نحوه شکل دهی فولاد

شکل دهی فولاد، زیر مجموعه ای از ساخت، شامل تغییر شکل فلزات در حالی که هنوز در حالت جامد هستند. فرآیند شکل دهی با بهره گیری از پلاستیسیته برخی فلزات، این امکان را فراهم می کند تا یک قطعه جامد از فلز را از شکل فعلی به شکل مورد نظر منتقل کنیم. فرآیند شکل ‌دهی فلز این کار را بدون ذوب کردن مواد انجام می‌ دهد، بنابراین از هرگونه مشکل احتمالی در کار با فلز مذاب یا یکپارچگی محصولات قالب‌گیری شده جلوگیری می‌کند.

جهت اطلاع از قیمت فولاد mo40 کلیک نمایید.

مقایسه کار گرم و کار سرد در شکل دهی فولاد

در حالی که کار گرم فلز را بالاتر از دمای تبلور مجدد آن تغییر شکل می دهد، کار سرد در زیر آن انجام می شود. کار گرم معمولاً در دماهای بالاتر از 60 درصد نقطه ذوب فلز (در مقیاس کلوین) است. بالاتر از دمای تبلور مجدد، دانه های فلزی که در اثر فرآیند های قبلی اعمال شده روی آن تحت فشار قرار می گیرند، دوباره ذوب می شوند و به دانه های بدون تنش جدیدی تبدیل می شوند که انعطاف پذیرتر و سخت تر هستند. این باعث می شود فلز راحت تر شکل بگیرد.

کار سرد معمولاً برای اکثر فلزات در دمای اتاق یا کمی بالاتر انجام می شود. تا زمانی که دمای کار کمتر از دمای تبلور مجدد فلز باشد، به عنوان کار سرد شناخته می شود.

دماهای درگیر در این فرآیندها ثابت نیستند: آنها از فلزی به فلز دیگر متفاوت هستند. در برخی موارد، دمای اتاق ممکن است به معنای شرایط کاری گرم باشد.

مزایا و معایب کار گرم

کار گرم برای مواقعی که به مقدار زیادی تغییر شکل نیاز است، بهترین است. برای تشکیل فلز گرم به نیروی کمتری نیاز است و شکل دهی گرم به فلز اجازه می دهد بسیار بیشتر از شکل دهی سرد کشیده شود. علاوه بر این، فلز را سخت نمی کند، که به فلز اجازه می دهد شکل پذیری خود را حفظ کند. کار گرم معایبی دارد، با این حال، از جمله سطح خشن تر، ابعاد کمتر دقیق، و عمر ابزار کوتاه تر.

جهت اطلاع از قیمت فولاد 1.2344 کلیک نمایید.

مزایا و معایب کار سرد

برخلاف کار گرم، کار سرد انرژی بیشتری می گیرد اما محصولات قوی تری ایجاد می کند. کار سرد تلرانس های نزدیک تر، روکش سطحی خوب را فراهم می کند و پس از آن به حداقل ماشینکاری نیاز دارد. این روش همچنین استحکام و سختی بیشتری را در اثر سخت شدن کرنش در فلز ایجاد می کند و روشی که شکل دهی سرد بر جریان دانه فلز تأثیر می گذارد می تواند برای کاربردهای خاصی مفید باشد. از آنجایی که شکل‌دهی سرد نیز به کوره یا سوخت نیاز ندارد، به سازنده اجازه می‌دهد در هزینه‌ها صرفه‌جویی کند.

در حوزه‌ی مهندسی و فناوری‌های ساخت و تولید، دستگاه‌های برش نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند.

یکی از این دستگاه‌ها، دستگاه اره است که در انواع مختلف و برای کاربردهای متنوع طراحی و تولید می‌شود. از جمله دستگاه‌های اره، نوع نواری آن با تیغ اره نواری شناخته می‌شود که به دلیل دقت و کارایی بالا در برش مواد، به ویژه فلزات، مورد توجه قرار دارد.

در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های قابل توجهی در زمینه‌ی خدمات برش لیزر استیل و دیگر فلزات رخ داده است. فناوری برش لیزر با استفاده از پرتوهای متمرکز لیزر، قادر به ایجاد برش‌های دقیق و تمیز در ورق‌های فلزی است. این روش نه تنها در صنایع خودروسازی و هوافضا، بلکه در تولیدات دقیق مانند ابزارهای پزشکی نیز کاربرد فراوان دارد. برش لیزری استیل به دلیل مقاومت و سختی بالای این فلز، نیازمند دقت و تکنولوژی پیشرفته‌ای است که از طریق دستگاه‌های لیزری مدرن تأمین می‌شود.

خدمات برش لیزر فلزات به عنوان یکی از روش‌های پیشرفته در تولید قطعات فلزی، امکان ایجاد اشکال پیچیده و دقیق را بدون ایجاد تنش‌های حرارتی و مکانیکی بر روی قطعه فراهم می‌آورد. این خدمات شامل برش انواع فلزات مانند استیل، آلومینیوم، مس و برنج می‌باشد. دستگاه‌های برش لیزری مدرن با استفاده از کنترل‌های کامپیوتری (خدمات برش CNC) قادر به انجام برش‌های پیچیده و دقیق با سرعت بالا هستند.

در نتیجه، ترکیب استفاده از تیغ اره نواری در دستگاه اره و بهره‌گیری از خدمات برش لیزر فلزات، امکان تولید قطعات با کیفیت بالا و دقت بی‌نظیر را فراهم می‌سازد. این ترکیب نوآورانه نه تنها به افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها کمک می‌کند، بلکه به توسعه‌ی محصولات جدید و پیچیده در صنایع مختلف نیز می‌انجامد.

با این حال، از آنجایی که فلز به صورت سرد کار می‌شود، برای شکل ‌دهی آن به قدرت بیشتری نیاز است، و میزان شکل‌دهی که می‌توان انجام داد به لطف سخت شدن کرنشی که اتفاق می‌افتد، محدود است. علاوه بر این، فولاد سرد کار شده را نمی توان به آسانی فلز کار شده گرم تغییر شکل داد.

جهت اطلاع از قیمت فولاد spk کلیک نمایید.

فرآیند های شکل دهی فولاد

اکثر روش‌های شکل‌دهی را می‌توان در دمای سرد یا گرم، بسته به اثرات مورد نیاز، انجام داد. با این حال، در حالی که برخی از فرآیندها به قطعات کار حجیم (مانند میلگرد ها) متکی هستند، برخی دیگر از ورق یا صفحه برای ایجاد یک محصول نهایی استفاده می کنند.

جهت اطلاع از قیمت فولاد ck45 کلیک نمایید.

انواع شکل دهی فولاد

شکل دهی فله فلز شامل موادی با نسبت سطح کم به حجم است، مانند میله ها، لوله ها یا بیلت ها. شکل دهی فله شامل تکنیک هایی مانند رول شکل دهی، آهنگری، اکستروژن، ریخته گری و کشش است.

نورد شامل ارسال استوک فلزی از طریق مجموعه‌ای از غلتک‌ها است که استوک اصلی را تغییر شکل داده و آن را به شکل مورد نیاز در می‌آورد. ورق، نوار، ریل و سایر اشکال مشابه را می توان با نورد تولید کرد. این روش تحمل های محکم و قابل تکرار، فلز با استحکام بالا و ضایعات کم یا بدون تولید می کند.

آهنگری از پرس ها، چکش ها و سایر دستگاه های فشرده سازی برای شکل دادن به استوک فلزی استفاده می کند. قطعات ساخته شده توسط فرآیند آهنگری سرد اغلب به عنوان قطعات سر سرد شناخته می شوند. فورجینگ که اغلب برای کاربردهای هوافضا و خودرو استفاده می شود، مزایای اصلی فورجینگ از میزان کم خدمات ثانویه مورد نیاز و استحکام و سختی محصول نهایی ناشی می شود.

جهت اطلاع از قیمت فولاد آلیاژی کلیک نمایید.

اکستروژن فرآیندی است که در آن استوک از درون یک قالب عبور می کند و به صورت لوله ای با سطح مقطع تقریباً یکسان با قالب ظاهر می شود. روش شکل دهی به اشکال توخالی بدون جوش درز و همچنین مقاطع پیچیده اجازه می دهد.

ریخته گری با ریختن فلز مذاب در قالب یا قالب انجام می شود. مزایای آن مربوط به قطعات پیچیده و طیف وسیعی از آلیاژهایی است که می توان برای آن استفاده کرد.

طراحی شبیه اکستروژن است، با این تفاوت که قطعه کار کشیده می شود، نه از طریق قالب. در حالی که طراحی روی قطعات ضخیم ‌تر فولاد انجام می‌شود، نباید آن را با کشیدن عمیق اشتباه گرفت، که فرآیندی است که برای ورق فلز اعمال می‌شود.

جهت اطلاع از قیمت روز میلگرد mo40 کلیک نمایید.

انواع شکل دهی ورق فولاد

شکل دهی ورق فلزی از فرم های فلزی با سطح بالایی مانند صفحات و ورق برای شکل دادن به محصولات استفاده می کند. این می تواند شامل کشیدن عمیق، خمش، برش و مهر زنی باشد.

طراحی عمیق شامل کشیدن صفحه یا ورق به شکل مورد نیاز است تا جایی که نتیجه نهایی دارای ارتفاعی برابر یا بزرگتر از عرض آن باشد. این روش برای محصولات پیچیده هندسی و همچنین تولید سریع خوب است.

خمش شامل تغییر شکل فلز حول یک محور خطی است و معمولاً از طریق ترمز فشاری انجام می شود. خمش تنش پسماند کمتری نسبت به شکل دهی رول ایجاد می کند.

مهر زنی از یک پرس برای ایجاد فرورفتگی هایی به شکل دلخواه در فلز استفاده می کند. این روش برای حجم های بالاتر از جمله قطعات پیچیده در بازه های زمانی کوتاه خوب است. همچنین می تواند محصولات ثابت و بدون تغییر تولید کند.

جهت اطلاع از قیمت ورق mo40 کلیک نمایید.

ابزار شکل دهی فولاد

به لطف طیف گسترده ای از فرآیندهای شکل دهی فلز، تعداد زیادی ابزار برای شکل دهی فلز استفاده می شود. برخی از اساسی ترین عبارتند از:

پرس، که مهر و موم ایجاد می کند. فلز شکل را با خرد کردن آن بین بالا و پایین فشار می دهد (پایین آن را تخت می نامند). آنها در انواع مکانیکی، هیدرولیک و پنوماتیکی هستند.

خم کن ها بسته به اینکه فلز از ورق یا مواد حجیم باشد، انواع مختلفی دارند. ترمزهای فشاری با فشار دادن ورق به پایین در قالبی با بلوک قالب، خمیدگی های V و U شکل در ورق فلزی ایجاد می کنند. همچنین تجهیزات خمش لوله و میله در انواع دستی و ماشینی وجود دارد.

ماشین‌های رول‌سازی با قرار دادن آن بین دو غلتک، فلز را صاف و نازک می‌کنند و اغلب برای پیچاندن آن به صورت کلاف استفاده می‌شوند. ماشین‌های رول‌ فرمینگ بسته به نیاز می‌توانند انواع مختلفی داشته باشند، از جمله ماشین‌هایی که می‌توانند چندین قطعه کار را پردازش کنند یا دارای چندین مجموعه غلتک برای یک قطعه هستند.

قالب ها شکلی برای شکل دادن به فلزات خام هستند. قالب ها علاوه بر استفاده برای مهر زنی و خم شدن، برای کشیدن و اکستروژن نیز استفاده می شود، زیرا فلز برای شکل دهی از میان آنها کشیده یا فشار داده می شود.

اکسترودرها فلز را از طریق قالب برای شکل دادن و تقویت آن وارد می کنند. اکسترودرها می توانند از روش های مستقیم، غیر مستقیم، هیدرواستاتیک، جانبی یا ضربه ای برای اکسترود فلز استفاده کنند.

برخلاف اکسترودرها، ماشین‌های کشش فلز را از داخل قالب‌ها می‌کشند یا صفحاتی را برای نازک شدن و تقویت آن می‌کشند. از نیمکت های ترسیمی نیز برای فرآیند ترسیم استفاده می شود.

جهت اطلاع از خرید فولاد کلیک نمایید.

کاربردهای شکل دهی فولاد

شکل دهی فلز برای تولید انواع محصولات از جمله لوله، لوله، ورق فلزی، بست و سیم استفاده می شود. بسیاری از اشیای فلزی که در زندگی روزمره با آنها مواجه می شویم، از کتیبه بند انگشتی گرفته تا کشو فایل، احتمالاً توسط یک یا چند عملیات شکل دهی فلز تولید شده اند. شکل‌دهی فلزات صنعتی معمولاً در بخش‌های مختلف از جمله صنعت خودروسازی استفاده می‌شود که از شکل‌دهی فلزی برای چارچوب درها و سپرها استفاده می‌کند. همچنین در هوافضا استفاده می شود، که فلز را برای قطعات موتور، تیغه ها و قطعات ساختاری تشکیل می دهد. فلز همچنین برای مقاصد معماری مانند قالب گیری تزئینی یا قطعات سقف شکل می گیرد.

نتیجه

شکل دهی فلز به عنوان یک فرآیند دارای چندین مزیت است، از جمله سرعت تولید سریع، وام دادن به محصول نهایی خواص مکانیکی بهتر و جلوگیری از اتلاف در مواد خام. با این حال، این تنها یک دسته از فرآیندهای تولید است.