วิธีการอื่นๆ ในการต่อขยายท่อเหล็กแปรรูปด้วยความร้อน

เนื่องจากข้อจำกัดของสภาพแท่งโลหะและความสามารถในการขยายของเครื่องเจาะรู ขนาดและความแม่นยำของท่อดิบหลังการเจาะจึงไม่ตรงตามความต้องการของผู้ใช้ ท่อดิบจึงจำเป็นต้องได้รับการแปรรูปเพิ่มเติม มีหลายวิธีในการแปรรูปด้วยความร้อนและการขยายท่อเหล็กไร้รอยต่อ นอกเหนือจากเครื่องจักรสามประเภทที่กล่าวถึงข้างต้นแล้ว วิธีการต่อไปนี้เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน

1. เครื่องรีดท่ออัตโนมัติ
เครื่องรีดท่ออัตโนมัติประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ เครื่องหลัก ส่วนหน้า และส่วนหลัง เครื่องหลักเป็นเครื่องรีดตามยาวแบบสองลูกกลิ้งที่ไม่สามารถหมุนย้อนกลับได้ ซึ่งมีลักษณะเด่นคือมีลูกกลิ้งส่งกลับแบบหมุนย้อนกลับความเร็วสูงคู่หนึ่งติดตั้งอยู่ด้านหลังลูกกลิ้งทำงาน ในขณะเดียวกัน เพื่อให้สามารถส่งท่อเหล็กกลับได้ จึงมีกลไกยกเร็วสำหรับลูกกลิ้งทำงานด้านบนและลูกกลิ้งส่งกลับด้านล่าง ลูกกลิ้งทำงานมีลักษณะเป็นรูทรงกลม ท่อดิบที่ส่งมาจากเครื่องเจาะและเครื่องยืดจะถูกรีดในลูกกลิ้งแบบรูวงแหวนซึ่งประกอบด้วยรูทรงกลมและหัว (หัวทรงกรวยหรือหัวทรงกลม) โดยปกติจะรีดสองรอบ หลังจากรีดแต่ละรอบ ลูกกลิ้งทำงานด้านบนและลูกกลิ้งส่งกลับด้านล่างจะถูกยกขึ้นไปที่ความสูงระดับหนึ่ง และท่อดิบจะถูกส่งกลับไปยังส่วนหน้าโดยลูกกลิ้งส่งกลับ จากนั้นท่อที่รีดแล้วจะถูกส่งกลับไปยังตำแหน่งการทำงานเดิม และท่อเหล็กจะถูกหมุน 90° จากนั้นจึงรีดรอบที่สองในลูกกลิ้งแบบรูเดียวกัน ปริมาณการเสียรูปในแต่ละรอบจะถูกปรับโดยความแตกต่างของเส้นผ่านศูนย์กลางหัวของทั้งสองรอบ หลังจากที่ท่อเหล็กที่รีดแล้วถูกส่งกลับไปยังขั้นตอนด้านหน้า มันจะถูกเคลื่อนย้ายในแนวนอนไปยังเครื่องปรับระดับเพื่อทำการปรับระดับ กระบวนการเสียรูปของมันยังผ่านสามขั้นตอน ได้แก่ การรีดให้แบน การลดเส้นผ่านศูนย์กลาง และการลดความหนาของผนัง ข้อดีของเครื่องรีดท่ออัตโนมัติคือสามารถปรับข้อกำหนดการผลิตได้อย่างยืดหยุ่น ในส่วนของประเภทเหล็กนั้น มีช่วงการใช้งานที่กว้าง และสามารถผลิตเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำและปานกลาง เหล็กกล้าอัลลอยต่ำ เหล็กกล้าไร้สนิม ฯลฯ ได้ เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนน้อยและหลากหลายชนิด ข้อเสียคือ ความสามารถในการเสียรูปต่ำ การยืดตัวรวมของสองรอบน้อยกว่า 2.5 เท่านั้น ความหนาของผนังไม่สม่ำเสมอ และมักเกิดรอยขีดข่วนภายใน ซึ่งต้องกำจัดโดยเครื่องปรับระดับ ความยาวของท่อดิบสั้น ซึ่งส่งผลต่อการปรับปรุงอัตราผลผลิต ประสิทธิภาพการผลิตต่ำ (จังหวะการรีดช้า แต่เบา)

2. เครื่องรีดท่อ Accu-Roll
เป็นเครื่องรีดโลหะแบบลูกกลิ้งคู่แนวนอน แกนยาว เอียง พร้อมแผ่นนำทางแบบแอคทีฟ โครงสร้างของเครื่องรีดมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: ลูกกลิ้งทั้งสองมีลักษณะเรียว เช่นเดียวกับเครื่องเจาะลูกกลิ้งเรียว มีทั้งมุมป้อนและมุมรีด ทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกกลิ้งค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามทิศทางการรีด ซึ่งเอื้อต่อการลดการลื่นไถล ส่งเสริมการยืดตัวตามยาวของโลหะ และลดการเสียรูปจากการบิดเพิ่มเติม ใช้แผ่นนำทางแบบแอคทีฟขนาดใหญ่สองแผ่น ใช้โหมดการทำงานของแกนจำกัด ใช้ลูกกลิ้งแบบไม่มีไหล่ลูกกลิ้ง มีรายงานว่าวิธีนี้ช่วยแก้ปัญหาการลดความหนาของผนังที่กระจุกตัวอยู่บนส่วนไหล่ของเครื่องรีด ASSEL ซึ่งลดอายุการใช้งานของลูกกลิ้งและผลกระทบต่อความสม่ำเสมอของผนัง จึงช่วยปรับปรุงความแม่นยำของความหนาของผนังท่อดิบได้

3. เครื่องดันท่อ (Pipe jacking machine)
วิธีการผลิตท่อเหล็กไร้รอยต่อด้วยการดันขึ้นรูป (pipe jacking) ถูกเสนอโดยไฮน์ริช เออร์ฮาร์ด ชาวเยอรมัน ตั้งแต่ปี 1892 กระบวนการเจาะรูของหน่วยดันขึ้นรูปในยุคแรกแบ่งออกเป็นวิธีการเจาะรูด้วยระบบไฮดรอลิก ซึ่งใช้เครื่องอัดไฮดรอลิกแนวตั้งบีบแท่งเหล็กที่วางอยู่ในแม่พิมพ์ให้เป็นท่อดิบรูปถ้วย จากนั้นใช้เครนยกท่อดิบออกมาวางลง และวางท่อดิบรูปถ้วยลงบนแกนดันยาว แกนดันจะถูกดันเพื่อให้ท่อดิบรูปถ้วยผ่านกลุ่มรูแม่พิมพ์วงแหวนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางลดลงตามลำดับ เพื่อให้ได้การลดเส้นผ่านศูนย์กลาง การลดความหนาของผนัง และการยืดออก พลังงานในการเปลี่ยนรูปทั้งหมดจะกระจุกตัวอยู่ที่ปลายแกนดัน หลังจากดันขึ้นรูปแล้ว ต้องถอดแกนดันออก จากนั้นจึงตัดก้นถ้วยออก ลักษณะเด่นคือ ผลผลิตต่ำ ความหนาของผนังไม่สม่ำเสมออย่างมาก และอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง (L/D) ของท่อเหล็กมีจำกัด ปัจจุบัน วิธีนี้ใช้เฉพาะในการผลิตท่อเหล็กไร้รอยต่อขนาดใหญ่ (400-1400 มม.) เท่านั้น อีกวิธีหนึ่งเรียกว่าวิธี CPE ซึ่งเป็นการผลิตท่อดิบโดยใช้วิธีการรีดเฉียงและการเจาะรู แล้วจึงนำท่อดิบนั้นไปใช้กับเครื่องดันโดยการหดตัวที่ปลายด้านหนึ่งของท่อดิบ วิธีนี้สามารถปรับปรุงการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ และฟื้นฟูความมีชีวิตชีวาให้กับการผลิตท่อเหล็กไร้รอยต่อขนาดเล็กด้วยกระบวนการดันได้
ข้อดีของวิธีการใช้แม่แรงยกมีดังนี้:
1) การลงทุนต่ำ อุปกรณ์และเครื่องมือไม่ซับซ้อน และต้นทุนการผลิตต่ำ
2) ระยะยืดของชุดยกนั้นยาวมาก สามารถยาวได้ถึง 10 ถึง 17 หน่วย ดังนั้น จำนวนอุปกรณ์และเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับวิธีการยกของผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกันจึงอาจน้อยลง
3) มีให้เลือกหลากหลายชนิดและขนาด ข้อเสียคือ ความแม่นยำของความหนาผนังไม่สูง และพื้นผิวด้านในและด้านนอกมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยขีดข่วนได้ง่าย

4. การอัดขึ้นรูปท่อเหล็ก
วิธีการอัดรีด (Extrusion) หมายถึงการวางแท่งโลหะไว้ในภาชนะ "ปิด" ที่ประกอบด้วยกระบอกอัดรีด แม่พิมพ์อัดรีด และแท่งอัดรีด แล้วใช้แรงดันจากแท่งอัดรีดเพื่อบังคับให้โลหะไหลออกจากรูของแม่พิมพ์อัดรีดเพื่อให้ได้รูปทรงพลาสติกของโลหะ นี่เป็นวิธีการผลิตท่อเหล็กไร้รอยต่อที่มีประวัติยาวนาน ตามความสัมพันธ์ระหว่างทิศทางของแรงจากแท่งอัดรีดและทิศทางการไหลของโลหะ วิธีการอัดรีดสามารถแบ่งออกเป็น การอัดรีดแบบทิศทางเดียว (Positive Extrusion) และการอัดรีดแบบทิศทางตรงกันข้าม (Reverse Extrusion) การอัดรีดแบบทิศทางเดียวมีทิศทางของแรงสอดคล้องกับทิศทางการไหลของโลหะ และการอัดรีดแบบทิศทางตรงกันข้ามมีทิศทางตรงกันข้าม การอัดรีดแบบทิศทางตรงกันข้ามมีข้อดีคือ แรงอัดรีดน้อย อัตราส่วนการอัดรีดสูง ความเร็วในการอัดรีดสูง อุณหภูมิการอัดรีดต่ำลง สภาพการอัดรีดดีขึ้น สามารถควบคุมอุณหภูมิ/ความดัน/ความเร็วได้ง่าย ปรับปรุงประสิทธิภาพโครงสร้างและความแม่นยำของขนาดผลิตภัณฑ์ ลดแรงดันโลหะส่วนเกินที่ปลายการอัดรีด และเพิ่มอัตราการคืนตัวของโลหะ แต่การใช้งานค่อนข้างไม่สะดวก และขนาดหน้าตัดของผลิตภัณฑ์ถูกจำกัดด้วยขนาดของแท่งรีดขึ้นรูป การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการรีดขึ้นรูปโลหะในอุตสาหกรรมมีประวัติยาวนานกว่า 100 ปี แต่การใช้เทคโนโลยีการรีดขึ้นรูปด้วยความร้อนในการผลิตเหล็กได้พัฒนาขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปหลังจากที่ “เซชิ” คิดค้นสารหล่อลื่นการรีดขึ้นรูปแก้วในปี 1941 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การพัฒนาเทคโนโลยีการให้ความร้อนแบบไม่เกิดออกซิเดชัน เทคโนโลยีการรีดขึ้นรูปความเร็วสูง วัสดุแม่พิมพ์ และเทคโนโลยีการลดแรงตึง ทำให้การผลิตท่อเหล็กไร้รอยต่อด้วยการรีดขึ้นรูปด้วยความร้อนมีความประหยัดและสมเหตุสมผลมากขึ้น ปรับปรุงผลผลิตและคุณภาพอย่างมาก และขยายขอบเขตของชนิดผลิตภัณฑ์ให้กว้างขึ้น จึงดึงดูดความสนใจจากหลายประเทศ ปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์ท่อเหล็กที่ผลิตด้วยการรีดขึ้นรูปโดยทั่วไปมี: เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก: 18.4~340 มม. ความหนาของผนังขั้นต่ำสามารถถึง 2 มม. ความยาวประมาณ 15 ม. และท่อขนาดเล็กสามารถยาวได้ถึง 60 ม. โดยทั่วไปแล้วเครื่องอัดรีดจะมีกำลังการผลิต 2,000-4,000 ตัน และกำลังการผลิตสูงสุดคือ 12,000 ตัน
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการรีดร้อนแบบอื่นๆ การผลิตท่อเหล็กไร้รอยต่อแบบอัดขึ้นรูปมีข้อดีดังต่อไปนี้:
1) ขั้นตอนการประมวลผลน้อยลง ซึ่งสามารถประหยัดต้นทุนการลงทุนได้ในขณะที่ผลผลิตยังคงเท่าเดิม
2) เนื่องจากโลหะที่ผ่านกระบวนการอัดขึ้นรูปอยู่ในสภาวะความเค้นอัดแบบสามแกน จึงสามารถผลิตวัสดุที่ยากหรือเป็นไปไม่ได้ที่จะรีดหรือตีขึ้นรูป เช่น โลหะผสมที่มีนิกเกลเป็นส่วนประกอบหลัก
3) เนื่องจากการเสียรูปของโลหะในปริมาณมากระหว่างการอัดขึ้นรูป (อัตราส่วนการอัดขึ้นรูปสูง) และการเสียรูปสมบูรณ์เกิดขึ้นในเวลาอันสั้นมาก ทำให้โครงสร้างของผลิตภัณฑ์มีความสม่ำเสมอและมีประสิทธิภาพดี
4) พื้นผิวด้านในและด้านนอกมีตำหนิน้อย และความแม่นยำของมิติทางเรขาคณิตสูง
5) โครงสร้างการผลิตมีความยืดหยุ่นและเหมาะสมสำหรับการผลิตในปริมาณน้อยและหลากหลายชนิด
6) สามารถผลิตท่อและท่อคอมโพสิตโลหะสองชนิดที่มีรูปทรงซับซ้อนได้
ข้อเสียได้แก่:
1) ความต้องการสารหล่อลื่นและระบบทำความร้อนสูง ซึ่งทำให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้น
2) และอายุการใช้งานของเครื่องมือสั้น สิ้นเปลืองมาก และราคาสูง
3) อัตราผลผลิตต่ำ ซึ่งลดความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์

5. โรงรีดท่อแบบวงจร (โรงรีดท่อ Pilger)
เครื่องรีดท่อแบบหมุนเวียนเริ่มเข้าสู่กระบวนการผลิตเชิงอุตสาหกรรมในปี 1990 เป็นเครื่องรีดแบบเฟรมเดียวสองลูกกลิ้ง มีรูหน้าตัดแปรผันบนลูกกลิ้ง ลูกกลิ้งทั้งสองหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม และท่อดิบจะถูกป้อนเข้าไปในทิศทางตรงกันข้ามกับลูกกลิ้ง ลูกกลิ้งหมุนครบหนึ่งรอบและดันท่อดิบออกมา ทำให้ท่อดิบมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางลดลง ความหนาของผนังลดลง และขึ้นรูปในรูจนเสร็จสมบูรณ์ จากนั้นท่อดิบจะถูกป้อนเข้าไปรีดอีกครั้ง ท่อดิบจำเป็นต้องหมุนเวียนไปมาในรูหลายครั้งเพื่อให้กระบวนการรีดเสร็จสมบูรณ์ จึงเรียกว่าเครื่องรีดท่อแบบหมุนเวียน หรือที่รู้จักกันในชื่อเครื่องรีดท่อแบบ Pilger ท่อจะถูกแปรรูปเป็นระยะๆ ด้วยรูลูกกลิ้งที่มีหน้าตัดแปรผัน และการป้อนและการหมุนของวัสดุท่อจะรวมกันทำให้ผนังท่อเกิดการเสียรูปสะสมหลายครั้งเพื่อให้ได้การลดขนาดผนังและการยืดตัวที่มากขึ้น
ลักษณะเฉพาะของวิธีการผลิตนี้คือ:
1) เหมาะสำหรับการผลิตท่อผนังหนา โดยความหนาของผนังท่อสามารถสูงถึง 60-120 มม.
2) ประเภทของเหล็กแปรรูปมีหลากหลาย เนื่องจากวิธีการขึ้นรูปเป็นการผสมผสานระหว่างการตีขึ้นรูปและการรีด จึงสามารถผลิตท่อจากโลหะที่มีความยืดหยุ่นต่ำและขึ้นรูปยากได้ และท่อเหล็กยังมีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม
3) ท่อเหล็กรีดมีความยาวมาก สูงสุดถึง 35 เมตร
4) ประสิทธิภาพการผลิตของโรงงานต่ำ โดยทั่วไปอยู่ที่ 60-80% ดังนั้นผลผลิตจึงต่ำ จึงจำเป็นต้องติดตั้งเครื่องเจาะรูควบคู่กับเครื่องรีดท่อแบบเป็นช่วงสองเครื่องเพื่อให้เกิดความสมดุล
5) ส่วนหางไม่สามารถนำไปแปรรูปได้ ทำให้เกิดการสูญเสียจากการตัดจำนวนมากและอัตราผลผลิตต่ำ
6) คุณภาพพื้นผิวไม่ดีและความหนาของผนังไม่สม่ำเสมออย่างมาก
7) สิ้นเปลืองเครื่องมือมาก โดยทั่วไปอยู่ที่ 9-35 กก./ตัน

6. การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของท่อเหล็ก
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกสูงสุดของท่อเหล็กสำเร็จรูปที่ผลิตโดยหน่วยผลิตท่อเหล็กไร้รอยต่อแบบรีดร้อนนั้น น้อยกว่า 530 มม. สำหรับหน่วยรีดท่ออัตโนมัติ น้อยกว่า 460 มม. สำหรับหน่วยรีดท่อต่อเนื่อง และน้อยกว่า 660 มม. สำหรับเครื่องรีดขนาดใหญ่ (Pilger) เมื่อต้องการท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่านั้น นอกเหนือจากวิธีการดันและวิธีการอัดขึ้นรูปแล้ว ยังสามารถใช้วิธีการขยายตัวด้วยความร้อนของท่อเหล็กได้ ปัจจุบันวิธีนี้สามารถผลิตท่อผนังบางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกสูงสุด 1500 มม. สำหรับท่อเหล็กไร้รอยต่อได้ มีวิธีการขยายตัวด้วยความร้อนของท่อเหล็กอยู่ 3 วิธี ได้แก่ การรีดเฉียง การดึง และการดัน วิธีการทั้งสามนี้เริ่มต้นในทศวรรษ 1930 การรีดเฉียงและการดึงจำเป็นต้องให้ความร้อนแก่ท่อเหล็กทั้งท่อก่อนที่จะทำการขึ้นรูป ในขณะที่การดันไม่จำเป็นต้องให้ความร้อนแก่ท่อเหล็กทั้งท่อ
เครื่องขยายแบบรีดเฉียง
กระบวนการขยายท่อด้วยการรีดเฉียงมีดังนี้: วัสดุท่อที่ถูกทำให้ร้อนจะถูกลำเลียงไปยังเครื่องขยายท่อด้วยการรีดเฉียงเพื่อทำการขยาย เครื่องขยายท่อด้วยการรีดเฉียงประกอบด้วยลูกกลิ้งสองตัวที่มีรูปร่างเหมือนกัน แกนของลูกกลิ้งทั้งสองทำมุม 30° กับแนวการรีด และลูกกลิ้งทั้งสองถูกขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์แยกกันเพื่อให้หมุนไปในทิศทางเดียวกัน แท่งดันจะเข้ามามีส่วนร่วมในการเสียรูปในบริเวณการเสียรูปจากการขยาย และท่อเหล็กจะเคลื่อนที่แบบเกลียวในบริเวณการเสียรูป ผนังท่อจะถูกรีดโดยลูกกลิ้งและแท่งดัน ทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางการขยายใหญ่ขึ้นและความหนาของผนังบางลง แรงตามแนวแกนของแท่งดันจะถูกรับโดยก้านดัน ซึ่งสามารถติดตั้งได้ทั้งด้านทางเข้าหรือด้านทางออก การขยายท่อด้วยการรีดเฉียงสามารถผลิตท่อเหล็กที่มีความหนาของผนัง 6 ถึง 30 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกสูงสุด 710 มม. ข้อเสียคือจะมีรอยเกลียวเหลืออยู่บนพื้นผิวด้านในและด้านนอกของท่อเหล็ก ซึ่งลดคุณภาพของพื้นผิวลง ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องติดตั้งเครื่องปรับระดับและเครื่องกำหนดขนาด เครื่องขยายท่อประเภทนี้มีขนาดใหญ่ ต้นทุนการลงทุนสูง มีข้อจำกัดบางประการเกี่ยวกับชนิดท่อ และไม่สามารถผลิตท่อผนังหนาได้
เครื่องขยายภาพวาด
การดึงขยายเป็นวิธีการผลิตที่มีกำลังการผลิตต่ำ แต่ยังคงใช้กันอยู่เนื่องจากอุปกรณ์และกระบวนการที่ไม่ซับซ้อน และการทำงานด้วยเครื่องจักรที่ง่าย เครื่องดึงขยายสามารถใช้ได้ทั้งการดึงเย็นและการดึงร้อน เมื่อปริมาณการขยายตัวไม่มาก และต้องการปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกล รวมถึงความแม่นยำของขนาดของท่อเหล็ก การดึงเย็นสามารถนำไปใช้ได้ ขั้นตอนการดึงร้อนของท่อเหล็กประกอบด้วย การให้ความร้อนแก่วัสดุท่อ การขยายปลายท่อ การขยายและการดึง การยืด การตัดหัวและท้าย และการตรวจสอบ อัตราการขยายตัวของการให้ความร้อนแต่ละครั้งอยู่ที่ 60-70% และเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดของท่อเหล็กที่สามารถผลิตได้คือ 750 มม. หลักการทำงานหลักของการดึงร้อนคือ การใช้ปลั๊กกลุ่มหนึ่ง (โดยทั่วไป 1-4 ตัว) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ สอดเข้าไปและผ่านตลอดความยาวของรูภายในของท่อเหล็ก ทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็กขยายตัว ความหนาของผนังลดลง และความยาวสั้นลงเล็กน้อย เครื่องมือหลักของเครื่องขยายท่อแบบดึงขึ้นรูป ได้แก่ ปลั๊กขยาย ปลั๊กขยาย และแท่งดัน ข้อดีคือ อุปกรณ์ไม่ซับซ้อน ใช้งานสะดวก เรียนรู้ได้ง่าย สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ได้หลากหลายชนิดและขนาด และยังสามารถผลิตท่อเหล็กรูปทรงสี่เหลี่ยมและรูปทรงพิเศษอื่นๆ ได้อีกด้วย ข้อเสียคือ วงจรการผลิตยาวนาน ผลผลิตต่ำ และสิ้นเปลืองเครื่องมือและโลหะสูง
ตัวขยายแบบกด
หลักการทำงานของเครื่องขยายแบบดันคือ การวางท่อเหล็กดิบไว้ในขดลวดเหนี่ยวนำความถี่ปานกลาง หลังจากได้รับความร้อนจากการเหนี่ยวนำความถี่ปานกลางแล้ว ลูกสูบกระบอกไฮดรอลิกหรือหัวดันของเครื่องกว้านจะเคลื่อนที่เพื่อดันส่วนท้ายของท่อเหล็กให้ผ่านแกนหมุนรูปกรวยที่ยึดอยู่กับที่จากหัวท่อตามลำดับ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการขยาย เมื่อส่วนท้ายของท่อเหล็กถูกดันเข้าไปในแกนหมุนแล้ว จะมีการเพิ่มท่อเหล็กใหม่เข้าไปด้านหลัง หลังจากที่หัวดันกลับมาแล้ว มันจะดันส่วนท้ายของท่อเหล็กใหม่ต่อไป หัวของท่อเหล็กใหม่จะดันส่วนท้ายของท่อเหล็กก่อนหน้าผ่านแกนหมุน ทำให้การขยายท่อเหล็กเสร็จสมบูรณ์ เนื่องจากเฉพาะส่วนที่เสียรูปของท่อเหล็กเท่านั้นที่ได้รับความร้อน ท่อเหล็กที่เสียรูปจึงงอได้ง่าย และความหนาของผนังและความยาวของท่อที่ขยายได้มีข้อจำกัด ข้อดีของเครื่องขยายแบบดันคือ อัตราการกู้คืนโลหะสูง อุปกรณ์ไม่ซับซ้อน และใช้พลังงานต่ำ ข้อเสียคือ ความสม่ำเสมอของประสิทธิภาพในแนวยาวของท่อเหล็กค่อนข้างต่ำ และประสิทธิภาพการผลิตต่ำ เนื่องจากต้นทุนการลงทุนต่ำ จึงมีการสร้างเครื่องจักรประเภทนี้ขึ้นใหม่จำนวนมากในภาคเหนือของประเทศในช่วงไม่นานมานี้ ปัจจุบันกระบวนการขยายตัวแบบดันขึ้นด้านบนสามารถผลิตท่อเหล็กที่มีความหนาของผนัง 6 ถึง 30 มิลลิเมตร และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกสูงสุด 860 มิลลิเมตรได้