آیا می‌دانید خمکاری ورق آلومینیوم چیست و چه کاربردهایی دارد؟
اگر با فرایند خمکاری آلومینیوم، کاربرد و دستگاه‌های مورد نیاز برای انجام آن آشنا نیستید، پیشنهاد می‌کنیم تا پایان این مقاله با ایران پلی کرافت همراه شوید.
در این مقاله علاوه بر موارد فوق، به معرفی صفر تا صد خمکاری آلومینیوم و هر آنچه که باید در مورد آن بدانید خواهیم پرداخت.
خمکاری ورق آلومینیومی به چه معناست؟
فرایندی به کار رفته در صنایع مختلف برای تولید قطعات از ورق‌های فلزی، با نام خمکاری شناخته می‌شود. در این فرایند، با استفاده از دستگاه‌های ویژه و گوناگون، با استفاده از فشار، ورق‌هایی که تحت فشار قرار گرفته‌اند، خم و زاویه دار می‌شوند. برای خمکاری ورق‌ها، با توجه به ضخامت و خصوصیات دیگر آنها، از فشارهای متفاوتی استفاده شده که توسط کارشناسان این حوزه تشخیص داده و اعمال می‌شود.
آیا همه آلیاژهای آلومینیوم قابلیت خمکاری دارند؟
همه آلیاژهای آلومینیوم قابلیت خمکاری را ندارند. خمکاری ورق آلومینیومی بستگی به خصوصیات مکانیکی و فیزیکی آلیاژ آلومینیوم دارد. برخی آلیاژهای آلومینیوم، مانند آلومینیوم سخت شده به واسطه افزودن عناصر آلیاژی مانند مس و منگنز، دارای خصوصیات مکانیکی بالا هستند و به راحتی قابل خمکاری نیستند. این آلیاژها اغلب برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بیشتر در برابر فشار و ضربه دارند، استفاده می‌شوند، اما خمکاری آنها با سختی بیشتری مواجه است.
به عنوان مثال، آلیاژهای سری 7000 مانند آلومینیوم 7075 که با افزودن روی به آلومینیوم تقویت شده‌اند، قابلیت خمکاری کمتری نسبت به آلومینیوم خالص (آلیاژ سری 1000) دارند. از سوی دیگر، آلیاژهای سری 5000 مانند آلومینیوم 5052 و 5083 دارای خواص خمکاری بالاتری هستند و در برخی کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
بنابراین، برای خمکاری ورق آلومینیومی، باید آلیاژ مورد نظر را بررسی کرده و مشخص کرد که آیا قابلیت خمکاری مناسبی دارد یا خیر.
ویژگی‌های انواع ورق‌های آلومینیوم برای خمکاری
در حال حاضر مجموعه‌ای متنوع از ورق‌های آلومینیوم برای فرایند خمکاری در دسترس است. در حین خدمات خمکاری ورق‌های آلومینیوم، استفاده از ورق‌هایی که تحت فشار قرار می‌گیرند، بدون خطر ترک یا شکستگی هستند، ضروری است. از بین این ورق‌ها، ورق‌های با آلیاژی که نسبت به سخت شدن حساسیت کمتری دارند، انتخاب بهتری برای فرایند خمکاری محسوب می‌شوند. این ورق‌ها می‌توانند بهبود بیشتری در تبدیل شکل به قطعات و محصولات نهایی در فرایند خمکاری ایجاد کنند.
یکی دیگر از ویژگی‌های مهم در ورق‌های آلومینیومی، شعاع خمش آنها است. ورق‌های با شعاع خمش بزرگتر، قابلیت خمکاری بیشتری دارند و می‌توانند به طول بیشتری کشیده شوند. علاوه بر این، مقاومت آلومینیوم در برابر فشار و حرارت نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد. با توجه به اینکه در فرایند خمکاری، دما و فشار بالایی به ورق وارد می‌شود، باید توانایی مقابله با این شرایط را داشته باشند. به عبارت دیگر، خمکاری ورق‌های آلومینیوم، روشی کارآمد و مفید برای تولید انواع ورق‌های با اشکال مختلف برای صنایع مختلف است.
قالب‌ها و روش‌های خمکاری ورق آلومینیومی کدام‌اند؟
روش‌ها و الگوهای متنوعی برای خمکاری ورق‌های آلومینیوم وجود دارند. این روش‌ها برای تولید محصولات با کاربردهای متنوع در صنایع مختلف استفاده می‌شوند. هر یک از این روش‌ها دارای مزایا و معایب خود هستند که بررسی می‌شوند. در زیر، نمونه‌هایی از این الگوها آورده شده است:
-
الگوی خمکاری ورق آلومینیوم با شکل U
در این روش، برای شکل دادن به ورق آلومینیوم از قالبی با شکل U استفاده می‌شود. قالب سیلندری به فلز آلومینیوم فشار داده می‌شود تا شکل U در ورق ایجاد شود. -
الگوی خمکاری فلز با شکل V
این قالب برای ایجاد زوایای 90 درجه در فلز آلومینیوم استفاده می‌شود. این روش معمولاً با استفاده از دستگاه پانچ و قالب انجام می‌شود و جزو روش‌های رایج خمکاری است. این الگوی خمکاری شامل زیرمجموعه‌های خمکاری کفی و سه نقطه‌ای، هوایی، حلقه زنی یا ضرب سکه است. -
الگوی چرخشی
در این روش، با استفاده از قالبی با شکل استوانه، ورق فلزی خم می‌شود و از قالب جدا شده و به شکل صاف و مسطح تبدیل می‌شود. این روش با تنظیمات مختلف، شکل نهایی مطلوب را به متخصصان ارائه می‌دهد. در خمکاری فلزها، هر خمش با یک تنظیم منحصر به فرد هماهنگ می‌شود تا شکل مورد نظر حاصل شود. -
الگوی خمکاری با روش رولی یا فرمی
این روش برای خمکاری ورق‌های فلزی با دقت و حساسیت بالا استفاده می‌شود. در این روش، از رولی با جنس پلاستیکی یا یورتان استفاده می‌شود. این روش برای خمکاری ورق‌های حساس و رنگ‌آمیزی شده استفاده می‌شود تا شکل U در ورق‌ها ایجاد شود، نه ایجاد زوایا.
نکاتی که در خمکاری ورق آلومینیوم باید به آنها توجه کرد
در خمکاری ورق آلومینیوم، توجه به نکات زیر بسیار مهم است:
- باید به ضخامت ورق آلومینیوم توجه کرد، زیرا ضخامت ورق ارتباط مستقیمی با قدرت خمکاری و شکل نهایی دارد. ضخامت مناسب ورق باید با توانایی قالب و دستگاه خمکاری سازگار باشد.
- نوع آلیاژ آلومینیومی و استفاده از ورق با خواص مناسب برای کاربرد خاص باید مورد توجه قرار گیرد. ورق‌های آلومینیومی با خواص متفاوت برای مقاومت در برابر خمش، کشش و سایر خواص مکانیکی در دسترس هستند.
- نوع خمکاری مورد نظر باید با کاربرد و نیازهای نهایی محصول هماهنگ شود. روش‌های مختلفی مانند خمکاری با قالب U، خمکاری با قالب V، خمکاری با قالب چرخشی و خمکاری با روش رولی وجود دارند. هر کدام از این روش‌ها ویژگی‌ها و محدودیت‌های خود را دارند.
- دمای صحیح برای خمکاری ورق آلومینیوم بسیار مهم است. دمای مناسب باید با توجه به جنس ورق و نوع خمکاری تعیین شود. دمای بالا یا پایین‌تر از حد مجاز می‌تواند بر کیفیت نهایی و شکل محصول تأثیر منفی بگذارد.
- شعاع خمکاری نیز باید با دقت تنظیم شود. شعاع خم بیش از حد کوچک می‌تواند به ترکشن ورق و ضعف در شکل نهایی منجر شود، در حالی که شعاع خم بیش از حد بزرگ می‌تواند به تغییر شکل ناخواسته و تغییرات ابعادی در محصول منجر شود.
- استفاده از روانکاری، به خصوص در خمکاری ورق‌های آلومینیوم با شکل پیچیده، می‌تواند به بهبود جریان ماده و کاهش تنش‌های ناشی از خمکاری کمک کند.
دستگاه‌هایی که برای خمکاری ورق آلومینیومی به کار برده می‌شوند
دستگاه‌های استفاده شده برای عملیات خمکاری ورق‌های آلومینیومی، در تولید قطعات هندسی برای صنایع مختلف بکار می‌روند. این دستگاه‌ها شامل موارد زیر هستند:
-
دستگاه خمکن دستی:
این دستگاه برای خمکاری فلزاتی با انحنای محدود استفاده می‌شود. ضخامت مناسب ورق‌های قابل استفاده در این دستگاه عبارت‌اند از:- ورق‌های آلومینیومی و آلیاژهای مرتبط با ضخامت حداکثر 6 میلی متر.
- ورق‌های آهنی با ضخامت حداکثر 3 میلی متر.
- ورق‌های مسی و برنجی با ضخامت حداکثر 5 میلی متر. این دستگاه برای خمکاری این نوع ورق‌ها به کار می‌رود.
روش کار این دستگاه به این صورت است که فک زیری ثابت قرار می‌گیرد و فک رویی با استفاده از پیچ و مهره قابل حرکت روی آن قرار دارد. ورق فلزی که قرار است خم شود، بین دو فک قرار داده و محکم می‌شود. برای ایجاد زاویه در ورق، فک دیگری که حول یک محور حرکت می‌کند، این عمل را انجام می‌دهد. با استفاده از تیغه‌های فولادی در لبه‌های این سه فک که قابل تعویض هستند، می‌توان شکل‌های مختلفی را به ورق‌های فلزی داد.
-
دستگاه خمکن برقی
این دستگاه با طولی برابر یک متر و با امکانات و قابلیت‌های بیشتر نسبت به دستگاه خمکن دستی، به صنعتگران ارائه می‌شود. با استفاده از این دستگاه، می‌توان ورق‌های فولادی با ضخامت حداکثر 6 میلی متر را خم کرد. فک بالای این دستگاه، نیروی لازم را از یک الکتروموتور قوی که در سمت راست پایه قرار دارد، دریافت می‌کند. -
ماشین پرس خمکن
این دستگاه‌ها با استفاده از قالب‌هایی که در آنها قرار می‌گیرند (مانند سمبه و ماتریس) کار می‌کنند. این دستگاه‌ها در ابعاد مختلف تولید می‌شوند و طول میز آنها به دو نوع معمولی (بین 2 تا 6 متر) و نوع بزرگ (12 متر) تقسیم می‌شود. ماشین پرس خمکن قادر است ورق‌های آلومینیومی با ضخامت بین 1 تا 12 میلی‌متر را خم کند. با استفاده از قالب‌های مناسب، می‌توان انواع خم‌ها و شکل‌های مختلف را در ورق‌ها ایجاد کرد. -
دستگاه خمکار CNC
این دستگاه‌ها دارای کنترل عددی کامپیوتری هستند و برای خمکاری دقیق و قالب‌های پیچیده استفاده می‌شوند. با استفاده از نرم‌افزارهای مخصوص، می‌توان برنامه‌های خمکاری را تهیه کرده و دستگاه را به صورت خودکار کنترل کرد. این دستگاه‌ها قادرند ورق‌های آلومینیومی با ضخامت بین 1 تا 8 میلی‌متر را خم کنند و خمکاری‌هایی با شکل‌های پیچیده و دقیق را انجام دهند.
در عملیات خمکاری ورق‌های آلومینیومی، انجام مراحلی مانند برش قبل از خمکاری، استفاده از دستگاه‌های انحصاری برای خمکاری ورق‌های خاص (مانند ورق‌های خمشی) و بررسی و تنظیمات دقیق قالب‌ها و دستگاه‌ها برای به دست آوردن خم‌های دقیق و مطلوب نیز لازم است. همچنین، توانایی تهیه قالب‌های سفارشی و ساخت قطعات خمیده با ابعاد و اندازه‌های مختلف نیز در این عملیات بسیار مهم است.
موارد موثر در تعیین دمای مناسب برای خمکاری ورق آلومینیوم
یکی از تصمیماتی که در فرایند خمکاری گرفته می‌شود، میزان دمای مورد نیاز برای اعمال روی ورق است. مهندسان و کارشناسان این صنایع، با تحلیل ویژگی‌های فلزات، تصمیم می‌گیرند که کدام ورق‌ها را با دمای پایین‌تر و کدام را با دمای بالاتر خم کرده و زاویه دار کنند.
لازم به ذکر است که مقدار کربن موجود در ورق فلزی، می‌تواند یکی از عوامل تعیین‌کننده مقدار دما و حرارت مورد نیاز باشد. به این صورت که در صورتی که ورق شامل مقدار بیشتری از کربن باشد، نیاز به انتقال حرارت در ابتدا و سپس اعمال فشار خواهد بود. در صورتی که این مسئله به درستی توسط کارشناسان رعایت نشود، ورق ممکن است ترک خورده و یا به طور کامل شکستگی پیدا کند.
کاربردهای خمکاری آلومینیوم
استفاده از خمکاری پروفیل آلومینیوم، یکی از روش‌های پرکاربرد در بسیاری از صنایع است. این فرایند در تولید انواع باکس‌های فلزی در صنعت ساختمان سازی، کشاورزی، ساخت کارخانه‌ها و حتی در صنعت کشتی‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حال حاضر، خمکاری پروفیل آلومینیوم در محصولات بسیاری مانند ساخت درب و پنجره، نمای ساختمان، تولید قوطی‌های بسته‌بندی، ساخت سایبان و طراحی دکوراسیون‌های پیچیده به کار می‌رود. با استفاده از این روش، می‌توان قطعاتی با شکل و ابعاد مختلف را تولید و به نیازهای مختلف صنایع پاسخ داد.
مزایای خمکاری ورق آلومینیوم چیست؟
یکی از مزایاهای بارز خمکاری پروفیل آلومینیوم، قابلیت استفاده از مقادیر کم با هزینه مناسب است. قطعات آلومینیومی به دلیل سبک بودن و انعطاف پذیری مناسب، از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. استفاده گسترده آلومینیوم در صنایع مختلف به دلیل قابلیت شکل‌پذیری بالا مورد توجه قرار می‌گیرد. در اینجا باید توجه داشت که برای خمکاری معمولاً از آلیاژهای آلومینیوم استفاده می‌شود و آلومینیوم خالص به طور معمول به کار نمی‌رود.
یکی دیگر از مزایای استفاده از خمکاری پروفیل آلومینیوم، عدم نیاز به جوشکاری، عدم وجود درز در انتهای کار و عدم نیاز به پانچ کردن ورق‌ها است. نماهای آلومینیومی که با استفاده از خمکاری پروفیل آلومینیوم ساخته می‌شوند، به طور یکدست و زیبا تولید می‌شوند.
بدون شک، برای استفاده از خدمات خمکاری پروفیل، انتخاب شرکتی با تجربه و مهارت لازم است تا بتواند این کار را به صورت حرفه‌ای انجام داده و هیچ نقص و خراشی روی ورق‌های آلومینیومی ایجاد نشود.
معایب خمکاری ورق آلومینیوم چیست؟
در این روش، یک نقطه ضعف مشاهده می‌شود که می‌توان به آن اشاره کرد؛ و آن این است که برخی از فرایندها در خم کاری ورق آلومینیوم می‌توانند تأثیر قابل توجهی در نتیجه نهایی داشته باشند. تفاوت در زاویه بازگشت ورق بر روی خمش تأثیرگذار است. به طور کلی، هر خمش نیاز به یک تنظیم مناسب دارد. تعداد زیادی تنظیم و تغییرات هندسی در هنگام خم شدن ورق، پیش بینی تحمل و خطاهای خمشی نهایی را به چالش می‌کشند.
سوالات متداول
-
قیمت خمکاری ورق آلومینیوم چقدر است؟
قیمت خمکاری ورق آلومینیوم بستگی به ابعاد، ضخامت و پیچیدگی قطعه دارد. بهتر است با تامین کنندگان مختلف تماس بگیرید تا قیمت دقیق را دریافت کنید. -
آیا خمکاری ورق آلومینیومی سخت است؟
خمکاری ورق آلومینیوم به تجربه و مهارت متخصصین بستگی دارد، اما با دانش و تمرین، قابل انجام است. -
بهترین روش خمکاری ورق آلومینیوم کدام است؟
بهترین روش خمکاری ورق آلومینیوم بستگی به نوع قطعه، مقاصد و الزامات مورد نیاز دارد. روش‌های شایع شامل خمکاری حرارتی و خمکاری با دستگاه‌های CNC هستند. -
دمای مناسب برای خمکاری ورق آلومینیوم چند درجه است؟
دمای مناسب برای خمکاری ورق آلومینیوم بستگی به ضخامت ورق و نوع آلیاژ دارد. در تولید صنعتی، دماهای متفاوتی برای خمکاری استفاده می‌شوند. -
آیا خمکاری ورق آلومینیوم باعث کم شدن مقاومت آن می‌شود؟
خمکاری ورق آلومینیوم معمولاً مقاومت آن را تحت تأثیر قرار نمی‌دهد، اما برای پروفیل‌ها و قطعات پیچیده‌تر ممکن است تأثیرات کوچکی بر روی مقاومت داشته باشد. -
خم کردن آلومینیوم در چه دمایی باعث شکننده شدن آن می‌شود؟
خم کردن آلومینیوم در دماهای بسیار پایین یا بسیار بالا می‌تواند باعث شکنندگی آن شود. دمای مناسب برای خمکاری باید با توصیه‌های تولید کننده یا استانداردهای مربوطه هماهنگ شود.
