فرآیند رول فرمینگ برای تولید یک شکل سفارشی و استاندارد مناسب می‌باشد و این روش شکل‌دهی یک فرآیند ساده حتی برای اشکال پیچیده نیز محسوب می‌شود. این فرآیند یک روش قابل اعتماد و اثبات شده برای شکل‌دهی به فلز است که برای کاربردهای مدرن ایده آل می‌باشد. با این حال شما چقدر در مورد تجهیزات مورد استفاده در رول فرمینگ فلز و همه چیزهایی که می‌تواند تولید کند اطلاعات دارید؟ در ادامه سعی خواهیم کرد تا پاسخی جامع و کامل به سوال‌هایتان بدهیم.
*** منظور از رول فرمینگ چیست؟
رول فرمینگ یک عملیات خمش مداوم می‌باشد که در آن نواری از فلز که به طور معمول فولاد یا آلومینیوم پیچ خورده است، از مجموعه‌های غلتک‌ها یا استندهای متوالی عبور می‌کند. هر کدام از غلتک‌ها فقط یک قسمت افزایشی از خمش را انجام می‌دهند تا مشخصات مقطع مورد نظر بدست آید. این دستگاه بصورتی طراحی شده است که به راحتی به مکان‌های مختلف قابل حمل باشد.
رول فرمینگ یک عملیات خمش مداوم می‌باشد که در آن نواری از فلز که به طور معمول فولاد یا آلومینیوم پیچ خورده است، از مجموعه‌های غلتک‌ها یا استندهای متوالی عبور می‌کند. کاربردهای گسترده این فرایند در ساخت انواع ورق های انحنا دار مثل ورق ذوزنقه ای و شادولین و انواع پروفیل های ساختمانی جزو نام آشناترین کاربردهای معمول آنهاست.
*** تاریخچه رول فرمینگ
مفهوم شکل‌دهی فلزات هزاران سال است که وجود دارد. طبق یافته‌های علمی، اولین مفهوم شکل‌دهی با استفاده از غلتک مربوط به ۶۰۰ سال قبل از میلاد می‌باشد. این مفهوم فرمینگ باستانی معمولا شامل چکش زدن بوسیله اشیا سخت به فلزات شکل‌پذیر موجود در زمین مانند مس و طلا می‌باشد تا صاف شده و شکل موردنظر را به خود بگیرد. اشکال پیشرفته تر رول فرمینگ در طی قرون بعدی ایجاد شده است. اولین کارخانه شکل‌دهی فلزات بوسیله غلتک در اوایل دهه ۱۶۰۰ میلادی در بریتانیا آغاز به کار کرد.
شکل‌دهی فلزات بوسیله غلتک رشد و گسترش قابل توجهی را در طول سال‌ها تجربه کرده که منجر به افزایش تقاضا و استفاده نیز شده است. به علاوه، با رایانه‌های جدید و پیشرفت‌های فناوری هر روز، انتظار می‌رود که رول فرمینگ همچنان رشد کرده و با نیازهای مصرف‌کنندگان در سال‌های آینده سازگارتر شود.
*** آشنایی با مراحل و فرآیند رول فرمینگ
هرکدام از سازنده‌های دستگاه‌های رول فرمینگ، مراحل مختلفی را برای فرآیند شکل‌دهی با این دستگاه مدنظر قرار می‌دهند. این فرآیند در ابتدا با یک کویل ورق فلزی بزرگ که عرض آن بین ۱ تا ۳۰ اینچ و ضخامت آن بین ۰٫۰۱۲ تا ۰٫۲ اینچ می‌باشد، شروع خواهد شد. شمایی از مراحل این فرآیند در شکل زیر آورده شده است که در ادامه هر کدام از این مراحل توضیح داده خواهند شد.
*** باز کردن کویل (Uncoiling)
کویل‌های فلزی در حین گذاشته شدن در دستگاه فرمینگ، تمایل دارند به این که به شکل کلاف بمانند. برای رفع این مشکل، مانند شکل زیر کویل فلزی بر روی Uncoiling قرار می‌گیرد تا از حالت کویل مانند خود در بیاید و به شکل تسمه فلزی مسطح وارد دستگاه شود.
*** عملیات قبل از فشار (Pre-punched)
قبل از اینکه فلز از حالت کویل خارج شده و بصورت مسطح به قسمت غلتک‌های دستگاه رول فرمینگ منتقل شود؛ طرحی از اشکال مختلف بصورت سوراخ و یا شکاف بر روی سطح تسمه فلزی توسط پانچ دستگاه بوجود می‌آید. این مرحله لزوما با توجه به درخواست مشتری وجود خواهد داشت.
*** شکل‌دهی با استفاده از غلتک‌ها (Roll forming)
در این مرحله، ماده موردنظر به‌تدریج شکل خواهد گرفت. یک دستگاه رول فرمینگ معمولی از ۱۰ الی ۲۴ جفت غلتک تشکیل شده است. این قسمت از دستگاه بصورت جدا جدا و یا گروهی، تسمه‌های فلزی را به سمت غلتک‌ها هدایت می‌کند تا شکل‌دهی موردنظر بر روی آنها انجام شود.
*** قطع و تخلیه (Cutoff and discharge):
قطعات در حین حرکت برش داده می‌شوند که باعث افزایش کارایی و سرعت فرآیند رول فرمینگ می‌شود. پس از برش، این قطعات به یک میز خالی تخلیه می‌شوند تا برای حمل و نقل یا پردازش بیشتر مورد استفاده قرار گیرند.
*** فرآیند ثانویه
روشهای مختلفی برای انجام فرآیندهای ثانویه وجود دارد. بعضی از قطعات با مرحله قطع و تخلیه کارشان به اتمام می‌رسد، اما برخی دیگر از قطعات برای شکل‌دهی وارد دستگاه‌های دیگر می‌شوند.
*** مزایا و فواید روش رول فرمینگ
رول فرمینگ یک فرآیند مقرون به صرفه برای شکل دادن به کویل‌های فلزی وتبدیل آنها به پروفیل‌های طراحی شده سفارشی است. چندین صنعت از این روش برای تولید اجزای اتومبیل و لوازم موردنیاز برای هواپیماها و صنایع ساختمانی استفاده می‌کنند. در ادامه به برخی از مزایا و فواید روش فرمینگ ورق اشاره کرده‌ایم.
*** بازدهی بالا
به دلیل اینکه ورق فولادی که بصورت کویل پیچیده شده است، توسط قسمت Uncoiler باز می‌شود؛ سرعت انتقال آن به سمت غلتک‌ها بسیار بالا می‌باشد. یکی از ویژگی‌های این دستگاه اتومات بودن آن است که دیگر نیاز به نظارت انسانی نخواهد بود و بازدهی کار بالا می‌رود.
*** صرفه جویی در هزینه
در فرآیند رول فرمینگ نیازی به گرم شدن فلز قبل از عملیات نیست، در نتیجه هزینه‌های مربوط به انرژی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. در این روش کنترل دقیق و روانکاری قطعات متحرک، سایش ابزار و هزینه تعویض قطعات را کاهش می‌دهد. در این فرآیند شکل‌دهی، معمولا قطعات در مقادیر زیاد تولید می‌شوند و باعث کاهش هزینه محصول نهایی می‌شوند.
*** ضایعات کمتر
رول فرمینگ برای هر دوره تولید یک تا سه درصد ضایعات تولید می‌کند که به مراتب کمتر از سایر روشهای شکل‌دهی می‌باشد. مقدار کمتر قراضه هزینه کار با فلزات گران قیمت را کاهش می دهد.
*** قابلیت تکرارپذیری
یک مشکل عمده در خم شدن فلز، تنش پسماند است که بر تکرارپذیری تأثیر منفی می‌گذارد. پردازش سریع رول فرمینگ به فلزات کمک می‌کند تا تنش پسماند خود و همچنین در صوت داشتن درز جوش، از دست دادن کنترل آنرا حفظ کنند.
*** از چه فلزاتی در فرآیند رول فرمینگ استفاده می‌شود؟
در فرآیند فرمینگ ورق می‌توان از هر فلز آهنی و غیرآهنی و آلیاژهای آن استفاده کرد. نوع هر فلز در این فرآیند تعیین کننده میزان خمش در فرمینگ ورق می‌باشد. عوامل کلیدی مانند ضخامت، شکل‌پذیری و همچنین تنش سیلان است که میزان نیروی لازم برای شکل دادن به فلز را تعیین می‌کند. نقطه تسلیم ، اصطلاحا نقطه‌ای است که یک فلز خم می‌شود و این نیاز به افزایش مقدار نیرو دارد که باید در دستگاه رول فرمینگ تنظیم شود. در ادامه به فلزاتی که در فرآیند فرمینگ ورق مورد استفاده قرار می‌گیرند اشاره کرده‌ایم.
- انواع فولاد کربنی، استنلس استیل و گالوانیزه
- آلومینیوم
- برنج
- مس
- سرب
*** آشنایی با انواع فرآیندهای رول فرمینگ
دستگاه‌های رول فرمینگ از فرآیندهای مختلفی برای نورد استفاده می‌کنند. برخی از این دستگاه‌ها برای لوله‌سازی و برخی دیگر برای ساختن سقف‌های شیروانی مناسب هستند. در ادامه به دو نوع فرآیندهای نورد در حین فرمینگ ورق خواهیم پرداخت.
*** نورد خمشی
از نورد خمشی برای ورق‌های فلزی با ضخامت بسیار بالا می‌توان استفاده کرد. از سه غلتک برای ایجاد خمش در ورق فلزی استفاده می‌شود. محل قرارگیری غلتک‌ها و فاصله بین آنها میزان خمش و زاویه تحت خمش را تعیین می‌کنند.
*** نورد تخت
شکل نهایی محصول مورد نظر در این نوع نورد، مستطیل خواهد بود. در نورد تخت دو غلتک به صورت مخالف جهت یکدیگر حرکت می‌کنند. شکاف بین دو غلتک کمی کمتر از ضخامت ماده است که با اصطکاک بین مواد و غلتک‌ها از بین می‌رود. اصطکاک میزان تغییر شکل در یک بار را محدود می‌کند و باعث می‌شود چندین بار نورد لازم باشد.
*** کاربردهای رول فرمینگ
رول فرمینگ به دلیل کیفیت بالا، ظرافت بالا، تولید سریع، دقت ابعادی و هزینه پایین به اولین انتخاب در تولید محصولات مرتبط با فلز تبدیل شده است. تمام صنایع مبتنی بر فلز از رول فرمینگ برای ساخت و ساز ساختمان تا ساختن هواپیما استفاده می‌کنند. در ادامه لیست کوتاهی از کاربردها و محصولات تولید شده توسط این فرآیند شکل‌دهی آورده شده است.
- ورق استفاده شده در ساخت درب و پنجره و بخصوص درب مغازه و یا پارکینگ‌ها موسوم به ورق کرکره
- ساخت بدنه‌های مختص حصاربندی‌ها و فنس‌ها
- ساخت کیس کامپیوتر و اجزا سازنده آن
- ساخت اجزا مبلمان و نیمکت‌های فلزی
موارد ذکر شده در بالا تنها چند مورد از طیف گسترده‌ای از مواردی است که ما هر روز استفاده می‌کنیم و به صورت نورد در می‌آیند.
*** جمع بندی
- رول فرمینگ یکی از سریعترین روشهای تولید محصولات در هر طول با تلورانس و ابعاد دقیق است.
- رول فرمینگ روشی است برای خم شدن و شکل دادن نوار یا تسمه فلزی به فرم از پیش تعیین شده با عبور نوار از یک سری غلتک‌های فاصله دار.
- فرآیند فرمینگ کامپیوتری روشی است که با استفاده از آن می‌توان قطعات را قبل از تبدیل به محصول نهایی کنترل و آزمایش کرد.
- هر نوع فلز آهنی یا غیرآهنی تا زمانی که شکل‌پذیری مناسبی داشته باشد، می‌تواند در فرآیند فرمینگ ورق استفاده شود.
- از مزایای رول فرمینگ می‌توان به صرفه جویی در هزینه، انعطاف پذیری، سرعت، کاهش ضایعات و صرفه جویی در مصرف انرژی اشاره کرد.
امیدواریم این مقاله برای شما مفید بوده باشد و با مطالعه آن پاسخ سوال‌هایتان را پیرامون فرآیند رول فرمینگ و جزئیات آن گرفته باشید.
این مطلب بدون برچسب می باشد.
ثبت دیدگاه