یکی از حائز اهمیت‌ترین محصولاتی که در صنایع بزرگ خودروسازی، نفت و گاز، ساختمان سازی و معماری و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد، محصولات فولادی هستند. آن‌چنان که انتظار می‌رود و از نام آن‌ها برمی‌آید، این محصولات از متریال اولیه فولاد بدست می‌آیند. همان‌گونه که اشاره کردیم محصولات فولادی در صنایع بسیار مختلفی کارایی دارند.
نظر به این مورد، در صنایع مختلف انتظارات مختلفی از محصولات فولادی وجود خواهد داشت. برای مثال در مناطق شمالی ایران انتظار می‌رود محصولات بکار رفته خاصیت ضدزنگی داشته باشند؛ چراکه در تعامل مداوم با باران قرار دارند. یا در مواردی که لزوم زیباسازی محصولات باشد، فرآیند رنگ‌کاری بر روی آن‌ها اعمال می‌گردد.
این موارد تحت عنوان خدمات محصولات فولادی از جانب بسیاری از کارخانه‌ها و مراکز عرضه می‌شوند که در این مطلب قصد داریم به تفصیل به شرح این موارد بپردازیم.
خدمات محصولات فولادی
در تعریف کلی به کلیه خدمات و فرآیندهایی که معمولا با هدف بهبود خواص محصولات فولادی و افزایش تطابق با محیط بر روی محصولات و مقاطع صورت می‌گیرد را، خدمات محصولات فولادی می‌نامند. در ادامه این مطلب قصد بر آن داریم که این موارد را به‌طور کامل معرفی و بررسی نماییم.
برشکاری
یکی از انواع خدمات محصولات فولادی، برشکاری است. برشکاری ورق‌ها و آهن آلات و یا همان نواربری، فرآیند برش ورق‌های فلزی است. طی این فرآیند، کویل‌های بزرگ به نوارهای باریک‌و کم‌وزن تبدیل می‌گردند. فرآیند برشکاری ورق به 2 روش زیر انجام می‌پذیرد:
برشکاری حرارتی
این روش معمولا برای فلزات فولادی سنگین همچون تیرآهن و ورق‌های ضخیم استفاده می‌شود. این فرآیند باید در دمایی در حدود 815 تا 871 درجه سانتی‌گراد انجام شود.
از این فرآیند برش کاری برای برش فولادهای کربنی و با آلیاژهای کم استفاده می‌شود. فلزاتی که با سرعت بالا اکسید نمی‌شوند، به آسانی با شعله بریده نمی‌شوند. برشکاری به صورت حرارتی با روش‌های مختلفی همچون برش کاری با اشعه لیزر، برش کاری با قوس الکتریکی و برش کاری با گاز صورت می‌پذیرد.
برشکاری تیرآهن
یکی از مهم‌ترین خدمات محصولات فولادی، برشکاری تیرآهن است. تیرآهن در شاخه‌های ۱۲ متری تولید می‌شود، ولی به هنگام ساخت و ساز با توجه به کاربردی که دارد، لازم است آن را در سایزهای مشخص برش داد. تیرآهن یا به روش سرد یا کوپال و یا به روش گرم یا برنول برشکاری می‌گردد.
برشکاری مکانیکی
برشکاری مکانیکی یا با براده‌برداری و یا بدون براده‌برداری انجام می‌شود. یکی از انواع روش‌های برشکاری مکانیکی با براده‌برداری، استفاده از دستگاه نواربری اسلیتر است. این دستگاه از بخش‌های مختلفی تحت عنوان کویل‌گیر، سرشکن، گیوتین و شفت تشکیل می‌شود که همگی در یک سیستم واحد تحت عنوان اسلیتر عمل کرده و منجر به تولید خروجی باکیفیت خواهند شد.
از ورق‌های برشکاری شده به روش مکانیکی و حرارتی در صنایع مختلفی همچون ساخت لوازم نقلیه، ساختمان سازی، معماری، سوله سازی، صنایع برقی، ساخت لوازم خانگی و غیره استفاده می‌شود.
خمکاری
در بعضی از صنایع هنگام استفاده از مقاطع فولادی لزوم به خمکاری پروفیل خواهد بود. خمکاری در حقیقت فرآیندی است که طی آن سطح بیرونی پروفیل خاصیت کشسانی پیدا کرده و بر سطح درونی فشاری مضاعف اعمال خواهد شد. چنان‌چه پروفیل منعطف باشد، می‌توان آن را خم کرد و به شکل دلخواه درآورد.
خمکاری مقاطع فولادی به 2 روش دستی و صنعتی صورت می‌گیرد. خمکاری به روش دستی با اعمال نیروی مکانیکی توسط شخص انجام می‌گیرد و در آن از ابزارهایی همچون آچار، چکش و غیره استفاده می‌شود. لازم به ذکر است که برای خمکاری محصولات با ضخامت بالا، لزوم به اعمال حرارت می‌باشد.
رول فرمینگ
یکی دیگر از خدمات محصولات فولادی، رول فرمینگ است. رول فرمینگ یکی از روش‌هایی است که تغییر شکل ورق‌های فلزی را ممکن می‌سازد و برای تولید پروفیل‌هایی همچون لوله، از ورق‌های فولادی که تحت فرآیند رول فرمینگ تغییر یافته‌اند، استفاده می‌شود. در تعریف 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 رول فرمینگ نامیده می‌شود.
رول فرمینگ به کمک دستگاه‌های مخصوص و برای انواع ورق‌های فولادی مانند گالوانیزه، ورق‌های سرد، استیل و غیره انجام می‌شود. رول فرمینگ به دو روش سرد و گرم انجام می‌پذیرد. از ورق‌های تولید شده با این فرآیند در ساخت اجزا مبلمان، بدنه‌های حصاربندی و فنس، ساخت کیس کامپیوتر و غیره استفاده می‌گردد. این روش استحکام و انعطاف بالایی به ورق می‌بخشد و قابلیت شکل‌گیری آن را افزایش می‌دهد.
جوشکاری سرد
جوشکاری سرد (به انگلیسی Cold welding)، یکی از روش‌های جوشکاری است که در حالت جامد انجام می‌گیرد و برای اتصال میان 2 یا چند فلز به هم‌دیگر یا نیاز به گرما ندارد و یا نیاز به گرمای بسیار پایین است. در واقع در روش جوشکاری سرد برای ایجاد جوش از فشار استفاده می‌نمایند.
رنگ آمیزی
سطوح فلزی دارای انواع مختلفی هستند. پراستفاده‌ترین فلزات در ساختمان‌سازی، شامل آهن و آلیاژهای آهن نظیر استیل می‌باشد. اصلی‌ترین ویژگی آهن، زنگ‌زدگی محسوب می‌شود. آلومینیوم نیز جزو فلزاتی است که کاربرد زیادی دارد و دچار زنگ‌زدگی نیز نمی‌شود. یکی از روش‌هایی که برای جلوگیری از زنگ‌زدگی استفاده می‌شود، رنگ‌کاری سطوح فلزی است.
در حال حاضر مهم‌ترین فلزات در قسمت ساختمان و صنعت، آهن به‌حساب می‌آید. آهن مقاومت مکانیکی و شیمیایی بالایی ندارد. مهم‌ترین علت استفاده از آن در بخش ساختمان، قیمت پایین و مقاومت نسبتا مناسب آن است. آهن‌آلات در برابر عوامل مختلفی نظیر آب، رطوبت و دیگر موارد ضعیف عمل می‌کنند.
رنگ‌های آلکیدی و روغنی بهترین گزینه برای رنگ آمیزی آهن آلات محسوب می‌شوند. با توجه به این‌که پرایمرهای اکریلیک توانایی ممانعت از نفوذ آب را دارند؛ بنابراین استفاده از رنگ‌های اکریلیک و پایه آب برای رنگ آمیزی سطوح فلزات امکان‌پذیر است.
برای اعمال رنگ موردنظر می‌توان از قلم‌مو و غلتک استفاده کرد. بهترین گزینه برای رنگ آمیزی سطوح فلزات، اسپری رنگ است. در این صورت یک‌لایه رنگ سبک و نازک روی سطح اعمال شده، سپس تا خشک شدن لایه رویین صبر می‌کنند.
پوشش دهی با انواع مواد ضد خوردگی
یکی از مهم‌ترین خدماتی که بر روی مقاطع فولادی و به طور کلی آهن آلات انجام می‌شود، استفاده از پوشش‌دهنده‌های ضدخوردگی است. دو پوشش بسیار معمول که مصرف کنندگان برای افزایش مقاومت قطعات در برابر خوردگی استفاده می‌کنند، گالوانیزاسیون و پوشش‌دهی با پوشش ضد خوردگی زینک فلیک است که در ادامه هر یک را بررسی خواهیم کرد.
گالوانیزاسیون
در تعریفی ساده، گالوانیزه به معنی ایجاد پوشش فلز روی بر سطح فلزات است که از آهن آلات در برابر خوردگی و زنگ زدگی محافظت کرده و عمر مفیدشان را افزایش می‌دهد. زمانی که از این پوشش بر سطوح فولادی استفاده می‌شود، پس از خشک شدن سطح، لایه سخت محافظ به نام زینک اکسید به وجود می‌آید که اجازه نفوذ هوا و رطوبت را به لایه های زیرین نمی‌دهد و سبب از بین رفتن عوامل خوردگی می‌شود.
به‌طور کلی گالوانیزاسیون به 2 روش کلی سرد و گرم انجام می‌شود. در گالوانیزه گرم آهن یا فولاد مورد نظر در مخزن روی مذاب با دمای 449 درجه سانتی گراد غوطه‌ور می‌شود. هنگامی که فلز پوشش‌دهی شده از مخزن خارج می‌شود، سطح خارجی آن با اکسیژن واکنش نشان داده و سبب ایجاد زینک اکسید در آن می‌گردد.
سپس زینک اکسید با کربن دی اکسید واکنش نشان داده و لایه حفاظتی به نام زینک کربنات به وجود می‌آید. این لایه کدر خاکستری رنگ مقاوم بوده و با سطح زیرین خود چسبندگی زیادی ایجاد کرده و از فلز محافظت می‌کند.
در مقابل در گالوانیزاسیون سرد از روی غنی شده با غلظت حداقل 92 درصد استفاده می‌شود. برای پوشش‌دهی قطعات با گالوانیزه سرد ابزارهایی همچون قلم‌مو، اسپری یا پیستوله را به کار می‌گیرند و سطح فلز را با روی غنی شده پوشش‌دهی می‌کنند. از قطعات گالوانیزه شده در صنایعی همچون خودروسازی، قطعه سازی، تولید قطعات رزوه‌دار و غیره استفاده می‌شود.
پوشش ژئومت
پوشش ژئومت نام دیگر پوشش ضد خوردگی زینک فلیک می‌باشد. این پوشش نوعی پوشش با ساختار شبیه به پولک یا فلس است که اجرای آن به کمک روش‌های دیپ اسپین و یا فرآیندهای تماما اتوماتیک انجام می‌شود.
مهم‌ترین ویژگی این پوشش، کمک به افزایش مقاومت فلزات در برابر خوردگی، زنگ زدگی، رطوبت و حرارت است. علاوه بر آن، طبق آزمایشات، فلزاتی که با زینک فلیک پوشش داده شده‌اند، حداقل مقاومت 500 ساعت سالت اسپری را دارند.
مزایای پوشش‌دهی با پوشش ژئومت یا زینک فلیک شامل مواردی همچون قابلیت رنگ‌پذیری، افزایش مقاومت در برابر خوردگی، برخورداری از قیمت مناسب، سازگاری با محیط زیست، ایجاد حفاظت کاتدی، قابلیت خود ترمیمی، حفظ خواص مکانیکی به علت حذف مرحله اسیدشویی، مقاومت در برابر تغییرات دمایی، محافظت در برابر ترک خوردگی، ضخامت پایین پوشش و غیره می‌باشد.
فرآیند آلومینایزینگ
یکی از روش‌های پوشش‌دهی برای بهبود خواص فولاد، آلومینایزینگ است که با تشکیل لایه‌ای محافظ توسط آلومینیوم روی سطح فولاد، سبب بهبود مقاومت در برابر اکسیداسیون می‌شود. آلومینایزینگ، فرآیندی است که در آن از فلز آلومینیوم به عنوان روکش و پوششی بر روی انواع قطعات فلزی، غیرفلزی و حتی پلیمری استفاده می‌شود.
انبارداری
یکی از دلایل انبار کردن فلزات، در امان ماندن از نوسانات قیمتی است. از آن‌جایی که نرخ فروش آهن آلات در زمان‌های مختلف متفاوت است، پیش خرید و انبار کردن این مقاطع، در گذر زمان می‌تواند سودمند باشد.
از طرفی دیگر در پروژه‌های بزرگ عمرانی و کارگاهی و ساخت و سازهای مهم ضروری است که فلزات و متریال مورد نیاز از قبل تهیه شوند و به همین ترتیب، انبار کردن آهن و فولاد باید با دقت عمل بالا صورت گیرد.
در انبار کردن آهن آلات لازم است ضوابطی همچون عدم ایجاد محیط مرطوب، محافظت در برابر خوردگی، عدم قراردهی طولانی مدت در نور خورشید، محافظت از آهن آلات در برابر ضربه، نگهداری فلزات به صورت جداگانه و غیره رعایت گردد.
فرآیند هیدروفرمینگ
فرآیند هیدروفرمینگ یکی از انواع فرآیندهای شکل‌دهی انواع مقاطع فولادی همچون ورق‌ها و لوله‌های فولادی می‌باشد که مخصوصا در صنعت خودروسازی کاربرد بسیاری دارد.
جمع بندی
خدمات اعمال شده بر محصولات و مقاطع فولادی، شامل خدماتی می‌شوند که معمولا امور کار را بر افراد تهسیل کرده و یا منجر به بهبود خواص قطعه یا محصول می‌گردند. شماری از مهم‌ترین این مواد پوشش دهی قطعات، رنگ آمیزی، رول فرمینگ، برشکاری و غیره می‌باشد. نحوه انجام هر کدام و ویژگی‌های آن به طور کامل در این مقاله شرح داده شده است.
منبع(Resource): Steel Service Centers
سوالات متداول
خدمات محصولات فولادی شامل چه مواردی می‌شود؟
خدمات محصولات فولادی شامل مواردی همچون رول فرمینگ، رنگ آمیزی، برشکاری و غیره می‌باشد.
خدمات رول فرمینگ چگونه انجام می‌شود؟
رول فرمینگ یکی از روش‌هایی است که تغییر شکل ورق‌های فلزی را امکان‌پذیر می‌کند و برای تولید لوله و غیره، از ورق‌های فولادی که تحت فرآیند رول فرمینگ تغییر کرده‌اند، استفاده می‌شود.
