جدیدشکل دادن فلزات و انواع روش‌های آن
شکل دادن فلزات
امروزه شکل دادن فلزات و آشنایی کامل با انواع آن برای ساخت و تولید قطعات فلزی مختلف در صنعت بسیار ضروری است. از این رو شناخت هر چه دقیق تر آن، صنعت و صنعت گران را به سمت تولید قطعات با کیفیت بهتر هدایت خواهد کرد.
توانایی تغیر شکل دائمی فلزات یکی از اصلی ترین ویژگیهای آنها محسوب می‌شود.تولید ورق ، سیم ، مفتول ، تیر آهن ، میل گرد، لوله ، و به طور کلی شکل دادن فلزات از کاربردهای این علم است . با توجه به اینکه شکل دادن فلزات مهمترین روش ساخت و تولید فلزات است ، آشنایی کامل با این روش از ضروریات است. شکل دادن فلز یک اصطلاح عمومی برای یک گروه بزرگ است که شامل طیف گسترده ای از فرایندهای تولید می شود. در فرایندهای شکل دادن فلزات، فلز مورد پردازش، به صورت پلاستیکی تغییر شکل داده می شود تا شکل آن به یک هندسه مطلوب تبدیل شود. به منظور تغییر شکل پلاستیکی فلز، نیرویی لازم است که از مقاومت در برابر مواد تجاوز کند.
در شکل دادن فلزات دمای کارکردن که هم از دیدگاه مکانیکی و هم متالورژی مطرح است و همچنین آشنایی کامل با خواص مکانیکی مواد از جمله تنش، کشش، کرنش از مباحث مهم است.
دسته بندی فرآیند شکل دادن فلزات
فرآیند شکل دهی را می‌توان از دیدگاه‌های مختلف دسته بندی نمود.
- کار داغ، کارگرم، کار سرد
- فرآیندهای شکل دهی حجمی و صفحه ای
- فرآیندهای شکل دهی اولیه و ثانویه
- فرآیندهای شکل دهی یکنواخت و غیر یکنواخت
- فرآیندهای شکل دهی تدریجی و پیوسته
- فرآیندهای شکل دهی یک بعدی و دو بعدی
کار سرد
در درجه حرارت دهی کمتر از ۰٫۳ نقطه ذوب فلز مورد نظر انجام می‌شود. در این فرآیند کار سختی حاکم است.
کارگرم
با دمای بین ۰٫۳ تا ۰٫۵ نقطه ذوب فلز حرارت داده می‌شود. تنش سیلان در این فرآیند کمتر از کار سرد است.
کار داغ
در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد انجام میگیرد و دمای آن بیشتر از ۰٫۵ یا ۰٫۶ نقطه ذوب فلز می‌باشد.
فرآیندهای شکل دهی صفحه ای
ماده خام ورودی در این روش به صورت ورق است. تغییرات در ضخامت بسیار کم و تنش‌های اعمالی اغلب کششی هستند.
فرآیندهای شکل دهیحجمی
ماده ورودی به صورت میله یا بیلت از این قبیل است. ضخامت قطعه به صورت محسوس کاهش و تنش های اعمالی اغلب فشاری هستند.
فرآیندهای شکل دهی اولیه
بیشتر برای تولید مواد اولیه سایر فرآیندها کاربرد دارد. شکل دهی به روش کشش،نورد، اکستروژن از این دست می‌باشد.
فرآیندهای شکل دهی ثانویه
بیشتر برای قطعات ترکیبی کاربرد دارند. ماده خام آنها از فرآیندهای شکل دهی اولیه به دست می آید. آهنگری و کشش عمیق از روش‌های این فرآیند می‌باشند.
فرآیندهای شکل دهی یکنواخت
حالت تنش ثابت دارند.شکل دهی به روش کشش،نورد، اکستروژن از این دست می‌باشد.
فرآیندهای شکل دهی غیر یکنواخت
حالت تنش در طول فرآیند شکل دهی به طور پیوسته تغییر می‌کند.شکل دهی به روش آهنگری و کشش عمیق از این دست می‌باشد.
فرآیندهای شکل دهی یک بعدی
یک صفحه یا خط بین ابزار و قطعه کار است.تنها یک حرکت برای ایجاد هندسه موردنظر لازم است.
فرآیندهای شکل دهی دو بعدی
تنها یک خط تماس بین ابزار و قطعه کار است. ایجاد هندسه موردنظر مستلزم داشتن دو حرکت نسبی است. فرآیند شکل دهی تدریجی از این دسته اند.
فرایندهای شکل‌دادن فلزات عبارتند از:
- فورج یا آهنگری
- اکستروژن
- نورد
- ورق‌کاری
- شکل دهی انفجاری
- شکل دهی الکترومغناطیسی
- شکل دهی الکتریکی
- شکل دهی چرخشی
- شکل دهی هیدرولیکی
- شکل دهی حرارتی
- متالورژی پودر
- تغییر شکل سوپر پلاستیک
امروزه شبیه سازی و تجزیه و تحلیل فرآیندهای مختلف شکل دهی فلزات با نرم افزار آباکوس و انسیس امکان پذیر است و کمک شایانی به این صنعت در این زمینه دارد. گرایش شکل دادن فلزات را می توان در مقطع کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مواد تحصیل نمود.
منابع:
- جزوه شکل دادن فلزات دانشگاه صنعتی شریف، دکتر اکبر زاده
- جزوه درس اصول شکل دادن فلزات، مهندس حسین توصیفیان
- کتاب شکل دادن فلزات کدل- هاسفورد
دیدگاه کاربران