خمش فلز یک فرآیند اساسی در صنایع تولیدی است که شامل شکل دادن به ورقهای فلزی و گالوانیزه با استفاده از ماشینآلات تخصصی میباشد. فرآیند خمکاری خواص این مواد را تغییر میدهد و به آنها اجازه میدهد تا به شکلهای دلخواه قالبگیری شوند و تطبیقپذیری و عملکرد را ارتقاء دهند. با این مقدمه کلی درباره صنعت خمکاری، حال در ادامه این مقاله جنبههای کلیدی فرآیند خمش و ارتباط آن با ورقهای فلزی و گالوانیزه را بررسی کرده و فنها، کاربردها، مزایا و چالشهای مرتبط با این فرآیند ساخت ضروری را روشن میکنیم.
فهرست مطالب
Toggleاطلاعاتی در خصوص خمکاری ورق های فلزی و گالوانیزه
اگر شما هم برای اولین بار است که نام فرآیند خمکاری ورق های فلزی و گالوانیزه به گوشتان خورده است و اطلاعی در این باره ندارید بهتر است که بدانید خم کردن فلز از زمانهای قدیم شناخته شده و انجام میشده است. در آن زمان آهنگران و فلزکاران از تکنیکهای سنتی برای خم کردن ورقهای فلزی استفاده میکردند. با این حال، با پیشرفت تکنولوژی و توسعه ماشینهای خم کن پیچیده، دقت و پیچیدگی فرآیند خمکاری در طول سالها به طور قابل توجهی بهبود یافته است.
بطور کلی، فرآیند خمکاری از روش های کاربردی جهت شکل دهی به انواع فلزات است که برای ساخت محصولات مختلفی می توان از آن استفاده کرد.
فرآیند خمکاری ورق های فلزی عملی مکانیکی است که در آن فشار لازم جهت تغییر حالت به فلزات وارد می شود، این فرآیند با توجه به جنس ورق، ضخامت ورق و طرح مورد نظر متفاوت است و با توجه به موارد گفته شده باید بهترین روش خمکاری را اجرا کرد.
اصول خمکاری ورقهای فلزی و گالوانیزه
اصول کار این فرایند به این گونه است که هنگامی که ورقهای فلزی در معرض خمش قرار میگیرند، لایههای بیرونی نزدیک سمت محدب خم تحت تنش کششی قرار میگیرند، در حالی که لایههای داخلی نزدیک به سمت مقعر تنش فشاری را تجربه میکنند. توانایی فلز در مقاومت در برابر این تنشها و بازیابی شکل اصلی خود که بهعنوان حد الاستیک آن شناخته میشود، موفقیت فرآیند خمش را تعیین میکند.
بدینجهت نیز از ماشینآلات مختلفی CNC استفاده میشود و خمکاری آن بدین صورت است که ورقها بر روی سمبه قرار میگیرند (سمبله قطعه ای تو خالی است که به ثابت نگه داشتن ورق کمک میکند) سپس با کمک پانچ، فشار بسیاری به ورقها وارد میشود که در نهایت به خم شدن ورق منجر میشود. شدت خمکاری ورق به فشار پانچ بستگی دارد هر چه این فشار بالا باشد زوایه خمکاری نیز بیشتر است.
از دیگر مواردی که برای خمکاری فلزات باید به آن توجه داشت نوع خمکاری است که به صورت گرم اجرا شود و یا اینکه در دماهای پایین و به صورت سرد انجام شود، لازم به ذکر است در صورتی که کربن موجود در ورقهای موجود بیش از 2/1% باشد فرآیند خمکاری بسیار ضعیف عمل میکند و برای خم کردن آن ها باید آن ها را گرم کرد.
در صورتی که از روش گرم کردن برای خمکاری فلزات استفاده می کنید بهتر است نهایت دقت خود را در خمکاری به کار ببرید زیرا در صورتی که فشار وارده بیشتر و یا کمتر از حد ممکن خود باشد امکان آسیب رسیدن به ورق وجود دارد، بنابراین بهتر است در فرآیند خمکاری به نوع ورق، جنس و شکل نهایی آن توجه داشته باشید تا میزان خسارات وارده به حداقل ممکن برسد.
همچنین در ارتباط با اصول فرآیند خمکاری فلزات بهتر است بدانید که ورقهای غیر آهنی و آلومینیومی را تنها با روش سرد خمکاری میکنند که در طول خمکاری ضخامت ورقها تغییری پیدا نمیکند و تنها ویژگی های ظاهری آن ها تغییر شکل میدهد.
روشهای خمکاری ورقهای فلزی و گالوانیزه
روشهای خمکاری در دستکاری ورقهای فلزی و گالوانیزه برای برآوردن نیازهای خاص بسیار مهم است. از همین رو در این بخش به بررسی تکنیکهای مختلف بکار رفته در خم کردن ورقهای فلزی و گالوانیزه میپردازیم و مزایا، محدودیتها و کاربردهای آنها را مورد بحث قرار میدهیم. این روشها عبارتاند از:
خم شدن ترمز تاشو و پرس
یکی از روشهای رایج برای خمکاری ورقهای فلزی و گالوانیزه، خمش تاشو یا پرس بریک است. این تکنیک شامل استفاده از دستگاه پرس بریک برای بستن ورق بین دو ابزار و اعمال فشار میشود و فلز را مجبور به خم شدن میکند. این روش دقت و تکرارپذیری بالایی را ارائه میدهد و برای تولید عمده زوایای دقیق و خمش در صنایع مختلف مناسب است.
خم شدن رول
خم کردن رول یکی دیگر از روشهای رایج مورد استفاده برای خم کردن ورقهای فلزی است. این تکنیک از سه غلتک استفاده میکند که به طور همزمان حرکت میکنند تا ورق را دستکاری کنند. خمکاری رول بسیار تطبیقپذیر است و میتواند به طیف وسیعی از شعاع خمش دست یابد و برای ایجاد منحنیها و اشکال استوانهای مانند لولهها مناسب است.
خمش داغ
خمش گرم روشی است که شامل حرارت دادن فلز یا ورق گالوانیزه تا دمای قابلانعطاف قبل از خم شدن است. این تکنیک برای موادی که مستعد ترک خوردن هستند یا خم شدن آنها در دمای اتاق دشوار است ایدئال است. خمش گرم انعطافپذیری و کنترل بیشتری را بر فرآیند خمکاری فراهم میکند و امکان دستیابی به اشکال و زوایای دقیق را فراهم میآورد.
خم شدن افزایشی
خمکاری افزایشی شامل خم کردن فلز یا ورق گالوانیزه بهتدریج و با افزایشهای کوچک است تا زمانی که زاویه یا شکل موردنظر به دست آید. این روش اغلب برای طرحهای پیچیده و الگوهای پیچیده استفاده میشود، زیرا امکان تنظیمات دقیق را فراهم میکند و خطر تغییر شکل یا چروک شدن مواد را کاهش میدهد.
خمش هوا
خمش هوا متکی به استفاده از پانچ V شکل و قالب پشتیبانی برای خم کردن فلز یا ورق گالوانیزه است. پانچ فقط مواد را در نقاط خاصی لمس کرده و امکان خم شدن سریع و کارآمد را فراهم میکند. خمش هوا همهکاره است و نصب آن نسبتاً آسان است که این ویژگی آن را به یک انتخاب محبوب برای عملیات در مقیاس کوچک تبدیل میکند.
خمش چرخشی
خمش چرخشی معمولاً برای خم کردن ورقهای گالوانیزه به اشکال مختلف با شعاع کم استفاده میشود. این روش شامل محکم کردن یک انتهای ورق در حالی است که یک قالب خمشی و یک سنبه برای هدایت فلز در اطراف منحنی موردنظر میچرخند. خمش چرخشی دقیق است و میتواند نتایج ثابتی ایجاد کند.
بیشتر بدانید:
روش های خمکاری ورق های فلزی و گالوانیزه
خمکاری ورق ها با توجه به جنس ورق و ضخامت و همچنین طرح آن متفاوت است که عمدتا به دو روش فرآیند خمکاری ورق ها انجام می شود:
از دیگر مواردی که برای خمکاری فلزات باید به آن توجه داشت نوع خمکاری است که به صورت گرم اجرا شود و یا اینکه در دماهای پایین و به صورت سرد انجام شود، لازم به ذکر است در صورتی که کربن موجود در ورق های موجود بیش از 2/1% باشد فرآیند خمکاری بسیار ضعیف عمل می کند و برای خم کردن آن ها باید آن ها را گرم کرد.
در صورتی که از روش گرم کردن برای خمکاری فلزات استفاده می کنید بهتر است نهایت دقت خود را در خمکاری به کار ببرید زیرا در صورتی که فشار وارده بیشتر و یا کمتر از حد ممکن خود باشد امکان آسیب رسیدن به ورق وجود دارد، بنابراین بهتر است در فرآیند خمکاری به نوع ورق، جنس و شکل نهایی آن توجه داشته باشید تا میزان خسارات وارده به حداقل ممکن برسد.
رایجترین فرآیند خمکاری ورقهای فلزی و گالوانیزه
فرآیند خمکاری V
بعد از آشنایی با روشهای خمکاری ورقهای فلزی و گالوانیزه، شاید این سؤال ذهنتان را به خود مشغول کند که رایجترین روش کدام است؟ در پاسخ به این سؤال باید بگوییم نوعی از خمکاری به نام خمکاری V از رایجترین فرآیندهای این کار است که برای خم کردن انواع ورقهای فلزی کاربرد دارد و در بسیاری از صنایع میتوان از آن استفاده کرد.
علت نامگذاری این مدل از فرآیند خمکاری نیز به این دلیل است که از دستگاه پانچ v-die برای خم کردن ورق استفاده میکنند و پانچ بر روی ورق فلزی قرار می گیرد و فشار لازم را به آن وارد می نماید. استفاده از این روش بسیار ساده و کارآمد است و میتوان برای خم کردن انواع ورقه های فولادی بدون تغییر موقعیت آن ها استفاده کرد.
شایان ذکر است که فرآیند خمکاری v خود به دسته های مختلفی تقسیم میشود که در ادامه به آن ها اشاره خواهیم کرد:
- خم کاری کفی یا Bottom Bending
- خم کاری حلقه زنی یا Coining
- خم کاری هوایی یا Air Bending
- خم رول یا Roll Bending
خمکاری کفی
در این روش ورقه فولادی به یک قالب از پیش تعبیه شده چسبیده می شود تا بتواند شکل مورد نظر خود را پیدا کند، لازم به ذکر است شکل قالب و موقعیت آن تعیین کننده خم به وجود آمده است و امکان برگشت به حالت اولیه را دارد.
خمکاری حلقه زنی
این روش میزان دقت بالایی دارد و به همین دلیل مورد توجه بسیاری از صنایع قرار گرفته است و با توجه به این که به ریزترین نکات نیز توجه می شود امکان برگشت فلز به حالت اولیه وجود ندارد.
خمکاری هوایی
خمکاری هوایی با توجه به سادگی و کاربرد بالایی که دارد طرفداران بسیاری را از آن خود کرده است و از معایب آن می توان به عدم دقت بالا اشاره کرد.
خمکاری رول
خمکاری رول به صورت منحنی در ورق های فلزی به کار می رود و برای عملیات خمکاری از پرس هیدرولیک، پرس دستی و سه غلتک استفاده می شود که از آن می توان برای تولید تیوب، شکل های مخروطی و توخالی استفاده کرد.
انواع دستگاه فرآیند خمکاری
اکنون بعد از آشنایی با فرایند خمکاری و روشهای آن، بیایید باهم انواع دستگاه های که در این فرایند کاربرد دارند را با هم بررسی کنیم. این دستگاه ها عبارتاند از:
خم کاری مکانیکی
از مهم ترین مزیت های این نوع فرآیند خمکاری می توان به سرعت و دقت بالای آن اشاره کرد و امنیت بسیار بالایی را برای کاربران به دنبال دارد، در طول مدت خمکاری صفحات بر روی لبه هایی بالایی قالب قرار می گیرند و میزان خمیدگی آن ها به نوع آلیاژ، عرض قالب و همچنین شعاع دستگاه بستگی دارد، میزان فشار بر روی قالب در این مدل به اندازه ای است که ورق فلزی کاملا بر روی قالب فیکس شود و بیشترین استفاده را برای فرآیند خمکاری V دارد. در خمکاری با این دستگاه قسمت داخلی ورق فشرده می شوند و قسمت های بیرونی حالتی کاملا کشیده پیدا می کنند.
استفاده از این روش مزایای بسیاری از جمله موارد زیر را دارد:
عدم استفاده از جوشکاری
قطعات تا طول 21 متر با توجه به نوع ضخامت و جنس آن ها قابلیت خمکاری دارند در عین این حال استفاده از این دستگاه می تواند هزینه های بالایی را برای صنایع به دنبال داشته باشد.
خم کاری پنوماتیک
از این روش برای مواقعی که فشار زیاد نیاز نباشد استفاده می شود و برای قطعات کوچک و ارزان قیمت بیشترین کاربرد را دارد، لازم به ذکر است که ورق مورد نظر در خمکاری پنوماتیک توسط کمپرسور و با کمک ذخیره هوا خم می شود.
خم کاری هیدرولیک
از آخرین فناوری های فرآیند خمکاری می توان به پرس هیدرولیک اشاره کرد که برای خمکاری های ظریف بیشترین استفاده را دارد و از محبوب ترین روش ها برای خمکاری به حساب می آید.
خم کاری CNC
این نوع از خمکاری ظرفیتی معادل 180 تن دارد و دقت بسیار بالایی را می طلبد و شرایطی را برای شما به وجود می آورد که فلزات را در فاصله بسیار کم خم کند و دقت بسیار بالایی دارد.
در میان موارد گفته شده می توان گفت که روش CNC محبوبیت بالایی برخوردار است و از دقیق ترین روش ها به حساب می آید که انعطاف پذیری بالایی نیز دارد.
برای آن که فرآیند خمکاری با دقت بیشتری انجام شود می توان با کمک برنامه کامپیوتری CAD فاصله محل برش و خمکاری را مشخص کرد، برای این کار کافی است که ورق را میان دستگاه پانچ و دستگاه قالب قرار داد.
کاربرد خمکاری ورق های فلزی و گالوانیزه
خم کردن فلز و استفاده از ورقهای گالوانیزه دو تکنیک رایج در صنایعی است که شامل ساختوساز، ساخت و فرآیندهای مختلف ساخت میشود. این تکنیکها طیف وسیعی از کاربردها، از ایجاد قطعات خودرو گرفته تا ساخت پروژههای زیرساختی در مقیاس بزرگ را دارند. برخی از کاردهای اساسی خمکاری ورقهای فلزی و گالوانیزه عبارتاند از:
صنایع تولیدی
اول از همه، خم کردن فلز یک فرآیند حیاتی در بسیاری از صنایع تولیدی است. با قابلیت شکلدهی و قالبگیری فلزات در زوایای یا منحنیهای خاص، خمش امکان ایجاد اجزای مختلف مورد استفاده در خودروسازی، هوافضا و حتی لوازمخانگی را فراهم میکند. بهعنوان مثال، درهای خودرو اغلب به فرآیندهای خمشی دقیق نیاز دارند تا به طراحی و عملکرد موردنظر دست یابند. همچنین بدون خم شدن، ایجاد اشکال و ساختارهای پیچیده از فلز یک کار پیچیده و زمانبر خواهد بود.
ساختوساز
ورقهای گالوانیزه نقش حیاتی در ساختوساز و توسعه زیرساخت ایفا میکنند. این ورقها با روی پوشانده شدهاند که مقاومت فوقالعادهای در برابر خوردگی ایجاد میکند. این امر ورقهای گالوانیزه را برای مصارف خارجی مانند سقف، روکش و نمای ساختمان ایدئال میکند. شرکتهای ساختمانی با استفاده از ورقهای گالوانیزه میتوانند از دوام و طول عمر سازهها بهویژه در مناطقی با شرایط آب و هوایی سخت اطمینان حاصل کنند. علاوه بر این، ورقهای گالوانیزه همچنین میتوانند جذابیت زیباییشناسی ساختمان را افزایش دهند، زیرا رنگها و پرداختهای متنوعی را در دسترس معماران و طراحان قرار میدهند.
صنعت مبلمان
خم کردن ورقهای فلزی و گالوانیزه کاربرد گستردهای در صنعت مبلمان پیداکرده است. خم شدن فلز امکان ایجاد طرحهای مبلی مبتکرانه و ارگونومیک را فراهم میکند که نهتنها راحتی را ارائه میدهند، بلکه مهارت هنری را نیز به نمایش میگذارند. مبلمان فلزی مانند صندلیها و میزها که با فرآیندهای خمشی ساخته میشوند، دوام و ظرافت را ارائه میدهند و باعث محبوبیت فزایندهای در بین طراحان داخلی و صاحبان خانه میشوند.
مجسمهسازی
یکی دیگر از کاربردهای قابل توجه خمکاری را میتوان در زمینه هنر و مجسمهسازی یافت. هنرمندان اغلب از تکنیکهای خمشی برای تبدیل فلز به آثار هنری جذاب و تفکر برانگیز استفاده میکنند. توانایی دستکاری فلز به شکلها و فرمهای پیچیده به هنرمندان اجازه میدهد تا خلاقیت خود را بروز دهند و مرزهای هنر سنتی را جابجا کنند.
کشتیسازی
خم کردن ورقهای فلزی و گالوانیزه در زمینه کشتیسازی نیز کاربرد دارد. کشتیهای نیروی دریایی، کشتیهای باری و قایقهای تفریحی همگی به ویژگیهای محکم و مقاوم اجزای فلزی متکی هستند.
صنایع برقی
همچنین کاربرد خمش فلز و استفاده از ورقهای گالوانیزه در صنایع برق و الکترونیک نیز گسترش یافته است. در سیمکشی برق، مجراهای فلزی خم شده و شکل میگیرند تا مسیر ایمن کابلهای برق را در خود جای دهند. این لولهها سیمکشی را در برابر عوامل خارجی محافظت میکنند و یک سیستم منظم و سازمانیافته برای توزیع برق کارآمد ارائه میدهند. به طور مشابه، ورقهای گالوانیزه به دلیل خواص عایق بودن و توانایی محافظت از اجزای الکتریکی ظریف در برابر محیط، در جعبهها و محفظههای الکتریکی گنجانده میشوند.
ساخت سیستمهای HVAC
در نهایت، خم کردن ورقهای فلزی و گالوانیزه تکنیکهای ضروری در ساخت سیستمهای (HVAC) گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع هستند. کانال کشی در سیستمهای تهویه مطبوع به خم شدن دقیق فلز برای اطمینان از جریان هوا و کنترل دمای مطلوب نیاز دارد. ورقهای گالوانیزه بهترین گزینه برای کانالهای HVAC هستند زیرا از تشکیل زنگزدگی جلوگیری میکنند.
- سایر کاربردها نیز به شرح زیرند:
- ساخت کمد
- ساخت شاسی کامپیوتر و مبدل گرما
- ساخت جعبه کنترل و حفاظ الکتریکی
- ساخت مبلمان فلزی
- ساخت انواع قابلمه و ماهیتابه با عمق بالا
- ساخت پانل خودروهای حمل و نقل عمومی
- و غیره
پارامترهای مورد نیاز در فرآیند خمکاری
برای آن که کیفیت کاری شما در فرآیند خمکاری بالا باشد قبل از هر گونه عملیاتی بهتر است به پارامترهایی که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم توجه داشته باشید.
- پارامتر اول، بهتر است که به شعاع خم شدن توجه داشته باشید که این شعاع خمکاری می تواند در سه دسته داخلی، متوسط و خارجی دسته بندی شود و شما بدون هیچ گونه دردسری می توانید زوایه خامش و نوع قالب برای خم کردن را انتخاب کنید.
- پارامتر دوم، مربوط به ضخامت ورق است، که هر چه مواد اولیه ضخامت بیشتری داشته باشد نیرو و فشار بیشتری برای خم شدن نیاز دارد به همین دلیل در فرآیند خمکاری باید با توجه به ضخامت ورق می توان نوع خمش و ضخامت دستگاه را مشخص کرد .
- پارامتر سوم؛ میزان زاویه خم شدن است که با توجه به کاربرد و ضخامت فلز تعیین می شود.
- پارامتر چهارم، باید به طول لبه نسبت به منطقه خم توجه داشته باشید که توجه به این نکته می تواند در انتخاب دستگاه جهت فرآیند خمکاری به شما کمک کند.
- پارامتر پنجم، توجه به عرض فلزات می تواند در تعیین نوع قالب تاثیر گذار باشد.
سخن پایانی
درک فرآیند خمش ورقهای فلزی و گالوانیزه برای ساخت و ساخت موفق بسیار مهم است. فنها و ملاحظات خمشی متعدد مورد بحث پیچیدگی و دقت مورد نیاز برای دستیابی به نتایج مطلوب را نشان میدهند. همانطور که تکنولوژی تکامل مییابد و مواد به پیشرفت خود ادامه میدهند، فرآیند خمش نیز بدون شک شاهد نوآوریهای بیشتر خواهد بود که درنتیجه آن تولید قطعات فلزی قویتر، سبکتر و پیچیدهتر تسهیل میشود.
مقاله پیشنهادی