檢查內徑,再調整壓力設定。尺寸指南包含計算範例,以及標準制定機構如何說明尺寸量測的相關資訊。

使用壓力與爆破壓力

使用壓力 是特定條件下連續運作的極限值。爆破壓力則是測試中的失效點。這兩者不可互換,且使用壓力值中已內含安全係數,因此絕不應將這兩組數值直接進行比較。

溫度、循環使用及接頭組裝狀況都會降低可用上限。對於承受反覆壓力脈衝的配管,應將公布的使用壓力視為上限,而非目標值。

彎曲半徑與銑削

管子的最小彎曲半徑通常以管中心線為基準量測,且假設管子未受支撐或拉伸。若彎曲半徑小於公布值,將導致管壁折彎、內徑縮小,並使應力集中於接頭處。配管檢查清單說明如何量測實際可用的空間。

在第一個彎曲處之前的每個接頭處,應保持一段筆直的管段,並將固定管路與活動管路分開。在同一路徑上將兩者混合使用,是導致連接處附近發生疲勞斷裂的常見原因。

配件與連接件

快插接頭、卡套式接頭及倒鉤接頭各自適用於特定的管子規格。請確認插入深度、管子硬度範圍,以及較軟的管子是否需要支撐套筒。在氣動自動化設備上,通常是接頭的選擇決定管子的型號,而非反過來。

管子還是軟管:哪一種適合這項工作?

管子的剛性足以在無支撐的情況下維持配管形狀,並以快插接頭或卡套式接頭連接。軟管具有補強結構,適用於會被拖曳、捲繞或受到磨耗的場合。同一台機器可同時使用兩者:面板內使用管子,移動臂上使用軟管。選擇的關鍵在於配管需要維持形狀,還是承受操作搬動。

空氣品質與夾帶油分

壓縮機供應的空氣並非潔淨空氣。夾帶的油、冷凝水及微粒會進入管內,其影響取決於材料配方。聚氨酯會受到某些油類影響,並在溫暖潮濕的環境下發生水解;尼龍會吸收水分,使尺寸略有變化;氟聚合物能耐受更廣泛的介質,但成本較高。若系統使用含油壓縮空氣,請在詢價時註明,不應預設為乾燥空氣。

顏色、標記與識別

顏色僅作為工作輔助,並非規格要求。 許多工廠利用顏色來區分氣管與水管,或標示壓力區間。若顏色對維護作業至關重要,請在訂單中記錄該顏色,並一併註明所需標示的資訊,例如尺寸、材質或零件編號。請注意,不同生產批次的色料可能有所差異,因此顏色匹配是一項獨立於尺寸及壓力規格之外的要求。

常見的規格錯誤

  • 僅根據材料名稱(不包含型號)進行選擇。
  • 僅比較外徑,且不考慮內徑。
  • 使用未標明對應溫度之壓力等級。
  • 假設某根管子能與某個接頭配合使用,則該管子即被視為符合該接頭的規格。
  • 移動軸配管的彎曲半徑小於公布值。

規格清單

項目 應記錄哪些內容
管 材料系列與確切型號
尺寸 外徑 × 內徑、公稱壁厚、公差
職責 使用壓力、使用溫度、循環次數
中 空氣、油污滲入、冷卻液、清潔劑
路線 固定式或活動式、彎曲空間、每段長度
連結 接頭類型及其適用的管徑規格
配送 數量、捲長、顏色、標記、包裝

本指南的下一步

上述各節均設有專屬頁面,提供更多詳細資訊: 聚氨酯(PU)與尼龍的選擇, PU 管與 PE 管的比較, 內徑、外徑與壁厚, 工作壓力與溫度, ,以及 彎曲半徑與銑削路徑. 為準備採購事宜,請使用 報價檢查清單, ,至於進貨方面,則 收貨檢驗清單.

常見問題:壓縮空氣管與選型

PA12 尼龍管產品照片
圖 1:採用顏色編碼的尼龍與聚氨酯空壓管,已準備好進行自動化機台安裝。
剛性總管與可撓式壓縮空氣管有何差異?

剛性總管(例如鋁管、銅管或鍍鋅鋼管)作為廠內主要的壓縮空氣幹管,以極小的壓降輸送大量氣流。可撓式壓縮空氣管(例如PU管或尼龍管)則用於次級分支及機台連接,透過快插接頭連接氣源處理裝置(FRL)、電磁閥歧管及移動中的氣缸。

哪些因素決定工業壓縮空氣系統的塑膠管選型?

主要條件包括:使用壓力及其對應的最高使用溫度(考量溫度造成的額定壓力降低)、動態可撓性需求(拖鏈與固定配管)、環境中的化學物質及紫外線暴露、接頭相容性(公制或英制外徑公差),以及法規符合性(例如 FDA 或 RoHS)。

氣動管是由什麼材料製成的?

常見的材質類別包括聚氨酯、尼龍 6、尼龍 12 及聚乙烯。當耐化學性或潔淨度是關鍵要求時,則會選用 PTFE、FEP 和 PFA 等氟聚合物。

我該如何知道該訂購哪個尺寸?

請先確認接頭規格,其中會定義接頭適用的管子外徑。接著依型號表確認流量所需的內徑,以及承受壓力所需的壁厚。

同一種管子可以用於輸送空氣和水嗎?

有時可以,但不能一概而論。輸送水時,壓力與溫度條件會有所不同,且添加劑或水處理藥劑可能與管材配方不相容。請依據型號資料確認適用介質。

為什麼管子會在接頭處發生故障,而不是在管線主體上?

連接處會集中應力並限制管子的移動。常見原因包括:缺少一段直管、接頭處彎曲過度,或是管材硬度與接頭規格不符。

移動軸需要使用不同的管子嗎?

通常需要。反覆彎曲的應用宜選用可撓性更佳的材料配方及較大的彎曲半徑,循環次數也應納入規格,而非事後才考慮。

請告訴我們配管的用途與需求

請提供尺寸、使用壓力、溫度、介質及配管細節,我們將確認符合需求的型號。若配管仍在設計階段,請附上草圖或接頭清單,通常能比單純詢問材料更快確認。

請提供您的需求 或檢視 完整產品系列。

管子與接頭的配對:請參閱 快插接頭與管子。

若要估算特定尺寸與長度下的氣流速度及壓降,請使用 壓縮空氣流量計算器。

資料來源與範圍

請將這些文件用於指定的產品型號及所述的測試條件。一般性的材料比較與選型檢查清單,並不能作為不同等級的評級、接頭相容性或專案核准的依據。下單前,請確認確切的型號、介質、溫度、壓力及所需證明文件。

關於材料的背景資訊: SMC 指出,管材有各種材質類型,以適應不同的輸送介質;其中主要聚氨酯系列採用醚類基材,具有抗水解性;而其他系列則可能採用酯類基材,雖能提升強度,但可能發生水解。此為另一家製造商的說明,並非針對本公司管材的評級。

內容審閱: zhangkexin · 市場行銷

審查範圍:市場資訊及文件參考資料。

請告訴我們您的用途與使用條件需求。

請提供尺寸、操作工況及數量,讓我們一起確認適合專案的管材。
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