نوردکاری یا رولینگ انجام عملیاتی خاص با استفاده از نیروی فشار برای تغییر ضخامت یا سطح مقطع مواد گوناگون است. به عبارتی دیگر نوردکاری فرآیندی برای تغییر ضخامت و خواص برخی فلزات می باشد. در این فرآیند جسم یا فلز از شکاف بین غلتک های دستگاه نورد عبور می کند و به شکل مورد نظر میرسد. در واقع با تنظیم فاصله غلتک ها، ضخامت فلز تا اندازه مشخص نازک می شود. انواع نورد شامل روش های نورد سرد و نورد گرم می باشد که هر کدام مزایای خود را دارد و بنابر شرایط گوناگون مورد استفاده قرار می گیرد.
در این مقاله به طور کامل بررسی می کنیم که فرایند نورد چیست و به چه عملیاتی نوردکاری می گویند؟ در انتهای مطلب نیز شما را با انواع نورد آشنا خواهیم کرد، در ادامه با مجموعه شهر استیل فروشگاه عرضه کننده انواع محصولات استنلس استیل همراه باشید. اگر به دنبال واردات ورق استیل با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.
نورد چیست؟
به فرایندی که در آن موادهای دارای قابلیت موسانی، شکل دهی می شوند نورد گفته می شود. فلزات و برخی از پلیمر ها در دماهای پایین و نزدیک به دمای اتاق از قابلیت موسانی برخوردار هستند.
بنابراین از روش نورد برای شکل دهی به این مواد و افزایش قابلیت موسانی آن استفاده می شود. برخی مواد هم که در دماهای پایین قابلیت شکل دهی ندارند به روش نورد گرم این قابلیت را پیدا می کنند.
در واقع می توان گفت نورد یکی از بهترین فرایند ها برای شکل دهی فلزات و انواع پلیمر ها مانند پلاستیک می باشد. در این روش مواد از بین غلتک های دستگاه نورد عبور داده می شوند و به شکل مورد نظر تغییر پیدا می یابند. از جمله فلزاتی که به این روش تولید میشوند میتوان به انواع تیرآهن و نبشی با مقاطع گوناگون اشاره کرد.
نورد ورق استیل
یکی از ورق های فولادی پر کاربرد در صنایع گوناگون ورق استنلس استیل می باشد. این ورق در پروسه نورد سرد تحت فشار، تغییر شکل پیدا می کند و برای کاربرد در صنایع گوناگون با کیفیت های مختلف و در ابعاد و ضخامت مورد نظر استفاده می شود.
در حین انجام نورد کاری، ورق استیل چند بار از میان غلتک ها عبور داده می شود تا به شکل و ضخامت مورد نظر برسد. نورد سرد ظاهری صاف و صیقلی به سطح ورق استیل می دهد.
نورد ورق استیل، فرایندی است که در آن ورقهای فلزی به صورت گرم یا سرد، از طریق تماس با دو غلتک فشار داده میشوند تا شکل و ضخامت مورد نظر را بگیرند. در این فرایند، ورقهای فلزی از طریق تحت فشار قرار گرفتن در میان دو غلتک، شکل و ضخامت مورد نظر را به خود میگیرند.
فرایند نوردکاری بر قیمت ورق استیل تاثیرات متعددی دارد. به عنوان مثال، نورد سرد باعث کاهش ضخامت ورق و افزایش سختی آن میشود، در حالی که نورد گرم باعث افزایش ضخامت ورق و کاهش سختی آن میشود. همچنین، نوع استیل و نوع غلتکهای استفاده شده در فرایند نوردکاری نیز بر قیمت ورق استیل تاثیر دارد.
در کل، فرایند نوردکاری باعث افزایش قیمت ورق استیل بگیر و نگیر میشود، زیرا نیاز به تجهیزات پیشرفته و هزینهبر برای تولید ورق استیل با کیفیت بالا دارد. همچنین، ورقهای استیل با ضخامت کمتر و سختی بالاتر به دلیل فرایند نورد سرد، قیمت بالاتری دارند.
تاریخچه نورد کاری؛ از گذشته تا به امروز
فرایند نورد از گذشته تاکنون انجام می شده است و قدمتی طولانی دارد. هر چند روش انجام آن در گذشته متفاوت بود و در اندازه های کوچک تری انجام می شد. این روش برای اولین بار در قرن هفدهم میلادی مورد استفاده قرار گرفت. در آن زمان ها از فرآیند نورد برای نورد قلع و سرب به وسیله دو غلتک چدنی که در یک قاب چوبی قرار داشت استفاده می شد. البته قبل از آن، استفاده از غلتک برای ایجاد کاهش سطح مقطع فلزات کم و بیش رواج داشت.
کم کم غلتک های بزرگ تر و سنگین تر که نیروی مورد نیاز خود را برای چرخش از طریق پره های آبی یا حیوانات چهارپا مانند اسب فراهم میکرد جایگزین غلتکهای ساده تر شد. در همان زمان ایده شیار بر روی غلطک به عنوان روشی برای شکل دهی به مقاطع، تیرها و میله ها اجرا شد.
با گسترش نورد فلز های نرم، به مرور زمان امکان نورد گرم فولاد نیز مهیا شد. قفسه های دو غلتکی به سرعت پیشرفت کردند و شکل جدید تری به خود گرفتند. مدتی بعد کاربرد غلتک های کوچک که با کمک غلتک های بزرگ کار می کردند مرسوم شد. اصطلاح قفسه های چهار غلتک از همان زمان به وجود آمد.
بعد از چهار غلتک با گذشت زمان و اختراع دیگ بخار، فرایند نورد گرم فولاد نیز شکل دیگری به خود گرفت و در نتیجه غلتکهای بسیار بزرگتری تولید شد که با استفاده از موتورهایی با توان بالا ( ۱۵۰۰۰ اسب) برای انجام عملیات نوردکاری سنگین فلزاتی مانند شمش های فولادی به کار گرفته شد. در نتیجه غلتک های نورد و قفسه ها به سرعت تکمیل شدند و با شکل دهی فیزیکی، تغییراتی در مقاطع فولاد ایجاد کردند.
بتدریج فولاد به عنوان یکی از پرکاربردترین فلزات در صنایع گوناگون در سطح جهان تبدیل شد. در نهایت نوردکاری به دلیل سرعت بیشتر و تلورانس ابعادی بهتر به طور کامل جایگزین فرایند شکل دهی فلزات مانند روش آهنگری و ریخته گری گردید.
در حال حاضر بالغ بر ۹۰ درصد از قطعات فولادی که توسط عملیات شکل دهی فلزات تولید شده اند محصول و خروجی روش نورد کاری می باشند. به عنوان مثال روش نورد کاری به دلیل تکنولوژی پیشرفته آن نسبت به روش فورجینگ کاربرد بیشتری دارد. به طوری که می توان گفت امروزه عملیات نورد در جایگاه اول فرایندهای شکل دهی فلزات در صنایع گوناگون هم از لحاظ حجم و هم کمیت تولیدات قرار دارد.
| ویژگی | نورد گرم (Hot Rolling) | نورد سرد (Cold Rolling) |
| دمای فرآیند | بالاتر از دمای تبلور مجدد فلز (معمولاً بالای 900 درجه سانتیگراد) | در دمای محیط یا نزدیک به آن (پایینتر از دمای تبلور مجدد) |
| دقت ابعادی | پایینتر، تلرانسهای ابعادی گشادتر | بالاتر، تلرانسهای ابعادی دقیقتر |
| کیفیت سطح | سطح خشنتر، دارای پوسته اکسیدی (Scale) | سطح صافتر، براقتر و بدون پوسته اکسیدی |
| خواص مکانیکی | استحکام و سختی کمتر، شکلپذیری بالاتر | استحکام و سختی بالاتر (به دلیل کارسختی)، شکلپذیری کمتر |
| تنشهای پسماند | کمتر (به دلیل تبلور مجدد) | بیشتر (به دلیل کارسختی و عدم رفع تنش) |
| هزینه تولید | پایینتر (نیاز به انرژی کمتر برای تغییر شکل) | بالاتر (نیاز به نیروی بیشتر و فرآیندهای اضافی مانند اسیدشویی) |
| انرژی مصرفی | بالا (برای گرمایش اولیه) | پایین (برای خود فرآیند نورد) |
| محدودیت ابعادی | مناسب برای تولید مقاطع بزرگ و ضخیم | مناسب برای تولید مقاطع نازک و دقیق |
| کاربردها | ساخت مقاطع سازهای سنگین (تیرآهن، میلگرد، ریل)، ورقهای ضخیم، لولههای بدون درز | تولید ورقهای دقیق و با کیفیت بالا (مانند ورقهای خودرو، لوازم خانگی)، تسمه، مفتول، پروفیلهای دکوراتیو |
| عیوب احتمالی | پوسته اکسیدی، پیچیدگی و تاب برداشتن، عدم یکنواختی ساختار | ترکخوردگی (در صورت عدم شکلپذیری کافی)، تنشهای پسماند، محدودیت در کاهش ضخامت |
انواع نورد کاری ورق
هدف از انجام فرایند نورد، تغییر شکل و فرم دهی ورق یا شمش می باشد. خروجی این فرایند تولید مفتول یا ورق خاص می باشد که در انواع فرمت های مفتول سیاه، مفتول گالوانیزه، سیم آرماتور بندی، سیم رابیتس بندی، مفتول قالب بندی و غیره تولید می شود.
بعد از اتمام فرآیند تغییر و شکل دهی، محصول به وسیله انواع دستگاه های برش مانند اره یا قیچی های مخصوص در ابعاد و طول مورد نظر برش داده می شود و در نهایت کیفیت آن کنترل و به صورت بسته بندی در انبار ذخیره می شود.
فرایند نوردکاری شامل دو روش نورد سرد و نورد گرم می باشد. در واقع تفاوت اصلی نورد سرد و نورد گرم نوع ماشین کاری است. هدف از انجام هر دو فرآیند کاهش ضخامت ورق های فولادی و شکل دهی به آن می باشد. در رابطه با این مطلب مقاله نورد گرم چیست را مطالعه نمایید تا اطلاعات کامل درباره این نوع از فرایند نوردکاری بدست آورید.
نورد سرد به نوعی ادامه روش نورد گرم است. کاربرد اصلی نورد سرد برای تولید ورق استیل، نورد میلگرد، تسمه و غیره می باشد. از خروجی فرایند نورد سرد در صنایع اتومبیل سازی، دستگاههای الکترونیکی، تجهیزات مکانیکی و ساختمانی استفاده می شود.
نورد حلقهای (Ring Rolling)
این فرآیند برای تولید حلقههای فلزی بدون درز و توخالی با قطر بزرگ استفاده میشود. در این روش، یک پیشفرم حلقوی بین یک غلتک اصلی چرخان و یک غلتک فشاری قرار میگیرد. با فشرده شدن حلقه بین این دو غلتک، ضخامت دیواره آن کاهش یافته و قطر آن افزایش مییابد. نورد حلقهای معمولاً در دماهای بالا انجام میشود و برای تولید چرخدندههای بزرگ، فلنجها، حلقههای بلبرینگ و قطعات موتور جت به کار میرود. مزیت اصلی آن، تولید قطعات با استحکام و خواص مکانیکی بسیار خوب به دلیل ساختار دانهای بهبود یافته است.
نورد فرمدهی (Roll Forming)
این فرآیند یک تکنیک نورد پیوسته است که برای تولید مقاطع طویل با شکلهای ثابت و پیچیده مانند پروفیلهای درب و پنجره، ریلها، و مقاطع سازهای، از ورقهای فلزی تخت استفاده میشود. ورق فلزی از میان یک سری غلتکهای متوالی عبور میکند که هر جفت غلتک، به تدریج ورق را به شکل نهایی مورد نظر خم و فرم میدهد. این فرآیند بسیار دقیق، کارآمد و مناسب برای تولید انبوه است و میتوان آن را هم به صورت نورد گرم و هم سرد انجام داد.
نورد رزوه (Thread Rolling)
نورد رزوه یک فرآیند کار سرد است که برای ایجاد رزوه روی یک میله استوانهای شکل استفاده میشود. در این روش، میله بین دو قالب رزوه که دارای برجستگیهای رزوه هستند، فشرده و چرخانده میشود. این قالبها مواد فلزی را به جای برش دادن، جابجا کرده و به شکل رزوه درمیآورند. نورد رزوه منجر به تولید رزوه با استحکام بالاتر، سطح صافتر و مقاومت خستگی بهتر نسبت به رزوه تراشیده شده میشود، زیرا جریان دانهها قطع نمیشود.
نورد لولهای / سوراخکاری (Tube Piercing / Seamless Tube Rolling):
این فرآیند برای تولید لولههای بدون درز از شمشهای گرد جامد استفاده میشود. در متداولترین روش، شمش گرم شده از بین دو غلتک مورب عبور میکند که همزمان آن را فشرده و میچرخانند، و یک سنبه در مرکز، سوراخی را در شمش ایجاد میکند. این فرآیند باعث تولید لولههای با کیفیت بالا و استحکام یکنواخت میشود که در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و نیروگاهها کاربرد فراوان دارند.
دستگاه نورد چیست؟
از دستگاه نورد ورق استیل برای گرم کاری و سرد کاری انواع آلیاژ و فلزات مختلف با ظرفیت های گوناگون استفاده می شود. چرا که بر اثر فرایند تبلور مجدد، استحکام تسلیم در سطح مشخصی کم می شود.
بنابراین نیروی لازم برای انجام عملیات نورد قطعات بزرگ کاهش پیدا می کند. در حالی که فرایند نورد سرد برای تغییر شکل نهایی اجرا می شود و در نهایت نوعی سطح تمام شده تولید می گردد.
به همین دلیل انواع دستگاه نورد برای انجام هر فرایند ساخته شده است. در واقع تفاوت اصلی دستگاههای نورد چگونگی نوع چیدمان غلتک های آن است.
از مهمترین بخش های دستگاه نورد ورق استیل نگیر و بگیر می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- غلتک ها
- یاتاق ها
- محفظه نگهدارنده یاتاق
دستگاه نورد متشکل از دو غلتک استوانهای شکل می باشد. این غلتک ها با کمک نیروی موتور در جهت مخالف یکدیگر حرکت می کنند. محفظهای به نام قفسه بخش دیگری از دستگاه نورد است که برای محافظت از غلتک ها ساخته شده است. این نوع قفسهها انواع مختلفی مانند قفسه دو غلتکی، قفسه سه غلتکی، قفسه اقماری و غیره دارد.
عوامل موثر بر فرایند نورد کاری
همان طور که عنوان شد نوردکاری ورق یکی از کاربردی ترین روش ها برای شکل دهی فلزات است که به وسیله غلتک هایی در اندازه های کوچک و بزرگ انجام می شود.
حرکت دورانی غلتک ها موجب می شود که شمش یا قطعه ای که بین آن قرار گرفته است به سمت شکاف بین غلتک ها هدایت شود و به شکل مورد نظر تغییر یابد.
میزان تغییر شکل پروفیل یا جسم مورد نظر در فرایند نوردکاری در هر مرحله از نورد پروفیل، تا رسیدن به اندازه معین متفاوت می باشد. از عواملی که بر میزان شکل دهی جسم در فرایند نورد کاری تاثیر گذار است میتوان به استحکام و مقاومت فلز و زاویه ورود یا فشار وارده به آن اشاره کرد. در عملیات نورد کاری فشاری که به فلز اعمال می شود باید مطابق آلیاژ فلز و استانداردهای مشخص باشد.
در غیر اینصورت جسم یا بر اثر فشار زیاد پاره می شود یا بر اثر فشار کم مراحل رفت و برگشت قطعه تا رسیدن به شکل دلخواه افزایش پیدا می کند. در نتیجه زمان انجام فرایند نورد افزایش می یابد و باعث اتلاف وقت و انرژی زیادی میگردد.
Plate rolling / sheet metal rolling is a metalworking process that involves the deformation of a metal plate or sheet to form a curved or cylindrical shape. The process is often used in the fabrication of pipes, tanks, pressure vessels, and other cylindrical or curved components used in various industries
شهر استیل عرضه کننده انواع ورق های استنلس استیل است. محصولات ارائه شده در این مجموعه بالاترین کیفیت را دارا میباشند و مجموعه صحت آلیاژ محصولات استنلس استیل را ضمانت میکند. برای دریافت مشاوره خرید و استعلام قیمت ورق استیل با ما تماس بگیرید.
در برخی موارد نیز از عملیات حرارتی برای تولید ورق استیل در اشکال پیچیده تر استفاده می شود. ورق استیل تولید شده از نورد گرم معمولاً با سطح پولیش مات تولید می شود. این ورق ها نسبت به ورق استیل مات نورد سرد شده کیفیت بهتری دارد. نورد سرد استیل برای همسان سازی ضخامت ورق هایی که در تولید کویل مورد استفاده قرار می گیرد از اهمیت زیادی برخوردار است. همچنین روش نورد سرد استیل تاثیر زیادی در استحکام متریال ورق در برابر سایش و خوردگی و مقاومت به فرورفتگی بالا دارد.
