آشنایی با انواع روش شکل‌دهی ورق استیل

استیل از مواد بسیار پرکاربرد در صنایع مختلف است. از دکوراسیون و لوازم خانگی گرفته‌تا صنایع غذایی و پزشکی و … از این ماده آلیاژی در بخش‎های مختلف استفاده می‌کنند. در هر کاربرد شکل و ساختار ورق استیل متفاوت است و به همین جهت نیاز به شکل‌دهی آن به وجود می‌آید. در این مقاله از سایت استیل سرا به روش‌ها و فرایندهای مختلفی که در راستای شکل‌دهی ورق استیل مورد استفاده قرار می‌گیرد خواهیم پرداخت.

شکل‌دهی ورق استیل

شکل دهی ورق استیل در صنعت و تولید قطعات کوچک و بزرگ به کار می‌رود. برای مثال در تولید جعبه کمک‌های اولیه تا بدنه خودروها و ماشین آلات سنگین از ورق استیل استفاده می‌شود. شکل دادن به ورق استیل فرایندی است که طی آن شکل یا فرم ورق را عوض می‌کند و به شکل و قالب دلخواه و موردنظر هت کاربرد مربوطه در می‌آورند. ابتدا ورق‌های استیل را بر اساس طرح اولیه محصول نهایی برش می‌دهند و سپس با یکی از روش‌های شکل دهی، صفحه‌ی فلزی را به شکل موردنظر تبدیل می‌کنند.

فرآیندهای شکل‌دهی ورق استیل

در گذشته شکل دهی به ورق استیل، به دلیل کمبود تجهیزات و فناوری یا محدود بودن دانش فنی انسان، کار بسیار سختی بود. با پیشرفت علم و فناوری و به استفاده آن در صنعت این مشکل تا حد زیادی حل گردیده است . در حال حاضر تکنیک‌ها و روش‌های زیادی برای شکل دهی به ورق استیل وجود دارد که می‌توان آن‌ها را  به سه دسته کلی خم‌کاری، برش‌کاری و کشش تقسیم کرد. این روش‌ها در شکل‌دهی بسیاری از انواع فلز استفاده می‌شوند. در ادامه به نوبت به  بررسی این فرآیندها می‌پردازیم.

خم‌کاری در شکل‌دهی استیل

یکی از فرآیندهای متداول شکل‌دهی ورق استیل خم‌کاری است. معمولاً با استفاده از پرس ترمز یا پرس ماشینی مشابه، خم‌کردن انواع ورق فلز انجام می‌شود. طی این فرآیند ورق‌های فلزی می‌توانند به شکل‌های مختلف U یا V تبدیل شوند بدون اینکه نازک شوند. ورق فلزی روی یک قالب قرار می‌گیرد، در این مرحله یک پانچ روی ورق فلزی فشار می‌آورد. برای ایجاد خم در صفحه‌های فلزی از قالب‌های گوناگونی با زاویه و شعاع خم متفاوت استفاده می‌شود. این اندازه‌ها به صورت دقیق و با یک سری محاسبات ریاضی به دست می‌آید.

خم شدن در واقع سوراخی در ورق فلز ایجاد نمی‌کند بلکه با “خم کردن” ورق فلزی به شکل قالب در می‌آید. تعیین اندازه‌های خم‌کاری بستگی به نوع و جنس ورق و همچنین هدف و کاربرد نهایی در صنعت دارد. خم کاری فرایندی است که در سایر روش های شکل دهی نیز به نوعی وجود دارد.

انواع خم‌کاری

یکی از زیرمجموعه‌های خم‌کاری فر کردن است. فر کردن فرآیندی است که برای صاف کردن لبه‌های تیز و ناهموار ورق فلز استفاده می‌شود. ورق فلزی اغلب پس از تولید اولیه دارای لبه های تیز با “خراش” است. فر کردن یک فرآیند شکل‌دهی است که شامل جدا کردن ورق فلز برای تولید لبه‌های صاف است.

فرآیندهای رایج دیگری که در این دسته قرار می‌گیرند نورد، آهنگری و اکستروژن هستند. در نورد شکل فلز با عبور از بین غلتک‌ها تغییر می‌کند .در روش آهنگری یا متالورژی نیروی فشار در درجات دمایی گوناگون به ورق‌های استیل شکل می‌دهند. اکستروژن نیز روش جدیدی که فلز با فشار شدید از روزنه‌ی قالب برای تغییر شکل عبور داده می‌شود.

برش‌کاری استیل

شکل‌دهی ورق استیل با استفاده از تنش برشی را برش کاری می‌گویند. متداول‌ترین فرآیندها در این روش برش لیزری و پانچ کردن هستند.

برش لیزری در سال‌های اخیر به یک فرآیند متداول شکل‌دهی ورق فلز تبدیل شده‌است. با برش لیزری، ورق فلز در معرض لیزر پرقدرت قرار می‌گیرد. این یک روش برش سریع‌تر و دقیق‌تر نسبت به روش‌های قدیمی‌تر  است که حتی می‌تواند به طور خودکار با استفاده از دستگاه برش لیزری با CNC انجام شود.

پانچ کردن یک فرآیند شکل‌دهی ورق استیل است که شامل استفاده از پانچ و مجموعه قالب برای ایجاد سوراخ در ورق است. ورق استیل بین پانچ و قالب قرار می‌گیرد سپس، پانچ به سمت پایین می‌آید و به ورق استیل فشار وارد می‌کند تا سوراخ ایجاد شود.

کشش در شکل‌دهی استیل

فرآیند کشش و یا کشش عمیق عملیاتی است که روی ورق‌های استیل حین شکل‌گیری انجام می‌گیرد تا اشکال فنجانی، منحنی و مقعر را بوجود آورد. این کار وارد کردن فشار به یک ورق استیل در قالب حفره‌ای انجام می‌شود.

چالش شکل دهی استیل با ابعاد کوچک

شکل‌دهی با ابعاد کوچک به دلیل اینکه تنظیم دستگاه‌ها دشوار و بسیار حساس است و از منظر وقت و هزینه به صرفه نیست به یک چالش تبدیل شده‌است. از طرفی ساختار برخی از قالب‌های فلزی، با ابعاد و اندازه کوچک، به شکلی است که ارتفاع زیادی در مقایسه با پایه دارند. درنتیجه تغییر شکل غیرطبیعی رخ می‌دهد و منجر به از بین رفتن و خراب شدن قالب و قطعه مورد نظر خواهد شد. فلذا شکل‌دهی برای رسیدن به قطعات با اندازه کوچک باید زیر نظر متخصصان این حوزه انجام گیرد.

یکی از راهکارهایی که برای حل این مشکل وجود دارد این است که از قالب های سفارشی استفاده شود. هر چند این روش در صورتی اثربخش است که بنا باشد قسمت های کمی از فلز خم شوند. به طور کلی شکل دهی به انواع ورق  استیل با ابعاد کوچک همواره مشکلات و موانعی دارد و باید تحت نظارت سازندگان ماهر و متخصص این کار و با دقت بسیار بیشتری نسبت به ابعاد بزرگ انجام شود.

جمع‌بندی

شکل‌دهی ورق استیل روشی بسیار رایج و مرسوم است که به این وسیله انسان در صنعت شکل‌دهی فلزات پیشرفت زیادی کرده‌است. با استفاده از شکل‌دهی ورق استیل، که معمولا فرآیندهایی سریع و موثر برای ساخت انواع قطعات هستند در صنعت الکترونیک، دامداری و کشاورزی و… استفاده می‌کنند. ما در این مقاله از سایت گروه استیل سرا، واردکننده انواع ورق استیل، به بررسی فرآیندهای شکل‌دهی ورق استیل در سه دسته اصلی پرداختیم و چالش‌های ممکن و پیش رو را در شکل دهی با اندازه‌های کوچک بررسی کردیم.