نکاتی که برای ورقکاری قطعات فلزی باید بدانید
قبل از اینکه به جزئیات ساخت ورق فلزی و روش‌های بهبود ورقکاری بپردازیم، لازم است با یک واقعیت اساسی در مورد تمام قطعات ورقکاری آشنا شویم.
« ضخامت تمامی قطعات فلزی تولیدی به روش ورقکاری ، با هر هندسه‌ی پیچیده‌ای، یکسان هستند ».
بنابراین، به عنوان مثال، هنگام طراحی یک قفسه برای نگهداری وسایل کامپیوتری، ممکن است وسوسه شوید که انتهای آن را با ضخیمتر کردن آنها از کناره‌ها تقویت کنید، اما ورقکاری این‌گونه نیست؛ مگر اینکه دو قطعه را به یکدیگر جوش دهیم.
ممکن است یک سوال در ذهن شما ایجاد شود که چرا هنگامی که یک تکه ورق فلزی مسطح ایجاد می‌کنید، استحکام آن بسیار کم است و به راحتی خم می‌شود و اگر این ورق تا این میزان ضعیف است، چرا بدنه خودروها را از آن می‌سازند؟ چرا یک فلز سنگین‌تر مانند صفحه فلزی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد؟ پاسخ این سوال بسیار ساده است، اگر ما این کار را می‌کردیم، ماشین‌های ما همگی شبیه تانک جنگی و سنگین بودند!
حقیقت این است که، ورق فلزی زمانی که اصلاح و تقویت گردد، می‌تواند بسیار قوی باشد. در این مقاله، ما قصد داریم به بررسی برخی از روش‌هایی بپردازیم که اجرای آنها باعث اصلاح و بهبود ورقکاری یک صفحه ورق فلزی می‌شود.
1- خمش و رهایی یا ریلیف (Reliefs)
یکی از روش‌های موثر در بهبود کیفیت ورقکاری، خمکاری است. توجه کنید که شعاع خمش در طول خمکاری ثابت است و شما می‌توانید از روش‌های مختلف برای خم کردن ورق فلز استفاده کنید . ساده‌ترین روش برای خمکاری این است که فلز را روی میز محکم کنید، سپس از وزن بدن و دستان خود برای خم کردن آن استفاده کنید. دوباره فلز را محکم نگه دارید، و این بار از یک چکش و لبه یک قرقره برای تا زدن فلز روی قرقره استفاده نمایید. این امر باعث ایجاد خمشی می‌شود که خمیدگی آن نسبت به زمانی که ورق را فقط با دست خم می‌کنید، بیشتر است. روش نهایی استفاده از دستگاه پرس فلزی است. اندازه و ضخامت فلزی که می‌توانید در پرس خم کنید به خود ابزار بستگی دارد. استفاده از پرس، کنترل بیشتر و واضح ترین خمش‌های ممکن را به شما می‌دهد.
همچنین به خاطر داشته باشید که فلز در برابر خمش مقاومت می‌کند. به همین دلیل برای جلوگیری از ترک خوردن و رسیدن به تحمل خمش 1± درجه، برج‌های خمشی را در موقعیت‌های استراتژیک قرار دهید. به عنوان مثال، در جعبه، با گوشه‌ها کمی باز می‌شود تا برجستگی‌ها و فلنج‌ها به درستی به هم برسند. مقدار کل خمش در این حالت از شعاع خم به اضافه ضخامت مواد تجاوز نمی‌کند و از 0.030 اینچ بیشتر نخواهد بود.
نکته: بهتر است حداقل عرض Bend Relief، نصف ضخامت ورق باشد.
2- نورد لبه/لبه سیم در ورقکاری
این فرآیند شبیه به خمش لبه است که در آن لبه ورق را پرداخت می‌کنید تا به کمک آن به ورق، استحکام ببخشید. تفاوت این روش با روش‌های دیگر این است که با نورد لبه ورق فلزی، یک تکه سیم فلزی کوچک را نزدیک لبه ورق قرار می‌دهید و لبه فلز را روی آن خم می‌کنید.
نورد لبه‌های ورق فلزی با سیم، ورق را به دو صورت تقویت می‌کند که برعکس آن، با اعمال خمش معمولی در ورق فلزی این اتفاق رخ نمی‌دهد و ورق تقویت نمی‌گردد.
اولین مزیت نورد، خمش فلز روی خودش است که این امر باعث دو برابر شدن ضخامت ورق فلزی می‌گردد و دومین مزیت این است که از یکپارچگی ساختاری سیم پنهان در داخل، بهره می‌برد. همچنین نورد لبه‌ها به لبه ورق ظاهری زیبا می‌بخشد.
3- ورقکاری با درزهای ساختاری شیاردار
فشار دادن شیارها، دنده‌ها یا طرح‌ها در یک ورق فلز، به افزایش استحکام ورق فلزی و بهبود ورقکاری کمک می کند. همچنین هر شیار، مهره یا خط استحکام ورق را افزایش می‌دهد و می‌تواند طرحی را به ورق اضافه نماید. فلز کشیده شده در آن نواحی کشش را در ورق نگه می‌دارد، و به آن استحکام ساختاری می‌بخشد. همچنین شما می‌توانید مهره‌ها، شیارها و خطوط را به روش‌های مختلف در یک ورق کشیده یا فشار دهید.
رایج‌ترین خمش‌ها و درزهای ورق فلزی
- خمش مستقیم
- فلنج‌ها
- خم‌های Z شکل یا آفست (Offset)
خم‌های Z شکل یا آفست (Offset)
آفست‌ها خم‌های Z شکلی هستند که ممکن است روی براکت‌ها (اتصالات) و برش‌ها استفاده شوند. گیره‌هایی که توری‌های پنجره شما را در جای خود نگه می‌دارند مثال‌های بسیار خوبی از آفست هستند. قوانین مشابه دیگری در اینجا مانند هر قسمت خمیده دیگری نیزاعمال می‌گردد. سعی کنید تمام شعاع‌های خمش را یکسان نگه دارید (شعاع ترجیحی 0.030 اینچ است). همچنین، صفحات موازی باید حداقل دو برابر ضخامت مواد از هم فاصله داشته باشند.
سجاف (خم U یا C شکل)
یک فلنج را تا آخر خم کنید، شما اکنون یک سجاف دارید. شما می‌توانید از سجاف‌ها برای تقویت لبه‌های ورق نیز استفاده کنید. سجاف باز، سجافی است که به شکل U یا C می‌باشد و ممکن است از آن برای پذیرش یک پین برای لولا استفاده شود. لبه‌ها، صاف و مسطح هستند بنابراین مواد کاملاً روی خود، خم می‌شوند. قطر داخلی سجاف باز باید مساوی یا بزرگتر از ضخامت ماده باشد و «طول برگشتی» در هر دو مورد باید حداقل چهار برابر آن باشد.
رایج‌ترین راه برای افزودن درزهای شیاردار به ورق فلزی استفاده از غلتک مهرهای است. شما با یک غلتک مهرهای، فلز را بین قالب نر و ماده قرار می‌دهید که به کمک آن میتوان فلز را محکم نگه داشت تا بتوانید طرحی را که در قالب‌ها بریده شده است به فلز فشار دهید. غلتک‌های مهرهای می‌توانند مکانیکی یا الکتریکی باشند. اگر به ابزارهای بزرگ دسترسی دارید، می‌توانید از چیزی مانند Pullmax با قالب‌های مشابه برای فشار دادن یک طرح استفاده کنید. اما این روش فضا و هزینه‌ی بسیار زیادی را اشغال می‌کند!
هنگام خمش یا فشار دادن ورق فلز یکی از مواردی که لازم است به آن دقت کنید این است که خمش یا فشار بیش از حد باعث ایجاد ترک در قسمت بیرونی فلز می‌شود. و این امر می‌تواند حین خمش یا فشار رخ دهد، زیرا فشار بیشتری بر فلز بیرونی نسبت به فلز داخلی نیز اعمال می‌گردد. برای بهبود ورقکاری و جلوگیری از ایجاد ترک در ورق، لازم است حداقل شعاع خمیدگی (دایره خیالی که فلز را به اطراف خم می‌کنید) حداقل برابر با ضخامت ورق باشد.
4– پخ‌دار یا شیار و پانچ کردن حفره یا سوراخ
سوراخ‌ها در یک ورق، وزن و استحکام ورق را کاهش می‌دهد.
مهره یا درز شیاردار در اطراف سوراخ یا پخ‌دار کردن سوراخ، به ناحیه اطراف سوراخ مورد نظر استحکام بیشتری می‌بخشد. این فرآیند برای مدت طولانی وجود داشته است، اما در سال‌های اخیر قالب‌های کوچکی از طریق پانچ پخ‌دار و پانچ مهرهای به بازار آمده‌اند. این قالب‌ها به شما این امکان را می‌دهند که بدون نیاز به پرس بزرگ، یک سوراخ راهنما ایجاد کنید و یک سوراخ بزرگتر با مقطع و شکل دلخواه در اطراف آن سوراخ ایجاد نمایید.
اگر ظاهر متفاوتی می‌خواهید و یا عرض مورد نیاز برای سوراخ‌ها را ندارید، می‌توانید برای دستیابی به نتایج مشابه، شکاف‌های فلزی را سوراخ کرده و یا پخ‌دار کنید. برای هر شکل، لازم است سوراخ‌ها/ شکاف‌ها را با فاصله “حداقل 1/16 اینچ از نزدیک‌ترین دیوار و 1/8 اینچ از لبه” روی تمام فلزات دیگر قرار دهید. اگر قصد دارید یک بست اضافه کنید، ممکن است فاصله بیشتری لازم باشد.
5– کشش مقطع یا پروفیل فلز
کشش مقطع یک قطعه ورق فلز استحکام فلز را بسیار افزایش می‌دهد. فرآیند کشش مقطع فلز شامل تغییر شکل فلز و تمایل به ایجاد یک برآمدگی یا منحنی در ورق می‌باشد.
این فرآیند را میتوان به روش‌های مختلفی نیز انجام داد، که این روش‌ها شامل استفاده ساده از چکش و کیسه شن، چرخ انگلیسی طراحی شده برای ایجاد منحنی‌های مرکب تا روش‌های صنعتی مانند چکش قدرت می‌باشند.
هر روشی را که انتخاب نمایید، نتایج بدست آمده مشابه می‌باشند و فقط میزان کار و زمان لازم برای رسیدن به نتیجه در روش‌های مختلف متفاوت خواهد بود.
استفاده از ترکیبی از این روش‌ها باعث بهبود ورقکاری می‌شود و به شما این امکان را می‌دهد که یک صفحه فلزی محکم داشته باشید و شکل‌های زیبایی به آن ببخشید.
6- شیارها و بریدگی‌ها
اغلب قطعات ورق فلزی برای جای گذاری پیچ یا سایر اتصال دهنده‌ها نیاز به برش دارند. لازم است این برش‌ها یک ماده ضخیمتر یا پهن‌تر داشته باشند و بیش از پنج برابر عرض شیار در قطعه کار امتداد نداشته باشند . به طور مشابه، لازم است شیارهای دو طرف یک بریدگی، حداقل 0.126 اینچ یا دو برابر ضخامت مواد در عرض (هر کدام بیشتر باشد) و حداکثر پنج برابر ضخامت قطعه در طول باشند.
