نورد

با سلام خدمت دوستان و همراهان همیشگی پارس بوته. امروز نیز با یک مقاله آموزشی در خدمت شما هستیم. در صنایع ریخته‌گری یکی از مهم‌ترین روش‌های برای تولید قطعات مختلف نورد (rolling) است که با تغییر شکل فلزات از طریق عبور آن‌ها از بین غلتک‌های قدرتمند، محصولاتی با ضخامت و ابعاد دقیق تولید می‌کند.

از کاربردهای این فرآیند تولید ورق‌های فلزی با مقاطع مختلف است که علاوه‌بر آن به عنوان یکی از مراحل اصلی در تولید قطعات صنعتی با کیفیت نیز شناخته می‌شود. در ادامه با ما همراه باشید تا با مفهوم نورد و تاثیر آن در تولید قطعات باکیفیت و صنعتی آشنا شویم.

نورد چیست

نورد فرآیندی مکانیکی است که در آن فلزات با عبور از بین یک یا چند جفت غلتک تغییر شکل پیدا می‌کنند تا به ضخامت یا شکل مورد نظر برسند. این روش به عنوان قدیمی‌ترین و موثرترین تکنیک برای تغییر شکل فلزات شناخته می‌شود و از آن برای تولید ورق‌ها، مقاطع و پروفیل‌های مختلف استفاده می‌شود.

نورد به دو نوع کلی گرم و سرد تقسیم می‌شود که هر یک کاربردهای خاص خود را برای تولید قطعات مختلف دارد. نوع گرم به دلیل دمای بالای فلز باعث کاهش مصرف انرژی و افزایش سرعت تولید می‌شود. در صورتی که نوع سرد دقت بالاتری دارد و برای تولید محصولاتی دقیق و اندازه‌های بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انواع نورد

این فرآیند برای تولید قطعات به دو روش گرم و سرد انجام می‌شود که به آن نورد گرم و سرد می‌گویند که هر یک ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در ادامه با مفهوم نوع گرم و سرد آشنا می‌شویم.

نورد گرم

نورد گرم یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین فرآیندهای شکل‌دهی فلزات است که در دماهای بالا (حدود 900 تا 1300 درجه سانتی‌گراد) یعنی بالاتر از دمای تبلور مجدد فلزات انجام می‌شود. در این روش ساختار بلوری فلز پس از نورد مجدداً تشکیل شده که این امر باعث می‌شود فلز به راحتی تغییر شکل پیدا کند و مقاومت کمتری در برابر تغییر شکل داشته باشد.

فلز گرم شده باید از میان غلتک‌های سنگین عبور کند تا به تدریج به ضخامت و شکل مورد نظر تبدیل شود. این فرآیند به دلیل دمای بالا با سرعت بیشتری انجام می‌شود و می‌تواند قطعات بزرگ و سنگینی را با کمترین نیاز به نیروی مکانیکی تولید کند.

از مزایای نورد گرم می‌توان به کاهش هزینه‌های تولید، تولید قطعات بزرگ و قابلیت تغییر شکل زیاد آن اشاره کرد. همچنین برای شناخت معایب این روش می‌توان به کاهش دقت ابعاد قطعات تولیدی، کیفیت پایین سطح فلزات و احتمال اکسیداسیون آن اشاره کرد.

نورد سرد

در نورد سرد فلز در دمای اتاق یا کمی بالاتر از آن قرار می‌گیرد که در این روش برخلاف نوع گرم فلز از قبل گرم نمی‌شود. به همین دلیل تغییر شکل فلز به سختی انجام می‌شود که دلیل آن سختی و استحکام فلز است که لازم است تا برای آن نیروی بیشتری روی آن وارد شود.

بنابراین فلز پس از عبور از میان غلتک‌ها به قطعاتی با ضخامت‌های بسیار نازک و دقیق تبدیل می‌شود. این فرآیند معمولاً به چند مرحله نیاز دارد و ممکن است بین مراحل مختلف عملیات حرارتی نیز انجام شود تا از تردی و شکنندگی فلز جلوگیری شود.

از مزایای نورد سرد می‌توان به دقت بالای آن در ایجاد ابعاد قطعات، کیفیت سطح بسیار خوب و استحکام بالای آن اشاره کرد. همچنین از معایب این روش هزینه‌های بالای تولید، مصرف انرژی بیشتر برای تغییر شکل و ایجاد تنش‌های داخلی احتمالی را می‌توان در تولید قطعات درنظر گرفت.

فرآیند نورد برای تولید قطعات

نورد یکی از فرآیندهای اساسی در صنعت فلزکاری است که در آن فلزات با عبور از میان غلتک‌ها به شکل و اندازه مورد نظر تبدیل می‌شوند. این فرآیند به چندین روش مختلف انجام می‌شود که هر یک ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. این روش‌ها عبارتند از:

نورد مقاطع

در فرآیند نورد مقاطع، مقاطع فلزی مانند تیرآهن، میلگرد و نبشی تحت فشار غلتک‌ها قرار می‌گیرند تا به شکل نهایی خود تبدیل شوند. این فرآیند می‌تواند با توجه به نوع محصول نهایی و ویژگی‌های فلز مورد نظر در دماهای مختلف مانند نوع  گرم یا سرد انجام شود.

البته در این روش، هدف تغییر دادن شکل سطحی فلزات است تا خواص مکانیکی بهتر و مطلوب‌تری در قطعات ایجاد شود. بنابراین عبور شمش‌ها از دو یا چند غلتک که ممکن است در چند مرحله نیز انجام شود، نیاز تولید قطعات با ابعاد و اندازه‌های دلخواه و موردنظر محصول را برطرف می‌کند.

نورد پروفیل

نورد پروفیل فرآیندی است که در آن فلز به شکل‌های مختلف پروفیل مانند مربع، مستطیل یا اشکالی پیچیده‌تر شبیه به U و Z تبدیل می‌شود. این فرآیند با استفاده از فشار و حرارت بر روی فلز انجام می‌شود و به دو روش مستقیم و غیرمستقیم وجود دارد.

در روش مستقیم ورق‌های فلزی به صورت پیوسته از میان غلتک‌ها عبور داده شده تا به شکل پروفیل‌های نهایی تبدیل شوند. در صورتی که در روش غیرمستقیم ابتدا لوله‌ها تولید شده و سپس به وسیله قالب‌ها به پروفیل تبدیل می‌شوند. کاربرد این فرآیند در صنایعی نظیر ساختمان‌سازی، خودروسازی و دیگر صنایع ریخته‌گری مورد اهمیت است.

نورد حلقه

در فرآیند نورد حلقه یک حلقه فلزی توسط دو یا چند غلتک فشرده می‌شود تا به‌تدریج به قطر مورد نظر برسد. این روش برای تولید قطعات با شکل‌های حلقوی مانند فلنج‌ها، چرخ‌دنده‌ها و رینگ‌های بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در این فرآیند حلقه در ابتدا گرم می‌شود و سپس فشرده‌سازی توسط غلتک‌ها روی آن اعمال می‌شود که در نهایت مراحل سرد کردن قطعه به آرامی روی آن انجام می‌شود. نیاز به کنترل دقیق دما در این فرآیند سبب شده تا قطعات تولیدی با کیفیت بالا و کمترین عیب ساخته شوند که این امر برای صنایعی نظیر خودروسازی و هوافضا بسیار مهم می‌باشد.

نورد رزوه

از نورد رزوه برای ایجاد دندانه‌ها یا رزوه‌های خارجی روی قطعات استوانه‌ای مانند میلگردها و پیچ‌ها استفاده می‌شود. در این فرآیند به جای این که قطعه را برش بزنند یا از مواد آن حذف کنند با استفاده از فشرده‌سازی سعی می‌کنند تا شکل آن را به صورت رزوه‌ای تغییر دهند.

این روش به دلیل عدم کاهش مقاومت قطعه و بهبود در ساختار داخلی آن موجب افزایش دوام و ماندگاری در محصول نهایی می‌شود. نورد رزوه با استفاده از دستگاه‌های خاصی انجام می‌شود که قابلیت اعمال فشار زیاد به قطعه را دارند.

این دستگاه‌ها از دو یا چند غلتک با الگویی شبیه به رزوه استفاده می‌کنند و به قطعه فشار وارد می‌کنند تا رزوه‌ها به طور یکپارچه و دقیق روی سطح قطعه شکل بگیرند. از مزایای نورد رزوه می‌توان به افزایش سطح تماس بین رزوه و قطعه کار اشاره کرد که منجر به افزایش مقاومت و ماندگاری اتصالات در قطعات می‌شود.

سخن پایانی

نورد از مهم‌ترین و پرکاربردترین فرآیندها در صنعت ریخته‌گری است که نقش مهمی در تولید محصولات فلزی با کیفیت و بهینه را دارد. درک عمیق صنعتگران از انواع نورد و فرآیندهای مختلف آن می‌تواند به آن‌ها در بهینه‌سازی تولید و بهبود کیفیت محصولات کمک کند.

انتخاب صحیح نوع نورد و فرآیند مناسب برای فلزات مختلف، علاوه‌بر کاهش هزینه‌ها، باعث شده تا کیفیت نهایی محصول نیز افزایش پیدا کند. بنابراین می‌توان گفت که این موضوع برای تولیدکنندگان محصولات صنعتی که نیاز به تولید قطعات دقیق و مستحکم دارند امری مهم و قابل توجه است.