شکل‌دهی فلزات در صنایع چجوری انجام میشود؟ امروز در این مقاله از سایت مجوعه صنایع فلزی مدرن می‌خواهیم درباره انواع روش خمکاری در صنایع مختلف صحبت کنیم. پس با ما همراه باشید.
بیشتر بخوانید: جوشکاری آرگون
امروزه با توجه به استفاده از فلزات در طیف گسترده‌ای از صنایع، آگاهی از فرایندهای شکل‌دهی فلزات در صنایع برای تولید قطعات با کیفیت و مناسب ضروری به نظر می‌رسد. شکل‌دهی فلزات بسیاری از فرایندها نظیر برش، خمکاری، براده‌برداری را شامل میشود. به طور کلی شکل‌دهی فلزات به دو دسته تقسیم میشود:
1- تغییر شکل توده‌ای
- نورد
- آهنگری
- اکستروژن
- مفتول کششی و میله کششی
-
فرآیندهای شکل دهی توده‌ای:
اولین روش شکل‌دهی فلزات در صنایع، شکل‌دهی توده‌ای است. این فرآیند شامل تغییرات چشم‌گیر در شکل قطعه فلزی است. در فرآیند شکل دهی توده‌ای نسبت سطح به حجم کار کم است و معمولا قطعه خام مورد استفاده به شکل استوانه یا مکعب مستطیلی است. تغییر شکل توده ای خود شامل چهار زیر شاخه است، نورد، آهنگری، اکستروژن، مفتول کشی و میله کشی.
بیشتر بخوانید: روشهای خمکاری قطعات فلزی
-
فرآیندهای نورد:
فرآیند نورد یکی از روشهای متداول برای شکل‌دهی فلزات در صنایع است. در این فرآیند قطعات فلزی از بین دو استوانه به صورت غلتک عبور داده میشود و فشرده میشود و طولشان افزایش میابد. محصول تولیدی فرآیند نورد ممکن است دیگر نیازی به تغییر نداشته باشد یا فقط قسمتی از چرخه تولید قطعات فلزی باشد و بعد از عبور از مرحله نورد وارد مرحله‌ی دیگری شود. فرایند نورد به دو حالت نورد سرد و گرم تقسیم میشود.
-
نورد گرم:
در حالت نورد گرم به دلیل گرم شدن فلزات (تا دمایی بیشتر از دمای تبلور مجدد) امکان شکل دهی راحت‌تر میشود اما نیازمند دقت بالایی است. معایبی نظیر امکان اکسید شدن فلزات در دمای بالا و افزایش امکان اصطحکاک به دلیل دمای بالا در این روش وجود دارد. میزان کاهش ضخامت در فرآیند نورد وابسته میزان اصطحکاک بین فلز و غلتک است. در این فرآیند میزان استحکام قطعه خروجی به دلیل تبلور مجدد کمی کاهش میابد.
-
نورد سرد:
این فرایند برای تولید ورقه و تسمه در دمای اتاق انجام میشود. مقاومت قطعه خروجی برخلاف نورد گرم افزایش میابد و محصولات نهایی تا حدودی پرداخت شده هستند. در روش نورد سرد به دلیل عدم وجود گرما فلزات اکسید نمی‌شود و روغن کاری ساده‌تر است. باید توجه داشت که فرآیندهای نورد سرد و گرم هر دو مربوط به کاهش ضخامت ورقه های فلزی هستند و فرآیند سرد در ادامه فرآیند گرم انجام می‌پذیرد. در فرایند نورد سرد با کاهش دما حجم فلز هم کاهش میابد و و برخلاف نورد گرم ورقه فلزی قابل کنترل‌تر است.
-
فرایند آهنگری:
شکل‌دهی فلزات در صنایع بوسیله نیرو فشاری که از طریق چکش یا قالب به قطعه وارد میشود آهنگری یا فورجینگ نامیده میشود. در فرایند آهنگری قطعات مستحکم و باکیفیت با حداقل میزان ضایعات تولید میشود. طی این فرآیند به دلیل تغییرات ساختار داخلی فلز که ناشی از فشار وارده است ویژگی‌های مکانیکی قطعه بهبود میابد. در گذشته آهنگری فقط به روش سرد انجام می‌گرفته است ولی امروزه در هر دو حالت سرد و گرم انجام می‌گیرد. لازم به ذکر است که تجهیزات مورد استفاده در فرآیند آهنگری بسیار گران قیمت هستند، اما به دلیل کم بودن ضایعات نهایی صرفه جویی زیادی در ماده و انرژی صورت می‌پذیرد.
بیشتر بخوانید: جوشکاری ورق گالوانیزه
-
فرآیند اکستروژن:
اکستروژن نیز یک از روش‌هایی است که در آن برای تغییر شکل فلزات از نیروی فشرده شدن استفاده میشود. سطح فلزی با نیروی مکانیکی یا هیدرولیکی به درون قالب فشرده میشود و در نهایت به شکل قالب مورد استفاده در می‌آید. در این فرآیند نیروی کششی وجود ندارد بنابراین فلز بدون پاره شدن متغییر شکل می‌دهد. اگر این فرآیند در دمایی زیر دمای تبلور مجدد انجام شود سطح فلز اکسید نشده و خواص مکانیکی مطلوبی ایجاد میکند.
-
فرایند مفتول کششی و میله کششی:
یکی دیگر از روشهای شکل‌دهی فلزات در صنایع فرآیند کاهش قطر سیم و مفتول فلزی طی فرآیند کشش مفتول کشی یا کشش سیم می‌گویند. در این روش شکل دهی فلزات، فلز درون قالب بوسیله نیروی کششی خارج میشود. قطر مفتول حاصل از فرآیند سیم کشی یک سانتی متر می‌باشد و برای تولید سیم استفاده میشود. مفتول کشی معمولا به صورت سرد انجام میشود اما در صورت نیاز ممکن است در حالت گرم نیز صورت بگیرد.
محصول نهایی فرایند نورد و اکستروژن لوله و استوانه‌‌هایی است که طی فرآیند میله‌کشی قطر آن کم میشود و بعد از پرداخت به محصول نهایی تبدیل می‌شوند. فرآیند میله کشی به چهار روش انجام میشود:
کشش لوله بدون توپی، کشش لوله با توپی ثابت، کشش لوله با توپی شناور، کشش لوله بوسیله سمبه
2-تغییر شکل ورق کاری:
دومین روش شکل‌دهی فلزات در صنایع، تغییر شکل ورق کاری است. به فرآیند شکل دهی به ورقه‌های فلزی، ورق کاری گفته میشود. قطعات خام مورد استفاده در این روش دارای نسبت سطح به حجم بالایی است. این نسبت سطح به حجم یکی از وجوه تمایز این روش نسبت به روش شکل دهی توده‌ای است. برشکاری و شکل‌دهی جزو فرآیندهای تغییر شکل ورق کاری می‌باشند. به فرآیند ورقکاری پرس‌کاری نیز می‌گویند که علت نام‌گذاری این امر استفاده از دستگاه‌های پرس طی فرآیند است. ورق کاری بوسیله پانچ (نری) و قالب (مادگی) انجام میشود.
بیشتر بخوانید: انواع روشهای برشکاری فلزات
تغییر شکل ورقکاری به روشهای زیر انجام میشود:
- خمکاری
- کشش عمیق
- برش
-
فرآیند خمکاری:
تغییر شکل ورقه‌های فلزی بدون برش و ایجاد شکستگی در ورق فلزی خمکاری نامیده میشود. در این روش با اعمال نیروی فیزیکی ورقه فلزی زاویه‌دار میشود و به شکل دلخواد درمی‌آید. از این روش برای تولید نبشی و ناودانی استفاده میشود. خمکاری انواع مختلفی نظیر مکانیکی، پنوماتیک، هیدرولیک و CNC دارد.
بیشتر بخوانید: CNC و کاربردهای آن
-
فرآیند کشش عمیق:
در این روش ورقه‌ی فلزی بوسیله یک سنبه به درون قالب فشرده میشود. در این روش هر دو طرف یا یک طرف بوسیله قالب پوشانده نمی‌شود و آزاد است. درنتیجه فشار وارد شده به ورقه فلزی و کشش حاصل از آن ورقه تغییر شکل می‌دهد. محصول تولید شده نهایی فنجانی شکل است. این فرآیند می‌تواند یک یا چند مرحله‌ای باشد. در کشش عمیق کنترل جریان ورق برای جلوگیری از چین خوردگی یا پاره‌شدگی بسیار مهم است. بنابراین برای محاسبه میزان فشار وارده آزمایش‌هایی صورت می‌گیرد.
-
فرآیند برش:
فرآیند برش نسبت به روشهای قبلی گفته شده کمی متفاوت‌تر است و شاید از برخی جهات در دسته فرآیندهای شکل دهی قرار نگیرد. از آنجایی که تغییر شکل بسیاری از قطعات بوسیله این فرآیند صورت می‌گیرد میتوان آن را جزو روشهای شکل دهی فلزات بر شمرد. در این روش ورقه‌های فلزی بوسیله قالب و پانچ برش داده شده و به شکل نهایی خود در می‌آیند.
بیشتر بخوانید: برش لیزری چگونه کار میکند
روشهای مختلف شکل‌دهی فلزات در صنایع در بالا توضیح داده شده است و انتخاب بهترین روش برای تغییر شکل وابسته به نوع خواص ماده مورد استفاده و شکل نهایی مورد نظر کاملا متفاوت است.
امیدواریم از خواندن مقاله انواع روش خمکاری در صنایع رضایت داشته باشید.
در ادامه نظرات خود را برای ما قرار دهید.
