خمکاری پروفیل چیست + 2 روش اجرا

پروفیل‌ها در تعریف کلی به مقاطعی گفته می‌شوند که در طول مشخص دارای سطح مقطع ثابت باشند. به آن معنا که هر قدر به طول پروفیل اضافه گردد، سطح مقطع تغییر نکند. در بعضی از موارد برای استفاده از پروفیل‌ها لزوم به استفاده از خمکاری می‌باشد. خمکاری پروفیل‌ها به روش‌های مختلفی انجام می‌شود که در ادامه مطلب به بررسی نحوه انجام آن خواهیم پرداخت.

خمکاری پروفیل چیست؟

در فرآیند خمکاری، سطح بیرونی پروفیل‌ها حالت کشسانی پیدا می‌کند و فشاری مضاعف بر لایه درونی اعمال می‌گردد. این کشش منجر به آن می‌شود که محصول حالت فنری پیدا کند. هنگامی که پروفیل از انعطاف‌پذیری کافی برخوردار ‌باشد، می‌توان آن را خم نمود و به شکل دلخواه درآورد.

خمکاری فرآیندی است که با هدف افزایش سهولت کار پروژه موردنظر صورت می‌گیرد. طی این فرآیند، فرم قوطی‌ها تحت تاثیر نیروهای مکانیکی وارد شده تغییر پیدا خواهد کرد. میزان انعطاف‌پذیری محصول به درصد کربن به کاررفته در ساختار آن وابسته است.

همان‌طور که انتظار می‌رود، هرقدر میزان کربن بیش‌تری در ساختار قطعه وجود داشته باشد، محصول سخت‌تر و شکننده‌تر خواهد بود. خمکاری به دو شکل گرم و سرد انجام می‌گیرد. محصولاتی که با فرآیند نورد گرم به تولید می‌رسند، سخت و شکننده هستند و پروفیل‌های با درصد کربن پایین، با نورد سرد مورد خمکاری قرار می‌گیرند.

دستگاه های مورد استفاده برای خمکاری پروفیل چیست؟

پارامترهای مهمی در انتخاب دستگاه مورد نظر برای خمکاری حائز اهمیت هستند. این موارد شامل جنس، ضخامت دیواره، شکل مقطع فولادی و ابعاد آن می‌شود. از آن‌جایی که پروفیل‌های انواع مختلف و اشکال گوناگونی را شامل می‌شوند، برای خمکاری آن‌ها از دستگاه‌های متفاوتی استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها به شرح زیر هستند:

• دستگاه فرم‌دهنده پروفیل
• دستگاه رول کن پروفیل‌ افقی و عمودی
• ماشین خم‌کاری مختص پروفیل‌های بزرگ
• دستگاه فرم‌دهنده مجهز به سیستم کنترل
• دستگاه خمکن پروفیل نیمه ‌اتوماتیک
• دستگاه خم‌کن پروفیل‌های بسیار بزرگ
• دستگاه خم‌کن پروفیل و تسمه

خم کاری پروفیل چگونه انجام می‌شود؟

دو روش دستی و صنعتی برای خم کاری پروفیل‌ها انجام می‌شود که در ادامه مطلب این موارد را بررسی کرده‌ایم. چنان‌چه محصول موردنظر ضخامت بالایی نداشته باشد، از خمکاری به روش دستی استفاده می‌کنند. در مقابل در صورتی که ضخامت محصول زیاد باشد، روش خمکاری به صورت صنعتی انجام می‌گیرد. نحوه کار هر یک از روش‌های زیر به صورت زیر می‌باشد:

خمکاری دستی

خمکاری دستی همان‌طور که از نام آن برمی‌آید، با اعمال نیروی مکانیکی توسط شخص انجام می‌گردد. برای انجام این روش می‌توان از ابزارهایی همچون چکش، آچار f شکل، قالب و غیره استفاده کرد. برای خم کردن محصول با ضخامت بالا با این روش، لازم است به مقطع حرارت داده شود که به این فرآیند خمکاری پروفیل گرم اطلاق می‌گردد.

در این فرآیند باید محصول موردنظر، درون کوره حرارت ببیند و سپس با نگهداشتن آن میان دو میله، فرآیند خمکاری انجام شود. حرارت دادن منجر به ایجاد ترک در لبه‌های داخلی پروفیل می‌گردد که با چکش‌کاری می‌توان آن‌ها را برطرف نمود. این تکنیک فاق بری نامیده می‌شود که بیش‌تر برای قوطی پروفیل قابل‌اجرا است.

خمکاری صنعتی

برای پروفیل‌های با ضخامت بالا می‌توان از این روش استفاده کرد. دستگاه‌های مختلفی برای این منظور وجود دارد که یکی از آن‌ها سه غلتکی نام دارد. در این روش از سه غلتک که به صورت افقی و عمودی قرار گرفته‌اند، برای خمکاری استفاده می‌شود. غلتک اول و دوم ثابت ولی غلتک سومی متحرک است.

محاسبات خمکاری پروفیل

فرآیند خمکاری پروفیل از حساسیت بالایی برخوردار است و به دقت و زمان نیاز دارد. قبل از انجام این کار باید از فرمول دقیق برای محاسبه طول خم استفاده کنید. فرمول زیر برای انجام این کار استفاده ‌می‌شود:

فاصله لبه تا مرکز ثقل 1 + میزان مجاز خم + فاصله لبه تا مرکز ثقل 2 = طول اولیه

مشخصه‌های خم
پارامتر مورد استفاده در خمکاری پروفیل	کاربرد
طول اولیه (Lo)	طول محصول مورد نیاز برای خمکاری
زاویه θ	میزان تغییر شکل مورد نظر در محصول
شعاع R	میزان خمیدگی و انحنای خم
مرکز ثقل G	محاسبه طول اولیه

خمکاری قوطی پروفیل چگونه انجام می‌شود؟

برای خمکاری قوطی، بهترین روش، فاق بری است. برای فاق ‌بری باید با استفاده از فرمول آن (α = 180 – β)، زاویه فاق را به ‌دست آورد. در این فرمول،α  ضریب فاق و β زاویه خم بیرونی هستند. چنان‌چه ضخامت قوطی پروفیل پایین باشد، یک قطعه مثلثی و در صورتی که ضخامت آن بالا باشد، یک قطعه ذوزنقه‌ای شکل از وسط طول اولیه بیرون آورده می‌شود.

پس از آن، می‌توان قوطی را با روش دستی یا صنعتی خم نمود. در مراحل انتهایی، دو لبه بریده‌ شده به یک‌دیگر جوش داده می‌‌شوند. در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی و صنعتی لازم است که شکل و نوع بعضی از مقاطع فولادی تغییر داده شود؛ به‌همین علت به خمکاری محصولاتی همچون پروفیل نیازمند خواهیم بود.

نیروهای وارد شده برای خمکاری پروفیل شامل چه مواردی می‌شود؟

در فرآیند خمکاری پروفیل، دستگاه‌ها به سه روش، به محصولات فشار وارد می‌کنند. این نیروها به شرح زیر هستند:

• دستگاه‌هایی که به وسیله دو رول زیرین، به طور همزمان به جداگانه، به قطعه نیرو وارد می‌کنند.
• دستگاه‌هایی که به وسیله یکی از رول‌های زیرین، به پروفیل نیرو وارد می‌کنند.
• دستگاه‌های خمکاری که به کمک رول فوقانی خود، به قطعه مورد نظر نیرو وارد می‌کنند.

کاربرد پروفیل‌های خمکاری شده چیست؟

از این مقاطع فولادی در صنایع زیر استفاده می‌شود:

• ساخت تجهیزات کشاورزی
• صنعت ساختمان سازی
• صنایع نفت و گاز
• استفاده در ساخت لوازم نقلیه

قیمت دستگاه های خم کاری پروفیل

یکی از مهم‌ترین عوامل اثرگذار در قیمت این دستگاه‌ها، شکل مقاطع پروفیل‌ها، ضخامت دیواره‌ها، ابعاد و همچنین جنس آن‌ها است. برای هر مقطع و ابعاد، لازم است دستگاه مناسب آن را انتخاب و تهیه کرد که پیش‌تر این موارد را بررسی کردیم.

از دیگر عوامل مهم، دقت و شعاع خم می‌باشد. چنان‌چه محصول و قطعه تولید شده حاصل از خمکاری پروفیل، به دقت زیادی نیاز داشته باشد، باید از دستگاه مجهزتری استفاده کرد تا نتیجه بهتری نیز حاصل نمود. برای مثال، دستگاه‌های اتوماتیک، از دقت بیشتری برخوردار هستند، چرا که دخالت دست، در آن‌ها بسیار پایین است.

برند محصول مورد نظر بر روی قیمت آن تاثیر زیادی دارد. قابل انکار نیست که بسیاری از برندها به علت نام و اعتبار خود، قیمت بالایی دارند. علاوه بر آن متریالی که در ساخت آن‌ها استفاده می‌شود، کیفیت آن‌ها را تعیین می‌نماید. هرقدر از مواد اولیه باکیفیت‌تری برای ساخت دستگاه استفاده شده باشد، هزینه آن نیز بیش‌تر خواهد بود.

جمع بندی

در بعضی از صنایع، برای شماری از کاربردها لازم است که پروفیل تحت فرآیند خمکاری قرار گیرد. طی خمکاری سطح بیرونی پروفیل حالت کشسانی پیدا کرده و فشاری مضاعف بر لایه درونی اعمال می‌گردد. این کشش سبب می‌شود که محصول حالت فنری پیدا کند و قابلیت خم کردن داشته باشد. خم نمودن پروفیل‌ها به دو روش دستی و صنعتی انجام می‌گیرد. از پروفیل‌های خم شده در صنایع پتروشیمی، ساخت لوازم نقلیه، ساخت و ساز و غیره استفاده می‌شود.

منبع(Resource): What is Profile Bending

سوالات متداول