انواع روش های شکل دهی فلزات صنعتی
یکی از مهم ترین مراحل تولید قطعات فولادی مانند انواع تیرآهن، نبشی، ناودانی و.. شکل دهی آنها به روش های مختلف است. از این رو آشنایی کامل با این روش ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اگر شماهم علاقمند هستید در خصوص روش های شکل دهی فلزات اطلاعات بیشتری کسب کنید؛ دعوت می کنیم در ادامه با فولاد نصر آذربایجان همراه باشید.
شکل دهی فلزات چیست؟
شکل دهی یا فرم دهی فلزات به فرایندی گفته می شود که طی آن ماده ی فلز به یک شکل و ساختار جدید با خواص بهینه تبدیل می شود. در این روش مواد اولیه ای مانند اسلب و شمش به انواع مقاطع فولادی مانند تیرآهن ، میلگرد ، نبشی و… تبدیل می شود.
روش های شکل دهی فلزات
در حالت کلی شکل دهی فلزات به دو صورت انجام می شود:
- تغییر شکل در فرایندهای ورق کاری
- تغییر شکل در توده فلز (شکل دهی حجمی)
تغییر شکل در فرایندهای ورق کاری
فرآیند های ورق کاری شامل عملیات‌های شکل دهی و برشکاری بر روی ورق‌ها و تسمه‌های فلزی است. در این فرایندها نسبت سطح-به-حجم فلز خام اولیه زیاد است.
همچنین عملیات ورق کاری همیشه به صورت فرایند کار سرد بوده و معمولاً با استفاده از مجموعه ای از ابزارها به نام «پانچ» و «قالب» انجام می‌شود.
1-خم کاری
به فرایند شکل دادن و زاویه دادن به ورق از طریق تبدیل ورق‌های تخت فلزی به شکل مورد نظر بدون شکست و یا نازک شدن موضعی شدید ورق ” خم کاری” گفته می شود. این روش کاربرد گسترده ای در شکل دهی فلزات گوناگون مانند نبشی و ناودانی های پرسی دارد.
2- برش دادن
در این روش، ورق ها به وسیله ی یک قالب و پانچ ، برش داده می شوند.
3- کشش عمیق
در ورق کاری، منظور از کشش، تبدیل ورق به شکل یک ظرف تو خالی، از طریق کشیدن آن است. به این صورت که یک ورق گیر ورق را نگه می‌دارد تا پانچ آن را بکشد. معمولاً برای تفکیک این عمل از کشش مفتول به آن کشش عمیق می‌گویند.
تغییر شکل در توده فلز (شکل دهی حجمی)
در فرایند شکل دهی حجمی تغییر شکل‌های قابل توجه و تغییرات بزرگ در شکل مشخص می‌شوند که در آن نسبت سطح-به-حجم کار نسبتاً کوچک است. همچنین مقاطع وارد شده به این فرایند شمش‌هایی به شکل استوانه ای و مستطیلی هستند.
این روش شامل فرآیند های آهنگری یا فورجینگ، اکستروژن، نورد و کشش است.
1- آهنگری یا فورجینگ
به فرایند تبدیل ورق فلزی به یک شکل مفید تر از طریق پتک کاری و پرس کاری “آهنگری” گفته می شود.
آهنگری باز از طریق پتک از قدیمی ترین روش های شکل دهی فلزات است. که امروزه با گسترش دستگاها و ماشین آلات آهنگری، قطعه بین دو قالب فشرده و پرس می شود و به شکل قطعه ی نهایی در می آید. از این روش می توان برای ساخت قطعات بسیارکوچک مانند یک مهره تا قطعات بزرگ مانند قطعات کشتی و… استفاده کرد.
2- اکستروژن
یکی از جدید ترین روش های شکل دهی فلزات اکستروژن یا (روزن رانی) است. در این روش، قطعه کار فشرده شده، یا به داخل دهانه قالب فشار داده می شود تا شکل سوراخ قالب را به عنوان مقطع تولیدی آن به خود بگیرد. به طور کلی از این روش برای تولید اشکالی با سطح مقطع نامنظم استفاده می شود. البته که برای تولید میله‌های استوانه‌ای و یا لوله‌های توخالی از جنس فلزات نرم نیز کاربرد دارد.
همچنین فرایند اکستروژن، بسته به تجهیزات مورد استفاده به دو دسته‌ی اصلی اکستروژن مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می‌شود. و بیشترین کاربرد آن در صنعت آلومینیوم می‌باشد.
3- نورد :
امروزه یکی از رایج ترین روش های شکل دهی فلزات نورد می باشد.
فرایند نورد یک فرایند تغییر شکل فشاری است که در آن ضخامت یک تختال یا صفحه فلزی توسط دو ابزار استوانه ای مخالف به نام «غلتک» یا «رول» کاهش می‌یابد. با چرخش غلتک‌ها صفحه به داخل کشیده شده و فشرده می‌شود. از مزایای این روش امکان شکل دهی فلزات در حجم زیاد است.
از روش نورد برای تولید انواع تیرآهن ، میلگرد و نبشی و ناودانی فابریک استفاده می شود.
انواع نورد
نورد گرم : در فرایند شکلدهی فلزات به روش نورد گرم یا همان کار گرم، تغییر شکل در آن درجه حرارت و نرخ کرنش است که تبلور مجدد ماده با ایجاد تغییر شکل به طور همزمان انجام می گیرد.
نورد سرد : به فرایند شکل دهی فلزات در دمای محیط نورد سرد یا کار سرد می گویند.
4-کشش سیم یا روزن رانی
شکل دهی سیم یا روزن رانی، شبیه اکستروژن است، با این تفاوت که قطعه کار از طریق دهانه قالب کشیده می شود تا سطح مقطع قالب را به خود بگیرد.
همچنین تغییر شکل فلزات در دسته بندی های زیر نیز قرار می گیرند.
- فرآیندهای شکل دهی اولیه و ثانویه
- فرآیندهای شکل دهی یکنواخت و غیر یکنواخت
- فرآیندهای شکل دهی تدریجی و پیوسته
- فرآیندهای شکل دهی یک بعدی و دو بعدی
فرایند شکل دهی اولیه : از این روش بیشتر برای تولید مواد اولیه سایر فرآیندها استفاده می شود. شکل دهی به روش کشش،نورد، اکستروژن در این دسته قرار دارند.
فرایند شکل دهی ثانویه : این روش برای شکل دهی قطعات ترکیبی کاربرد دارد.و ماده خام آن عموما از فرآیندهای شکل دهی اولیه به دست می آید. روش های آهنگری و کشش عمیق جزو این گروه هستند.
فرایند شکل دهی یکنواخت : در این روش حالت تنش ثابت است .شکل دهی به روش کشش،نورد، اکستروژن از این دست می‌باشد.
فرایند شکل دهی غیر یکنواخت : در این فرایند حالت تنش به طور پیوسته تغییر می‌کند.شکل دهی به روش آهنگری و کشش عمیق در این دسته قرار دارند.
فرایند شکل دهی یک بعدی : یک صفحه یا خط بین ابزار و قطعه کار وجود دارد و فقط یک حرکت برای ایجاد هندسه موردنظر نیاز است.
فرایند شکل دهی دو بعدی : شکل دهی تدریجی در این دسته قرار دارد.
در این فرایند تنها یک خط تماس بین ابزار و قطعه کار وجود دارد . و ایجاد هندسه موردنظر مستلزم داشتن دو حرکت نسبی است.
سخن آخر
همان طور که قبلا اشاره شد شکل دادن فلزات مهمترین روش ساخت و تولید فلزات است .که به دو صورت کلی ورق کاری و شکل دهی حجمی انجام می شود. ورق کاری شامل روش های برش کاری، خم کاری و کشش عمیق است و شکل دهی حجمی روش های اکستروژن ، آهنگری ، نورد و کشش مفتولی را شامل می شود.
که هر کدام از این روش ها به زبان ساده تشریح شد. همچنین به طور مختصر سایر دسته بندی های ایجاد شده در فرایند شکل دهی فلزات ذکر شد. که با توجه به کاربرد مدنظر، یکی از این فرایند ها انتخاب و برای تغییر شکل فلزات مورد استفاده قرار می گیرد.امیدواریم با مطالعه ی مطالب عنوان شده اطلاعات مفیدی را کسب کرده باشید.
ما در شرکت فولاد نصر آذربایجان به عنوان یکی از بزرگترین واحد های تولیدی مقاطع فولادی از قبیل انواع تیر آهن ، نبشی ، ناودانی ، سپری و… آماده ی ارائه خدمات به شما هموطنان عزیز هستیم. شما مشتریان محترم می توانید جهت مشاوره رایگان و سفارش محصول با شماره 04134329481 تماس حاصل فرمایید. و اقلام مورد نیاز خود را با بهترین کیفیت و مناسب ترین قیمت تهیه فرمایید.
