بدنه ی هواپیما و یا ماشین ها، میلگردهای پایه ی ساختمان، مخازن صنعتی بزرگ ریل قطار و همه این موارد فلزی چگونه شکل دهی می شوند؟ قطعاً خواهید گفت که خب از ورق ها و شمش ها ساخته می شوند. بله جواب درست است اما شمش ها چگونه به وجود می آیند؟ پاسخ این سوال نورد سنگین است. اما قصه ای طولانی در پست این دو کلمه ی ساده است که به شرح آن می پردازیم.
فلزات را از کانی هایی که در دل زمین وجود دارند استخراج می کنند. مثلاً کانی آهن را در نظر بگیرید. بعد از سنگ های بزرگ آهن آن ها را به کارخانه ها انتقال می دهند و بعد از اعمال روش هایی روی آن ها، آهن از سایر عناصر جدا می شود و به صورت کنسانتره ی آهن در می آید. همین کنسانتره به کارخانه های ذوب انتقال پیدا می کند و از آن در ترکیب آلیاژها و فولاد استفاده می شود. برای ساخت فولاد همه ی مواد را با ترکیب مشخص به درون کوره ذوب صنعتی اضافه می کنند و بعد از ذوب و حذف ناخالصی ها، آن را به صورت ورق های فولاد یا شمش در می آورند.
در این مرحله شمش ها را به کارخانه های نورد می فرستند و مبحث اصلی ما از این بخش شروع می شود.
نورد چیست؟
دو غلطک هم اندازه با قطر یکسان را در نظر بگیرید که روی یکدیگر قرار دارند و این دو خلاف جهت یکدیگر در حال حرکت هستند. حالا اگر یک قطعه فلز که می تواند شمش یا ورق باشد را بین این دو قرار دهیم به دلیل فشاری که این دو غلطک روی یکدیگر و در واقع بر روی این قطعه فلز وارد می کند، آن را تغییر شکل خواهد داد. این تغییر شکل بستگی به نوع غلطک ها خواهد داشت. اما به طور کلی در این فرایند سطح مقطع ورق یا شمش افزایش میابد و نازک تر می شود.
نکته مهم درباره ی نورد این است که هر چه غلطک ها کوچک تر باشد نیروی که نیاز است آن ها را بچرخاند کمتر می شود. ولی نورد به خوبی زمانی که غلطک بزرگ هستند نخواهد بود. شاید در این شرایط برای یک ورق نیاز به دو مرحله نورد باشد.
البته مشکل نیرو در حال حاضر با تولید الکتروموتورهای بسیار قوی برای چرخاندن این غلطک ها حل شده است و هر چه اندازه ی غلطک ها و در واقع قطر آن ها بزرگتر باشد نورد و شکل دهی بهتری خواهیم داشت.
دو نوع روش نورد داریم که یکی نورد سرد است و دیگری نورد گرم که در زیر به آن ها می پردازیم. اما گذشته از این می توان نورد را از نظر نوع چینش غلطک ها نیز تقسیم بندی کرد.
نورد سنگین چیست؟
نورد سنگین برای خم کاری فلزات سنگین و برای ساخت قطعات و حتی سلول ها و کوره های ذوب که نیاز به خم کاری فلزات با مقاومت بسیار بالا است استفاده می شود. با استفاده از این روش می توان محصولات زیر را تولید کرد.
- ساخت لوله های بسیار بزرگ آب که برای انتقالات حجم های زیاد ساخته می شود.
- ساخت روکش تجهیزات نظامی مانند تانک و هواپیما
- ساخت مخازن بزرگ اسید و باز که نیاز به مقاومت خیلی بالا دارند.
- ساخت سوله ها و انبارهای عظیم که برای نگه داری مواد غذایی و سایر مواد استفاده می شود.
- خطوط آهن
همه این موارد را می توان با روش های دیگری نیز ساخت. اما آنچه که باعث محبوبیت این روش شده، کیفیت بسیار بالا و مقاومت این محصولات است. البته قابل ذکر است در صورتی که اگر ذره ای در یک مرحله از نورد سنگین، اصول رعایت نشود می تواند همه ی محاسن به معایب تبدیل شود. نورد سنگین به چند دسته تقسیم می شود.
نورد سرد چیست؟
در واقع نورد شکل دهی به فلزاتی است که به صورت شمش یا ورق و بلوم موجود هستند. بلوم ها را می توان بعد از نورد سنگین سرد، به راحتی به محصول مورد نظر تبدیل کرد. مثلاً بلوم ها را بعد از یک مرحله نورد سرد می توان به تیرآهن های I , T تبدیل کرد. همچنین ساخت ریل راه آهن نیز نیازی به چندین مرحله کار ندارد و می توان با نورد سرد آنها را تهیه کرد.
نورد گرم چیست؟
یکی از قسمت های نورد سنگین شامل نورد گرم می باشد. برای شکل دهی بهتر بعضی از فلزات اول باید به آن گرما بدهند که برای این کار باید اقدام به خرید کوره ذوب نمود. چون گاهی شمش چنان پیوسته و محکم است که قبل از گرم کردن امکان شکل گیری ندارد.
اما نکته ی مهم درباره ی گرم کردن شمش ها یا ورق ها، گرمای یکنواخت است. یعنی اگر شمش را درون کوره ذوب قرار داده و بعد از درآوردن از کوره تا مرحله ی نورد زمان زیادی بگذرد، ممکن است سطح شمش سرد شود در حالی که گرمای درونی خود را از دست نداده است. این نا همگن بودن دما ممکن است آسیب جدی مانند ترک خوردن یا پاره شدن ایجاد کند.
در خلاف این حالت، سطح شمش گرم می شود بدون اینکه گرما به مولکول های داخلی رسیده باشد. در مرحله نورد در این حالت نیز مشکلاتی رخ می دهد. بنابراین همگن بودن دما در نورد گرم بسیار با اهمیت است.
انواع نورد بر اساس چیدمان غلطک
ساده ترین نوع نورد سنگین، استفاده از دو غلطک است که در بالا گفته شد. اما نورد سه طبقه ای و نورد خوشه ای و حلقه ای نیز قابل اجرا است. هر کدام از این روش ها محصول خاصی را ارائه می دهند.
روش نورد حلقه ای
در این نوع نورد شکل قرارگیری غلطک ها متفاوت است. تصویر زیر را ببینید.
از این روش برای نازک کردن و یا بزرگ کردن حلقه ها استفاده می کنند. یک حلقه را در نظر بگیرید که باید نازک شود، یکی از غلطک ها درون این حلقه قرار می گیرد و غلطک دوم در سمت دیگر حلقه است. در واقع حلقه بین دو غلطک قرار می گیرد و وقتی که غلطک ها روی آن می چرخند و سطح این حلقه را نازک می کنند در نتیجه قطر حلقه اضافه می شود. این کار تا جایی که قطر به اندازه ی دلخواه برسد و یا نازکی آن حلقه کافی باشد انجام خواهد گرفت.
نورد خوشه ای
نورد خوشه ای بسیار پرکاربرد است. در این روش تعداد غلطک ها بیشتر از حالت عادی است. از این روش غالباً برای مواردی که ورق خیلی نازک باشد استفاده می شود. مثلاً اگر فویل نورد شود، از این روش استفاده می شود. چون برای ورق های نازک از غلطک های کوچک استفاده می شود این غلطک ها در مرور زمان به علت فشار وارد شده کج می شوند یا تاب بر می دارند که این باعث آسیب به سیستم خواهد بود. برای جلوگیری از این مسئله این غلطک های کوچک را با غلطک های بزرگ روی آن ها پوشش می دهند.
این کار مانع از کج شدن و آسیب دیدن سیستم نورد می شود. به این نوع نورد خوشه ای گفته می شود.
نورد رزوه ای
از پرکاربردترین نوع نوردها، مدل رزوه ای است. از این روش برای ساخت رزوه ها، پیچ ها و بلبرینگ ها، چرخ دنده ها، میلگرد و این قبیل موارد، استفاده می شود. در این سیستم دوتا غلطک تخت کنار هم هستند که فولاد یا ورق مورد نظر بین این دو قرار می گیرد و با حرکت سایشی رزوه ها را شکل می دهد.
تمام مواردی که با نورد سنگین رزوه ای ساخته می شود برتری فوق العاده زیادی نسبت به مدل هایی که با ریخته گری و تراشکاری ساخته می شوند دارند. هم از نظر استحکام هم از نظر هزینه ی زمان و انرژی این سیستم بسیار پرکاربرد است. نورد رزوه ای از نوع نورد سرد است.
از روش نورد سنگین در ساخت دیواره بدنه ی هواپیما و کوره دوار ذوب مس و سایر انواع کوره ها استفاده می کنند.
شرکت آسو صنعت تولید کننده بهترین کوره های ذوب برای صنایع مختلف می باشد که با 18سال سابقه ی کار مفید و با انجام چندین پروژه موفق در زمینه تجهیز کارخانه ها به کوره های ذوب و سایر تجهیزات مانند بگ فیلتر و فن های مکنده همراه شما است.
سوالات متداول
نورد سنگین فلزات چیست؟
به شکل دادن فلزات و آلیاژها به وسیله غلطک ها، نورد سنگین می گویند. مانند فلزاتی که برای بدنه هواپیما یا جنگنده ها و از این قبیل استفاده می شود.
انواع نورد سنگین کدام هستند؟
نورد به دو دسته تقسیم می شود. اولی نورد سرد و گرم. دومی بر اساس چینش غلطک های مورد استفاده برای تغییر شکل.
تفاوت نورد گرم و نورد سرد چیست؟
در نورد گرم باید فلز مورد نظر تا دمای مشخصی گرما داده شود بعد نورد شود. اما با نورد سرد نیازی به گرمایش نیست و فلز مستقیماً نورد می شود مانند ساخت تیرآهن.
انواع نورد سنگین بر اساس چینش غلطک کدام است؟
نورد خوشه ای، نورد رزوه ای، نورد حلقه ای
بهترین نوع نورد سنگین کدام است؟
بهترین نوع نوع نورد رزوه ای است که برای ساخت قطعات کوچک استفاده می شود ولی چون بدون دادن دما است و از نوع نورد سرد می باشد، استحکام بالاتری دارد.
