دستگاه نورد و رول ورق

دستگاه نورد ورق ، لوله و پروفیل چه کار میکند؟

در فلزکاری، رول کردن یک فرایند تشکیل فلز است که در آن فلز موجود از بین یک یا چند جفت رول عبور داده میشود تا ضخامتش کاسته  شده و یا یکنواخت شود. این عمل مانند غلطک زدن روی خمیر است.

به دستگاه هایی که عملیات نورد را انجام میدهند دستگاه رول میل یا غلطک یا دستگاه رول و نورد نیز میگویند.به کل فرایند نورد یا رولینگ (rolling) میگویند.

از نظر تناژ نورد به وضوح در بین تمام فرایند های تولید غالب است. تقریبا 90 درصد از کل محصولات فلزی حداقل یکبار این مرحله از عملیات را تجربه می کنند.

تجهیزرات نورد به قدری پیشرفته شده اند که شما به آسانی و با هزینه نسبی کم میتوانید محصولات استاندارد و با کیفیت یکسان تولید کنید.

دستگاه رول میل میتواند به سرعت فلز که معمولا فولاد است را به محصولاتی مانند فولاد ساختاری ( تیرهای I  ، زاویه سهام) سهام میله ای و ریل پردازش کرد.

امروزه در بیشتر کارخانه ها دستگاه رول میل یا همان نورد وجود دارد که محصولات ریخته گری نیمه تمام را به محصولات نهایی تبدیل میکنند.

انواع نورد گرم و سرد

دسته بندی رول میل با توجه به درجه حرارت فلز تعیین میشود.

نورد گرم

اگر دمای فلز بیشتر از دمای تبلور مجدد آن باشد، این فرایند به عنوان رولینگ یا نورد گرم شناخته میشود.

بعد از تغییر شکل دانه ها در حین پردازش ، آنها مجدداً تبلور می یابند که این امر باعث حفظ ریزساختار معادله ای و جلوگیری از سخت شدن کار فلز می شود.

 ماده اولیه معمولاً قطعات بزرگ فلزی مانند محصولات ریخته گری نیمه تمام مانند اسلب و شمش است . اگر محصولات از یک عملیات ریخته گری حاصل شوند معمولا به طور مستقیم در دمای مناسب به آسیاب های نورد وارد میشوند.

در عملیات کوچکتر مواد از دمای اتاق شروع میشود و باید گرم شوند. این کار در گاز یا روغن انجام میشود.

در عکس زیر یک رول ورق که از انجام عملیات رولینگ (نورد) گرم با دستگاه رول میل یا همان غلطک حاصل شده قابل را مشاهده میکنید.

نورد سرد

اگر دمای فلز زیر دمای تبلور مجدد باشد این فرایند را رولینگ یا نورد سرد مینامند.

نورد سرد با فلز زیر دمای تبلور مجدد آن اتفاق می افتد که مقاومت را از طریخ سخت شدن شدن کرنش تا 20 درصد افزایش میدهد. به تقویت فلز یا پلیمر در اثر تغییر شکل پلاستیک سخت شدن کرنش یا سخت شدن کار میگویند.

همچنین باعث بهبود سطح و تحمل بیشتر میشود. 

محصولات نورد سرد معمولا شاکل ورق، نوار و میله میشوند.  محصولاتی که با نورد سرد ساخته میشوند معمولا از محصولاتی که با نورد گرم ساخته میشوند کوچکترند. به دلیل اندازه کوچکتر قطعه های کار و مقاومت بیشتر آن ها در مقایسه با نورد گرم از اسیاب های چهار طبقه یا خوشه ای استفاده میشود. نورد سرد نمتواند ضخامت کار را به اندازه نورد گرم در یک عبور کاهش دهد.

مقایسه و تفاوت نورد سرد و نورد گرم

از نظر کاربردی نورد (رولینگ) گرم بیش از هر فرایند دیگری در فرایند تولید کار را انجام میدهد و سپس نورد سرد بیشترین تناژ را از بین تمام فرایند های کار سرد انجام میدهد.

پروفیل هایی که با نورد گرم تولید میشوند بسیار پرکاربرد هستند. با این روش میتوان پروفیل هایی با بهره وری بالا تولید کرد. دمای مورد استفاد در نورد گرم نزدیک به 930 درجه سانتی گراد میباشد. در این دما میتوان به راحتی هر فلزی از جمله آلومینیوم را شکل داد. نورد گرم در واقع یک روش قدیمی برای تولید محصولات با طول زیاد به صورت انبوه است. به خاطر گرمای زیاد سطح پروفیل حاصل از نورد گرم دارای پوشش اکسیداسیون میشوند که باعث مقاومت در برابر خوردگی میشود. البته خود اکسیدایسون موجب میشود که سطح فلز خشن بشود.

در مقابل نورد سرد قرار دارد که فلز با دمای معمولی تحت فشار غلطک ها قرار میگیرند. تولید پروفیل با نورد سرد زمان بیشتری میبرد که باعث افزایش تحمل و تولید انواع متنوعی از پروفیل میشود. در استفاده از نورد سرد ممکن است تنها یک فرایند کافی نباشد  و عملیات پیچیده تر گردد.

موارد استفاده از دستگاه های نورد گرم

دستگاه نورد گرم عمدتا برای تولید ورق های فلزی یا مقطع ساده مانند مسیر های ریلی استفاده میشود. سایر کاربرد های معمول برای فلز نورد گرم عبارت اند از:

• قاب های کامیون 
• صفحه کلاچ خورد.، چرخ و رینگ چرخ
• لوله
• ابگرمکن
• تجهیزات کشاورزی
• تسمه ها
• تمبر ها
• پوسته های کمپرسور
• ساختمان های فلزی ماشین های راه اهن و اجزای واگن های ریلی
• درب و قفسه بندی
• دیسک ها
• ریل های محافظ برای خیابان ها و بزرگ راه ها

انواع نورد (رولینگ) از نظر نوع فرم دهی

فرایند های کلی دستگاه رول میل (نورد) بدین گونه میباشد:

1- خم کردن:

خم شدن رول محصولی به شکل استوانه از فلزات ورق یا فولاد

2- شکل دهی رول:

تشکیل رول یا خم رول یا ورق رول یک خمش مداوم است که در آن یک نوار طولانی از فلز که به طور معمول در فولاد پیچیده شده از مجموعه های رول یا پایه های متوالی عبور میکند.هر کدام فقط یک قسمت افزایشی از خم را انجام میدهند.

در عکس زیر قطعاتی واقعی را میبینید که توسط فرایند شکل دهی صورت گرفته است

3- نورد مسطح

نورد تخت یا همان مسطح جزو ابتدایی ترین دستگاه های نورد (رول) میباشد. این نوع رولینگ مواد اولیه و انتهایی دارای سطح مقطع مستطیلی شکل هستند. در واقع نحوه کار این نوع غلطک به این صورت است که فاصله بین دو رول کمتر از ضخامت ماده اولیه است که باعث تغییر شکر آن میشود. این کاهش ضخامت با افزایش طول همراه است.

4- نورد حلقه ای (حلقوی)

نورد حلقه ای نوعی نورد گرم است که قطر حلقه را افزایش میدهد. ماده ورودی به نورد حلقوی یک حلقه با ضخامت زیاد است که در طی فرایند ضخامت کاسته و قطر افزایش میباد.

از نورد حلقه ای در صنایعی مانند موشک سازی، توربین ها، هواپیماها، خطوط لول و مخازن تحت فشار استفاده میشود.

معایب و ایرادهای احتمالی نورد حلقه ای

اگر در هنگام انجام نورد گرم دمای قطعه یکنواخت نباشد عملیات رولینگ یکنواخت نخواهد شد و قطعه ای یکنواخت به دست نمی آورید همچنین اگر اختلاف دما زیاد باشد احتمال ترک و پارگی قطعه وجود دارد.

دستگاه رول میل سه غلطکه

از رول میل سه غلطکه برای مخلوط کردن یکدست مواد استفاده میشود. این دستگاه در صنایع داروسازی و آرایش استفاده فراوان دارد همچنین در دندانپزشکی نیز استفاده میشود.

آسیاب رول میل دارای سه غلطک کنار هم میباشد که هر کدام در جهت مختلفی میچرخند و هر غلطک ماده ورودی را به غلطک بعدی هدایت میکند. معمولا آسیاب رول میر سه غلطکه را از گرانیت و یا استیل میسازند. استفاده از استیل امکان خنک کردن دستگاه با استفاده از آب را فراهم میکند. به خاطر فشاری که ماده در حین عبور از غلط ها تحمل میکند محصول خروجی کاملا پودر میشود.