نورد فلزات یکی از مهمترین فرآیندهای تولید در صنایع فلزی است که نقش اساسی در شکل دهی و تولید انواع مقاطع فولادی و فلزی دارد. در این فرآیند، فلزات خام به محصولاتی با ابعاد و ضخامت مورد نظر تبدیل می شوند و برای استفاده در صنایع مختلف آماده خواهند شد. امروزه بیشتر محصولات فولادی در یکی از مراحل تولید خود تحت فرآیند نورد گرم یا نورد سرد قرار می گیرند.
محصولاتی مانند ورق فولادی، میلگرد، تیرآهن، نبشی، ناودانی و سایر مقاطع فلزی به کمک فرآیند نورد تولید می شوند و کاربرد گسترده ای در صنعت ساختمان، پروژه های عمرانی، خودروسازی و ساخت ماشین آلات دارند.
نورد فولاد چیست؟
نورد فولاد فرآیندی است که در آن شمش یا تختال فولادی از میان مجموعه ای از غلتک ها عبور می کند تا ضخامت آن کاهش یافته و به شکل و ابعاد مورد نظر برسد. این فرآیند علاوه بر شکل دهی، باعث بهبود کیفیت سطح، افزایش دقت ابعادی و آماده سازی فولاد برای تولید انواع مقاطع فولادی می شود.
تاریخچه نورد فولاد به صدها سال قبل بازمی گردد، اما شکل مدرن این صنعت در قرن هجدهم و با توسعه غلتک های شیاردار توسط هنری کورت پایه گذاری شد. امروزه نیز نورد فولاد یکی از مهمترین مراحل تولید محصولات فولادی به شمار می رود و پایه اصلی تولید بسیاری از تجهیزات و سازه های فلزی در صنایع مختلف است.
پیشنهاد ناشر
ممکن است این را نیز بپسندید: قیمت هر کیلو قالب فلزی
فرآیند نورد فولاد چگونه است؟
فرآیند نورد فولاد شامل عبور دادن فولاد از میان غلطک های چرخان است تا فولاد تحت فشار قرار گرفته و طول آن افزایش یابد. به بیان دیگر، فشاری که توسط غلتک ها وارد می شود، باعث نازک شدن و کشیده تر شدن فلز می گردد. این تکنیک که نوعی تغییر شکل پلاستیک محسوب می شود، به دلیل کارایی بالا و تولید مقاطع یکنواخت با سرعت زیاد شناخته شده است. محصولات حاصل از نورد فولاد شامل ورق های فولادی، میله ها و قطعات طولانی تر هستند و حتی می توانند به شکل های مربعی یا گرد نیز تولید شوند.
این قطعات نورد شده در صنایع ساخت و ساز و تولیدات صنعتی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال، ورق های فولادی تولید شده از طریق نورد به طور معمول در ساخت قوطی های نوشیدنی، صنعت ساختمان سازی و خودرو سازی کاربرد دارند. فرآیند نورد فولاد به دو دسته اصلی تقسیم می شود که بر اساس دمای پردازش انجام می گیرد: نورد گرم، نورد سرد. هر یک از این روش ها بسته به نیاز محصول نهایی و ویژگی های مورد نظر در تولید فولاد به کار گرفته می شود.
انواع نورد فولاد
همانطور که گفتیم، نورد فولاد به دو روش اصلی انجام می شود: نورد گرم و نورد سرد.
در نورد گرم، فلزات در دمای بالای ۱۰۰۰ درجه فارنهایت نورد می شوند، به طوری که فلز در این دما از تبلور مجدد جلوگیری می کند. محصولاتی که از نورد گرم به دست می آیند، ویژگی های مکانیکی یکنواخت تری دارند و تنش های ناشی از تغییر شکل در آن ها کمتر است. این روش برای تولید ورق های فلزی ساده استفاده می شود و محصولاتی مانند ریل های راه آهن، شاسی کامیون ها، آبگرمکن ها و سازه های فلزی و قالب بتن نیز به این روش تولید می شوند.
در مقابل، نورد سرد در دماهای پایین تر و معمولا در دمای اتاق انجام می شود. این روش باعث افزایش استحکام فلز به دلیل ایجاد کرنش در آن می شود و فلزاتی که از نورد سرد به دست می آیند، سطح صاف تر و دقت ابعادی بالاتری دارند.
پیشنهاد ناشر
ممکن است این را نیز بپسندید: محاسبه تحمل وزن جک سقفی
مزایا و معایب نورد گرم
نورد گرم به دلیل سرعت تولید بالا و قابلیت شکل دهی مناسب، یکی از پرکاربردترین روش های تولید مقاطع فولادی است. با این حال، این فرآیند در کنار مزایای متعدد، محدودیت هایی نیز دارد.
مزایای نورد گرم
شکل پذیری بالا: در دماهای بالا، مقاومت فولاد در برابر تغییر شکل کاهش می یابد و فرآیند نورد با سهولت بیشتری انجام می شود.
بهبود ساختار فلز: نورد گرم باعث یکنواخت شدن ساختار داخلی فولاد و افزایش استحکام و چقرمگی آن می شود.
عدم ایجاد سختی ناشی از کار: از آنجا که عملیات در دمای بالاتر از دمای تبلور مجدد انجام می شود، فولاد دچار سخت شدن ناشی از تغییر شکل نخواهد شد.
معایب نورد گرم
دقت ابعادی کمتر: انقباض فولاد پس از خنک شدن می تواند باعث کاهش دقت ابعاد نهایی شود.
کیفیت سطح پایین تر: تشکیل لایه اکسیدی روی سطح فولاد، ظاهر و کیفیت سطح را نسبت به نورد سرد کاهش می دهد.
مصرف انرژی بیشتر: گرم کردن فولاد تا دمای بالا، انرژی بیشتری مصرف می کند و هزینه تولید را افزایش می دهد.
بیشتر بخوانید: نبش وال مش چیست؟
تفاوت نورد سرد و نورد گرم
مهمترین تفاوت نورد سرد و نورد گرم در دمای انجام فرآیند است. در نورد گرم، فولاد در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد شکل دهی می شود؛ به همین دلیل انعطاف پذیری بیشتری دارد و برای تولید مقاطع سنگین و حجیم مناسب است.
در مقابل، نورد سرد پس از خنک شدن فولاد و در دمای محیط انجام می شود. این فرآیند باعث افزایش دقت ابعادی، بهبود کیفیت سطح، کاهش ضخامت و افزایش خواص مکانیکی فولاد می شود. در برخی موارد نیز فولاد نورد سرد تحت عملیات آنیل یا نورد تمپر قرار می گیرد تا ویژگی های نهایی آن بهبود یابد.
به طور کلی، اگر استحکام، کیفیت سطح و دقت ابعادی اهمیت بیشتری داشته باشد، نورد سرد انتخاب مناسب تری است. اما اگر هزینه کمتر، سرعت تولید بالا و تولید مقاطع بزرگ مدنظر باشد، نورد گرم گزینه بهتری خواهد بود.
پیشنهاد ناشر
ممکن است این را نیز بپسندید: روش تولید نیوجرسی
تجهیزات مورد نیاز نورد فولاد
برای نورد فولاد، تجهیزات و دستگاه های مختلفی مورد نیاز است که هر یک نقش خاصی در فرآیند تولید دارند. این تجهیزات به طور کلی شامل موارد زیر هستند:
قفسه نورد
این بخش از دستگاه نورد، شامل مجموعه ای از غلتک ها است که شمش های فولادی از میان آن عبور میکنند تا به ضخامت و شکل دلخواه برسند. قفسه های نورد می توانند به انواع دو غلتکی، سه غلتکی و شش غلطکی تقسیم بندی شوند.
غلتک ها
غلتک ها ابزار اصلی در فرآیند نورد هستند که با فشار بر روی شمش، آن را نازک کرده و شکل می دهند. این غلتک ها معمولا از فولاد سخت ساخته می شوند تا در برابر سایش مقاوم باشند.
یاتاقان ها
یاتاقان ها برای نگهداری و پشتیبانی از غلتک ها استفاده می شوند و به حرکت روان آن ها کمک می کنند.
محفظه محافظت از یاتاقان ها
این محفظه ها برای حفاظت از یاتاقان ها در برابر گرد و غبار و آلودگی های دیگر طراحی شده اند.
نیرو محرکه حرکت غلتک ها
این سیستم معمولا شامل موتورهای الکتریکی است که نیروی لازم برای چرخش غلتک ها را تامین می کند.
تجهیزات مکانیکی و الکتریکی
این تجهیزات برای کنترل و تنظیم نیرو و سرعت دورانی غلتک ها استفاده می شوند تا دقت در فرآیند نورد افزایش یابد.
سیستم های خنک کننده
در برخی از فرآیندها، نیاز به خنک سازی فلز وجود دارد تا دما در محدوده ای مناسب حفظ شود.
سیستم های اندازه گیری و کنترل کیفیت
این سیستم ها برای نظارت بر ابعاد و کیفیت محصولات تولید شده استفاده می شوند تا اطمینان حاصل شود که محصولات با استانداردهای مورد نظر مطابقت دارند.
کلام آخر
نورد فلزات یک فرایند مهم در تولید محصولات فلزی، تحول و شکل دهی به مواد اولیه نقش بسزایی ایفا می کند. این فرآیند به ویژه در صنعت فولاد با کاهش ضخامت ورق و ایجاد شکل های مورد نیاز، پایه گذار تولید مقاطع سازه ای مقاوم است. از نورد گرم برای تولید محصولات بزرگ و مستحکم و از نورد سرد برای افزایش استحکام و دقت ابعادی استفاده می شود.
تجهیزات مورد نیاز برای نورد فولاد شامل قفسه های نورد، غلتک ها، یاتاقان ها و سیستم های کنترل و اندازه گیری است که هر یک به نحوی در این فرآیند حیاتی هستند. در نهایت، درک جزئیات و تفاوت های نورد گرم و سرد به تولید کنندگان کمک می کند تا بهترین انتخاب را برای نیازهای خاص خود انجام دهند و کیفیت محصولات نهایی را بهبود بخشند. فرایند نورد فلزات با تولید مقاطع فولادی و ویژگی های مطلوبی که دارد، در تامین نیازهای صنایع مختلف و پروژه های عمرانی اهمیت ویژه ای دارد.
پیشنهاد ناشر
ممکن است این را نیز بپسندید: جک عراقی
بدون دیدگاه