نورد چیست ؟ | معرفی نورد گرم و سرد
در صنعت فولاد برای تغییر شکل فلزات از فرایندی به نام نورد استفاده می شود. اگر در حوزه آهن آلات فعالیت می کنید و علاقمند هستید در خصوص نورد و انواع آن اطلاعات بیشتری کسب کنید؛ دعوت می کنیم در ادامه با فولاد نصر آذربایجان همراه باشید.
◾نورد چیست؟
به فرایند تغییر فرم شمش یا ورق فولادی به شکل مورد نظر را « نَوَرد » یا «Rolling » می گویند. نورد به وسیله ی دستگاه نورد انجام می شود و هدف از آن علاوه بر شکل‌دهی قطعات ساختمان سازی مانند تیرآهن، میلگردآجدار، میلگرد ساده، نبشی ، ناودانی ، سپری ، ورق و … پرداخت سطح فلز، حذف نقطه تسلیم و کاهش ضخامت فلز می باشد.
نحوه ی کار دستگاه نورد به این صورت است که ، شمش فلزی با عبور از بین یک یا چند جفت غلتک تغییر شکل می‌دهد. در این دستگاه ، غلتک‌ها خلاف جهت هم و با سرعت یکسان می‌چرخند. و سرعت چرخش رول‌ها از سرعت عبور قطعه اولیه بیشتر است. تنش‌های فشاری که توسط دستگاه نورد به قطعه وارد می‌گردد، منجر به تغییر شکل پلاستیک آن می‌شود. نیروهای اصطکاکی نیز فلز را به فضای خالی بین غلتک‌ها می‌رانند تا طول آن را افزایش و ضخامت آن را کاهش دهد.
پس از اتمام تغییر فرم، محصول نهایی توسط دستگاه‌های برشی خط به طول مورد نظر برش خورده و پس از عملیات تکمیلی و کنترل، بسته‌بندی شده و به انبار حمل می‌شود.
◾اجزا دستگاه نورد
دستگاه نورد دارای بخش های زیر می باشد :
- غلتک ها : این دستگاه دارای دو غلتک استوانه ای است که با نیروی وارده توسط موتور در سمت مخالف نسبت به یکدیگر حرکت می کنند.
- قفسه : غلتک ها در محفظه ای به نام قفسه قرار داده می شوند؛ قفسه ها طبق تعداد قالب و طراحی، انواع مختلفی دارند مانند قفسه دو غلطکی، سه غلطکی، اقماری و …
- یاتاقان ها
- محفظه محافظت از یاتاقان
◾انواع نورد
با توجه به این‌که نورد در چه دمایی انجام شود، این فرآیند انواع مختلفی دارد:
- ▫️نورد گرم : به نوردی که در دمایی بالاتر از دمای تبلور ( بیش از ۱۷۰۰ درجه فارنهایت) انجام شود ؛ نورد گرم می گویند.
- ▫️نورد سرد : فرآیندی که دمای آن کمتر از دمای تبلور فلز (معمولا دمای اتاق) باشد ؛ نور سرد می باشد.
◾نورد گرم چیست ؟
عبور فلز در حالت گداخته از میان دو غلتک برای رسیدن به ضخامت دلخواه با دستگاه نورد گرم انجام می شود.
در فرایند نورد گرم شمش به عنوان قطعه فلزی وارد دستگاه نورد می شود.و پس از گرم شدن برای پیش پردازش ارسال شده و به شکل یک رول صاف درمی‌آید ، سپس در آن دما نگه داشته‌شده و بعد از میان غلتک‌های دستگاه نورد عبور می‌کند. پس از اتمام نورد، قطعه سرد شده و حین این فرآیند کمی انقباض می‌یابد.
خنک شدن محصول پس از فرآیند، اجازه کنترل دقیق شکل نهایی را نمی‌دهد و محصول سرد شده دیگر به راحتی قابل اندازه گیری نخواهد بود؛ بنابراین در صورتی که ابعاد محصول نهایی اهمیت داشته باشد، نباید از نورد گرم استفاده شود. این نورد بیشتر در ساخت میلگرد ،در جوشکاری، ساخت ریل ، آهن و… کاربرد دارد.
در این روش کنترل و تنظیم دما از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. دمای فلز باید به‌طور یکنواخت و در تمام نقاط قطعه، از دمای تبلور مجدد فلز حدود ۵۰ تا ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد بیشتر باشد.
همچنین گسترده‌ترین کاربرد دستگاه نورد به روش گرم، شکل‌دهی و تولید قطعات با ضخامت کم است.
◾مزایای نورد گرم
- محصول تولید شده با نورد گرم قابلیت انعطاف پذیری و شکل گیری بالایی دارد.
- در نورد گرم قطعات با دمای مناسبی سرد شده به همین دلیل خشک یا سخت نمی شوند.
- با این روش محصولاتی با ضخامت خیلی کم می توان تولید کرد.
- محصولات تولید شده با این روش به پرداخت کمتری نیاز دارند و ارزان تر هستند.
- به محض تغییر شکل و اتمام فرآیند، ماده مجددا ساختار میکروسکوپی پیش از نورد را می‌گیرد.
◾معایب نورد گرم
- محصول نهایی ابعاد دقیقی ندارد.
- قرارگیری فلز در دمای بالا، موجب اکسید شدن آن می‌شود.
- ممکن است در برخی دماها خواص ماده تغییر کند. به عنوان مثال، برای فولادها در دمای ۲۵۰ تا ۳۵۰ درجه تردی آبی اتفاق می‌افتد.
- ضریب اصطکاک پس از نورد گرم افزایش می‌یابد.و منجر به ایجاد بافتی خشن در برخی محصولات مثل تیرآ‌هن‌های فولادی می‌شود.
◾نورد سرد
در نورد سرد تغییر شکل فلز در دمای پایین و به جای گرما از تنش مکانیکی برای تغییر شکل فلز استفاده می شود. در این روش، قطعه معمولا در دمای اتاق قرار می‌گیرد. اعمال نیرو در دستگاه نورد سرد، با استفاده از جک‌های هیدرولیکی یا پنوماتیکی انجام می‌شود. جک‌ها از طریق غلتک به ورق‌ها فشار وارد می‌کنند.
به علت مقاومت بالای ورق‌ها در برابر نورد سرد باید از غلتک‌های چهارطبقه دستگاه نورد، برای اعمال فشار استفاده کرد. مقاطع سرد نورد شده که به این روش تولید می‌شوند. در نورد سرد پردازش با دقت بیشتری انجام می شود و ابعاد دقیق تر هستند.دمای محیط نیز کمتر از دمای تبلور مجدد آن می باشد. و کیفیت سطحی محصول نهایی بالا تر است.
از این روش برای تولید قطعات خودروسازی، تجهیزات خانگی ،تجهیزات ساختمانی مانند ورق، تسمه، میله و میلگرد با سطوح فوق‌العاده صاف و ابعاد دقیق استفاده می شود.
◾مزایای نورد سرد
- محصول نهایی ظاهر زیبا و دقیق تری دارد.
- محصول تولید شده تحمل و مقاومت بالایی دارد.
- حمل و نقل و جابه جایی در این روش آسان تر است.
- سطوح قطعات نورد سرد، صاف و یکنواخت هستند.
◾معایب نورد سرد
- نورد سرد فرآیندی گران قیمت است.
- در تولید قطعات با هندسه‌های متفاوت با مشکل روبرو می‌شود.
- برخی قطعات نورد سرد تاب‌خوردگی دارند. علت این امر آزادشدن تنش‌های داخلی به دلیل برش، جوشکاری یا سنباده‌زنی است.
◾مقایسه نورد گرم با نورد سرد
در حالت کلی و با توجه به مزایا و معایب هر کدام از روش های گفته شده می توان نورد سرد و گرم را این چنین مقایسه کرد:
- از لحاظ ظاهری، محصولات نورد سرد کیفیت سطحی بیشتری نسبت به نورد گرم دارند.
- از دستگاه نورد گرم برای تولید قطعات بزرگ استفاده می‌شود؛ در حالی که قطعات نورد سرد ابعاد کوچک‌تری دارند.
- استحکام نمونه‌های نورد گرم شده بالاتر از قطعات ساخته شده با نورد سرد است.
- در نورد گرم نیروی کمتری بر روی قطعه اعمال می‌گردد. در حالی که در نورد سرد فشار بیشتری بر قطعه وارد می شود و مقاومت سطح قطعه در برابر نورد سرد بیشتر است.
- محصولات نهایی نورد گرم نقص ترک کمتری نسبت به نورد سرد دارد.
- انعطاف بیشتر قطعات نورد گرم آن‌ها را برای استفاده در ساختمان‌سازی، جوشکاری، ریل قطار و … مناسب می‌کند.
- کنترل ابعاد در نورد گرم مشکل است؛ به همین علت بر خلاف محصولات نورد سرد، قطعات تولید شده از این روش دقت ابعادی مناسبی ندارند.
- قطعات ساخته شده با نورد گرم قیمت ارزان تری نسبت به قطعات ساخته شده با نورد سرد دارند.
◾سخن آخر
همان طور که اشاره شد برای تغییر شکل فلزات از دو روش نورد گرم و نورد سرد استفاده می شود. در نورد گرم تغییر شکل در دمای بالا و در نورد سرد تغییر شکل در دمای اتاق و با اعمال فشار انجام می شود. همچنین به مزایا و معایب هر کدام از این روش ها اشاره کردیم.
در حالت کلی و با توجه به اطلاعات به دست آمده توصیه می شود زمانی که استحکام و ویژگی‌های مکانیکی اهمیت داشته باشد و ظاهر و دقت ابعادی قطعه چندان مهم نباشد، از قطعات ساخته شده با نورد گرم استفاده شود . در مقابل، زمانی که زیبایی ظاهری و کیفیت سطحی مورد توجه است،بهتر است از محصولات نورد سرد استفاده شود.
همچنین نوع فرآیند نورد روی قیمت ورق دیگر مقاطع فولادی تاثیرگذار بوده و اغلب قطعات تولیدشده به روش نورد سرد قیمت بالاتری دارند.
