نورد سرد یکی از فرآیندهای شکل‌دهی فلزات است که در آن ورق یا مفتول فلزی بدون نیاز به حرارت‌دهی، در دمای محیط و با عبور از میان غلتک‌ها کاهش ضخامت پیدا می‌کند. این روش موجب افزایش استحکام، صافی سطح و دقت ابعادی محصول نهایی میشود. به دلیل کیفیت بالای سطح و خواص مکانیکی بهتر، نورد سرد در صنایع خودروسازی، لوازم خانگی و ساخت قطعات دقیق کاربرد گسترده‌ای دارد. در ادامه با پاسخ کامل نورد سرد چیست و مراحل تولید، مزایا و معایب نورد سرد بیشتر آشنا می‌شویم.
نورد سرد چیست؟
نورد سرد فرآیندی مکانیکی است که در آن فلز پس از نورد گرم و اسیدشویی، در دمای معمولی از میان غلتک‌ها عبور داده میشود تا ضخامت آن کاهش یابد و سطحی صاف‌تر و براق‌تر به دست آید. این عملیات بدون حرارت انجام میشود و باعث افزایش استحکام کششی، سختی و دقت ابعادی ورق می‌گردد. محصولات نورد سرد معمولاً برای کاربردهای ظریف‌تر و دقیق‌تر مانند بدنه خودرو، لوازم خانگی و صنایع فلزی سبک استفاده می‌شوند.
ماشین و تجهیزات نورد سرد چیست و چه بخش‌هایی دارد؟
ماشین نورد سرد مجموعه‌ای از تجهیزات مکانیکی و هیدرولیکی است که برای کاهش ضخامت فلز در دمای محیط و بهبود خواص سطحی آن به کار می‌رود. این دستگاه‌ها با عبور دادن ورق فلزی از میان غلتکهای فولادی سخت‌کاری‌شده، عملیات فشرده‌سازی و صیقل‌دهی را انجام می‌دهند. در ادامه بخش‌های اصلی و تجهیزات خط نورد سرد معرفی می‌شوند:
- قفسه نورد (Rolling Stand): بخش اصلی دستگاه که شامل دو یا چند غلتک است و فشار اصلی نورد در آن اعمال میشود. قفسه‌ها می‌توانند دو غلتکه (2-High)، چهار غلتکه (4-High) یا چندغلتکه (Cluster Mill) باشند.
- غلتک‌ها (Rolls): از فولاد آلیاژی مقاوم ساخته می‌شوند و وظیفه کاهش ضخامت و صاف کردن سطح ورق را بر عهده دارند. غلتکهای کاری و پشتیبان هر دو در ساختار دستگاه وجود دارند.
- موتور و سیستم انتقال نیرو: نیروی چرخش غلتک‌ها را تأمین می‌کند. معمولاً از موتورهای الکتریکی قدرتمند با سیستم‌های کنترل سرعت و گشتاور استفاده میشود.
- سیستم تنظیم فشار و فاصله غلتک‌ها: برای کنترل دقیق ضخامت نهایی ورق، فاصله بین غلتک‌ها با سیستم‌های هیدرولیکی یا الکترومکانیکی تنظیم میشود.
- سیستم روانکاری و خنک‌کاری: جهت کاهش اصطکاک، جلوگیری از سایش غلتک‌ها و کنترل دمای فرآیند استفاده میشود. معمولاً از روغن‌های مخصوص نورد سرد بهره گرفته میشود.
- سیستم جمع‌کننده و بازکننده کویل (Uncoiler & Coiler): ورق به‌صورت کویل در ابتدای خط باز شده و پس از نورد مجدداً پیچیده میشود. این بخش برای پیوستگی فرآیند ضروری است.
- تجهیزات جانبی و کنترلی: شامل سنسورهای ضخامت‌سنج، سیستم‌های کنترل اتوماتیک (AGC)، تابلوهای برق و ابزار اندازه‌گیری دقیق جهت کنترل کیفیت محصول نهایی.
آشنایی با مراحل نورد سرد فلزات
مراحل نورد سرد فلزات شامل اصلاح مواد فلزی و تغییر شکل آنها بدون نیاز به حرارت یا دمای بالاتر از تبلور مجدد بوده که به شرح زیر است:
- مرحله آماده سازی مواد: در این مرحله سطح فلز برای حذف هرگونه آلودگی یا استفاده از روان‌کننده برای تسهیل عملیات نورد تمیز میشود.
- مرحله تغذیه مواد: مواد فلزی که وارد دستگاه نورد سرد می‌شوند، به شکل ورق یا کلاف هستند. دستگاه نور سرد از یک‌سری غلتک تشکیل شده که در یک پیکربندی خاص مرتب شده‌اند. در این مرحله، مواد بین غلتک‌ها هدایت می‌شوند و از آنها عبور می‌کنند.
- مرحله نورد اولیه: در مرحله نورد اولیه ماده فلزی دچار کاهش ضخامت میشود. به این صورت که غلتک‌ها بر روی مواد فلزی فشار وارد می‌کنند تا آنها فشرده شوند و ضخامت آنها کاهش پیدا کند. این ماده به تدریج بین غلتک‌ها حرکت می‌کند و با عبور از میان آنها ضخامتش کمتر میشود.
- مرحله نورد ثانویه و شکل‌دهی بیشتر: بعد از مرحله نور اولیه، مواد فلزی دوباره وارد دستگاه نورد می‌شوند. این مرحله، به شکل و ضخامت نهایی مطلوب کمک می‌کند. ممکن است آسیاب نورد مجموعه‌های مختلفی از غلتک‌ها را داشته باشد که می‌توانند باعث اعمال فشارهای متفاوتی به مواد فلزی شوند و عملیات شکل‌دهی خاصی نظیر شکل‌دهی پروفیل را انجام دهند.
- مرحله پرداخت سطحی: برای بهبود ظاهر و سطح فلزی که مورد عملیات نورد سرد قرار گرفته، فرایندهای مختلف پرداخت سطحی اعمال میشود. این مرحله شامل اسید شویی و تمیز کردن است.
- مرحله کنترل کیفیت و بررسی نهایی: هنگامی که فرایند نورد سرد کامل میشود، فلز نورد سرد شده مورد بررسی نهایی قرار می‌گیرد تا مطمئن شوند که مشخصات و استانداردهای کیفیت مورد نیاز برآورده شده باشد.
- مرحله ذخیره‌سازی و بستهبندی: بعد از نورد سرد شدن فلز، آن را بستهبندی می‌کنند و برای انبار کردن یا ارسال به مشتریان آن را آماده می‌نمایند.
اگر می‌خواهید درباره توری پرسی و توری زنجیری بیشتر مطالعه کنید پیشنهاد می‌کنیم مقاله مقایسه توری پرسی و توری زنجیری از دست ندهید.
مزایای نورد سرد چیست؟
نورد سرد، فرآیندی است که با هدف بهبود خواص فلزات در صنایع مختلف به کار می‌رود و مزایای قابل توجهی دارد. این فرایند به دلیل ویژگی‌های برجسته‌ای که ارائه می‌دهد، در تولید محصولات فلزی به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. در اینجا برخی از مزایای نورد سرد را بررسی می‌کنیم:
- دقت ابعادی و پرداخت سطح: نورد سرد امکان کنترل دقیق ابعاد و ضخامت ورق‌ها یا نوارهای فلزی را فراهم می‌آورد. این فرآیند، علاوه بر ایجاد ضخامت یکنواخت، سطحی صاف و صیقلی ایجاد می‌کند که نیاز به عملیات اضافی سطحی را کاهش می‌دهد.
- خواص مکانیکی بهبود یافته: این روش باعث پالایش دانه‌های فلز و در نتیجه افزایش استحکام، سختی و چقرمگی آن میشود. فلزات نورد سرد شده دارای مقاومت بهتری در برابر خستگی، سایش و خوردگی هستند که آنها را برای کاربردهای مختلف صنعتی مناسب می‌سازد.
- تلورانس و ثبات بیشتر: نورد سرد با ایجاد کنترل دقیق بر تحمل‌ها، یکنواختی و ضخامت محصولات فلزی را تضمین می‌کند. این ویژگی در صنایعی مانند خودروسازی و هوافضا که نیاز به دقت بالا دارند، بسیار حیاتی است.
- صرفه‌جویی در مواد: این فرآیند به تولید محصولات با ضخامت کمتر و استحکام بیشتر کمک می‌کند. به همین دلیل، تولیدکنندگان قادر به کاهش مصرف مواد اولیه بدون به خطر انداختن کیفیت محصول می‌شوند که به صرفه‌جویی در هزینه‌ها منجر میشود. برای استعلام قیمت توری فرنگی با بهترین کیفیت و قیمت کلیک کنید.
معایب نورد سرد چیست؟
فرآیند نورد سرد با وجود مزایای فراوانی مانند دقت بالا، سطح صاف و استحکام زیاد، معایبی نیز دارد که در انتخاب روش تولید باید مورد توجه قرار گیرند. این معایب بیشتر به دلیل انجام فرآیند در دمای محیط و نیاز به نیروی زیاد برای تغییر شکل فلز به وجود می‌آیند. مهم‌ترین معایب نورد سرد عبارت‌اند از:
- محدودیت نوع مواد: نورد سرد عمدتاً برای فلزات با شکل‌پذیری خوب مانند فولاد نرم، فولاد ضد زنگ و آلومینیوم مناسب است. مواد شکننده یا کم شکل‌پذیر ممکن است در این فرآیند ترک بخورند یا شکستگی داشته باشند.
- محدودیت هندسه مواد: نورد سرد برای اشکال ساده و صاف یا استوانه‌ای مناسب‌تر است. پروفیل‌های پیچیده یا گوشه‌های تیز می‌توانند باعث کاهش دقت ابعادی و توزیع غیر یکنواخت ضخامت شوند.
- سایش و نگهداری ابزار: فرآیند نورد سرد به استفاده از غلتک‌ها و ابزارهای دیگری نیاز دارد که در معرض سایش قرار می‌گیرند. این مسئله موجب افزایش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات میشود.
- ملاحظات هزینه: نورد سرد ممکن است در مقایسه با سایر فرآیندها هزینه‌های بالاتری داشته باشد. استفاده از تجهیزات پیچیده و سیستم‌های کنترل دقیق می‌تواند هزینه‌های تولید را افزایش دهد.
با وجود چالش‌ها و محدودیت‌های ذکر شده، نورد سرد همچنان یک فرآیند پرکاربرد است و با پیشرفت‌های فناوری، توانایی آن برای انجام پروژه‌های گسترده‌تر و پیچیده‌تر نیز در حال گسترش است.
برای انتخاب بهترین گزینه از انواع سقف کاذب پذیرایی، می‌توانید گزینه‌هایی که متناسب با طراحی داخلی شما هستند را بررسی کنید.
کاربرد نورد سرد چیست؟
فرایند نورد سرد به دلیل داشتن مزایای برتر، کاربردهای متنوعی در صنایع متعدد دارد. برخی از انواع کاربرد نورد سرد در صنایع مختلف عبارت است از:
صنعت خودرو
فولاد نورد سرد به صورت گسترده در صنایع خودروسازی به خصوص برای تولید قطعات ساختاری و اجزای شاسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فرایند باعث امکان‌پذیر شدن ساخت موادی با ابعاد دقیق، سبک و با استحکام بالا میشود که به افزایش ایمنی و بهبود راندمان سوخت هم کمک می‌کند.
صنعت ساختوساز و معماری
محصولات نورد سرد مثل ورق‌ها، مقاطع و صفحات، در پروژه‌های ساختمانی نقش مهمی برعهده دارند. در ساخت سقف، عناصر سازه‌ای، روکش و اجزای تزیینی از این مواد استفاده میشود، چرا که نورد سرد پرداخت سطحی عالی، استحکام و دوام را تضمین کرده و نیازهای مورد نیاز صنعت معماری و ساختوساز را برآورده می‌کند.
صنعت برق و الکترونیک
ورقهای مس و آلومینیوم نورد سرد شده به صورت گسترده در بخش برق و الکترونیک به کار برده می‌شوند، از جمله انواع فلزات مناسب برای نورد سرد هستند. این مواد در برابر خوردگی و پایداری ابعادی رسانایی عالی و مقاومت خوبی را ارائه می‌دهند و آنها را برای سیم‌کشی الکتریکی، بردهای مدار چاپی و قطعات الکترونیکی ایده‌آل می‌سازند. جهت مشاهده قیمت سیم مفتول با بهترین کیفیت کلیک کنید.
صنعت دفاع و هوافضا
در صنایع دفاعی و هوافضا به موادی با وزن سبک، استحکام استثنایی و دقت ابعادی بالا نیاز است. آلیاژهای نورد سرد نظیر تیتانیوم و آلومینیوم، در تولید قطعات موشک، قطعات هواپیما و تجهیزات دفاعی استفاده می‌شوند.
با توجه به مطلب بیان شده؛ یکی از مراحل تبدیل فولاد به ورقهای نازک، نورد سرد است که برای استفاده در صنایع مختلف به کار برده میشود. فرایند نورد سرد باعث تحول صنعت تولید فلزات شده و برای دستیابی به کنترل ابعادی دقیق، خواص مکانیکی بهبود یافته و پرداخت سطحی برتر، ابزاری حیاتی محسوب میشود.
سخن پایانی
در مجموع، نورد سرد یکی از مهم‌ترین روش‌های شکل‌دهی فلزات است که دقت، کیفیت سطح و استحکام بالایی را در محصولات نهایی فراهم می‌کند. این فرآیند اگرچه هزینه و انرژی بیشتری نسبت به نورد گرم دارد، اما در تولید ورقهای ظریف و دقیق کاربرد گسترده‌ای دارد. شناخت اصول و تجهیزات نورد سرد به درک بهتر فرآیندهای صنعتی و انتخاب روش مناسب تولید کمک می‌کند. در نهایت، نورد سرد نقشی کلیدی در ارتقای کیفیت و بهره‌وری صنایع فلزی ایفا می‌نماید.
سوالات متداول
فرایند نورد سرد به چه صورتی انجام میشود؟
در فرایند نورد سرد فلز در دمای محیط از غلتکهای نورد سرد عبور کرده و فشرده و نازکتر میشود.
مزایای استفاده از فرایند نورد سرد شامل کدام موارد میشود؟
از جمله مزایای استفاده از فرایند نورد سرد میتوان به تولید محصولاتی با مقاومت و انعطافپذیری بالا و ابعاد دقیق اشاره نمود.
خواص مکانیکی مواد فلزی که با فرایند نورد سرد تولید می‌شوند، چگونه است؟
در مقایسه با شکل اصلی، مواد فلزی نورد سرد شده، خواص مکانیکی بهبود یافته‌تری را از خود نشان می‌دهند، استحکام و سختی بالاتری دارند و سطح و دقت ابعاد آنها افزایش پیدا کرده است.
کاربرد نورد سرد در صنایع مختلف شامل کدام موارد میشود؟
برای ساخت قطعات دقیق و مقاوم در صنایع الکترونیک و ساختوساز، برای تولید ورقهای فلزی با دقت بالا در صنایع خودروسازی، استفاده در لوازم خانگی و بستهبندی.