ورق سرد چیست، انواع آن کدامند و چه کاربردی دارد؟

ورق سرد (به انگلیسی Cold-Rolled sheet) ورقی است که طی فرایند نورد سرد و در دمای اتاق تولید می‌شود. منظور از نورد سرد، فرایندی است که طی آن تغییراتی در ساختار و ضخامت ورق، ایجاد می‌شود؛ این تغییرات تحت فشار بالا و بدون اعمال حرارت بر ورق ایجاد می‌شود. در نورد سرد ورق فولادی زیر دمای تبلور مجدد خود قرار دارد. همچنین بجای گرما، از تنش مکانیکی جهت تغییر ساختار ورق استفاده می‌شود. تغییر دائمی ساختار کریستالی ورق‌های فولادی تحت تاثیر تنش مکانیکی، افزایش استحکام و بهبود مقاومت در برابر خوردگی را به دنبال دارد.

از سوی دیگر، عدم اعمال حرارت حین فرایند تولید ورق‌های سرد، باعث افزایش کیفیت سطحی‌شان می‌گردد. این ورق‌ها دارای ظاهری براق و مناسب و سطحی کاملا صاف و صیقلی هستند. بنابراین جهت کاربردهایی که استحکام و ظاهر به طور همزمان اهمیت دارد مانند مصارف پزشکی، هوافضا، خودروسازی و تولید لوازم خانگی، گزینه ای مناسب محسوب می‌شوند.

ورق سرد فولادی که در لاتین Cold-Rolled steel sheet نام دارد، با انجام طیف گسترده‌ای از پرداخت‌های سطحی بر روی ورق سیاه تولید می‌شود. به این ترتیب که ورق نورد گرم در دمای پایین (دمای اتاق)، از میان غلتک‌های بزرگی عبور داده می‌شود. در این گذر، ورق تحت فشار بالایی قرار می‌گیرد. میزان فشرده سازی در این مرحله، بر خواص مکانیکی و سختی نهایی محصول تاثیر دارد. به طور معمول، ورق‌های نورد سرد تحت شرایط کاملا سخت و یا نیمه سخت تولید می‌شوند. نورد تمام سخت می‌تواند ضخامت ورق را تا حدود ۵۰ درصد کاهش دهد. هرچه روند کاهش ضخامت ورق بیشتر صورت گیرد، استحکام کششی آن بالاتر می‌رود.

ورق سرد پس از فرایند نورد، اگرچه استحکام بالایی پیدا می‌کند،‌ اما می‌تواند شکننده شود. از این رو باید آن را درمان کنند. این درمان به روش آنیلینگ صورت می‌گیرد. شیت‌های سرد معمولا در دمای بالاتر آنیل می‌شوند. آنیل کاری باعث می‌شود که ورق‌ها به راحتی خم شده و شکل بگیرند. از این رو، کار با ورق‌های سرد ساده‌تر گردیده و استفاده از آن‌ها در بسیاری از کاربردها، آسان‌تر خواهد شد.

فرایند تولید ورق سرد نورد شده، در اکثر مراحل مشابه تولید پلیت‌های نورد گرم یا همان ورق سیاه می‌باشد. اما یک تفاوت اصلی وجود دارد و آن انجام عملیات نورد یا فشرده سازی، در دمای اتاق و بدون اعمال حرارت است. دلیل نام گذاری پلیت‌های سرد هم دقیقا به این شرایط و نبود حرارت اشاره دارد. امکان تولید شیت‌های سرد در انواع مختلف و گریدهای مختلف وجود دارد و مراحل اصلی تولید همه آن‌ها یکسان است. مراحل اصلی تولید پلیت‌های سرد نورد شده، به صورت زیر است:

1. ریخته گری
2. پیش گرم
3. نورد گرم
4. اسیدشویی ورق نورد گرم
5. نورد سرد
6. آنیل کاری

1- ریخته گری

در اولین مرحله، مواد پایه فولادی وارد کوره گردیده و پس از ذوب، در قالب ریخته شده و سرد می‌شوند. معمولا برای تولید پلیت‌های سرد، از شمش‌هایی با ضخامت ۲۰ سانتی‌متر و طول ۱۰ متر استفاده می‌شود.

2- پیش گرم

در مرحله پیش گرم، شمش‌های تولید شده در فرایند ریخته گری در کوره پیش گرم با دمای یکنواخت قرار می‌گیرند. این فرایند سبب می‌شود که شمش‌ها حین انجام عملیات نورد گرم، با مشکل تغییر شکل ناهمگون مواجه نشوند. از طرف دیگر، نیرو و گشتاور لازم برای نورد به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد.

3- نورد گرم

در مرحله بعدی فرایند تولید ورق سرد، شمش‌های پیش گرم شده وارد خط نورد گرم می‌شوند. خط نورد گرم در اکثر کارخانه‌های فولادی، دارای دو قسمت رافینگ (Roughing) و فینیشینگ (Finishing) است. در قسمت اول خط نورد گرم یعنی رافینگ، شمش تحت نورد سنگین قرار گرفته و به تختال تبدیل می‌شود. این فرایند معمولا با استفاده از دستگاه‌های رفت و برگشتی یونیورسال انجام می‌گیرد. در قسمت دوم یعنی فینیشینگ، تختال‌ها مجددا از میان غلتک‌های نورد عبور کرده و پس از کاهش ضخامت، به ورق‌های فولادی تبدیل می‌شوند.

4- اسید شویی ورق نورد گرم

اسیدشویی یا همان شستشوی سطح ورق با اسید، باعث می‌شود تا کیفیت سطحی ورق‌هایی که در مرحله نورد گرم تولید شده بودند، افزایش یابد. اسید شویی ورق‌ موجب پوسته زدایی گردیده و هر گونه آلودگی و ضایعات بر روی سطح آن را از بین می‌برد. از این رو سایش غلتک‌ها در مراحل بعدی نورد کاهش می‌یابد. محصولی که در این مرحله تولید می‌شود، ورق اسید شویی نام دارد.

5- نورد سرد

مهمترین مرحله تولید شیت‌های سرد، ورود به خط نورد سرد است. در این مرحله، ورق‌های اسیدشویی بار دیگر وارد خط نورد می شوند. اما این بار در دمای پایین (دمای اتاق) از میان غلتک‌ها عبور می‌کنند. این فرایند باعث می‌شود که ضخامت ورق کاهش یابد، کیفیت سطحی افزایش و خواص مکانیکی آن بهبود یابد. پس از عبور ورق از خط نورد سرد، پلیت‌های با ضخامت کمتر و کیفیت و دقت بالاتر، با عنوان ورق سرد تولید می‌شود.

6- آنیل کاری

بعد از خروج ورق از خط نورد سرد، عملیات‌های مختلفی جهت بهبود خواص مکانیکی انجام می‌گیرد که از جمله مهمترین آن‌ها، می‌توان به آنیلینگ اشاره کرد. آنیل کاری باعث می‌شود ورق‌های سرد منعطف‌تر شده و کار با آن‌ها آسان‌تر گردد.

علیرغم این که مراحل اصلی تولید پلیت‌های سرد یکسان است، در برخی جزئیات و مراحل فرعی تفاوت‌هایی وجود دارد. برای مثال، گاه پس از پایان فرایند تولید، یک سری فرایندهای اضافی مانند پوشش دهی یا رنگ آمیزی هم انجام می‌گیرد. این موضوع باعث شده تا شاهد تولید و عرضه انواع متعددی از شیت‌های سرد در بازار فولاد باشیم. مهمترین انواع ورق سرد عبارتند از:

1. ورق سرد گالوانیزه
2. ورق سرد روغنی
3. ورق رنگی
4. ورق فلاشینگ
5. ورق قلع اندود
6. ورق آجدار گالوانیزه

۱- ورق سرد گالوانیزه

در بسیاری از موارد پس از تولید ورق‌های سرد، آن‌ها را روی اندود (گالوانیزه) می‌کنند. یعنی پوششی از فلز روی (Zn) بر سطح ورق قرار می‌دهند تا بدین صورت، مقاومت آن در برابر خوردگی و زنگ زدن افزایش پیدا کند. روش‌های مختلفی جهت گالوانیزه سازی شیت‌های سرد وجود دارد که کیفیت و قیمت نهایی محصول در هر کدام، متفاوت است. ورق گالوانیزه در صنایع مختلفی از جمله خودرو سازی، تولید لوازم خانگی و ساختمان سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

۲- ورق سرد روغنی

از دیگر انواع پرکاربرد ورق‌های سرد، می‌توان به ورق روغنی اشاره کرد. در اکثر موارد پس از پایان عملیات تولید ورق سرد، آن‌ها را روغن کاری می‌کنند. این کار مقاومت ورق در برابر خوردگی و اکسیدن شدن را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد. ورق‌های روغنی دارای ظاهری براق و درخشان بوده و استحکام و مقاومت بالایی دارند. این نوع ورق در صنایعی که استحکام و زیبایی حائز اهمیت است کاربرد فراوانی دارد. صنایعی مانند مانند خودرو سازی، لوازم خانگی و الکترونیک.

۳- ورق های رنگی

ورق رنگی در اکثر موارد، از رنگ آمیزی شیت‌های گالوانیزه تولید می‌شود. این پلیت‌ها نوعی ورق سرد محسوب شده و بیشتر در نمای ساختمان‌ها و کاربردهای ظاهری مورد استفاده قرار می‌گیرند. ورق‌های رنگی دارای مقاومت فوق العاده بالایی در برابر زنگ زدن و خوردگی هستند. زیرا علاوه بر پوشش روی (Zn)، پوشش دوم یعنی رنگ هم جهت مقاومت در برابر این عوامل تاثیر زیادی دارد. ورق‌های سرد رنگی در طرح‌ها و رنگ‌های مختلفی تولید شده و در محیط‌های صنعتی، دریایی، قلیایی و مرطوب قابل استفاده است.

۴- فلاشینگ

ورق فلاشینگ نوعی ورق مخصوص برای درزبندی و آب بندی ساندویچ پانل‌ها است. این پلیت‌ها همچنین جهت بهبود نمای ظاهری ساختمان‌ها هم مورد استفاده قرار می‌گیرند. شیت‌های فلاشینگ همانند ورق‌های رنگی، از ورق گالوانیزه تولید شده و جرو پلیت‌های سرد محسوب می‌شوند. این ورق‌ها در طرح‌های متعددی موجود بوده و هر کدام کاربرد منحصر به فرد خود را دارند. از این رو هنگام خرید شیت‌های سرد فلاشینگ، باید به کاربرد مد نظر دقت شود.

۵- ورق قلع اندود

ورق قلع اندود نوع دیگری از شیت‌های سرد است که نحوه تولید آن تا حدودی با ورق گالوانیزه شباهت دارد. به این صورت که پس از پایان فرایند تولید ورق سرد، دو طرف آن را با فلز قلع (Sn) پوشش می‌دهند. قلع اندود کردن یکی از قدیمی‌‌ترین روش‌های افزایش استحکام ورق‌های فولادی است که تا حد زیادی مقاومت آن‌ها در برابر خوردگی را افزایش می‌دهد. این پلیت‌ها عمدتا جهت مصالح بیرونی و نمای خارجی در ساختمان سازی به کار گرفته می‌شوند. اگر چه در صنایع دیگر مانند خودروسازی، لوازم خانگی و ساخت قوطی‌های مواد خوراکی هم کاربرد دارند.

شیت‌های سرد دارای سطحی صاف و صیقی با ظاهری زیبا و درخشان هستند. از طرف دیگر، تحمل فشار بالا در خط نورد باعث شده تا استحکام و مقاومت شان هم افزایش پیدا کند. بنابراین در مواردی که نیاز به استحکام و ظاهر مناسب به صورت همزمان وجود داشته باشد، پلیت‌های نورد سرد بهترین و به صرفه ترین گزینه خواهند بود. به طور کلی، رایج ترین کاربردهای ورق سرد نورد شده، به شرح ذیل است:

• ساخت لوازم خانگی مانند یخچال، کمد، شوفاژ، کابینت و ماشین لباس شویی
• تولید بدنه مبلمان‌های فلزی
• استفاده در صنعت هوافضا
• به کارگیری در صنعت خودروسازی جهت ساخته بدنه و اجزای اتومبیل‌ها
• ساخت تجهیزات پزشکی
• استفاده در ساخت سازه‌های صنعتی مانند سوله، گاراژ و غیره
• ساخت پنل‌های فلزی و قطعات پرکاربرد ساختمانی

پلیت‌های سرد دارای مزیت‌های متعددی هستند که آن‌ها را برای استفاده در بسیاری از صنایع مناسب ساخته است. با وجود این، محدودیت‌هایی هم دارند که باعث شده استفاده از آن‌ها در هر جایی، مناسب و به صرفه نباشد. از این رو برای خرید و استفاده از ورق‌های سرد، ابتدا باید مزایا و معایب آن‌ها به صورت کامل بررسی شود.

مزیت های ورق سرد

• استحکام بالا؛ شیت‌های سرد به دلیل فرایند خاص تولید، دارای مقاومت بالایی بوده و اغلب تا ۲۰ درصد، استحکام بیشتری نسبت به ورق‌های گرم دارد. بنابراین استفاده از آن‌ها در مواردی که نیاز به دوام و استحکام بالایی باشد، مناسب است.
• پوشش سطحی و ظاهری مناسب؛ ورق نورد سرد داری سطح صاف و صیقلی با ظاهری درخشان و زیبا است. از این رو در کاربردهایی که ظاهر اهمیت داشته باشد، یک گزینه عالی محسوب می‌شود.
• دقت ابعادی بالا؛ ورق سرد بعد از فرایند تولید و شکل دهی، منقبض نمی‌شود. به همین خاطر برخلاف ورق گرم، ابعاد دقیقی داشته و اغلب نیازی به پردازش ثانویه ندارد.
• انعطاف‌پذیری و شکل‌پذیری مناسب؛ فرایند آنیل کاری در تولید پلیت‌های سرد، باعث نرم شدن این ورق‌ها می‌گردد. به این ترتیب، خمش و برش این ورق‌ها به سادگی قابل اجرا است.
• رنگ آمیزی آسان و با کیفیت؛ شیت‌های نورد سرد رنگ پذیری بالایی داشته و فرایند رنگ آمیزی آن‌ها به سادگی انجام می‌گیرد.
• تنوع بالا در رنگ و اندازه؛ این ورق‌ها در سایزها و ابعاد مختلفی تولید شده و به دو شکل شیت و رول در بازار موجود هستند.

کاستی ها

• قیمت بالا؛ فرایند پیچیده تر تولید شیت‌های سرد نسبت به ورق‌های گرم، باعث افزایش قیمت‌ آن‌ها گردیده است. به همین خاطر، استفاده از این ورق‌ها برای مصارفی که ظاهر و استحکام چندان اهمیت ندارد، به صرفه نیست.
• محدودیت در شکل؛ ورق سرد از نظر تولید در شکل های پیچیده محدویت دارد. به همین دلیل، اغلب در شکل‌های مربع و مستطیل تولید می‌شود.

قیمت ورق‌های نورد سرد به دلیل عملیات تولید پیچیده‌تر و فرایند پردازش بیشتر، نسبت به قیمت ورق‌های گرم، بالاتر است. در عین حال، استحکام و کیفیت بهتری هم ارائه می‌دهد. البته قیمت این ورق‌ها به عوامل دیگری نیز بستگی دار از جمله:

• کارخانه سازنده. کیفیت محصول تولیدی کارخانه‌های مختلف یکسان نیست.
• تاریخ انقضای روغن. برخی روغن‌ها ماندگاری طولانی تر دارند،‌در نتیجه قیمت‌شان بالاتر است و این امر بر قیمت نهایی محصول تاثیرگذار خواهد بود.
• نوع ورق: شرایط و مراحل تولید انواع مختلف پلیت‌های سرد از جمله ورق روغنی، گالوانیزه، رنگی، قلع اندود و فلاشینگ با هم متفاوت است.

جهت اطلاع دقیق از قیمت ورق سرد، بهتر است با متخصصین این حوزه مشورت کنید. کارشناسان آنلاین سازه با دقت و تجربه بالا، می‌توانند شما را در این زمینه راهنمایی کنند. با ما تماس بگیرید: ۹۰۰۰۰۰۱۱ (بدون پیش شماره) - ۶۶۳۹۶۰۹۰-۰۲۱