تشکیل فلزات به شکل‌های خاص، یک عملیات چالش‌برانگیز است که نیاز به تکنیک‌ها و فرآیندهای پیچیده‌ای دارد. در حقیقت، تولید اشکال متنوع از فلزات از جمله لوله، تیر، و میله‌های کانال، به یک دانش متخصص و تجهیزات پیشرفته نیاز دارد.
دو روش رایج برای تشکیل فلزات در این زمینه اکستروژن و رسم سرد هستند. اکستروژن، یک فرآیند که در آن فلز از یک دیس متحرک عبور می‌کند و شکل دلخواه به خود می‌گیرد، به نسبت سریع و موثر است. این روش برای تولید میله‌های فلزی و اشکال ساده بسیار مناسب است.
از سوی دیگر، رسم سرد یک فرآیند دقیق‌تر و معمولاً برای تولید اشکال با دقت بالا استفاده می‌شود. در این روش، فلز به تدریج به شکل دلخواه خنثی می‌شود و از دیس‌های چندگانه عبور می‌کند. این فرآیند به تولید اشکالی با سطحی صاف و دقت بالا منجر می‌شود.
هر دو این روش‌ها از ابزارهای مشابهی استفاده می‌کنند، اما تفاوت‌های مهمی در اجرا و نتیجه نهایی دارند. بنابراین، قبل از انتخاب و خرید فلز، ضروری است که با این تفاوت‌ها آشنا شده و اطمینان حاصل کنیم که فرآیند مورد نظر با نیازها و استفاده‌های ما سازگار است.
اکستروژن چیست ؟
اکستروژن، یک فرآیند پیچیده شکل‌دهی فلزات است که برای تولید اشکال فلزی با پیچیدگی‌های مختلف به کار می‌رود. در این فرآیند، فلز ابتدا در یک سوی قالب قرار گرفته و محصول نهایی از سوی دیگر قالب برون می‌آید. اکستروژن به عنوان یکی از روش‌های متداول برای ایجاد اشکال فلزی، به ویژه در تولید محصولات از جنس آلومینیوم، به کار می‌رود و مراحل متعددی را دربرمی‌گیرد.
در مرحله ابتدایی، ورق فولادی از طریق مراحل ذوب، جامد شدن، و غلطانیدن شکل می‌پذیرد. سپس، ورق به دمای مناسبی گرم می‌شود تا از قالب بیرون آمده و شکل‌پذیری فلز افزایش یابد، که این حالت دهی را آسان‌تر می‌کند. در ادامه، فشار به ورق بر روی قالب اعمال می‌شود. قالب‌ها به دقت ماشین‌کاری شده‌اند تا اطمینان حاصل شود که محصول اکسترود شده، با کیفیت و با ابعاد قابل قبول از سوی دیگر قالب خارج می‌شود.
در حین ورود فلز به قالب، امکان برش آن به طول‌های مختلف، روکش کشیدن، افزودن دوام، و یا اعمال دیگر روش‌های پس از اکستروژن نیز وجود دارد. این مراحل پس از اکستروژن به کمک ابزارهای مختلف انجام می‌شوند و به تناسب نیازهای محصول نهایی، اقدام به ایجاد تغییرات و بهبودهای لازم می‌شود. اکستروژن با این توضیحات نشان می‌دهد که چگونه یک فرآیند معقول و دقیق می‌تواند به تولید اشکال فلزی با کیفیت بالا و ابعاد دقیق منجر شود.
مزایای استخراج از قالب (اکسترود کردن):
1. در اکسترود، سرعت شکل‌دهی به مراتب بیشتر از رسم سرد است، این به این معناست که فرآیند اکسترود قادر است به سرعت و با کارایی بیشتری محصولات فلزی را شکل دهد نسبت به روش رسم سرد.
2. از نظر اقتصادی، محصولات اکسترود شده به طور کلی بهتر از محصولات مشابه رسم سرد هستند. این امر معمولاً به دلیل کارایی بالاتر و کاهش اتلاف مواد در فرآیند اکسترود اتفاق می‌افتد، که در نهایت به کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری تولید منجر می‌شود.
3. در حین اکسترود، به دلیل شکل‌پذیری بالا و قابلیت تطبیق بهتر با شکل‌های مختلف، کمترین مقدار فلز از دست می‌رود. این ویژگی باعث می‌شود که اکسترود به عنوان یک روش مؤثر برای حفظ مواد و کاهش ضایعات در فرآیند تولید محصولات فلزی مورد توجه قرار گیرد.
4. در فرآیند اکسترود، تغییر شکل بیش از حد پلاستیک نسبت به رسم سرد، به دلیل خصوصیات منحصر به فرد این روش، موجب نگرانی زیادی نمی‌شود. این به این معناست که اکسترود قابلیت تحمل و تغییر شکل‌های پیچیده را با کاهش حداقل اثرات غیرمطلوب بر روی فلز دارد، که این ویژگی اهمیت زیادی در انتخاب روش شکل‌دهی برای محصولات خاص دارد.
فلزاتی که از فرآیند اکسترود شکل گرفته‌اند عبارتند از:
1. لوله‌های مربع، که به عنوان یکی از اشکال مختلف محصولات فلزی شناخته می‌شوند، به وسیله فرآیندهای شکل‌دهی مناسب به شکل مربع درآمده و از آن‌ها برای اهداف متعددی نظیر ساخت و ساز، ساخت و تولید قطعات صنعتی، و حتی در ساختارهای ساختمانی استفاده می‌شود.
2. لوله‌های گرد، به‌طور گسترده در انواع صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. این لوله‌ها با توجه به خصوصیات فرآیند شکل‌دهی، می‌توانند به عنوان تسلیحات ساختمانی، قطعات خودرو، یا حتی در سیستم‌های لوله کشی مورد استفاده قرار گیرند.
3. لوله‌های سفارشی، که از جمله محصولاتی هستند که به‌طور خاص بر اساس نیازها و سفارشات مشتریان تولید می‌شوند. این لوله‌ها با توجه به ویژگی‌ها و ابعاد مورد نظر مشتریان، با استفاده از فرآیندهای شکل‌دهی متنوع تهیه و ارائه می‌شوند.
4. سیم، که به عنوان یک شکل ساده از فلزات معمولاً به بافتهای طولانی و نازک اشاره دارد. این محصول اساساً برای انواع مصارف از جمله تولید ابزار، تسلیحات، یا حتی در صنایع الکترونیک به‌کار می‌رود.
5. میله، که به عنوان یک شاخه از محصولات فلزی با شکل و ابعاد مشخص شناخته می‌شود. این محصولات عمدتاً برای تقویت و ساخت قطعات مکانیکی، مصارف ساختمانی، یا حتی در صنایع انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند. انواع مختلف میله‌ها با استفاده از فرآیندهای متنوع شکل‌دهی می‌شوند تا به نیازهای مختلف بازار پاسخ دهند.
پیشنهاد سایت : آشنایی با انواع سقف کاذب
شکل دهی سرد چیست؟
فرآیند تشکیل سطح سرد، همانند اکستروژن، جهت ایجاد اشکال پیچیده از یک ورق فلزی بهره‌مند است که پیش‌تر شکل‌گرفته باشد. با این وجود، مقداری از تفاوت‌های چشمگیر با اکستروژن وجود دارد. در این روش، گرم کردن (حرارت دادن) بخشی از فرآیند تشکیل سطح سرد نمی‌باشد. به جای اینکه فلز از طریق یک قالب تغذیه شود، از یک سری قالب از طریق فرآیند تشکیل سطح سرد تغذیه می‌شود.
علت این انتخاب به دلیل خاصی است؛ این فلز بدون افزودن گرما، چکش‌پذیری و شکل‌پذیری کمتری از خود نشان می‌دهد. تعداد و نوع قالب‌های مورد استفاده برای یک ورق از پیچیدگی و ضخامت شکل نهایی آن بستگی دارد. بعد از کشیده شدن ورق به شکل و اندازه‌ای مناسب، برای مراحل پس‌پردازش آماده می‌شود.
فرآیند تشکیل سطح سرد عمدتاً برای شکل‌دهی فولاد و فولاد ضدزنگ به‌کار می‌رود، اما می‌توان از آن برای تشکیل آلومینیوم نیز استفاده کرد. یک نکته حیاتی در این فرآیند، توجه به این نکته است که فلز در حال شکل‌گیری تغییر شکل پلاستیکی را طی می‌کند. بنابراین، حتماً باید مراقب باشیم که از تغییر شکل زیاد پلاستیک جلوگیری شود؛ زیرا این امر ممکن است به پارگی یا شکستن فلز در محصول نهایی منجر شود.
مزایای شکل‌دهی سرد:
1. این روش، با تحمل ابزاری بسیار محکم، یکی از ویژگی‌های برجسته خود را در ایجاد محصولات فلزی از خود نشان می‌دهد. این تحمل ابزاری بالا، به تداوم فرآیند و امکان تولید قطعات با دقت و دوام بیشتر از سایر روش‌ها امکان می‌دهد.
2. از آنجایی که این فرآیند متنوعی از ابزارها و قالب‌ها را فراهم می‌کند، امکان ساخت اشکال گرد مانند قابلمه، ماهی تابه و سایر ظروف فلزی با استفاده از این روش وجود دارد. این امکان به تولید محصولات با اشکال متنوع و تنوع در طراحی‌ها و ابعاد مورد نیاز مشتریان اجازه می‌دهد.
3. با اجرای صحیح فرآیند، این روش دارای خواص مکانیکی بسیار عالی است. این ویژگی به معنای این است که محصولات حاصل از این فرآیند، تحت تأثیر نیروها و فشارهای مختلف، مقاومت و پایداری بالایی را از خود نشان می‌دهند. این مزیت باعث می‌شود که این روش به عنوان یک انتخاب مطمئن و موثر در تولید قطعات با خواص مکانیکی مطلوب شناخته شود.
شکل‌دهی سرد فلزات به عنوان یک فرآیند پرکاربرد و گسترده در صنعت، می‌تواند به تولید نمونه‌های متنوعی از فلزات منجر شود. در این راستا، نمونه‌هایی از فلزات حاصل از شکل‌دهی سرد عبارتند از:
1. لوله‌های مربعی:
لوله‌های مربعی که از طریق این فرآیند شکل‌گیری می‌کنند، به عنوان یک ساختار استوانه‌ای با شکل مربع در بخشهای خود شناخته می‌شوند. این اشکال اغلب در ساختمان‌ها، سیستم‌های لوله‌کشی و دیگر تولیدات صنعتی به کار می‌روند.
2. قوطی‌ها:
قوطی‌ها که از فرآیند شکل‌دهی سرد بهره می‌برند، به عنوان یک ساختار استوانه‌ای با سطح دایره‌ای شکل‌گیری می‌شوند. این قوطی‌ها به طور معمول در بسته‌بندی مواد و مصارف صنعتی به کار می‌روند.
3. میله:
میله‌ها که از این روش تشکیل می‌شوند، به عنوان ساختارهای طولی و استوانه‌ای معروفند. این محصولات عمدتاً در صنایع ساختمانی، ابزارآلات و تجهیزات مکانیکی استفاده می‌شوند.
4. لوله‌های گرد:
لوله‌های گرد، که از این فرآیند بهره‌مند هستند، به عنوان یک ساختار استوانه‌ای با سطح دایره‌ای در بخشهای خود شناخته می‌شوند. این لوله‌ها برای انتقال سیالات، گازها و حتی در ساختارهای ساختمانی به کار می‌روند.
5. تابه‌ها:
تابه‌ها که از این فرآیند ساخت تشکیل می‌شوند، به عنوان ظروف نقره‌ای یا آلومینیومی با سطح دایره‌ای در بخشهای خود معروفند. این محصولات در آشپزخانه‌ها و صنایع غذایی به کار می‌روند.
6. اشکال سفارشی:
این فرآیند قابلیت تولید اشکال سفارشی را نیز دارد که مطابق با نیازها و تقاضاهای مشتریان شکل‌گیری می‌کند. این اشکال مختلف از لحاظ ابعاد و طراحی می‌توانند در صنایع مختلف به‌کار روند.
7. سیم:
سیم‌ها که از طریق فرآیند شکل‌دهی سرد تولید می‌شوند، به عنوان ساختارهای طولانی و نازکی شناخته می‌شوند. این محصولات عمدتاً در حوزه الکترونیک، صنعت برق و اتصالات استفاده می‌شوند.
این نمونه‌ها تنها چند مثال از وسیعی اشکال مختلف فلزات حاصل از شکل‌دهی سرد هستند که به طور گسترده در صنعت به کار می‌روند.
خلاصه :
در این تحقیق، به یکی از جنبه‌های حیاتی صنعت فلزات، یعنی فرآیند شکل‌دهی فلزات، به تفصیل پرداخته شد. همانطور که ذکر شده است، دو روش اکستروژن و فرم‌دهی سرد به‌عنوان دو مهمترین و معمول‌ترین روش حالت‌دهی یا شکل‌دهی فلزات شناخته می‌شوند، که برای فلزات مختلف در صنایع مختلف به کار می‌روند.
فرآیند اکستروژن، یک روش پیشرفته در شکل‌دهی فلزات است که به کمک قالب‌های خاص، فلز را به شکل‌های پیچیده و دقیقی تبدیل می‌کند. این روش به ویژه در تولید اشکال استوانه‌ای و پروفیل‌های متنوعی از جمله لوله‌ها و میله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
همچنین، فرم‌دهی سرد که یک فرآیند کاربردی و گسترده است، از حرارت دادن محدود بهره می‌برد تا فلز به اشکال مختلفی تبدیل شود. این روش، به ویژه برای ایجاد اشکالی مانند قوطی‌ها، لوله‌ها، و اشکال سفارشی به کار می‌رود.
هر یک از این روش‌ها دارای ویژگی‌ها و مزایای خاص خود هستند که با توجه به نوع فلز و نیازهای محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرند. از این رو، فهم عمیق‌تری از این فرآیندها و اطلاعات بیشتر در زمینه شکل‌دهی فلزات، اساسی برای بهبود و بهینه‌سازی فرآیندهای صنعتی می‌باشد.
پیشنهاد سایت : آشنایی با روش‌های تشخیص انواع ورق استیل
