رول فرمینگ ورق چیست + بررسی 2 روش انجام آن

ورق‌های فولادی که از محصولات کاربردی در صنایع به شمار می‌روند، از شمش فولاد و از طریق خاصی تهیه می‌شوند. ورق‌های فولادی در انواع و جنس‌های مختلف، با روش رول فرمینگ ورق، تغییر فرم داده و به صورت رول ورق آهن، لوله، قوطی یا انواع پروفیل درمی‌آیند. این فرآیند تا آن‌جایی در صنعت کاربردی و حائز اهمیت است که نیمی از فولاد مصرفی در ساختمان‌سازی و خودروسازی به کمک آن ساخته می‌شود. در ادامه با ما همراه باشید تا به بررسی نحوه انجام رول فرمینگ و علت اهمیت آن بپردازیم.

رول فرمینگ ورق چیست؟

رول فرمینگ به انگلیسی Roll Forming، از به روزترین روش‌هایی است که تغییر شکل ورق‌های فلزی را ممکن می‌سازد و از آن‌جایی که برای تولید پروفیل‌هایی مانند لوله، از ورق‌های فولادی استفاده می‌کنند، حائز اهمیت بسیاری می‌باشد.

در تعریف این فرآیند می‌توان گفت شکل دادن نوار ورق‌های فلزی در امتداد مستقیم، طولی، موازی خطوط خمش به وسیله چند جفت نورد کانتور شده و بدون تغییر ضخامت در دمای اتاق را رول فرمینگ می‌گویند.

این امر به کمک دستگاه‌های مخصوص و برای انواع ورق‌های گالوانیزه، ورق‌های سرد، استیل و غیره انجام می‌شود. به طور کلی، رول فرمینگ به روش‌‌های تغییر شکل دادن ورق فلزی به ‌واسطه دستگاه گفته می‌‌شود‌.

بررسی فرآیند رول فرمینگ ورق

همان‌طور که پیش‌تر گفته شد، در این فرآیند ورق‌های فلزی بدون آن‌که از ضخامتشان کاسته شود، تغییر فرم و حالت می‌دهند. قابل ذکر است که در انجام این فرآیند باید به شماری از نکات توجه داشت:

• زاویه خطوط خمش می‌تواند قائم باشد.
• خطوط خمشی لزوما مستقیم نیستند و در بعضیی اوقات، به ‌صورت تعمدی این اتفاق می‌‌افتد.
• خطوط خمشی در همه مواقع موازی نبوده و این امر نیز اکثرا تعمدی و وابسته به نیاز درخواست‌کننده انجام می‌گیرد.

همان‌طور که ذکر شد، انجام این فرآیند، بدون کاهش ضخامت و بدون تغییر دما صورت می‌گیرد. با این حال، استثنائات گاها وجود دارند. هرچقدر دستگاهی که از آن کمک گرفته می‌شود از کیفیت کمتری برخوردار باشد، احتمال بروز چنین مشکلاتی نیز بالا می‌رود. نکات و مواردی که باید به آن توجه داشت به شرح زیر است:

• ضخامت ورق بعد از تولید، احتمال دارد توسط شفت‌‌های دستگاه کاهش پیدا کرده و این اتفاق در شرایط غیر ایده‌‌آل رخ می‌‌دهد.
• ضخامت ورق اغلب در قسمت‌‌های خمیده شده یا خطوط خمشی کاهش پیدا می‌کند.
• در محصولات منحنی که نازک هستند، تارها و برجستگی‌های بیرونی نازک‌‌تر از برجستگی‌‌های داخلی فرم داده می‌‌شوند.
• غلتک‌های این دستگاه، دارای گذرگاه‌‌های خاص هستند که امکان کم کردن ضخامت در صورت لزوم را دارند.
• برای جلوگیری از ترک‌خوردگی رنگ در خطوط خمشی، ورق‌‌های فلزی را قبل از رول فرمینگ حرارت می‌دهند.
• دمای عملیات برای ورق‌هایی که لحیم‌‌کاری، آنیلینگ یا بریزینگ شده باشند، لازم است افزایش پیدا کند.

رول فرمینگ به چند روش انجام می‌شود؟

رول فرمینگ که برای فرم‌دهی به ورق‌های فلزی انجام می‌شود، به دلیل آن‌که انجام آن به واسطه دستگاه است و نیاز به اپراتور ندارد، سرعت بالایی دارد و در هزینه‌ها صرفه‌جویی می‌کند. فرآیند رول فرمینگ ورق از طریق 2 روش نورد سرد و گرم انجام می‌شود که هر کدام انواع خاصی از پروفیل‌ها را تولید می‌کنند. ورق‌هایی که طی نورد سرد و گرم فرم داده می‌شوند، کاربردی کاملا متفاوت از یک‌دیگر دارند.

رول فرمینگ ورق به روش نورد سرد

نورد سرد را غالبا برای ورق‌هایی به کار می‌برند که از ضخامت کمی برخوردار باشند. مانند رول فرمینگ ورق‌های آلومینیومی، ورق‌‌های استیل با محتوای کربن کم و ورق‌های آلیاژی مختلف. از آن‌جایی که ورق‌‌های نازک طرح‌‌دار و سبک بیشترین کاربرد را در صنایع مختلف دارند، این روش فرم‌دهی پرطرفدارتر از نورد گرم است.

در این روش دمای ورق‌های فلزی را خیلی بالا نمی‌برند و به دلیل ضخامت پایین ورق‌‌ها، عملیات فرم‌‌دهی آن‌ها نیز به آسانی و سرعت بیشتری اجرا می‌‌شود. این روش موفق‌‌ترین نوع فرم‌‌دهی ورق‌های فلزی به شمار می‌‌رود. لازم به ذکر است که هر چقدر کیفیت ورق‌‌ها، میزان فرم‌‌دهی آن‌ها، ابزارهای مورد استفاده و تخصص اپراتور بهتر باشد، عملیات فرم‌‌دهی نیز موفق‌‌تر تمام می‌‌شود.

رول فرمینگ ورق به روش نورد گرم

برخلاف نورد سرد، این روش رول فرمینگ منحصر به ورق‌های با ضخامت زیاد مثل ورق‌های فولادی در گریدهای مختلف است. در این روش دمای ورق‌های فلزی را به حد خیلی زیادی بالا می‌برند تا به فرم‌دهی ورق‌های ضخیم کمک کنند. نورد گرم نسبت به نورد سرد طرفداران کمتری دارد و محصولات تولید شده با این روش مصارف کاربردی محدودی دارند.

محصولاتی همچون تیرآهن، نبشی یا ورق‌‌های فرم‌دهی شده ضخیم مثل پلیت‌‌ها به روش نورد گرم رول فرمینگ می‌شوند. انجام عملیات رول فرمینگ ورق به روش نورد گرم نیاز به دقت فراوان در تنظیم دمای مورد نظر دارد؛ چنان‌که تغییر دما، کم و زیاد شدن حرارت ممکن است منجر به نابودی محصولات شود. به همین علت است که فقط تعداد معدودی از کارخانجات از روش نورد گرم استفاده می‌کنند.

انواع دستگاه‌های رول فرمینگ کدام است؟

انجام این فرآیند توسط دستگاه‌های مختلفی صورت می‌گیرد که به شرح زیر می‌باشد:

1. دستگاه نورد معلق (cantilevered)
2. دستگاه نورد دوپلکس (duplex)
3. دستگاه نورد دوپلکس ترکیبی (through-shaft duplex)
4. دستگاه نورد استاندارد و صفحه ‌ای (rafted)

اجزای اصلی دستگاه نورد کدام است؟

دستگاه نورد از اجزای مختلفی تشکیل شده است و مهم‌ترین و اصلی‌ترین آن‌ها عبارتند از بستر یا پایه، دروازه نورد، شفت‌ها و صاف‌کننده‌ها. در ادامه به شرح عمل هر یک از این اجزا خواهیم پرداخت:

 بستر یا پایه:

در واقع بستر یا پایه سیستم نورد، سایر اجزا از جمله غلطک‌ رول فرمینگ، محرک و شفت‌ها را نگه می‌دارد و باید دارای استحکام لازم در طول عملیات، جابجایی و نصب بوده و سطحی صاف و هموار برای نصب اجزا داشته باشد. همچنین از دیگر ویژگی های بستر یا پایه، داشتن یک شیار برای تنظیم کردن دروازه‌ها و همچنین دارای یک مجرا برای تسهیل عملیات رول فرمینگ می‌باشد.

 دروازه نورد:

یکی دیگر از اجزای اصلی دستگاه نورد، دروازه‌های نورد می‌باشد که به ‌طور معمول دروازه‌های سمت اپراتور در معرض نیروی کمتری قرار گرفته و دروازه‌های سمت درایو در معرض نیروی خمشی بسیار زیادی قرار می‌گیرند. این دروازه‌ها عموما به وسیله یاتاقان‌ها و بوش‌های یاتاقان، شفت‌ها را نگه می‌دارند که به همین دلیل نیرویی در جهت محور شفت به دروازه‌ها وارد نمی‌گردد.

 شفت ها:

در دستگاه نورد معلق، شفت‌ها به صورت یکسره درگیر بوده و در سمت اپراتور به صورت دو سر درگیر هستند که ساختار این دو نوع شفت مشابه است. در شفت‌های معلق به منظور حفظ فضا در اکثر موارد غلتک‌ها توسط پیچ رزوه شده در مرکز شفت روی شفت‌ها نگه داشته می‌‌شوند.

 صاف کننده ها:

دیگر مورد از اعضای اصلی دستگاه نورد هستند که در انتهای خط قرار دارند. در واقع آن چیزی که در عمل مشاهده می‌شود، این است که به علت تنش‌های داخلی ایجاد شده توسط فرآیند رول فرمینگ، در اغلب موارد به اعوجاج محصول پس از خروج از آخرین جفت از غلتک‌ها می‌انجامد. به همین منظور در انتهای خط، یک واحد صاف‌کننده نصب می‌شود تا این اعوجاج‌ها و انحراف‌ها را اصلاح نمایند.

انواع قالب‌های فرمینگ ورق کدام است؟

دستگاه رول فرمینگ ورق در قالب‌های مختلفی وجود دارد. هر دستگاه طرح خاصی را روی ورق‌های فولادی ایجاد می‌‌کند. دستگاه رول فرمینگ نه تنها ورق، بلکه نوارهای فولادی را نیز به شکل‌های مختلف فرم می‌دهد. لازم به ذکر است که هر طرح ورق که توسط دستگاه رول فرمینگ تولید می‌شود، کاربرد خاصی در صنایع مختلف از جمله ساختمان‌سازی دارد. انواع قالب‌های رول فرمینگ به صورت زیر می‌باشد:

قالب ورق شیروانی

طرح ورق شیروانی خود دارای چندین طرح مختلف از قبیل کرکره‌‌ای، شیروانی، شادولاین و شیروانی ذوزنقه‌ای است. کاربرد این ورق‌‌های شیروانی برای سقف ساختمان‌ها و سوله‌ها دیده می‌شود. دستگاه رول فرمینگ ورق شیروانی، قابلیت آن را دارد تا ورق‌های شیروانی در طرح‌‌های مختلف تولید کند.

قالب طرح ذوزنقه

این قالب رول فرمینگ ورق به فرمینگ ورق عرش فولادی نیز معروف است. همان‌طور که از نام آن برمی‌آید، این ورق فولادی با طرح ذوزنقه نیز برای ساخت سقف انواع سازه‌‌ها به کار گرفته می‌‌شود.

قالب طرح سفال یا تیپ پالرمو

طرح این قالب بر روی ورق‌‌های با ضخامت پنجاه صدم میلی‌متر اجرا می‌‌شود. فاصله قسمت‌‌های خمشی از هم ۲۵ سانتی‌متر است و ما بین آن‌ها کمی به سمت بیرون انحنا دارد و صاف نیست.

قالب طرح سفال یا تیپ فرانسه

این طرح که جایگزین سفال برای سقف‌ها شده است، شباهت زیادی به سنگ‌های سفالی دارد. شکل آن به ‌صورت یک خمیدگی بزرگ، دو خمیدگی کوچک و دوباره یک خمیدگی بزرگ است.

قالب طرح پروفیل

این قالب که روی نوارهای ورق فولادی اجرا می‌‌شود، در طرح‌‌ها و شکل‌‌های مختلفی مثل پروفیل درب و پنجره، پروفیل گلخانه، پروفیل آلاچیق و غیره تولید می‌گردد. پروفیل‌‌های لوله‌‌ای نیز به همین شکل قالب زده می‌‌شوند.

قالب طرح دیواری یا کانکسی

قالب طرح کانکسی، ورق‌‌های فولادی را به شکل چین‌دار فرم می‌‌دهد که چین‌های داخلی و بیرونی آن باید کاملا یک‌اندازه باشند. برای ساخت کانکس و کانتینر از این طرح استفاده می‌شود.

قالب طرح دیواری یا دامپا و نما

این طرح دیواری، تقریبا شبیه به طرح کانکسی است، با این تفاوت که چین‌های طرح دامپا و نما مثل طرح کانکسی برابر نیستند. در طرح دامپا بخش‌های خمیده شده به ‌صورت نیم‌دایره و در طرح نما بخش‌های خمشی دارای گوشه هستند.

فرمینگ ورق‌های استیل و گالوانیزه چگونه انجام می‌شود؟

در فرآیند فرمینگ ورق‌های استیل و گالوانیزه، تفاوت‌هایی وجود دارد که در ادامه به شرح کامل آن خواهیم پرداخت.

• رول فرمینگ ورق‌های استیل

ورق استیل به دلیل فرم‌پذیری بسیار بالای آن و همچنین خاصیت ضدزنگی، برای فرم‌دهی توسط دستگاه رول فرمینگ ورق بسیار مناسب است و جزو ورق‌های محبوب و پرکاربرد به شمار می‌رود. ورق‌های استیل در انواع و گریدهای مختلفی در بازار عرضه می‌شوند ولی مناسب‌ترین آن‌ها ورق استیل سری ۴۰۰ و به‌خصوص گرید ۴۳۰ است. ورق استیل گرید ۴۳۰ بیشترین حالت فرم‌پذیری را دارد و از این جهت برای قرارگیری در دستگاه رول فرمینگ ورق مناسب‌‌تر است.

• رول فرمینگ ورق‌های گالوانیزه

ورق گالوانیزه یکی از انواع ورق‌های پرکاربرد در حوزه آهن ‌آلات به شمار می‌رود. ورق گالوانیزه نوعی ورق است که با پوششی از روی ضدزنگ شده و نیز در انواع رنگ‌ها تولید می‌شود. این نوع ورق وقتی توسط دستگاه رول فرمینگ فرم‌دهی شود، برای کاربردهای بسیار زیادی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای فرم‌دهی ورق‌های گالوانیزه از انواع با ضخامت ۱.۸ تا ۶ میلی‌متری آن استفاده می‌شود. اشکال متنوعی را با ورق‌های گالوانیزه می‌توان تولید کرد که یک طرح سنتی همان طرح سینوسی است که اغلب برای سقف‌های کاذب و سقف شیروانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یکی دیگر از طرح‌های مورد استفاده در رول فرمینگ ورق، برای ورق‌های گالوانیزه طرح ذوزنقه است که برای مکان‌های پرتردد و مرطوب بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته خود طرح ذوزنقه در طرح‌‌های دیگری همچون دامپا و نما تولید می‌شود که هر کدام کاربرد به خصوصی دارد.

دستگاه رول فرمینگ گالوانیزه به دلیل تنوع بالا و زیبایی، از محبوبیت ویژه‌‌ای برخوردار است. ضمن اینکه این ورق‌ها از مقاومت بالایی برخوردارند و در مقابل فشار ناشی از رول فرمینگ به ندرت پیش می‌آید تا شکنندگی یا دفرمگی در آن‌ها ایجاد شود‌.

کاربردهای رول فرمینگ چیست؟

رول فرمینگ به دلیل کیفیت و ظرافت بالا، تولید سریع، دقت ابعادی و هزینه پایین، به اولین انتخاب در تولید محصولات مرتبط با فلز تبدیل شده است. تمام صنایع مبتنی بر فلز از رول فرمینگ برای ساخت و ساز ساختمان تا ساختن هواپیما استفاده می‌کنند. در ادامه به شرح شماری از کاربردهای آن می‌پردازیم:

1. ورق استفاده شده در ساخت درب و پنجره و بخصوص درب مغازه و یا پارکینگ‌ها موسوم به ورق کرکره

1. ساخت بدنه‌های مختص حصاربندی‌ها و فنس‌ها
2. ساخت کیس کامپیوتر و اجزا سازنده آن
3. ساخت اجزا مبلمان و نیمکت‌های فلزی

مزایای استفاده از رول فرمینگ

فرآیند رول فرمینگ که به هدف شکل‌دهی به ورق‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، مزایای بسیاری دارد که استفاده و به کارگیری آن را تا این اندازه محبوب کرده است. شماری از این موارد به شرح زیر می‌باشد:

• عدم ایجاد انحنای زیاد یا دفرمگی
• استحکام بالای محصولات خروجی
• عدم نیاز به اپراتور مستقیم
• قابلیت شکل‌دهی ورق‌ در انواع جنس‌ها
• فرم‌دهی حجم بالا از ورق با هزینه پایین
• عدم ایجاد محدودیت اندازه در ورق‌ها

سخن پایانی

در این مقاله به معرفی فرآیند رول فرمینگ، نحوه انجام و مزایای آن پرداختیم. همان‌طور که بررسی شد، فرآیند رول فرمینگ به شکل‌دهی ورق‌های فولادی گفته می‌شود و از 2 طریق نورد گرم و نورد سرد صورت می‌گیرد. نظر به موارد ذکر شده، انجام این فرآیند و چگونگی آن، اهمیت بسیار زیادی دارد. هرچقدر رول فرمینگ توسط دستگاه‌های مجهزتر و متخصصین مجرب‌تری صورت بگیرد، خروجی کار نیز از کیفیت بالاتری برخوردار خواهد بود. شرکت شاهین فلز سپاهان از معتبرترین مراکزی است که در آن خدمات رول فرمینگ را به بهترین شکل با به روزترین دستگاه‌ها، ارائه می‌دهد. لازم به ذکر است که کارشناسان و متخصصان این مجموعه همه‌روزه آماده مشورت و پاسخ‌گویی به سوالات مشتریان گرامی هستند.

منبع(Resource): Roll Forming

سوالات متداول