تبلیغات در پرشین سازه
آشنایی با رول فرمینگ و کاربردهای آن
مدت زمان تقریبی برای مطالعه این مقاله: 14 دقیقه
امیتاز 0 از 0 رای

آشنایی با رول فرمینگ و کاربردهای آن

رول فرمینگ یک فرآیند بسیار پرکاربرد و مهم، شکل‌دهی به فلزات می‌باشد که در این مقاله به معرفی آن میپردازیم

در این صفحه با آشنایی با رول فرمینگ و کاربردهای آن آشنا می شوید:

    جالب است بدانید که رول فرمینگ یک فرآیند بسیار پرکاربرد و مهم، شکل‌دهی به فلزات می‌باشد و بیش از 40% فولاد استفاده‌شده در صنایع مختلف ازجمله ساختمان‌سازی، خودروسازی، ساخت ماشین‌آلات و… توسط این تکنولوژی ساخته می‌شود. با توجه به همین اهمیت نیز در این بخش از وبلاگ پرشین سازه بزرگ‌ترین بانک اطلاعات ساختمان، سازه‌های در حال ساخت کشور به سراغ این مبحث رفته و شما را با جزییات کامل این حوزه به‌طور کامل آشنا می‌کنیم، پس همراه ما باشید.

    فرایند رول فرمینگ چیست؟

    جالب است بدانید که رول فرمینگ یک فرایند بسیار پرکاربرد ولی درعین‌حال ناشناخته و گمنام است. درواقع می‌توان اذعان نمود که توصیف کردن و توضیح دادن فرایند رول فرمینگ کار ساده‌ای نیست؛ اما در یک حالت کلی می‌توان اذعان نمود که شکل دادن نوار ورق‌های فلزی در امتداد مستقیم، طولی، موازی خطوط خمش به‌وسیله چند جفت نورد کانتور شده بدون تغییر ضخامت در دمای اتاق را فرایند رول فرمینگ گویند.

    در باب فرایند رول فرمینگ و جزییات مربوط به آن

    به‌طورکلی می‌توان اذعان نمود که همواره از رول فرمینگ به‌عنوان یک فرایند پرکاربرد و مهم یاد می‌شود چراکه این فرایند در طول نیم‌قرن اخیر به‌عنوان پربازده‌ترین تکنولوژی شکل‌دهی فلزات رشد کرده است. درواقع جالب است بدانید که حدود 35 تا 45 درصد از تمام فولادهای تولیدشده توسط کارخانه‌های آمریکا توسط فرایند رول فرمینگ تولیدشده‌اند که این مقدار از فولاد مورداستفاده در صنعت خودروسازی بیشتر می‌باشد. با توجه به همین مسئله نیز می‌توان اذعان نمود که روزانه صدها وسیله، خودرو، ساختمان، ماشین‌آلات کشاورزی، مخازن و سایر محصولات توسط فرایند رول فرمینگ تولیدشده‌اند، اما اکثر افراد که خارج از این حرفه هستند حتی کوچک‌ترین آشنایی با این صنعت ندارند. در طول تاریخ 100 ساله رول فرمینگ، هزاران ابزار، تجهیزات، طراح و کاربر کارکرده‌اند و هنوز نیز در این صنعت مشغول‌اند اما متأسفانه بخش عمده‌ای از تجربه‌ای که توسط اپراتورها، مهندسین نصب تجهیزات و طراحان به‌دست‌آمده هرگز مستند و ثبت‌نشده‌اند؛ بنابراین از تمامی مقالات و گزارش‌های تحقیقاتی، فقط تعداد محدودی قابل تفسیر و به‌کارگیری در صنعت رول فرمینگ هستند. بررسی فرآیند رول فرمینگ ورق‌کار آسانی نیست. تعریف بین‌المللی که برای فرآیند رول فرمینگ بیان‌شده پیچیدگی این مورد را کاملا نشان می‌دهد؛ بنابراین طبق تعریف گفته‌شده در ابتدای این مقاله از پرشین سازه، برای فهم این فرایند باید به چند نکته مهم توجه داشت که این موارد شامل نکات زیر می‌باشد:

    رول فرمینگ

    • محصولات تولیدشده توسط رول فرمینگ ورق غالباً دارای انحنا هستند.

    • زاویه خطوط خمش می‌تواند 90 درجه باشد.

    • خطوط خمشی همیشه مستقیم نیستند و گاهی به‌صورت تعمدی این اتفاق می‌افتد. از طرفی خطوط خمشی همیشه موازی نیستند و این امر نیز اغلب تعمدی و به خواست مشتری انجام می‌گیرد.

    • لازم به ذکر است که ضخامت ورق همیشه در قسمت‌های خمیده شده یا به ‌عبارتی خطوط خمشی کاهش پیدا می‌کند.

    • همچنین غلتک‌های دستگاه رول فرمینگ ورق دارای گذرگاه‌های خاصی هستند که می‌توانند هرکجا که لازم باشد ضخامت ورق را کم کنند. همچنین در محصولات منحنی که نازک هستند، تارها و برجستگی‌های بیرونی نازک‌تر از برجستگی‌های داخلی فرم داده می‌شوند.

    از طرفی در تعریف فوق ذکرشده که دمای محیط در حین انجام کار تغییری نمی‌کند اما:

    • برای جلوگیری از ترک‌خوردگی رنگ در خطوط خمشی، ورق‌های فلزی را قبل از رول فرمینگ حرارت می‌دهند.

    • دمای عملیات برای ورق‌هایی که لحیم‌کاری، آنیلینگ یا بریزینگ شده باشند می‌بایست افزایش پیدا کند.

    آشنایی با دستگاه وکیوم فرمینگ و انواع آن

    وکیوم فرمینگ اغلب برای شکل‌دهی به ورق‌های پلاستیکی مورداستفاده قرار می‌گیرد. این عملیات با اعمال حرارت مستقیم یا القائی همراه است. درواقع در این عملیات بعد از قرارگیری شیت در قسمت ورق گیر دستگاه، هیتر حرارت مستقیم را به شیت اعمال کرده، در این حالت که شیت حالتی خمیری به خود گرفته قالب به شیت نزدیک شده و ضمن تخلیه هوای بین ورق و دستگاه فرم دهی تکمیل می‌شود. البته لازم به ذکر است که این فرآیند قابل‌استفاده برای ورق‌های نرم می‌باشد. در همین راستا نیز انواع روش‌های وکیوم فرمینگ شامل موارد زیر می‌شود:

    • وکیوم فرمینگ یا شکل‌دهی با خلأ

    وکیوم فرمینگ یا وکیوم فرم دهی به ورق‌های با گرما نرم شده که توسط حرارت مستقیم یا القائی و تخلیه هوای ما بین ورق و قالب موجب شکل‌پذیری ورق همانند قالب است می‌گویند. به‌طورکلی در این فرایند ابتدا ورق پلاستیکی حساس به حرارت (ترموپلاست) تا حدی حرارت می‌بیند تا نرم و انعطاف‌پذیر شود، سپس این ورق نرم شده و به کمک وکیوم هوا روی قالب گذاشته شده و روی قالب کشیده می‌شود و شکل قالب را به خود می‌گیرد. درواقع فرآیند ترموفرمینگ در دو مرحله‌ی گرمادهی و شکل‌دهی صورت می‌گیرد که در مرحله‌ی گرمادهی ورقه‌های پلاستیکی در فاصله‌ی معینی از المنت‌های حرارتی قرارگرفته و نرم می‌شود و در دومین مرحله شکل ورقه‌های انعطاف‌پذیر را روی قالب‌های حفره‌دار می‌گذارند که خلأ موجود در قالب باعث کشیده شدن پلاستیک به درون قالب می‌شود. بعد از فرم دهی و سخت شدن ورقه‌ی پلاستیکی درنهایت قطعه را از قالب جدا می‌شود و قسمت‌های اضافی بریده می‌گردد.

    • شکل‌دهی با فشار هوا

    در این روش ورقه‌های پلاستیکی انعطاف‌پذیر اعمال نیرو توسط فشار هوا از سمت بالا روی ورق قالب می‌باشد. در این حالت ورق به درون حفره قالب کشیده می‌شود. لازم به توضیح است که برای بیرون راندن هوایی که در بین ورق و قالب به دام افتاده است باید منافذی در قالب تعبیه شود تا فرایند شکل‌دهی با فشار هوا به بهترین نحو عملیاتی گردد.

    • شکل‌دهی مکانیکی

    در این روش ورق پلاستیکی حساس به گرما، بین دو قسمت مثبت و منفی قالب قرار می‌گیرد. در نهایت به‌صورت مکانیکی با نیروی مستقیم از قسمت مثبت قالب به پلاستیک فشار می‌آورد و ورق به درون حفره‌های قالب منفی کشیده می‌شود. در همین راستا لازم به ذکر است که از برجسته‌ترین مزیت‌های این روش دقت ابعادی بهتر محصول و دقیق‌تر بودن جزئیات هندسی آن در هر دو طرف قطعه نسبت به دو روش دیگر است و تنها مشکل این روش نیاز داشتن به دو قسمت مثبت و منفی قالب است که درنتیجه موجب هزینه بالای تولید می‌شود.

    رول فرمینگ شکل دهی مکانیکی

    آشنایی با انواع سیستم‌های رول فرمینگ

    همان‌طور که احتمالاً در سایر مقالات پرشین سازه نیز مطالعه نمودید، مهم‌ترین عضو یک خط رول فرمینگ، دستگاه نورد است. چراکه دستگاه نورد نیرو و پشتیبانی لازم را به غلتک‌ها وارد می‌کند که باعث شکل‌دهی به فلز می‌شود. جالب است بدانید که در این حوزه تنوع در طراحی دستگاه‌های نورد نامحدود است اما می‌توان آن‌ها را در دسته‌های زیر طبقه‌بندی کرد که ازجمله آن‌ها انواع دستگاه‌های معلق، دوپلکس، دوپلکس ترکیبی، استاندارد و صفحه‌ای اشاره کرد. همچنین لازم به ذکر است که دستگاه‌هایی که در هیچ‌یک از دسته‌های بالا قرار نگیرند را می‌توان به‌عنوان دستگاه‌های نورد خاص در نظر گرفته می‌شوند.

    آشنایی با انواع روش‌های رول فرمینگ ورق

    به‌منظور حاصل آمدن یک محصول کارا و کاربردی همواره در هر فرایندی شاهد رویه‌های مختلفی به‌منظور حاصل آمدن خروجی بوده‌ایم. در همین راستا نیز روش‌های رول فرمینگ ورق‌ها به شکل‌های مختلفی وجود دارند که با توجه به همین مسئله نیز می‌توان انواع روش‌های رول فرمینگ را شامل موارد زیر دانست:

    ۱. روش رول فرمینگ سرد

    در یک نگاه کلی‌تر می‌توان مطرح کرد که ورق‌هایی که از طریق نورد گرم با حداقل ضخامت تولید می‌شوند معمولاً روی آن‌ها پس از اسید شویی، عمل کاهش ضخامت و یا تغییر شکل از طریق فرایند نورد سرد انجام می‌پذیرد. درواقع می‌توان گفت که کاربرد نورد سرد کاهش ضخامت با دقت ابعادی موردنظر ورق‌های فولادی می‌باشد. همچنین در این فرایند رول فرمینگ سرد می‌توان به صاف کردن ورق‌ها در طول عملیات نیز اشاره کرد بدین‌صورت که از این طریق غلتکی که شامل دودسته غلتک با قطر کم است انحنا ورق را که در فرایند قبل به وجود آمده را برطرف می‌نماید و با بیرون آمدن از غلتک صاف می‌شود. در حقیقت هدف از رول فرمینگ سرد کاهش ضخامت ورق تحت‌فشار بسیار بالا می‌باشد که معمولاً در دمای اتاق و حداکثر تا ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد انجام می‌گردد. در این روش سرد، برای موفقیت‌آمیز بودن فرآیند مواردی چون خصوصیات دستگاه رول فرمینگ ورق، مهارت طراح ابزار، کیفیت و عملکرد ابزار طراحی‌شده، مهارت اپراتور، نحوه استقرار ابزار و میزان شکل‌پذیری نوار ورق تأثیرگذار است. کاربرد این فرایند در صنایع ورق‌کاری بسیار متنوع است به‌نحوی‌که محدوده‌ای از قطعات با دقت پایین تا قطعات حساس و دقیق را پوشش می‌دهد.

    ۲. روش رول فرمینگ گرم

    کاربرد روش گرم برای فرم دهی ورق‌های باضخامت بالا می‌باشد. به‌طورکلی در این روش دمای ورق‌های فلزی را به حد خیلی زیادی بالا می‌برند تا به فرم ‌دهی ورق‌های ضخیم کمک کنند. نورد گرم نسبت به نورد سرد طرفداران کمتری دارد و محصولات تولیدشده با این روش مصارف کاربردی محدودی دارند. محصولاتی همچون تیرآهن، نبشی یا ورق‌های فرم دهی شده ضخیم مثل پلیت ‌ها به روش نورد گرم رول فرمینگ می‌شوند. انجام عملیات رول فرمینگ ورق به روش نورد گرم نیاز به‌دقت فراوان در تنظیم دمای موردنظر دارد چنانکه تغییر دما، کم‌وزیاد شدن حرارت ممکن است منجر به نابودی محصولات شود. به همین علت است که فقط تعداد معدودی از کارخانه‌ها از روش نورد گرم استفاده می‌کنند.

    فرآیند فرمینگ

    فرایند فرمینگ ورق‌های گالوانیزه به شکل می‌باشد؟

    همان‌طور که میدانید ورق گالوانیزه که پوششی از جنس فلز روی بر سطح خود دارد در انواع رنگ‌ها تولید می‌گردد. از طرفی رنگ‌آمیزی ورق‌های گالوانیزه با استفاده از اسپری یا با قرارگیری در کوره‌های خاص انجام می‌گیرد. ورق‌های گالوانیزه باضخامت ۶ تا ۱۸ میلی‌متر را با استفاده از دستگاه‌های فرمینگ در طرح‌های متنوعی فرم می‌دهند. در همین راستا نیز یکی از شیوه‌های سنتی در شکل‌دهی این محصول طرح سینوسی می‌باشد. طرح سینوسی شکلی شبیه به امواج دریا دارد که اغلب از ورق گالوانیزه با این طرح در ساخت سقف شیروانی و یا سقف‌های کاذب مورداستفاده قرار می‌گیرد. همچنین قابل‌ذکر است که روشی دیگر در فرم دهی ورق‌های گالوانیزه طرح ذوزنقه می‌باشد. به‌طورکلی این طرح بیشتر در مکان‌های پرتردد با هوای مرطوب مناسب است. البته این روش خود سه نوع مختلف دارد. ورق گالوانیزه دامپا که برای استفاده در پوشش سقف یا قسمت‌های داخلی دیوار استفاده می‌شود. طرح نما برای ساخت سطوح شیب‌دار و طرح نما برای سطوح خارجی و یا سوله‌ها کاربرد دارد. ورق‌های گالوانیزه با رنگ و طرح‌های بسیار جذاب همین‌طور به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر عوامل محیطی از محبوبیت خوبی بین مشتریان برخوردار است. این محصول ضمن ایجاد زیبایی در شکل ظاهری بنا، وزن کمی دارد که وزن کم آن باعث بالا رفتن مقاومتش در برابر زمین‌لرزه، سهولت در حمل‌ونقل و اجرا و همچنین کاهش هزینه‌ها شده است.

    آشنایی با انواع ماشین‌آلات فرمینگ

    ماشین‌آلات مورداستفاده در فرایند فرمینگ نیز دارای انواع مختلفی با توجه به کاربری آن می‌باشد که در این بخش به معرفی تک‌تک این ماشین‌آلات می‌پردازیم:

    1. دستگاه فرمینگ سینوسی

    به‌طورکلی ابعاد دستگاه فرمینگ سینوسی خط کامل عرض 1 متر و 70 سانتیمتر و طول آن 8 متر همراه با دنده زنجیر 100 میلی‌متر و قابل‌حمل با تریلی می‌باشد. این نوع از سیستم‌ها دارای ۱۱ دروازه با قالب قطر 180 میلی‌متر و قدرت موتور 50 دور در دقیقه می‌باشد.

    2. دستگاه فرمینگ ذوزنقه

    ابعاد دستگاه طول 10 متر و عرض آن 1 متر 70 سانتیمتر همراه با دنده زنجیر 100 میلی‌متر که به‌آسانی قابل‌حمل با تریلی می‌باشد. این نوع از سیستم‌ها دارای شفت اصلی ترانس 75 میلی‌متر بوده و همراه با دو دینام گیربکس شفت 75 میلی‌متر و باقدرت موتور 50 دور است.

    3. دستگاه فرمینگ شادولاین

    دستگاه فرمینگ شادولاین دارای ۱۱ دروازه همراه با شفت اصلی ترانس ۷۵ و قدرت موتور ۵۰ دور می‌باشد. این نوع از سیستم‌ها همراه با یک دینام گیربکس شفت ۷۵ میلی‌متری دارای دو دنده دوقلو کف 170 میلی‌متر عمق 30 میلی‌متر همراه با دنده زنجیر 100 میلی‌متر می‌باشد و ازجمله دستگاه‌هایی بهینه در این فرایند به‌حساب می‌آیند.

    4. دستگاه فرمینگ عرشه فولادی

    دستگاه فرمینگ عرشه فولادی دارای 26 دروازه همراه با شفت اصلی، ترانس 90 میلی‌متر و دارای 2 دینام گیربکس دنده زنجیر 1200 میلی‌متر است. دستگاه فرمینگ عرشه فولادی دارای طول 15 متر بوده و عرض دستگاه 1 متر 70 سانتیمتر می‌باشد. ضمناً این دستگاه مورد تائید دستگاه نظارت شهرداری می‌باشد و از ورق رول باضخامت %80 و تا ضخامت 1/25 میلی‌متر است.

     5. فرمینگ سینوسی ریز

    فرمینگ سینوسی ریز دارای ۲۲ دروازه طولی همراه شفت 65 میلی‌متر ترانس با نزدیک 950 قالب به طول 13 متر و عرض 1 متر 50 سانتیمتر است. همچنین لازم به ذکر است که قدرت موتور این دستگاه ۴۰ دور در دقیقه بوداست. این دستگاه فرمینگ بسیار حساس بوده و چنانچه ورق رول عرض یک متر را بخواهید فرمینگ کنید، با 18 دروازه می‌توان طراحی را انجام داد. البته لازم به ذکر است که دو لب آخر ورق به‌صورت پایین درآمده و فقط ورق رول عرض یک متر را می‌توان فرمینگ دنده ریز انجام داد.

    آشنایی با مزایای استفاده از روش رول فرمینگ

    شاید به‌جرئت بتوان اذعان داشت که فرایند رول فرمینگ ازجمله رویه‌های کارا به‌منظور خمش و شکل‌دهی به انواع ورق‌ها می‌باشد. با توجه به همین مسئله نیز می‌توان مزایای چنین رویه‌ای را شامل موارد زیر دانست که به شرح زیر می‌باشد:

    • هر نوع ورقه‌ای و از هر نوع جنسی قابلیت شکل‌پذیری به روش‌های رول فرمینگ را دارد

    • استحکام و قوام محصولات خروجی از چنین رویه‌ای قابل‌اعتماد و کارا است

    • طی این فرایند می‌تواند حجم بالایی از محصولات را با هزینه کم تهیه نمود

    • فرایند رول فرمینگ هیچ‌گونه محدودیتی روی اندازه‌های ورق‌های قابل شکل‌دهی قرار نمی‌دهد.

    • به‌طورکلی تولید به روش رول فرمینگ با سرعت بالاتر و بدون نیاز به اپراتور مستقیم انجام می‌پذیرد.

    سخن آخر

    همان‌طور که طی این مطالعه اجمالی بر مقاله آشنایی با روش رول فرمینگ متوجه شدیم، فرآیند رول فرمینگ به فرم دهی انواع ورق‌های فلزی از قبیل آهن، استیل، آلومینیوم و … گفته می‌شود و همان‌طور که دیدید این فرآیند توسط یک سری قالب فرم (غلتک) که بر روی شافت هائی که توسط تعدادی یاتاقان (دروازه) مهارشده‌اند انجام می‌پذیرد. به‌طورکلی رول فرمینگ به دو روش سرد و گرم انجام می‌پذیرد که روش سرد جهت فرم دهی ورق‌های باضخامت پائین و روش گرم جهت فرم دهی ورق‌های باضخامت بالا استفاده می‌شود. در پایان این نوشتار نیز مثل همیشه از اینکه با وبلاگ پرشین سازه همراه هستید سپاس‌گزاریم و مسلماً نظرات و انتقادات شما گرامیان در راستای ارائه محتوای بهتر بسیار تأثیرگذار خواهد بود.

    پرسش و پاسخ‌های متداول

    نظرات

    کلیه حقوق برای شرکت ارتباطات ماندگار پرشین محفوظ می باشد.

    Copyright © 2019 Ertebatat Mandegar Persian Ltd. Ertebatat Mandegar Persian Company ® , All Rights Reserved.