دستگاه نورد سرد چیست؟
نورد سرد یکی از فرآیندهای مهم در صنعت فلزکاری است که در آن فلزات، به ویژه فولاد، تحت فشار شدید قرار می‌گیرند تا به ضخامت دلخواه و مشخصات فنی معینی برسند، این فرآیند به دلیل دقت بالا و کیفیت سطحی مناسب محصول نهایی، در بسیاری از صنایع از جمله خودروسازی، ساختمانی و تولید لوازم خانگی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله، به بررسی دستگاه نورد سرد، عملکرد، انواع و کاربردهای آن خواهیم پرداخت.
تاریخچه نورد سرد
نورد به عنوان یکی از قدیمی‌ترین روش‌های شکل‌دهی فلزات شناخته می‌شود. اولین نشانه‌های استفاده از این روش به دوران باستان بازمی‌گردد، اما استفاده گسترده و صنعتی از نورد سرد در قرن نوزدهم میلادی آغاز شد. با توسعه تکنولوژی و نیاز به محصولات با کیفیت بالاتر و دقت بیشتر، نورد سرد به یک فرآیند مهم در تولیدات صنعتی تبدیل شد.
تعریف نورد سرد
نورد سرد فرآیندی است که در آن فلزات بدون نیاز به گرمایش تا دمای بحرانی، تحت فشار قرار می‌گیرند؛ این فرآیند به دلیل استفاده از دمای محیط (یا دماهای کمی بالاتر از دمای محیط) به “نورد سرد” معروف است. در این روش، فلز از میان دو غلتک عبور می‌کند که به صورت مداوم در حال چرخش هستند و به فلز فشار می‌آورند تا ضخامت آن کاهش یابد و به شکل و اندازه دلخواه برسد.
دیاگرام فرآیند نورد:
غلتک‌های بالا و پایین:
دو غلتک اصلی که فلز میان آن‌ها قرار می‌گیرد.
فلز ورودی (ورق فلزی خام):
فلز با ضخامت اولیه که به دستگاه وارد می‌شود.
فلز خروجی (ورق فلزی نهایی):
فلز با ضخامت کاهش‌یافته که از دستگاه خارج می‌شود.
جهت حرکت فلز:
فلش‌هایی که جهت عبور فلز از میان غلتک‌ها را نشان می‌دهند.
نیروی اعمال‌شده توسط غلتک‌ها:
فشار اعمال‌شده توسط غلتک‌ها که باعث کاهش ضخامت فلز می‌شود.
اجزای اصلی دستگاه نورد سرد
یک دستگاه نورد سرد شامل اجزای مختلفی است که هر کدام نقش مهمی در عملکرد کلی دستگاه دارند.
این اجزا شامل موارد زیر می‌باشند:
غلتک‌ها:
مهم‌ترین بخش دستگاه نورد سرد غلتک‌ها هستند، غلتک‌ها از فولاد بسیار سخت ساخته می‌شوند تا بتوانند فشارهای زیاد را تحمل کنند. این غلتک‌ها به صورت موازی قرار دارند و با چرخش مداوم، فلز را تحت فشار قرار می‌دهند.
سیستم‌های هیدرولیکی:
این سیستم‌ها برای تنظیم فشار و موقعیت غلتک‌ها به کار می‌روند، کنترل دقیق فشار و موقعیت غلتک‌ها برای دستیابی به ضخامت و کیفیت مورد نظر بسیار اهمیت دارد.
سیستم‌های خنک‌کننده:
در طی فرآیند نورد، گرمای زیادی تولید می‌شود که می‌تواند کیفیت سطحی فلز را تحت تأثیر قرار دهد، سیستم‌های خنک‌کننده برای کنترل دما و جلوگیری از افزایش بیش از حد گرما به کار می‌روند.
سیستم‌های کنترل و اتوماسیون:
با پیشرفت تکنولوژی، دستگاه‌های نورد سرد به سیستم‌های کنترل و اتوماسیون پیشرفته مجهز شده‌اند که امکان نظارت و کنترل دقیق فرآیند را فراهم می‌آورند.
فرآیند نورد سرد
فرآیند نورد سرد به صورت کلی شامل چند مرحله اصلی است که در زیر به آن‌ها اشاره می‌شود:
آماده‌سازی مواد اولیه:
قبل از شروع نورد، مواد اولیه باید به دقت آماده شوند. این شامل تمیز کردن سطح فلز و برش آن به اندازه‌های مناسب است.
عبور از میان غلتک‌ها:
فلز از میان دو غلتک عبور می‌کند. فاصله بین غلتک‌ها کمتر از ضخامت اولیه فلز است، بنابراین فلز تحت فشار قرار می‌گیرد و ضخامت آن کاهش می‌یابد.
کنترل و تنظیم ضخامت:
در طی عبور فلز از میان غلتک‌ها، ضخامت آن به دقت کنترل و تنظیم می‌شود. این کار با استفاده از سیستم‌های هیدرولیکی و کنترل اتوماتیک انجام می‌گیرد.
خنک‌کاری:
در حین نورد، فلز به دلیل فشار و اصطکاک، دچار افزایش دما می‌شود. سیستم‌های خنک‌کاری برای جلوگیری از آسیب به فلز و حفظ کیفیت سطحی آن به کار می‌روند.
انواع دستگاه‌های نورد سرد
دستگاه‌های نورد سرد بر اساس طراحی و کاربرد به چند نوع مختلف تقسیم می‌شوند.
این تقسیم‌بندی شامل موارد زیر است:
نورد سرد تک‌غلتکی:
این نوع دستگاه ساده‌ترین نوع نورد سرد است که شامل یک جفت غلتک می‌شود. این دستگاه برای تولیدات کوچک و متوسط مناسب است.
نورد سرد چندغلتکی:
این نوع دستگاه شامل چند جفت غلتک است که به صورت سری قرار دارند. این دستگاه‌ها برای تولیدات بزرگ و صنعتی مناسب‌تر هستند و قابلیت تولید با ضخامت‌های مختلف را دارند.
نورد سرد خوشه‌ای:
در این نوع دستگاه، غلتک‌ها به صورت خوشه‌ای (چند ردیفی) قرار دارند. این طراحی امکان تولید با دقت بالا و کاهش نیروی لازم برای نورد را فراهم می‌آورد.
نورد سرد پیوسته:
این نوع دستگاه برای تولیدات پیوسته و بلند مدت به کار می‌رود و دارای سیستم‌های اتوماسیون پیشرفته است.
کاربردهای نورد سرد
نورد سرد در صنایع مختلفی کاربرد دارد که برخی از مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:
صنعت خودروسازی:
در تولید قطعات خودرو، از جمله بدنه و قطعات داخلی، نورد سرد برای دستیابی به قطعات با دقت بالا و کیفیت سطحی مناسب به کار می‌رود.
صنعت ساختمانی:
در تولید پروفیل‌های فولادی، لوله‌ها و ورق‌های فلزی برای ساخت و ساز، نورد سرد به کار می‌رود.
تولید لوازم خانگی:
در ساخت لوازم خانگی مانند یخچال، ماشین لباسشویی و اجاق گاز، از قطعات نورد سرد استفاده می‌شود.
صنعت بسته‌بندی:
در تولید بسته‌بندی‌های فلزی مانند قوطی‌های کنسرو و بطری‌ها، نورد سرد به کار می‌رود.
صنعت برق و الکترونیک:
در تولید قطعات الکترونیکی و کابل‌های برق، نورد سرد برای دستیابی به ضخامت‌های دقیق و سطحی صاف به کار می‌رود.
مزایا و معایب نورد سرد
نورد سرد دارای مزایا و معایبی است که در زیر به برخی از آن‌ها اشاره می‌شود:
مزایا:
کیفیت سطحی بالا:
محصولات نورد سرد دارای سطحی صاف و براق هستند که نیاز به فرآیندهای تکمیلی را کاهش می‌دهد.
دقت بالا:
این فرآیند امکان تولید با دقت بالا و ضخامت‌های دقیق را فراهم می‌کند.
افزایش استحکام:
به دلیل فرآیند کارسختی، محصولات نورد سرد دارای استحکام بالاتری نسبت به محصولات نورد گرم هستند.
معایب:
هزینه بالا:
تجهیزات و انرژی مورد نیاز برای نورد سرد بیشتر از نورد گرم است که می‌تواند هزینه تولید را افزایش دهد.
محدودیت در ضخامت:
نورد سرد معمولاً برای ضخامت‌های کم تا متوسط مناسب است و برای ضخامت‌های بالا کاربرد محدودی دارد.
ورق‌های گالوانیزه ذوزنقه‌ای با ترکیب ویژگی‌های گالوانیزه بودن و شکل ذوزنقه‌ای، یکی از محصولات فولادی پرکاربرد در صنایع مختلف هستند؛ این ورق‌ها به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، استحکام مکانیکی مناسب، زیبایی ظاهری و نصب آسان، انتخاب مناسبی برای استفاده در ساخت و سازها، خودروسازی، صنایع کشاورزی و دریایی هستند؛ با این حال، هزینه تولید بالا و وزن بیشتر از معایب این ورق‌ها می‌باشد. با توجه به مزایا و معایب این ورق‌ها، انتخاب آن‌ها باید با توجه به نیازها و شرایط خاص هر پروژه انجام شود.