به گزارش «خبرنامه دانشجویان ایران»؛ خمکاری ورق‌های فلزی یکی از فرایندهای حیاتی در صنایع مختلف محسوب می‌شود. با ورود به عصر تکنولوژی و ظهور فناوری‌های نوین، روش‌های خمکاری ورق نیز دستخوش تحولات چشمگیری شده‌اند. در این میان، استفاده از دستگاه‌های مخصوص برای خم کردن ورق‌های فلزی و فولادی، نقشی اساسی در این فرایند ایفا می‌کند.
در فرآیند خمکاری، ورق‌ها به اشکال مختلف دلخواه درآمده و سپس مورد استفاده قرار می‌گیرند. نکته قابل توجه در این فرآیند، حفظ ضخامت ورق و جلوگیری از نازک شدن موضعی یا شکستگی آن در حین خم شدن است. در ادامه این مطلب، به بررسی انواع روش‌های خمکاری ورق فلزی می‌پردازیم.
خمکاری ورق چیست؟
خمکاری یا Bending فرآیندی است که در آن با اعمال فشار مکانیکی، شکل و فرم ورق‌های فلزی، به ویژه ورق‌های آهنی، تغییر می‌کند. در این روش، قسمتی از ورق توسط دستگاه‌ها و ابزارهای مخصوص تحت فشار قرار می‌گیرد تا به شکل‌های مختلفی مانند V، U و ... خم شود. سطح بیرونی ورق در اثر این فشار دچار کشش شده و شکل نهایی را پیدا می‌کند.
نکته‌ی حائز اهمیت این است که اگر خمکاری به صورت اصولی و با در نظر گرفتن ویژگی‌های ورق انجام نشود، احتمال شکستن و یا ترک خوردن ورق وجود دارد. به همین دلیل، انجام خمکاری بر روی ورق‌های آهنی باید توسط افراد متخصص و مجرب در این زمینه صورت گیرد.
انواع روش های خمکاری ورق فلزی
روش‌های مختلفی برای خمکاری ورق وجود دارد که هر کدام با توجه به ضخامت ورق، طرح مورد نظر و نوع نیروی اعمال شده به کار گرفته می‌شود.
خمکاری چرخشی
در خمکاری چرخشی، از دستگاهی به نام پرس برک گردان یا رول فرمینگ استفاده می‌شود. این دستگاه مجهز به دو یا سه غلتک منحنی شکل است که بر روی یک محور به یکدیگر متصل شده‌اند. ورق مورد نظر بین غلتک‌ها قرار گرفته و با چرخش غلتک‌ها، ورق خم می‌شود. مزایای خمکاری چرخشی عبارتند از:
-
امکان خمکاری ورق‌های با طول بلند
-
دستیابی به دقت بالا در خمکاری
-
امکان خمکاری ورق‌های با ضخامت‌های مختلف
-
سرعت بالا در خمکاری
-
خمکاری چرخشی کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف مانند ساختمان‌سازی، خودروسازی، لوازم خانگی و ... دارد.
خمکاری پرسی
در میان روش‌های مختلف خمکاری فلزات، خمکاری پرسی به عنوان رایج‌ترین روش شناخته می‌شود. در این فرآیند، با اعمال نیرو به ورق فلزی تخت توسط دستگاه پرس، خم‌هایی به شکل U ایجاد می‌شود. نحوه‌ی کار به این صورت است که قالب U شکل در قسمت پایین دستگاه قرار می‌گیرد و سمبه‌ی سنگین U شکل نیز در قسمت بالایی آن نصب می‌شود. سپس ورق فلزی صاف در داخل قالب قرار داده شده و سمبه با اعمال نیرو از بالا، ورق را به داخل قالب خم می‌کند. برای اعمال نیروی لازم در خمکاری پرسی از دستگاه کمپرسور استفاده می‌شود. کمپرسورها انواع مختلفی دارند که شامل پنوماتیکی، هیدرولیکی و مکانیکی می‌شوند. انتخاب نوع کمپرسور به عوامل مختلفی مانند ابعاد و ضخامت قطعه‌ی مورد نظر و همچنین میزان نیروی مورد نیاز برای خمکاری بستگی دارد.
خمکاری فشاری
خمکاری فشاری یکی از روش‌های متداول برای تغییر شکل لوله‌های فلزی است. در این روش، از یک قالب ثابت و یک محور لغزان استفاده می‌شود. محور لغزان در حین چرخش به دور قالب، لوله را به داخل آن فشار می‌دهد و در نتیجه لوله خم می‌شود. خمکاری فشاری مزایای متعددی دارد، از جمله:
-
سادگی: این روش نسبتاً ساده است و به تجهیزات پیچیده‌ای نیاز ندارد.
-
دقت: خمکاری فشاری می‌تواند با دقت بالایی انجام شود.
-
کاربردپذیری: این روش برای خم کردن لوله‌های با جنس‌ها و ضخامت‌های مختلف مناسب است.
-
انعطاف‌پذیری: خمکاری فشاری می‌تواند برای ایجاد خم‌های مختلف با زوایای گوناگون استفاده شود.
روش نورد
خم کاری به روش نورد، یکی از متداول‌ترین روش‌های شکل‌دهی فلزات به شمار می‌رود و کاربرد گسترده‌ای در ساخت قطعات مختلف، به‌ویژه مخروط‌ها و لوله‌ها دارد. این روش با استفاده از غلتک‌هایی که می‌توانند به‌صورت همزمان یا مجزا عمل کنند، فلز را به‌تدریج خم کرده و به شکل دلخواه درمی‌آورد. در ساده‌ترین نوع دستگاه خمکاری نورد، سه غلتک وجود دارد: دو غلتک در پایین و یک غلتک در بالا. ورق فلزی صاف بین این غلتک‌ها قرار گرفته و به‌صورت رفت و برگشتی تحت فشار و خمش قرار می‌گیرد. با تنظیم فاصله بین غلتک‌ها و تعداد دفعات عبور ورق از بین آنها، می‌توان شعاع و انحنای نهایی قطعه را به‌طور دقیق کنترل کرد.
خم کاری گونیایی
خم کاری گونیایی یکی از روش‌های متداول در شکل‌دهی ورق‌های فلزی است که برای ایجاد زاویه 90 درجه یا به اصطلاح "زاویه گونیایی" در آنها به کار می‌رود. این روش با استفاده از ابزارآلات مخصوصی به نام سنبه و ماتریس انجام می‌شود. سنبه که نقش پانچ را دارد، به ورق فشار وارد می‌کند و ماتریس که نقش قالب را دارد، از پشت ورق آن را پشتیبانی می‌کند. در خمکاری گونیایی، نوع تماس بین ابزار و ورق می‌تواند متفاوت باشد که به سه دسته کلی تقسیم می‌شود:
- خم شدن با تماس کم: در این روش، فقط سه نقطه از ورق با ابزار تماس پیدا می‌کنند: لبه‌های خارجی ماتریس، نوک سنبه و لبه‌ی داخلی ماتریس. این نوع خمکاری برای ورق‌های نازک و ظریف مناسب‌تر است.
- خم شدن مماسی: در این روش، لبه‌ی سنبه به طور کامل با لبه‌ی داخلی ماتریس در تماس است. این نوع خمکاری برای ورق‌های ضخیم‌تر و محکم‌تر مناسب است.
- خم شدن ضرب سکه‌ای: در این روش، تمام سطح سنبه با سطح داخلی ماتریس در تماس است. این نوع خمکاری برای ایجاد زاویه‌های دقیق و صاف به کار می‌رود.
چه عواملی بر قیمت خم کاری ورق تأثیرگذار است؟
قیمت خمکاری ورق فلزات به عوامل مختلفی بستگی دارد که در ادامه به برخی از مهم‌ترین آنها اشاره می‌کنیم:
1. جنس ورق: ورق‌های با جنس‌های خاص مانند فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم به دلیل قیمت بالاتر مواد اولیه، گران‌تر از ورق‌های معمولی مانند فولاد هستند.
2.فرم و ضخامت خمش: خم‌های با زوایای تند، شعاع کم یا اشکال هندسی غیرمعمول، به دلیل دشواری کار، گران‌تر هستند.
3. وجود حفره یا برش: وجود هرگونه حفره، برش یا سوراخ روی ورق، عملیات خمکاری را دشوارتر می‌کند و به دلیل نیاز به دقت و ظرافت بیشتر، بر قیمت نهایی تاثیر می‌گذارد.
4. دستگاه و قالب: دستگاه‌های پیشرفته‌تر و دقیق‌تر، به دلیل ارائه کیفیت بالاتر و ضایعات کمتر، گران‌تر هستند.
