خمکاری از جمله عملیاتی است که بر روی ورق‌های فولادی انجام می‌شود و در صنعت فلزات اهمیت زیادی دارد. خمکاری ورق‌های فلزی برای تولید قطعات لازم برای صنعت الکترونیک، ساختمان‌سازی، ساخت کشتی، ساخت انواع ماشین آلات و … مورد نظر صنایع فولاد می‌باشد. در‌واقع خمکاری ورق فلزی، شامل فشار زیادی است که به ورق وارد می‌شود و با ایجاد خم، آن را زاویه‌دار می‌کند.
البته این نکته را هم در نظر داشته باشید که میزان نیروی وارد شده به ورق برای خمکاری، بستگی به ضخامت و جنس ورق دارد. همچنین مهندسان تصمیم می‌گیرند هر ورق را بر اساس ویژگی‌های آن در چه دمایی خم کنند، چرا که برخی از ورق‌های فلزی باید در حرارت بالا، خمکاری شوند و برخی دیگر در دمای پایین‌تر. یکی از عناصری که در تعیین میزان دما برای انجام خمکاری تأثیر دارد، عنصر کربن می‌باشد. اگر میزان کربن در فولاد بیشتر از ۱/۲ درصد باشد، این ورق بایستی ابتدا گرم شده و بعد خمکاری شود. اگر در طی عملیات خمکاری، ماشین آلات به درستی کار نکنند یا تکنسین‌ها، دقت لازم را نداشته باشند ممکن است ورق فولادی دچار چین خوردگی شود یا حتی ترک خورده و بشکند. برای همین بسیار مهم است که تنظیمات ماشین‌های خمکاری، توسط مهندسان به دقت و بر اساس ضخامت و جنس ورق فلزی تعیین شود.
خمکاری ورق
خمکاری ورق بر اساس جنس و ضخامت ورق فلزی متفاوت خواهد بود. برای مثال خمکاری ورق آلومینیومی، روی و ورق‌های آهنی در دمای بالا انجام می‌شود در حالی که بقیه موارد باید در دما‌های پایین‌تر خمکاری و زاویه‌دار شوند. در شرایط عادی انتظار می‌رود که بعد از خمکاری ورق، ضخامت ورق تغییری نکند. لازم به ذکر است که گاهی اوقات اگر خمکاری و زاویه‌دار کردن ورق فلزی، تحت فشار زیاد انجام شود، ضخامت ورق به دلیل کشش بین مولکولی تغییراتی داشته باشد. با این حساب می‌توانیم بگوییم که خمکاری ورق در موارد زیادی کاربرد دارد و برای دست پیدا کردن به شکل مورد نظر، فشار وارده، متفاوت خواهد بود. همچنین از آنجایی که عملیات خمکاری نیاز به فشار زیادی دارد، از ماشین آلات اتوماتیک برای این کار استفاده می‌شود تا میزان دخالت دست انسان در آن کم باشد و ایمنی تکنسین‌ها تأمین گردد. با این حال دو نوع ماشین خمکاری دستی و اتوماتیک وجود دارند و در کارخانه‌ها و کارگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. بدیهی است که عملکرد ماشین‌های اتوماتیک خمکاری دارای ضریب خطای کمتری هستند و محصول بهتری تولید می‌کنند. همچنین از دستگاه‌های پرس خم مکانیکی و هیدرولیکی برای خمکاری ورق فولادی استفاده می‌شود.
خدمات خمکاری
خدمات خمکاری در راستای ایجاد تغییر شکل در ورق فلزی انجام می‌شود. معمولاً خمکاری حول یک محور مستقیم انجام می‌شود. وقتی که قرار است ورق فلزی زیر دستگاه خمکاری قرار بگیرد قسمت مرکزی ورق زیر فشار زیادی قرار می‌گیرد و قسمت‌های خارجی‌تر، کشیده می‌شود. کشش و فشاری که در خلاف جهت یکدیگر هستند باعث می‌شوند نهایتاً ورق یا قطعه فلزی، تغییر شکل بدهد و یا اصطلاحاً خم شود. خدمات خمکاری به سه دسته تقسیم می‌شوند:
خمکاری مستقیم
خمکاری فلنج
خمکاری منحنی شکل
خدمات خمکاری تنها زمانی با کیفیت خواهد بود که در نتیجه خمکاری، ورق دچار ترک خوردگی نشود و ضخامت آن تغییری نکرده باشد زیرا گاهی پیش می‌آید که به دلیل محاسبات اشتباه یا عملکرد غیر استاندارد دستگاه، ورق فلزی به صورتی خم شود که در قسمت‌هایی دچار شکستگی گردد. شرکت آهن تاپ با ارائه خدمات استاندارد و با کیفیت خمکاری ورق، با استفاده از بهترین ماشین آلات و نیروی متخصص، محصولی به مشتریان تحویل می‌دهد که تمام ویژگی‌های لازم برای معرفی آن به عنوان یک محصول بی‌نقص را دارد. در این زمینه، سرعت، دقت، هزینه اقتصادی و زمان مد نظر شرکت آهن تاپ می‌باشد و محصول نهایی با صرف میزان معقولی از منابع به مشتری ارائه می‌شود.
روش خمکاری ورق
ورق یک قطعه فولادی کاربردی در صنعت است. برای خم کاری این قطعه، ورق از یک پروسه شکل دهی عبور می کند که با عملی مکانیکی و اعمال فشار بر آن، ورق را بدون شکستگی و تغییر ضخامت فرم دهی کرده و تبدیل به منحنی و اشکال زاویه دار می کنند. بسیاری از محصولات موجود در بازار از فرم دهی ورق تشکیل می شوند و روانه بازار می گردند. برای خمکاری ورق از روش های گوناگونی استفاده می شود:
خمکاری به صورت مستقیم
خمکاری به صورت فلنج
خمکاری به صورت منحنی
در خمکاری ورق به چند نکته توجه می شود:
میزان خمش
جنس ورق
ضخامت ورق
طرح محصول
همچنین باید به این نکته توجه داشت که جنس ورق چه درصد کربن تشکیل شده است. اگر کربن موجود در آن بیش از 1/2 درصد باشد قابلیت خمودگی آن کاهش یافته و باید در دمای بالا خمکاری انجام شود. اگر میزان کربن کمتر از این مقدار باشد، خمکاری سرد انجام می شود.
مشخصه های مهم در خمکاری ورق
T: ضخامت
X: طول منطقه ی خم تا انتهای لبه ها
R: شعاع خم بیرونی ، متوسط و داخلی
W: عرق ورق
زاویه خم
روش های کلی خمکاری ورق
روش های کلی خمکاری ورق عبارتند از:
ماشینی: با استفاده از ابزار و تجهیزات ماشینی خمکاری صورت می گیرد.
دستی: از ابزارهایی مثل چکش، انبر قفلی و گیره استفاده می شود. در خمکاری ورق های با ضخامت و گرم پایین از این روش کمک می گیرند.
دستگاه های ماشینی و قالب های خمکاری ورق
دستگاه های خمکاری ورق مورد استفاده در صنعت عبارتند از:
خم کن هیدرولیکی و مکانیکی
خم کن دستی
خم کن ستونی
خم کن برقی
قالب های خمکاری: قالب های خمکاری در صنعت خمکاری کاربرد گسترده ای دارند. قالب ها می توانند ورق ها را از 1 درجه تا 180 درجه خم کنند. برای خمکاری و تولید هر محصولی می توان یک قالب مخصوص برای طرح خود تهیه و تولید کرد و محصول را به شیوه مورد نظر خمکاری کرد برای مثال در تولید بست فلزی نیاز به یک قالب و سیستمی داریم که بتوان خمکاری بست را انجام داد از این رو قالب را طراحی و تولید می کنیم. به عنوان مثال جدیدترین و بروزترین دستگاهای خمکاری و برشکاری در شرکت فولاد پروفیل مشهد استفاده می شود تا بتوانند انواع پروفیل را تولید کنند.
برای ساخت قالب های فولادی خمکاری پارامترهای مهم به شرح ذیل است:
تعداد قطعات لازم برای ساخت
نوع ورق
اندازه قطعه ورق
ضخامت فلز قطعه
تلرانس و ابعاد با دقت بالا برای قطعه نهایی
عمر مورد نیاز قالب
انواع قالب های خم کاری ورق
انواع مختلفی از قالب های خمکاری وجود دارد که به شرح زیر است:
قالب خم L شکل یا خم کناره
قالب خم U شکل
قالب خم V شکل
قالب خمZ شکل
اصول خمکاری ورق
به خم کردن ورق حول یک محور با زاویه مشخص به منظور تغییر شکل و زاویه دار کردن یک ورق خمکاری می گویند. در حین خمکاری قسمت های داخلی ناحیه ی خم فشرده شده و قسمت های بیرونی منطقه ی خم کشیده می شوند و خمکاری صورت می گیرد. خمکاری در ایران پیشینه بسیاری داشته و صنعتگران سماور، لوستر، چراغ های خیابانی و بسیاری محصولات دیگر را تولید می کرده اند. برای خم کاری باید توجه داشت که عیوب زیر بوجود نیاید:
برگشت فنری ( کمبود مواد الاستیسیته و برگشتن ورق ها)
ریکویل شدن (بلند شدن ورق حین خمکاری از بستر)
گوش دار شدن (ناهمسانگردی ورفتار متفاوت ورق در جهات متفاوت)
گلوی شدن (انتخاب شعاع بیش از حد مجاز و اعمال تنش گسترده و کاهش ضخامت)
پوست پرتقالی شدن ( کیفیت پایین سطح ورق و دانه بندی درشت)
جدول لیست خدمات خمکاری ورق
امروزه به واسطه کاربرد روز افزون خدمات خمکاری ورق در صنایع گوناگون مانند صنایع نظامی، صنایع هواپیمایی، خودروسازی و تولید لوازم خانگی، این خدمات بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. با توجه به اینکه تکنولوژی با سرعت برق آسایی در حال پیشرفت است و کامپیوترها به عرصه تولید وارد شده‌اند، از ماشین‌های خمکاری لیزری (CNC) برای خمکاری‌های ورق‌ها استفاده می‌شود. با استفاده از این دستگاه‌های کاربردی می‌توان خمکاری موضعی ورق را انجام داد. مجموعه‌هایی که در این زمینه فعالیت می‌کنند فرآیندهایی مانند فریمینگ، خمکاری و رول به رول را انجام می‌دهند.
همچنین نوع خم و پیچیدگی آن، یک فاکتور تاثیرگذار در محاسبه هزینه خمکاری ورق است. هر اندازه سفارش شما نیاز به خمکاری پیچیده‌تری داشته باشد، باید هزینه بیشتری برای انجام آن پرداخت کنید.
نوع دستگاهی که برای خمکاری ورق از آن استفاده می‌شود نیز در محاسبه هزینه‌های انجام این فرآيند تاثیرگذار است. استفاده از دستگاهی که دقت بالاتری دارد، سبب می‌شود تا هزینه بیشتری برای انجام این عملیات پرداخت کنید.
فاکتور مهم بعدی که بر هزینه خمکاری ورق تاثیر می‌گذارد، تعداد ورق‌ها و حجم کار است. هر اندازه تعداد ورق‌ها بیشتر باشد، باید هزینه بیشتری برای خمکاری پرداخت کنید.
جنس ورق مورد نظر برای خمکاری نیز اهمیت زیادی دارد. به عنوان مثال هزینه خمکاری ورق گالوانیزه از سایر وزق‌ها بیشتر است، زیرا برای جلوگیری از آسیب به پوشش ورق گالوانیزه در حین خمکاری، باید از روش‌ها و ابزار‌های خاصی استفاده شود که این امر پیچیدگی فرایند خمکاری را افزایش داده و در نتیجه هزینه‌ها را بالا می‌برد.
انواع خمکاری ورق آلومینیوم
خمکاری ورق آلومینیوم یکی از فرآیند‌های مهم در صنعت است که برای شکل‌دهی به این فلز سبک و مقاوم، به کار می‌رود.در ادامه به بررسی انواع روش‌های خمکاری ورق آلومینیوم و مزایا و معایب هر کدام می‌پردازیم:
خمکاری دستی: خمکاری دستی یکی از روش‌های ساده و سنتی برای شکل‌دهی به ورق‌های آلومینیومی با ضخامت کم است که نیاز به تجهیزات پیچیده و گران قیمت ندارد. در این روش به راحتی و با استفاده از ابزار‌های شاده مانند چکش و گیره، میتوانید ورق آلومینیوم را به شکل دلخواه خود خم کنید.
خمکاری با دستگاه پرس: روش دیگری که برای خمکاری ورق آلومینیومی استفاده می‌شود، کمک گرفتن از دستگاه پرس بریک است. در این روش ورق آلومینیومی را در دستگاه پرس قرار می‌دهیم. بر اثر فشار قابل توجهی که دستگاه به ورق آلومینیومی وارد می‌کند، ورق تغییر شکل خواهد داد. استفاده از روش پرس بریک برای پروژه‌های صنعتی و بزرگ، بسیار مناسب باشد.
خمکاری غلتکی: یکی از روش‌های پر‌کاربرد و دقیق برای شکل‌دهی ورق‌های آلومینیومی با ضخامت متوسط تا زیاد است. برای انجام این کار، ورق را بین چند غلتک قرار می‌دهند و با چرخش غلتک‌ها، ورق به تدریج خم می‌شود. روش خمکاری غلتکی در صنایع مختلف و برای تولید تجهیزات صنعتی مانند لوله‌های بزرگ، استفاده می‌شود.
