خدمات کشش عمیق آلومینیوم و سایر ورق های فلزی

 Vote: 1 person
کشش عمیق چیست؟

کشش عمیق (به انگلیسی: Deep drawing) روشی برای شکل‌دهی به فلزات با قالب‌های فلزی است که در آن از ترکیب نیروهای کششی و فشارشی برای شکل‌دهی استفاده می‌شود. ورق‌های فلزی از جمله آلومینیومی، فولادی، برنج و استنلس استیل را می توان به این روش شکل داد. تسریع در چرخۀ تولید و تولید در حجم بالا و عدم کاهش ضخامت مقاطع تولید شده، از مزایای کشش عمیق است. از کاربردهای این روش می‌توان به استفادۀ گسترده در صنعت خودرو جهت ساخت بدنه و مقاطع خودرو اشاره کرد. همچنین در ساخت ظروف آشپزخانه و سینک ظرفشویی کاربرد دارد. Deep drawing به دلیل قابلیت دقت بالا در حجم‌های زیاد تولید، در بین شرکت های تولیدی بسیار محبوب است؛ یک فرایند مدرن است با حدأکثر کارایی و صرفۀ اقتصادی.

کشش عمیق چیست؟

کشش عمیق یکی از محبوب‌ترین و پر استفاده ترین روش‌های شکل دهی ورق های فلزی است که در آن از قالب‌های فلزی برای تبدیل صفحات فلزی به شکل دلخواه استفاده می‌شود. روش های متعددی برای شکل دهی فلزات وجود دارد؛ اما به طور کلی، اگر عمق شکل ایجاد شده، برابر با شعاع یا بیشتر از شعاع آن باشد، روش شکل‌دهی را کشش عمیق می‌نامند. Deep drawing یک فرآیند عالی برای تولید با حجم بالا است. شرکت‌ها را قادر می‌سازد تا در مقایسه با سایر فرآیندها - مانند تراشکاری- قطعاتی با تکرارپذیری و دقت استثنایی با هزینه کمتر تولید کنند.

Deep drawing یک شرایط ترکیبی از نیروهای کششی و فشارشی است. طی آن، ماده تحت یک تنش کششی شعاعی قرار می‌گیرد و به طور پیوسته در داخل قالب پیش می‌رود. کاهش شعاع، باعث به وجود آمدن نیروهای فشاری می‌گردد. در این زمان، از سمتِ ورق گیر، یک فشار بر ورق اعمال می‌شود تا از افزایش ضخامت ورق که می‌تواند به علت کاهش شعاعِ آن رخ دهد، جلوگیری شود.

در دستگاههای Deep drawing، دو نوع ورق‌گیر وجود دارد:

  1. ورق گیر لقی
  2. ورق گیر فشاری

وظیفۀ این ورق‌گیرها جلوگیری از ایجاد چین و چروک در زمان کشش‌های شعاعی است.

کشش عمیق یک فرایند شکل دهی است که عملکرد آن در یک شرایط ترکیبی از نیروهای کشش و فشارش است. بر اثر این فرایند، یک ورق فلزی تخت به شکل یک مقطع تو خالی تبدیل می‌شود. فرایند دیپ دراوینگ به سه دسته تقسیم می‌شود:

  1. کشش عمیق با ابزار دستی (Deep drawing with tools)
  2. کشش عمیق با ابزار فعال (Deep drawing with active means)
  3. کشش عمیق با انرژی فعال (Deep drawing with active energy)

در صنعت خودرو، Deep drawing معمولاً با استفاده از ابزارهای سفت و سخت انجام می‌شود. ابزار سفت و صلب شامل پانچ، قالب و باندر است.

کدام آلیاژها را می توان به روش کشش عمیق شکل داد؟

  • آلومینیوم
  • استنلس استیل
  • کربن استیل
  • برنج
  • نیکل – نقره
  • گالفان (آلیاژ روی – آلومینیوم)
  • مونل (آلیاژ نیکل و مس)

کاربرد کشش عمیق چیست؟

کشش عمیق یکی از پرکاربردترین فرآیندها در شکل دهی ورق‌های فلزی است. جدا از کاربرد آن در بسیاری از صنایع، این روش در صنعت خودروسازی برای ساخت قطعات بدنه خودرو بسیار پُرکاربرد است. به طور خاص، این تکنیک برای محصولاتی که به استحکام قابل توجه و حدأقل وزن نیاز دارند، ایده‌آل است. این فرآیند همچنین برای تولید محصولاتی با هندسه‌های خاص که از طریق سایر تکنیک‌های تولید غیرقابل دستیابی هستند، توصیه می‌شود.

تقریباً تمام صنایع تولیدی این پتانسیل را دارند که از فرآیندهای تولید کشش عمیق بهره‌مند شوند. از میان این صنایع، دیپ دراوینگ برای ساخت قطعات کوچک مانند رله‌های الکترونیکی (electronics relays)، سلونوئید (سیم‌پیچ‌های الکترومغناطیس) و اَسِمبلی هاوزینک (assembly housings) مورد استفاده است. از دیگر کاربردها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

  • ساخت ظروف آشپزی و سینک ظرفشویی.
  • تولید قطعات بدون درز مثل انواع قابلمه و تاوه.
  • صنعت خودرو جهت ساخت بدنۀ خودروها.
  • ساخت قوطی‌های آلومینیومی.

Deep drawing برای ساخت اجسام استوانه‌ای بسیار کارآمد است. برای این منظور، یک صفحه فلزی دایره‌ای را می‌توان به راحتی به یک جسم دایره‌ای سه ‌بعدی با یک نسبت کشش منفرد کشید. با این روش می توان هزینه تولید را به حداقل رساند. تولید قوطی های آلومینیومی یکی از رایج‌ترین کاربردهای این روش است.

اشکال هندسی مانند مربع‌ها، مستطیل‌ها و هندسه‌های کمی پیچیده‌تر را می‌توان به روش دیپ داروینگ تولید کرد. به طور معمول، با افزایش پیچیدگی هندسه، تعداد نسبت‌های کششی و هزینه‌های تولید افزایش می‌یابد.

فرآیند کشش عمیق

فرایند کشش عمیق با قرار دادن صفحۀ فلزی در قالب دستگاه آغاز می‌شود. پس از آنکه ورق را در دستگاه قرار دادند، آن را با نگهدارندۀ صفحه به دستگاه محکم می‌کنند. سپس ورق بین قالب و باندر بسته می‌شود. این فرآیند جریان ورق را در حین کشیدن کند می‌کند و در نتیجه از ایجاد چین و چروک در زیر بایندر جلوگیری می‌شود.

پانچ ورق را روی شعاع قالب می‌کشد، در نتیجه مقدار نیروی پانچ لازم برای شکل‌دهی به طور مداوم تا نقطه مرده پایینی پانچ افزایش می‌یابد. معمولاً برای تسهیل ساخت قطعات یا محصولات با اشکال عمیق‌تر، از صفحات خالی استفاده می‌شود. گاهی اوقات، این صفحات فلزی روی یک قرقره قرار می‌گیرند تا قابلیت شکل گیری فلزی بهتر و مؤثرتر گردد. در هر مرحله، ورق فلز از طریق فشار اعمال شده توسط یک قالب فلزی شکل می‌گیرد.

فرایند کشش عمیق فلزات شبیه به استامپینگ (stamping) است؛ اما در stamping تا زمانی که فلز به طور کامل شکل نگیرد، آن را از دستگاه خارج نمی‌کنند. به طور کلی، دیپ دراوینگ برای ساخت قطعات و محصولاتی استفاده می‌شود که نیاز باشد عمق شکل قطعه یا محصول زیاد باشد؛ بیشتر از عمق قطعاتی که به روش استامپینگ تولید می‌شوند.

با شروع با یک فلز خالی، دیسک فلزی برش خورده از یک ورق بزرگتر به داخل حفره‌ای در اطراف قالب فشار داده می‌شود، که فرآیند کشیده شدن عمیق برای کشیدن صفحه به شکل دلخواه آغاز می‌شود. این کار در مراحل تدریجی تکمیل می‌شود تا از توزیع یکنواخت فلز در شکل نهایی اطمینان حاصل شود، که برای حفظ یکپارچگی و استحکام جزء نهایی شده با كشش عمیق مهم است.

مراحل عملیات کشش عمیق

Deep drawing سبب کاهش ضخامت ورق می شود؟

اگر کشش عمیق صحیح و اصولی انجام گیرد، هیچگونه کاهشی در ضخامت ورق وجود نخواهد داشت. این درحالیست که در شکل‌دهی‌هایی که شکل‌دهی صرفاً تحت کشش صورت می‌گیرد، با کاهش ضخامت ورق همراه است. از این رو، روش اخیر، تنها در مواردی که شکل دهی با عمق کم و کشش اندک همراه است (مانند فرم دادن سقف خودروها در خودرو سازی) استفاده می‌شود.

در صنعت خودرو، در مورد قطعات پیچیده بدنه خودرو، در عمل معمولاً از ترکیبی از فرایندهای شکل‌دهی کشش و کشش عمیق توأماً استفاده می‌شود. لازم است که ورق فلز تا حد ممکن بدون رسیدن به محدودیت های مواد (مثل شکاف، چین و چروک) کشیده شود. تقریباً 300 تا 400 قطعه ورق فلزی در کنار هم قرار می‌گیرند و بدنه یک اتومبیل را تشکیل می‌دهند. به منظور ساخت قطعات ورق فلزی با کیفیت بالا و بهینه برای استفاده خاص آنها، با استفاده از نرم افزارهای تخصصی، فرآیند کشش عمیق را شبیه سازی می‌کنند.

مزایا و معایب

مزیت ها

  • برای تولید قطعات فلزی با حجم بالا و قابلیت تکرار که دقت بسیار مهم است، یک روش ایده آل است.
  • قطعاتی که به روش دیپ دراوینگ تولید می شود، نسبت به وزن سبک خود، از کیفیت بالایی برخوردارند.
  • برای تولید اشکال استوانه‌ای با ابعاد دقیق (مثل پروفیل سبک) عالی است.
  • برای تولید قوطی و پروفیل آلومینیوم روشی ایده‌آل است.
  • در مورد اشکالی با هندسه های پیچیده محور متقارن، با دقت بسیار بالا کارایی دارد.
  • شکل دهی منجر به کاهش ضخامت ورق نمی‌شود.
  • سرعت بالا در تولید و چرخه سریع. تعداد زیادی محصول را می توان به راحتی از طریق دیپ دراوینگ با صرفۀ اقتصادی بالا تولید کرد.

معایب کشش عمیق

  1. تنش کششی شعاعی و تنش فشاری مماسی یک نگرانی رایج است که می‌تواند در برخی کاربردها منجر به ایجاد چروک، شکستگی و یا ترک شود.
  2. محدودیت در شکل دهی به صورت برخی اشکال خاص برای برخی مصارف صنعتی.

این محدودیت‌ها، انسان را بر آن داشت تا به دنبال روش‌های دیگر نیز برای شکل‌دهی به فلزات باشد. روش‌هایی که محدودیت‌ها و معایب مذکور را نداشته باشد؛ فرایندهایی مانند هیدروفرمینگ، کشش عمیق هیدرومکانیکی، کشش عمیق هیدرولیکی، آکوآ دراوینگ (aquadrawing) گورین (Guerin process) و فرایند مارفروم (Marform process).


لطفا به این مطلب امتیاز دهید و ما را در بهینه کردن مطالب یاری نمایید.
one star rate
%0
two star rate
%0
three star rate
%0
four star rate
%0
five star rate
%100
 میانگین رای: 1 نفر

نظرات ( 0 )


ارسال پیام