شکل دهی استیل

آشنایی با فرایندهای شکل دهی ورق استنلس استیل

شکل دهی ورق‌های استیل در صنایع و تولیدات کوچک و بزرگ به کار می‌رود؛ برای ساخت و تولید جعبه‌ کمک‎های اولیه گرفته تا بدنه خودروها و ماشین آلات سنگین. هر چیزی که از ورق‌های استیل ساخته شده از فرایند شکل دهی هم عبور کرده تا به ابزاری کاربردی تبدیل شود. در گذشته شکل دهی به ورق استیل، به دلیل کمبود تجهیزات و فناوری یا محدود  بودن دانش فنی انسان، کار بسیار سختی بود. با پیشرفت علم و فناوری و به کارگیری آن در صنعت این مشکل تا حد زیادی حل شده است. در حال حاضر تکنیک‎ها و روش‎های زیادی برای شکل دهی به ورق استیل وجود دارد. 

استیل+توان فلز

شکل دهی فلزات چیست؟

شکل دادن به ورق استیل به فرایندی گفته می‌شود که طی آن شکل یا فرم ورق را تغییر داده و به شکل و قالب دلخواه و موردنظر درمی‌آورند. ابتدا ورق‌های استیل را بر اساس طرح اولیه محصول نهایی برش داده و با یکی از روش‎های شکل دهی، صفحه‎ی فلزی را به شکل موردنظر تبدیل می‎کنند. امروزه از روش‌های گوناگونی برای شکل دهی به فلزات استفاده می‌شود. در مصارف صنعتی و تجاری از روش‌هایی مانند نورد، اکستروژن (برون ریزی) پرس یا فشار، کشش، آهنگری و... استفاده می‌کنند. هر یک از این روش‌ها با توجه به نوع کاربرد یا جنس فلز و هدف از شکل دهی با دیگری فرق دارد. در ادامه به صورت مختصر به معرفی آن‌ها می‌پردازیم. 
در روش رایج و مرسوم نورد شکل فلز را با عبور دادن از بین غلتک‎ها تغییر می‌دهند. در روش آهنگری یا متالورژی با استفاده از نیروی فشار و طبق درجات دمایی گوناگون به ورق‌های فلزی شکل می‌دهند. اکستروژن هم روش جدیدی است در شکل دادن به فلزات به کار می‌رود و فلز با فشار شدید از روزنه‎ی قالب برای تغییر شکل عبور داده می‌شود. در فرایند فرم دهی به فلزات می‎توان با استفاده از نیروی کششی، فلز را از قالب عبور داد. 
همه این روش‌ها برای مصارف و تولیدات صنعتی کاربرد دارند اما  فرایند و عملیات خم کاری و شکل دادن به فلزات با استفاده از دستگاه‌های ترمز پرسی یا پرس برک یکی از روش‎های رایج و معروف در صنعت شکل دهی فلزات است. 

خم کاری ورق‎های فلزی

خمکاری یکی از معروف‌ترین روش‌های شکل دهی فلزات به شمار می‌رود. طی این فرایند ورق‌های فلزی را  به شکل‎های مختلف مانند U  یا V   تبدیل می‌کنند. برای ایجاد خم در صفحه‎های فلزی از قالب‌های گوناگونی با زاویه و شعاع خم متفاوت استفاده می‌شود. این اندازه‎ها به صورت دقیق و با یک سری محاسبات ریاضی به دست می‌آید. برای تعیین اندازه‌های خم کاری باید به نوع و جنس ورق فلزی و هدف و کاربرد آن در صنایع مختلف توجه کرد.  در واقع خم کاری فرایندی است که در سایر روش‌های شکل دهی نیز به نوعی وجود دارد. طی این فرایند ورق‎های فلزی شکل می‎گیرند بدون اینکه نازک شوند.

چرا شکل دهی به فلزاتی با ابعاد کوچک، کاری چالش برانگیز است؟

برای شکل دهی به کانال‌های فلزی با اندازه‌های کوچک چالش قابل توجهی وجود دارد به همین دلیل سازندگان و تولیدکنندگان از انجام آن سر باز می‌زنند. این مسئله دلایل زیادی دارد؛ یکی از این دلایل این است که تنظیم دستگاه‎های ترمز پرسی برای این هدف، از نظر وقت و هزینه به صرفه نیست. از این رو شکل دهی کانال‌های فلزی با اندازه‎های کوچک با چالش زیادی رو به رو است و باید با نظارت متخصصان این حوزه انجام شود. 
 از طرفی ساختار برخی از کانال‌های فلزی، با ابعاد و اندازه کوچک، به شکلی است که ستون‎ها در مقایسه با پایه طول بیشتری دارند. درنتیجه قبل از اینکه خمش دوم در زاویه 90 درجه تثبیت شود، ستونی که در ابتدا شکل دهی شد به قالب‎ها برخورد می‌کند. سپس فلز به دستگاه ترمز پرسی یا قالب شکل دهی برخورد کرده و در ادامه‎ی آن پایه، ستون یا هر دوی آن‌ها دچار کشیدگی شده و به طرز غیر طبیعی تغییر شکل می‌دهند که در نهایت منجر به از بین رفتن و خراب شدن کانال فلزی خواهد شد. 

راهکار شکل دهی به کانال‎های فلزی در ابعاد کوچک

یکی از راهکارهایی که برای حل این مشکل وجود دارد این است که از قالب‌های سفارشی استفاده شود به عنوان مثال از قالب‌هایی که  به شکل S  هستند یا به قالب زانویی معروفند، استفاده می‎شود. اما این قالب‎ها از نظر اقتصادی به صرفه نیستند.
سازندگان کانال‎های فلزی برای حل این مشکل استفاده از روش خم کاری برگشتی را به عنوان بهترین راه حل ارائه می‎کنند. بر اساس این روش، حالتی به شکل W در قسمت خم شده فلز ایجاد می‌شود. سپس با یک قالب صاف، دوباره به کانال فشار وارد می‌شود تا در نهایت قسمت میانی از شکل و حالت W خارج شده و صاف شود. این تکنیک از برخورد ستون و قالب کانال جلوگیری می‌کند هر چند این روش در صورتی اثربخش است که بنا باشد قسمت‌های کمی از فلز خم شوند. 
از معایب این روش این است که با کاربرد این تکنیک، فلز مسطح و صاف می‌شود و در نتیجه‎ی این فرایند، خطی در قسمت پایین و وسط کانال فلزی ایجاد می‌شود. البته اهمیت این نقص به نوع کاربرد محصول بستگی دارد.  
این روش با توجه به پرس و فشارهای  متعددی که برای اعمال آن‌ها به دستگاه‌های ترمز پرسی یا پرس برک نیاز است، بهینه نیست. علاوه بر آن نیاز به نظارت چندین متخصص و ناظر نیز وجود دارد.  به طور کلی شکل دهی به استیل هایی با ابعاد کوچک همواره مشکلات و موانعی دارد و باید تحت نظارت سازندگان ماهر و متخصص این کار انجام شود.
 

ارسال نظر