نوردکاری فرآیندی است که در آن فلزات با عبور از بین غلتک‌هایِ یک دستگاه نورد، به شکل و ضخامت دلخواه در می‌آیند. این فرآیند بر اساس اصطکاک و فشار غلتک‌ها بر روی فلز انجام می‌شود و می‌تواند به‌صورت گرم یا سرد انجام شود. در این مقاله از آهن رسان قرار است به بررسی این موضوع بپردازیم که نوردکاری چیست و چه انواعی دارد؟ با ما همراه باشید تا در این باره بیشتر بدانید و علاوه‌بر آن از قیمت آهن امروز نیز اطلاع پیدا کنید.
نوردکاری چیست؟
نورد یا همان روش‌های شکل‌دهی فلزات آهنی یک فرآیند مهم شکل‌دهی فلز است که از طریق یک سری رول‌ها، ذخایر فلز را تغییر شکل می‌دهد. رول‌های آسیاب نورد فلز را تحت فشار قرار می‌دهند و باعث خم شدن و کاهش ضخامت آن می‌شوند و در عین حال یکنواخت می‌مانند. دستگاه نورد به عنوان یک دستگاه پیچیده شناخته می‌شود که دارای بخش‌های متفاوتی است. غلتک‌های نگهدارنده، دنده کاهشی، چرخ گردان، پایه غلطک، چرخ دنده‌های اتصال و غیره از جمله تجهیزات مهم دستگاه نورد هستند. غلطک‌های انواع دستگاه نورد طبق نوع محصول نورد با یکدیگر فرق دارند و برخی از این غلطک‌ها شیاردار و برخی از آنها ساده هستند.
دو نوع عمده نورد وجود دارد:
• نورد گرم: دمای فلز بالاتر از دمای تبلور مجدد است.
• نورد سرد: دمای فلز کمتر از دمای تبلور مجدد است.
کارخانه‌های نورد حداقل به دو غلتک برای نورد نیاز دارند. مجموعه غلتک‌های چرخان فلز را نگه می‌دارند و به جلو حرکت می‌دهند. سپس از طریق روزنه‌ای که کوچکتر از ضخامت اولیه آن است، فشرده می‌شود. رول‌ها نوارهایی با ضخامت نهایی کمتر از ضخامت اولیه ایجاد می‌کنند. قابلیت تنظیم شکاف رول منجر به کاهش ضخامت‌های مختلف با استفاده از یک مجموعه ابزار می‌شود. آسیاب نورد برای کنترل ضخامت نوارهای متعدد با ضخامت‌های مختلف مناسب است. یک اپراتور مستقیماً فرآیند را کنترل می‌کند و می‌تواند تنظیمات را در فرآیند تولید انجام دهد.
تاریخچه نورد
اگر بخواهیم به تاریخچه نوردکاری نگاهی داشته باشیم، باید بگوییم که اولین کارخانه‌های نورد فولاد در خاورمیانه و جنوب آسیا در اوائل 600 قبل از میلاد دیده شد. اولین آزمایش‌ها در نورد آهن برای ورق قلع بود که حدود سال 1670 انجام شد.
اولین کارخانه نورد ریل توسط جان بیرکنشاو (John Birkenshaw) در نورثامپتون، انگلستان، در سال ۱۸۲۰ تأسیس شد. این کارخانه در همان سال‌های ابتدایی تاسیس، ریل‌های آهن به طول ۱۵ تا ۱۸ فوت تولید می‌کرد و به مروز زمان با پیشرفت فناوری در کارخانه‌های نورد، تعداد این کارخانه‌ها زیادتر شد.
منظور از نوردکاری مدرن چیست؟
نوردکاری مدرن توسط فردی به نام «هنری کورت» از کارخانه‌های آهن فونتلی در انگلیس روش نورد ابداع شد که در این روش با استفاده از رول‌های شیاردار آسیاب ها توانستند 15 برابر بیشتر چکش تولید کنند. به این دلیل که این فرد بهترین خصوصیات فرآیندهای متفاوت ساخت آهن و شکل‌دهی در آن زمان استفاده و ترکیب کرد، به او لقب پدر نورد مدرن دادند.
اصول فرآیند نوردکاری به چه صورت است؟
فرآیند نورد شامل دو غلتک متضاد است که یک فلز از بین آنها عبور می‌کند. اصل کلیدی این است که اطمینان حاصل شود که شکاف بین غلتک‌ها کوچکتر از ضخامت اولیه فلز (شمش) است و حرکت رو به جلو را از طریق غلتک‌ها تسهیل می‌کند. این فرآیند ضخامت فلز را کاهش می‌دهد و در عین حال طول و عرض آن را افزایش می‌دهد و حجم کلی را ثابت نگه می‌دارد.
فرآیند نورد شامل سه مرحله تکمیل است که به شرح زیر توضیح داده شده است:
نورد اولیه:
مرحله اولیه شامل کاهش ضخامت شمش و تبدیل آن به شکل‌های ساده‌تر مانند اسلب است. این مرحله ساختار ماده را اصلاح می‌کند، خواص مکانیکی آن را افزایش می‌دهد و عیوب داخلی را از بین می‌برد.
نورد گرم:
پس از نورد اولیه، اسلب‌های به دست آمده بیشتر از طریق نورد گرم برای تولید صفحات، ورق‌ها (قیمت ورق)، میله‌ها و سایر اعضای ثانویه پردازش می‌شوند. نورد گرم اجازه می‌دهد تا مواد را در دماهای بالا شکل داده و ایجاد اشکال مختلف را تسهیل کند.
نورد سرد:
آخرین مرحله فرآیند نورد نورد سرد است که در آن محصولات نهایی به دست آمده از نورد گرم تحت عملیات تکمیلی قرار می‌گیرند. این فرآیند باعث ایجاد یک سطح برتر، تحمل دقیق و افزایش بیشتر خواص مکانیکی محصولات می‌شود.
تفاوت فولاد نورد گرم و نورد سرد چیست؟
همانطور که تا به اینجای مقاله متوجه شدید، نورد یک فرآیند شکل‌دهی فلز است که از یک سری غلتک برای تغییر شکل، بهبود یکنواختی یا بهبود خواص مکانیکی مواد استفاده می‌کند. فولاد نورد شده را می‌توان به دو نوع فولاد نورد گرم و فولاد نورد سرد طبقه‌بندی کرد که ویژگی‌های متمایزی را نشان می‌دهد که آنها را برای کاربردهای مختلف مناسب می‌کند. هنگام انتخاب یک ماده فولادی نورد برای یک پروژه، مهم است که از تفاوت‌های بین این دو نوع و نحوه تأثیر آنها بر عملکرد آنها آگاه باشید.
فولاد نورد گرم
فولاد نورد گرم فولادی است که فرآیند نورد را در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد خود (معمولاً 1700 درجه فارنهایت یا بیشتر) پشت سر گذاشته است. در مقایسه با فولاد فرآوری نشده، مواد فرآوری شده شکل‌پذیری و کارپذیری بیشتری از خود نشان می‌دهند که کار با آن را در عملیات پردازش بعدی آسان‌تر می‌کند.
فرآیند نورد گرم با یک دال بزرگ و مستطیلی از فلز که به آن بیلت گفته می‌شود، شروع می‌شود. ابتدا شمش گرم می‌شود و به شکل یک رول بزرگ فشرده می‌شود. در حالی که هنوز گرم است، از یک سری غلتک‌های چرخان عبور می‌کند تا به ابعاد مورد نظر برسد. در عملیات تولید ورق فلز، فولاد نورد شده سپس به رول‌های کلاف پیچیده می‌شود و می‌گذارد تا خنک شود. در عملیات تولیدی که شامل اشکال دیگر است، مواد فرآوری شده در واحدهای مشخص شده بریده و بسته‌بندی می‌شود. فولاد نورد گرم چندین مزیت تولیدی دارد، مانند:
• هزینه کمتر: فولاد نورد گرم نسبت به فولاد نورد سرد گران‌تر است زیرا شامل پردازش کمتری است.
• کارایی بهتر: از آنجایی که فرآیند نورد گرم در دماهای بالا اتفاق می‌افتد، مواد پردازش شده به راحتی شکل می‌گیرند و شکل می‌گیرند.
• تنش داخلی کم یا بدون: فرآیند نورد گرم شامل خنک شدن تدریجی فولاد است که به ماده اجازه می‌دهد اساساً ساختار خود را عادی کند و از تنش‌های داخلی عاری شود.
از آنجایی که فولاد نورد گرم در مرحله سرد شدن کمی منقبض می‌شود، کنترل کمتری بر شکل نهایی آن وجود دارد. به همین دلیل، معمولاً در برنامه‌هایی استفاده می‌شود که به تلرانس‌های بسیار شدید نیاز ندارند، مانند:
• تجهیزات کشاورزی
• قطعات خودرو (به عنوان مثال، قاب و رینگ چرخ)
• مصالح ساختمانی (به عنوان مثال، تیرآهن (قیمت تیرآهن))
• تجهیزات راه آهن (به عنوان مثال، ریل و اجزای واگن ریلی)
فولاد نورد سرد
فولاد نورد سرد، فولاد نورد گرم است که برای بهبود خواص ابعادی و مکانیکی خود، تحت پردازش اضافی قرار گرفته است. در طی فرآیند نورد سرد، فولاد نورد گرم سرد شده از یک سری دیگر از غلتک‌ها در دمای اتاق عبور می‌کند. از آنجایی که این ماده دیگر گرم و چکش‌خوار نیست، فشار بسیار بالاتری برای فشرده‌سازی آن به شکل دلخواه مورد نیاز است. در حالی که این فرآیند نسبت به فرآیند نورد گرم می‌تواند کار فشرده‌تر و گران‌تر باشد، اما می‌تواند به تحمل‌های ابعادی فشرده‌تر و کیفیت سطح بهتری دست یابد.
در مقایسه با فولاد نورد گرم، فولاد نورد سرد دارای مزایای مختلفی است، مانند:
• استحکام بیشتر: فولاد نورد سرد می‌تواند تا 20 درصد بیشتر از فولاد نورد گرم استحکام نشان دهد که این امر آن را برای استفاده در کاربردهای پر استرس مناسب‌تر می‌کند.
• پوشش بهتر سطح: قطعات و محصولات ساخته شده از فولاد نورد سرد معمولاً سطحی صاف و براق دارند که عاری از زنگ‌زدگی و رسوب می‌باشد.
• دقت بالاتر: بر خلاف فولاد نورد گرم، فولاد نورد سرد پس از فرآیند شکل دهی منقبض نمی‌شود. این کیفیت امکان ایجاد اجزای بسیار دقیق را فراهم می‌کند که نیاز به پردازش ثانویه کمی دارند.
فولاد نورد سرد اغلب برای کاربردهایی استفاده می‌شود که نیاز به تلرانس بیشتر و پرداخت سطح بهتر دارند. قطعات و محصولات معمولی عبارتند از:
• سازه‌های هوافضا
• لوازم خانگی
• مبلمان فلزی
• نوارها، میله‌ها، میلگردها و ورق‌ها
• اجزای مکانیکی
همانطور که در بالا گفته شد داده شد، تفاوت اصلی بین فولاد نورد گرم و فولاد نورد سرد دمایی است که آنها در آن پردازش می‌شوند. فولاد نورد گرم بالاتر از دمای تبلور مجدد مواد نورد می‌شود، در حالی که فولاد نورد سرد زیر دمای تبلور مجدد مواد نورد می‌شود. گذشته از این کیفیت، چند تمایز دیگر بین این دو ماده وجود دارد، از جمله در موارد زیر:
💠 کیفیت سطح: فولاد نورد گرم تمایل دارد لبه‌ها و سطوح ناهمواری داشته باشد که برای آماده‌سازی آن برای استفاده در عملیات تولید بعدی، نیاز به کربن زدایی یا سایر عملیات دارد. در مقابل، فولاد نورد سرد به طور کلی دارای سطحی براق و صاف است که امکان استفاده از آن را در عملیات تولید به همان صورت که هست می‌دهد.
💠 سختی مواد: فرآیند نورد سرد فولادی با استحکام و سختی بسیار بالاتر از فولاد تولید شده توسط فرآیند نورد گرم تولید می‌کند.
💠 استحکام و سختی بیشتر مواد که توسط فرآیند نورد سرد ایجاد می‌شود، تنش‌های داخلی بیشتری را به همراه دارد. این تنش‌ها باید قبل از پردازش مواد از بین بروند. در غیر این صورت ممکن است قطعه یا محصول نهایی دچار تاب خوردگی شود.
برای خرید مقاطع فولادی، انتخاب یک شرکت معتبر و شناخته شده اهمیت بالایی دارد. اگر محدودیت بودجه دارید و می‌خواهید محصول مورد نیاز را به‌صورت اقساطی خریداری کنید، می‌توانید با مجموعه آهن رسان تماس داشته باشید. در این مجموعه امکان خرید آهن آلات با چک وجود دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه می‌توانید با کارشناسان ما در تماس باشید.
انواع نوردکاری
همانطور که در بالا هم گفته شد، نوردکاری دو نوع دارد که در ادامه هرکدام را توضیح می‌دهیم:
• نورد گرم: در این روش، فلز قبل از نورد به دمای بالای تبلور مجدد آن گرم می‌شود. این کار باعث می‌شود که فلز نرم‌تر و شکل‌پذیرتر شود و به راحتی بتوان آن را به شکل دلخواه درآورد.
• نورد سرد: در این روش، فلز در دمای اتاق نورد می‌شود. این کار باعث افزایش استحکام و سختی فلز می‌شود.
کاربردهای نوردکاری
• تولید ورق‌های فلزی: ورق‌های فولادی، ورق‌های آلومینیومی، ورق‌های گالوانیزه و …
• تولید مقاطع طولی: تیرآهن، ناودانی، قوطی، سپری و …
• تولید میلگرد: میلگردهای ساختمانی، میلگردهای آجدار (قیمت میلگرد) و …
• تولید لوله: لوله‌های فولادی، لوله‌های آلومینیومی، لوله‌های مسی و …
مزایای نوردکاری و معایب نوردکاری
مزایا و معایب نوردکاری به‌طورکلی و به‌صورت خلاصه عبارتند از:
• قابلیت تولید انبوه: نوردکاری روشی بسیار مناسب برای تولید انبوه قطعات فلزی با کیفیت بالا است.
• دقت بالا: قطعات نورد شده دارای ابعاد و ضخامت بسیار دقیق هستند.
• قیمت مناسب: قیمت تمام شده قطعات نورد شده نسبت به سایر روش‌های تولید فلزات، پایین‌تر است.
• قابلیت بازیافت: فلزات نورد شده به راحتی قابل بازیافت هستند.
• ایجاد تنش‌های داخلی در فلز: فرآیند نوردکاری می‌تواند باعث ایجاد تنش‌های داخلی در فلز شود که به مرور زمان می‌تواند منجر به ترک خوردن یا شکستن قطعه شود.
• کاهش خواص مکانیکی فلز: نوردکاری گرم می‌تواند تا حدی باعث کاهش خواص مکانیکی فلز مانند استحکام و چقرمگی شود.
نکاتی در مورد نوردکاری
• انتخاب روش نوردکاری مناسب: روش نوردکاری باید با توجه به نوع فلز، شکل و ضخامت دلخواه قطعه نهایی انتخاب شود.
• کنترل دمای نورد: در نورد گرم، کنترل دقیق دمای نورد بسیار مهم است زیرا دمای نامناسب می‌تواند منجر به بروز نقص در قطعه نهایی شود.
• عملیات حرارتی: پس از نوردکاری، ممکن است لازم باشد که قطعه نهایی تحت عملیات حرارتی مانند آنیل کردن یا تمپر کردن قرار گیرد تا خواص مکانیکی آن بهبود یابد.
سخن پایانی
در این مقاله اطلاعاتی در مورد نوردکاری در اختیار شما گذاشتیم. فرآیند نورد یک تکنیک تولیدی پرکاربرد در صنعت فلز است که شامل عبور فلز از یک جفت رول دوار برای کاهش ضخامت و تغییر شکل مقطع آن است. این فرآیند بسیار متنوع است و قادر به تولید طیف گسترده‌ای از محصولات فلزی مانند ورق‌ها، صفحات، میلگردهای فولادی و اشکال ساختاری با ابعاد دقیق و پرداخت سطحی است. نورد مزایای قابل توجهی از جمله بهبود خواص مواد، ساختار دانه بهبود یافته و توانایی تولید مقادیر زیادی از محصولات فلزی با کیفیت ثابت را ارائه می‌دهد.
امیدواریم اطلاعات کامل درمورد نوردکاری را در اختیارتان قرار داده باشیم. می‌توانید سوالات و نظرات خود را در بخش کامنت‌ها با ما در میان بگذارید.
سوالات متداول
1. نورد کاری چیست؟
به کاری که در آن فولاد یا فلز را از میان غلتک عبور می دهند تا ضخامتش کم و طولش بیشتر شود و قطعه فلزی ساخته شود، نورد کاری می‌گویند.
2. نوردکاری فولاد چه مزایایی دارد؟
دقت بالا، قیمت مناسب و قابلیت بازیافت از مزایای نوردکاری هستند.
3. چند مدل نورد کاری وجود دارد؟
دو نوع مدل نورد کاری سرد و نوردکاری گرم وجود دارد.
4. آیا همه محصولات آهنی نورد می‌شوند؟
خیر برای تولید و ساخت برخی محصولات از روش های دیگر استفاده می‌شود.
5. نوردکاری فولاد چه معایبی دارد؟
کاهش خواص مکانیکی فلز و ایجاد تنش‌های داخلی در فلز از معایب نوردکاری فولاد هستند.
