نورد سرد که به آن کلد رولینگ نیز می گویند و یکی از انواع فرآیندهای شکل‌دهی است که علاوه بر کاهش ضخامت، باعث تغییر ساختار فلزات و تغییر در خواص مکانیکی آنها نیز می‌شود. همچنین به دلیل مزایای خوب آن، عموما از فولاد نورد گرم کمی گران‌تر است. شرکت دژآثار بهترین دفتر خدمات فنی و مهندسی در تهران است که خدمات طراحی و تولید فیلتر شنی ، طراحی سازه های انتقال مواد ، ساخت انواع تجهیزات انتقال مواد با بهترین کیفیت ارائه می کند.
نورد سرد
فرآیند نورد سرد در دمای اتاق و معمولاً تحت روغن کاری انجام می شود. در موارد معدودی از امولسیون روغن و آب استفاده می‌شود که خنک‌سازی را افزایش می‌دهد اما نیاز به حذف دقیق آب قبل از سیم پیچی دارد. با روغن کاری که برای خنک‌سازی موضعی نیز استفاده می‌شود، نورد سرد امکان کنترل خوبی بر شکل، صافی و سطح ورق گیج پایانی را فراهم می‌کند.
فرآیندهای آنیلینگ
فولاد پس از نورد سرد، سخت می‌شود و دلیل آن درهم‌رفتگی ناشی از تغییر شکل پلاستیک است. بنابراین، آنیل کردن متعاقباً برای نرم شدن مواد انجام می شود. فرآیند بازپخت شامل حرارت دادن، نگه داشتن مواد در دمای بالا (خیساندن) برای مدت زمان از پیش تعیین شده و خنک شدن مواد است. حرارت دادن، حرکت اتم های آهن را تسهیل می کند و در نتیجه نابجایی های درهم از بین می رود و باعث تحریک هسته و رشد دانه هایی با اندازه های مختلف می شود که بستگی به شرایط گرمایش و خیساندن دارد. برای اطلاع از مراحل ساختمان سازی به زبان ساده به این مقاله مراجعه نمایید و در صورت داشتن هرگونه سوال با ما تماس بگیرید.
بازپخت کلاف های نورد سرد به عنوان پشته های کویل در کوره های زنگوله ای انجام می شد. این فرآیند به عنوان بازپخت دسته ای شناخته می شد. با این حال، کوره آنیل پیوسته در حال حاضر بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع بازپخت شامل باز کردن، جوش دادن انتهای نوارها، عبور مداوم نوارهای جوش داده شده از یک کوره گرمایشی و سپس برش جوش و پس زدن نوارها است. در این فرآیند، چرخه حرارت اعمال شده بر روی نوارها از محصولی به محصول دیگر متفاوت است و باید با توجه به خواص مکانیکی مورد نیاز مانند سختی و استحکام کششی برای هر محصول کنترل شود. در نتیجه اندازه گیری دمای نوار در حین عبور از کوره گرمایش به منظور کنترل شرایط عملیاتی مهم است. برای اطلاع از نحوه ساخت سیلوهای فلزی و بتنی با ما تماس بگیرید.
ویژگی نورد سرد چیست؟
برخی از ویژگی‌هایی نورد سرد عبارت اند از:
افزایش سختی ماده موردنظر
افزایش تنش تسلیم
افزایش نابجایی در ساختار کریستالی
کاربرد های نورد سرد
فولاد نورد سرد به عنوان یک ماده خام، با داشتن کاربردهای بسیار در صنعت مهندسی پزشکی، هوافضا و همچنین خودرو، ماده ای بسیار حائز اهمیت است. بسیاری از محصولات و مقاطع فولادی، به صورت مستقیم و همچنین یا غیرمستقیم از نورد سرد تهیه می‌شوند که انواع آن به شرح زیر است:
انواع پروفیل باز و بسته
ورق روغنی
ورق گالوانیزه
ورق رنگی
ورق شیروانی
تفاوت نورد گرم و نورد سرد در چه چیزی است؟
قطعا آنچه بین این دو تفاوت و تمایز ایجاد می کند، دمای فرآیند نورد گرم و سرد است. در نورد گرم دمای فرآیند نزدیک به دمای ذوب است. البته این دما بسته به نوع آلیاژ فلز متفاوت است. در نورد سرد دمای فرآیند حدود ۳۰۰ الی ۴۰۰ درجه سانتی گراد می باشد.
در روش نورد گرم تجهیزات و دستگاه های کمتری مورد استفاده قرار می گیرد و همچنین به نیروی کمتری نیاز است.
استحکام و مقاومت تولیدات نورد سرد معمولاً کمتر از نورد گرم می باشد؛ همچنین ظاهر بسیار بهتری دارد.
محصول و خروجی نهایی در نورد سرد، سطحی صاف، براق و یکنواخت ترینسبت به تولیدات نورد گرم دارد.
دقت ابعاد در تولیدات نورد سرد معمولاً بالاتر از محصولات تولید شده به روش نورد گرم است.
نورد گرم برای تمامی فلزات کاربرد ندارد. زیرا برخی فلزات نقطه ذوب پایینی داشته و به دلیل بروز واکنش های شیمیایی خاص باید از نورد سرد استفاده کرد.
قیمت روش نورد گرم در مقایسه با قیمت نورد سرد، به دلیل انرژی کمتر و تجهیزات ساده تر، مقرون به صرفه تر است. برای اطلاع از طراحی و ساخت پروژه های ورزشی با ما در شرکت مهندسی دژ آثار تماس بگیرید.
انواع دستگاه نورد سرد
تا کنون ماشین ها و تجهیزات بسیار پیشرفته ای برای انجام فرآیند نورد سرد تولید شده است که مطابق با تکنولوژی های روز دنیا می باشد. برخی از این دستگاه ها تفاوت های زیادی با یکدیگر دارند. با ما در شرکت مهندسی دژ آثار تماس بگیرید.
به عنوان مثال برخی از ماشین های نورد تنها برای تولید مقطع خاصی از فولاد کاربرد دارد و به نوعی تک کاربردی هستند. برخی ماشین های نورد سرد که بزرگتر هستند، امکان تولید مقاطع با ضخامت و اندازه های بیشتری را فراهم می کند.
دستگاه نورد سرد به دو نوع تک غلتکی و چند غلتکی دسته بندی می‌شود.
دستگاه نورد سرد تک غلتکی
در این دستگاه، فلز به صورت پهن و باریک وارد دستگاه شده و با یک غلتک که در محل نورد قرار دارد، تحت فشار قرار می‌گیرد. این دستگاه برای تولید محصولات نازک و همچنین پهن مانند ورق‌های فلزی استفاده می‌شود.
دستگاه نورد سرد چند غلتکی
در این دستگاه، فلز به صورت پهن و باریک وارد دستگاه شده و به ترتیب از چند غلتک عبور می‌کند. هر غلتک به ترتیب بزرگتر یا کوچکتر از غلتک قبلی است و این باعث کاهش ضخامت فلز می‌شود.
این دستگاه برای تولید محصولات با ضخامت‌های مختلف مانند لوله‌های فلزی، پروفیل‌های فلزی و محصولات دیگر استفاده می‌شود.
مراحل نصب و راه اندازی ماشین های نورد سرد پیچیدگی خاصی ندارد و اتفاقاً کاربری ساده ای نیز دارد. در دستگاه نورد سرد، امکان تنظیم سرعت گردش غلطک ها، میزان درز و جهت رفت و برگشت غلطک ها قابل کنترل می باشد. البته که هر چه دستگاه ها بزرگتر باشند، مقاطع متنوع و بزرگتری را نیز می توان تولید کرد.
تفاوت نورد گرم با نورد سرد چیست؟
تفاوت نورد گرم با نورد سرد بسیار است. اغلب برای خریداران درباره ی تفاوت نورد گرم با نورد سرد سوال ایجاد می شود. بین این دو نوع نورد، عمده تفاوت‌های اساسی وجود دارد. به صورت کلی تفاوت‌های بین این دو نوع به روش نورد آنها مربوط می شود.
فرایند نورد، در واقع شکل دهی فولاد می باشد که در آن از غلتک هایی برای ایجاد تغییر شکل، بهبود خواص مکانیکی مواد و از بین بردن یکنواختی فلز استفاده می شود. فولاد نورد شده را می توان در دو شکل فولاد نورد گرم و فولاد نورد سرد طبقه بندی کرد که هر یک از آنها ویژگی های خاص خود را دارند و استفاده از هریک از آنها برای کاربرد های منحصر به فرد و خاص خود می باشد.
مهم ترین تفاوت نورد گرم با نورد سرد فرایندی می باشد که در روند تولید آن صورت می گیرد. در نورد گرم، روند نورد با استفاده از گرما و حرارت دنبال می‌شود اما در نورد سرد روند نورد در دمای هوا اتفاق می افتد. همین تفاوت میان فرایند این دو نورد نیز منجر به شکل‌گیری تفاوت‌های بیشتر و اساسی تر خواهد بود.
نورد گرم
نورد گرم، فرآیندی است که در آن فولاد مورد نوردکاری در دمای بسیار بالا معمولاً در دمایی بین ۹۲۵ تا ۱۶۰۰ سانتی گراد، و یا حتی بالاتر از دمای تبلور مجدد فولاد، می باشد. در این شرایط فولاد نورد شده از قابلیت شکل پذیری بسیار بالایی برخوردار می شود و به همین دلیل نیز کار با آن در عملیات شکل دهی بسیار آسان تر خواهد بود به عبارتی دیگر زمانی که فلز در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد خود قرار می‌گیرد، شکل پذیری . به آن بسیار آسان می‌شود
فرایند نورد گرم با یک اسلب یا دال بزرگ و مستطیلی از فلز که به آن بیلت گفته می‌شود، آغاز می شود. ابتدای کار، بیلت گرم می‌شود و به دمای مورد نظر می رسد و پس از آن به فشرده می‌شود. سپس در حالی که هنوز گرم است و دمای آن بالاست، از میان غلتک های چرخان رد می شود تا به ابعاد مورد نظر برسد.
در ادامه این فرایند فولاد نورد شده به صورت کلاف پیچیده می‌شود و برای خنک شدن در همان حالت رها می شوند. برای تبدیل فولاد نورد گرم به موارد دیگر لازم است فولاد نورد شده به ابعاد مشخصی برش داده شود و سپس بسته بندی شود. این نکته نیز لازم به ذکر است که معمولاً روش فولاد نورد گرم در زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که ضرورتی برای تولید فولاد با شکل تلورانس دقیق نباشد.
ویژگی های استفاده از نورد گرم
فرایند نورد گرم در دمای بالا انجام می گیرد و به همین دلیل است که فولاد تولید شده با این روش انعطاف پذیر تر بوده و راحت تر می‌توان به آن شکل های مختلف بخشید. همچنین به دلیل خنک شدن تدریجی و طبیعی فولاد در دمای محیط، از تنش های داخلی کمتری برخوردار بوده و سریع تر می تواند ساختار خود را به حالت عادی در بیاورد.
لازم به ذکر است که معمولاً فولاد تولید شده به روش نورد گرم تاب برداشته و یا دارای پیچیدگی جزئی می باشد که این موضوع به دلیل پردازش کمتری می باشد که بر روی آن رخ می‌دهد. همچنین لبه‌ها و گوشه‌های آن به دلیل پردازش سریع کمی گرد می باشد.
کاربرد های استفاده از نورد گرم
فرایند نورد گرم به این دلیل که تاخیری در فرایند تولید ایجاد نمی کند، نسبت به فولاد نورد سرد ارزان تر تمام می شود و به این دلیل که در دمای محیط و به صورت طبیعی سرد می‌شود تهیه و تولید آن بسیار ساده تر است. به این دلیل که زمانی که فولاد سرد می‌شود، منقبض شده و از این رو، در مقایسه با فولاد نورد سرد، کنترل کمتری نسبت به‌اندازه و شکل آن وجود دارد.
همانطور که گفته شد نورد گرم در شرایطی مورد استفاده قرار می گیرد که تلورانس و شکل‌های کاملاً دقیق برای تولید محصولات مورد نیاز نباشد. محصولات تولید شده از روش نورد گرم شامل میله‌های فولادی نورد گرم در جوشکاری و مشاغل فنی دیگر که برای ساخت مواردی همچون میله‌های راه آهن و میله‌های صاف استفاده می شود.
همچنین از فولاد نورد گرم، در تولید پروفیل‌ها، لوله‌ها، و بسیاری دیگر از مقاطع فولادی مانند انواع میلگرد استفاده می شود.
از دیگر موارد استفاده از نورد گرم می توان به گزینه های زیر اشاره کرد:
اجزای سازه‌ای مثل ریل راه آهن
ورق فولادی
تجهیزات و ابزار آلات کشاورزی
سازه های فلزی و قاب های خودرو
نورد سرد
فولاد نورد سرد در واقع همان فولاد نورد گرمی است که به منظور بهبود خواص مکانیکی آن و دستیابی به ابعاد بهتر پرداخت طولانی تری را پشت سر می گذارد. در فرایند نورد سرد فولاد سرد شده نورد گرم، طی یک فرآیندی در دمای محیط نورد کاری می‌شود. در نورد سرد، فولاد نورد گرم که سرد شده است طی یک فرایند جدید در دمای محیط از میان غلتک هایی عبور کرده و به اصطلاح نورد کاری می‌شود.
نکته قابل توجه درباره فولاد نورد سرد این است که از آنجایی که این فولاد دیگر گرم و قابل شکل پذیری نیست، برای فشرده ساختن آن و تبدیل به شکل مورد نظر نیاز به اعمال فشار بسیار بیشتری است. به همین دلیل به غلتک هایی با فشار بیشتر و بزرگ تر نیاز است. همین کار باعث تولید فولاد با تلورانس ابعادی دقیق تر و کیفیت سطحی بالاترمی شود. همچنین فولاد نورد سرد به دلیل فرایند طولانی تری که پشت سر می‌گذارد، فشرده تر و گران تر است اما از کیفیت ظاهری و مقاومت بالاتری برخوردار می باشد.
فرآیند نورد سرد
نورد سرد یک فرآیند صنعتی برای تولید ورق‌های فلزی با ضخامت کم و کیفیت بالا است که در دمای پایین‌تر از دمای تبلور فلزات انجام می‌شود. این فرآیند یکی از مراحل مهم در تولید فولاد و سایر فلزات است که موجب بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی مواد فلزی می‌شود. نورد سرد به طور عمده برای تولید ورق‌های فولادی، نوارهای فولادی و پروفیل‌های فلزی با ابعاد دقیق و کیفیت سطحی بالا استفاده می‌شود. این فرآیند به دلیل مزایای بسیاری که دارد، در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، ساختمان‌سازی، تولید لوازم خانگی، و الکترونیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در نورد سرد، فلز تحت فشار و در دمای پایین از میان غلتک‌ها عبور داده می‌شود. این فرآیند به‌طور معمول در دمای اتاق انجام می‌شود و معمولاً پس از فرآیند نورد گرم (که در دمای بالا صورت می‌گیرد) برای بهبود خواص فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این فرآیند، به دلیل اعمال فشار و کشش به فلز، ساختار بلوری آن تغییر می‌کند و خواص مکانیکی بهبود می‌یابد.
مراحل نورد سرد
آماده‌سازی مواد اولیه: در ابتدا، ورق‌های فلزی که به‌طور معمول از نورد گرم تولید شده‌اند، به نورد سرد منتقل می‌شوند. این ورق‌ها باید تمیز و عاری از هرگونه آلودگی باشند تا فرآیند به درستی انجام گیرد.
نورد اولیه: در این مرحله، ورق‌های فلزی از میان چندین جفت غلتک عبور داده می‌شوند تا ضخامت آنها کاهش یابد. در این فرآیند، فلز فشرده شده و به شکلی باریک‌تر و بلندتر تبدیل می‌شود.
نورد تکمیلی: در این مرحله، ورق‌های نورد شده به غلتک‌های دقیق‌تری عبور داده می‌شوند تا سطح ورق صاف و بدون ایراد شود. این مرحله شامل تنظیم دقیق سرعت و فشار برای به دست آوردن مشخصات مورد نظر ورق است.
بازپخت و اصلاح ساختار: پس از نورد سرد، گاهی اوقات از فرآیندهایی مانند بازپخت (Annealing) برای اصلاح ساختار بلوری و بهبود خواص مکانیکی استفاده می‌شود. این فرآیند به کاهش تنش‌های داخلی و افزایش انعطاف‌پذیری مواد کمک می‌کند.
مزایای نورد سرد
دقت ابعادی بالا: یکی از مزایای اصلی نورد سرد، توانایی تولید ورق‌های فلزی با ابعاد دقیق است. این ویژگی برای تولید قطعاتی که نیاز به دقت بالا دارند، مانند قطعات خودرو یا لوازم الکترونیکی، بسیار مهم است.
کیفیت سطحی بالا: فرآیند نورد سرد معمولاً به کیفیت سطحی بسیار بالایی می‌انجامد. ورق‌های تولیدی در این فرآیند دارای سطح صاف و بدون عیب هستند که در صنایع مختلف، از جمله صنایع خودروسازی، بسیار مورد نیاز است.
بهبود خواص مکانیکی: نورد سرد موجب افزایش استحکام و سختی فلزات می‌شود. این امر به دلیل فرآیند کشش و فشاری است که به فلز وارد می‌شود و باعث تغییر در ساختار بلوری آن می‌شود. این ویژگی برای تولید قطعاتی که نیاز به مقاومت بالا دارند، بسیار مهم است.
کاهش هزینه‌ها: اگرچه فرآیند نورد سرد نسبت به نورد گرم هزینه‌برتر است، اما به دلیل کاهش نیاز به عملیات‌های تکمیلی مانند برش یا پرداخت، در مجموع می‌تواند هزینه‌ها را کاهش دهد. همچنین، نورد سرد موجب کاهش مصرف انرژی می‌شود، زیرا فرآیند در دمای پایین‌تری انجام می‌شود.
افزایش کیفیت و انعطاف‌پذیری: نورد سرد به تولید قطعات با انعطاف‌پذیری بالاتر کمک می‌کند. این ویژگی برای ساخت قطعاتی که نیاز به تغییر شکل در فرآیندهای بعدی دارند، بسیار مفید است.
کاربردهای نورد سرد
صنعت خودروسازی: در صنعت خودروسازی، ورق‌های نورد سرد برای تولید بدنه خودرو، قطعات داخلی و لوازم جانبی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ورق‌ها به دلیل ویژگی‌های خاصی چون استحکام بالا و سطح صاف، برای ساخت قطعات دقیق و مقاوم مناسب هستند.
ساختمان‌سازی: در صنعت ساختمان، نورد سرد برای تولید فولادهای سازه‌ای، پروفیل‌های فولادی و ورق‌های گالوانیزه استفاده می‌شود. این مواد در ساخت سازه‌های فلزی و پوشش‌های خارجی ساختمان‌ها به‌کار می‌روند.
لوازم خانگی و الکترونیک: نورد سرد در تولید قطعات فلزی لوازم خانگی مانند یخچال‌ها، ماشین لباسشویی‌ها و قطعات الکترونیکی مانند بدنه‌های تلویزیون و رایانه‌ها کاربرد دارد. این قطعات نیاز به سطح صاف و ویژگی‌های مکانیکی بالا دارند که نورد سرد به خوبی این نیازها را برآورده می‌کند.
صنعت حمل و نقل: در صنایع حمل و نقل نیز ورق‌های نورد سرد برای تولید قطعات مختلف مانند بدنه قطارها و هواپیماها استفاده می‌شود. این قطعات نیاز به دقت بالا، استحکام و مقاومت در برابر فشار دارند که با استفاده از نورد سرد می‌توان به‌راحتی آنها را تولید کرد.
محدودیت‌های نورد سرد
با اینکه نورد سرد دارای مزایای فراوانی است، اما این فرآیند نیز محدودیت‌هایی دارد. یکی از چالش‌های عمده در نورد سرد، سختی و شکنندگی بیشتر فلزات است که ممکن است در برخی شرایط منجر به ترک‌خوردگی یا تغییر شکل ناخواسته شود. همچنین، نورد سرد به دلیل فشار زیادی که به فلز وارد می‌کند، ممکن است نیاز به عملیات‌های اضافی برای کاهش تنش‌های داخلی و بهبود انعطاف‌پذیری داشته باشد.
نورد سرد یکی از فرآیندهای مهم در صنعت تولید فلزات است که به تولید قطعات فلزی با دقت بالا، سطح صاف و خواص مکانیکی عالی کمک می‌کند. این فرآیند در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، ساختمان‌سازی، لوازم خانگی و الکترونیک کاربرد دارد و با توجه به مزایای بسیاری که دارد، جایگاه ویژه‌ای در تولید محصولات فلزی دارد. با این حال، این فرآیند نیز چالش‌هایی دارد که با استفاده از تکنیک‌های مناسب می‌توان آنها را برطرف کرد.
