mohamad.s
03-12-2011, 05:07 PM
انواع شيوه‌هاي شكل‌دهي فلزات
انواع شيوه‌هاي شكل‌دهي فلزاتمحمد اسماعيل حاجي عليان
اشيا فلزي كه امروزه به عناوين مختلف در بازارهاي صنايع دستي و غيره يافت مي‌شود، به شيوه هاي گوناگوني ساخته مي‌شوند كه در زير به برخي از آنها اشاره مي‌شود.
شكل دهي با قالب گيري فلزات:
فلزات قابليت قالب گيري دارند و در حالت سرد نيز شكل پذير هستند (فرم دهي با چكش كاري بدون گرما و عمليات حرارتي). همچنين تا وقتي در حالت نرم و شكل پذير هستند، فرم پذير نيز هستند ( آهنگري توام با كوره كاري). علاوه بر اين، در حالت مايع و مذاب، يعني هنگامي كه تا رسيدن به نقطه ذوب تحت حرارت قرار مي گيرند، باز هم قابليت شكل پذيري دارند ( ريخته گري).
شكل دهي با چكش كاري ( آهنگري سرد):
با چكش كاري ورقه فلزي و شكل دهي آن به طور مناسب مي توان كاسه ها، ديس ها، گلدانها، ظروف قهوه خوري، فنجان ها و اشياي ديگر را طبق فرم مورد نياز توليد كرد. اين كار با استفاده از سندانهاي كوچك، قالبهاي شني يا قالبها و شكل دهنده هاي چوبي انجام مي شود. اغلب فلزات از جمله مس، آلومينيوم، برنج، فلزات زراندود و نقره را جهت چكش كاري و آهنگري سرد به كار مي برند. قبل از آغاز كار و غالباً در حين كار اغلب فلزات را بايد با عمليات حرارتي نرم آماده كرد (آنيل كردن فلزات (annealing): عمليات حرارتي كه با گرم كردن و حرارت دادن فلز مورد نظر تا درجه حرارت خاص به تدريج آن را سرد كرده تا شكنندگي و تردي ساختمان مولكولي آن كم و نرمتر شود). براي اين كار (شكل دهي با كوبش)، چكش هاي مخصوص قالب زني، بدنه چوبي قالب شني و كوبه هاي چوبي محدب و توخالي (تخماق) به كار مي آيند. با چكش كاري و گود كردن، اشيايي مانند كاسه هاي كم عمق را توليد مي كنند. اشياي بلند را مي توان با ايجاد خيز و كشيدگي در ورقي مسطح، شكل دهي كرد يا به صورت استوانه اي شكل ورق را فرم دهي كرد و با لحيم كاري سخت، درزآن را پوشاند. سپس آن را با سنبه ران كردن و پهن كردن مطابق شكل مورد نياز، فرم دهي كرد. قطعه چكش كاري شده را با صافكاري و هموار كردن قطعه براي صاف و درست كردن شكل مورد نظر، رفع اثرات و خدشه هاي روي كار و مقاوم كردن فلز مورد نظر مفيد واقع مي شود. آثار باقي مانده از عمليات صافكاري، اگر خوشايند و مطلوب باشند، به همان صورت باقي مي ماند؛ در غير اين صورت مي توان آنها را با صيقل و پرداخت از بين برد. كوبش كاري معمولاً با استفاده از پرسهاي مكانيكي انجام مي شود كه روشي براي فرم دهي و توليد انبوه اشيا, با كوبش است.
شكل دهي با فشار و دوران:
وسيله اي براي ايجاد شكل و فرمهاي ظروف توگرد است. براي اين كار، صفحه گرد و مسطحي را تحت فشار در مقابل قالب و شكل دهنده اي كه در حال چرخش دوراني روي يك ماشين است، قرار مي دهيم. اين روش شباهت بسيار زيادي به كار دستگاه تراش دارد.
فرم دهي با عمليات آهنگري و كوره كاري:
وقتي فلزات آهني را حرارت مي دهيم، قابليت چكش خواري آنها بسيار افزايش مي يابد. فلز مورد نظر را در كوره آهنگري حرارت مي دهيم تا به سرخي برسد. سپس با استفاده از نوعي سندان، چكش و انواع و اقسام ديگر ابزارها كه در اينجا نشان داده است، قابليت و آمادگي برش و قطع كردن، خمكاري، تاباندن و پيچيدن و دوباره شكل پذيري پيدا مي كند. آهنگري دستي فرايندي تخصصي است كه نسبتاً به كاربردهايش امكاني محدود است.
ريخته گري:
با ريختن يا تحت فشار قرار دادن فلز مذاب در داخل قالب مورد نظر، ساخت نسبتاً سريع اشياي پيچيده، قوي و مستحكم صورت مي گيرد. قطعات و اشيايي كه قرار است به روش ريخته گري توليد شوند، بايد با درنظر گرفتن محدوديتهاي مورد نظر كه فرايند ريخته گري بر مبناي آنها انجام مي شود، طراحي گردند. اين موارد عبارت است از ضروري بودن "محل خط جدايش" قالب، در نظرگرفتن قسمتهاي كوچك مخروطي شكل براي ممكن ساختن جدايي مدل مورد نظر از قالب ماسه اي مزبور و جلوگيري از تغيير وضعيت ناگهاني در برش گاه و مقطع قالب و گوشه هاي تيز. همچنين بايد منقبض شدن فلز را كه طي سرد شدن رخ مي دهد، در نظر داشت. قطعات ريختگي ريز و كوچك، مثل مدل و قطعات زيورآلات را مي توان به روشهاي زير توليد كرد:
ريخته گري با مدل مومي: نوعي الگو و مدل از جنس موم يا پلي استيرن مي سازيم و در روانساز خاصي قرار مي دهيم. سپس نوعي ماده روكشي را دور تا دور آن پوشش مي دهيم. فلز مذاب مورد نظر را مي ريزيم يا تحت فشار قرار مي دهيم؛ در نتيجه مدل مومي كاملاً از بين مي رود. چون الگو و مدل مورد نظر جايي را اشغال كرده بود، حفره اي به عنوان قالب در ماده روكش باقي مي ماند.كه نمونه هاي تاريخي آن نيز وجود دارد.
ريخته گري در قالب صدفي دوتكه نرم: نوعي الگو و مدل را در بين دو نيمه از پوسته نرم قالبي صدفي شكل، تحت فشار قرار مي دهند. پس از حذف و ار بين بردن الگوي مزبور حفره و جدار مورد نياز باقي مي ماند.
عمليات حرارتي:
قبل از كار كردن روي فلز مورد نظر يا خمكاري آن، براي جلوگيري از ايجاد ترك خوردگي و شكستگي، از عمليات حرارتي استفاده مي كنند تا فلز مورد نظر نرم يا به بياني در برابر شكنندگي تقويت شود. با توجه به نوع فلز، جزئيات فرايند عمليات حرارتي متغير خواهد بود:
فولاد: حرارت دادن فولاد تا آنجا كه به سرخي برسد، سپس آن را خيلي آرام و به تدريج سرد مي كنند.
برنج: حرارت دادن برنج تا آنجا كه به رنگ سرخ تيره برسد. سپس آن را در مجاورت هوا سرد مي كنند.
مس: حرارت دادن مس تا آنجا كه به رنگ سرخ تيره برسد. سپس آن را در سولفوريك اسيد رقيق فرو مي كنند تا خنك شود. ( حمام نمك سود)
آلومينيوم: ابتدا با صابون روي آن علامت مي گذاريم و بعد آن را به آرامي حرارت مي دهيم تا علايم صابوني سياه شود. سپس آن را در مجاورت هوا سرد مي كنيم.
روي: آن را در آب جوش فرو مي برند.
سخت سازي و آبكاري (براي فولاد هاي با كربن بالا و متوسط):
براي بهينه كردن سختي و چقرمگي بسياري از اشياي فلزي از جمله ابزار هاي برش، چاقوها، شمشيرها، و ... به كار مي رود. در توليد اشياي مذكور قبل از تيز و آماده كردن آنها براي مصرف عمليات سخت سازي و آبكاري انجام مي شود.
سخت كاري: حرارت دادن فولاد مورد نظر تا جايي كه به رنگ قرمز آلبالويي- تيره برسد (800C). سپس با دقت آن را در روغن فرو مي برند تا از شكستگي و ترك خوردگي آن جلوگيري شود.
آبكاري (براي بهينه كردن چقرمگي): فلز مورد نظر را تميز و پاك مي كنند و به طور غير مستقيم آن را حرارت مي دهند تا رنگهاي گرم پديدار شوند (220-300C). سپس در مناسبترين درجه حرارت آن را در روغن فرو مي برند.
انواع شيوه‌هاي شكل‌دهي فلزاتمحمد اسماعيل حاجي عليان
اشيا فلزي كه امروزه به عناوين مختلف در بازارهاي صنايع دستي و غيره يافت مي‌شود، به شيوه هاي گوناگوني ساخته مي‌شوند كه در زير به برخي از آنها اشاره مي‌شود.
شكل دهي با قالب گيري فلزات:
فلزات قابليت قالب گيري دارند و در حالت سرد نيز شكل پذير هستند (فرم دهي با چكش كاري بدون گرما و عمليات حرارتي). همچنين تا وقتي در حالت نرم و شكل پذير هستند، فرم پذير نيز هستند ( آهنگري توام با كوره كاري). علاوه بر اين، در حالت مايع و مذاب، يعني هنگامي كه تا رسيدن به نقطه ذوب تحت حرارت قرار مي گيرند، باز هم قابليت شكل پذيري دارند ( ريخته گري).
شكل دهي با چكش كاري ( آهنگري سرد):
با چكش كاري ورقه فلزي و شكل دهي آن به طور مناسب مي توان كاسه ها، ديس ها، گلدانها، ظروف قهوه خوري، فنجان ها و اشياي ديگر را طبق فرم مورد نياز توليد كرد. اين كار با استفاده از سندانهاي كوچك، قالبهاي شني يا قالبها و شكل دهنده هاي چوبي انجام مي شود. اغلب فلزات از جمله مس، آلومينيوم، برنج، فلزات زراندود و نقره را جهت چكش كاري و آهنگري سرد به كار مي برند. قبل از آغاز كار و غالباً در حين كار اغلب فلزات را بايد با عمليات حرارتي نرم آماده كرد (آنيل كردن فلزات (annealing): عمليات حرارتي كه با گرم كردن و حرارت دادن فلز مورد نظر تا درجه حرارت خاص به تدريج آن را سرد كرده تا شكنندگي و تردي ساختمان مولكولي آن كم و نرمتر شود). براي اين كار (شكل دهي با كوبش)، چكش هاي مخصوص قالب زني، بدنه چوبي قالب شني و كوبه هاي چوبي محدب و توخالي (تخماق) به كار مي آيند. با چكش كاري و گود كردن، اشيايي مانند كاسه هاي كم عمق را توليد مي كنند. اشياي بلند را مي توان با ايجاد خيز و كشيدگي در ورقي مسطح، شكل دهي كرد يا به صورت استوانه اي شكل ورق را فرم دهي كرد و با لحيم كاري سخت، درزآن را پوشاند. سپس آن را با سنبه ران كردن و پهن كردن مطابق شكل مورد نياز، فرم دهي كرد. قطعه چكش كاري شده را با صافكاري و هموار كردن قطعه براي صاف و درست كردن شكل مورد نظر، رفع اثرات و خدشه هاي روي كار و مقاوم كردن فلز مورد نظر مفيد واقع مي شود. آثار باقي مانده از عمليات صافكاري، اگر خوشايند و مطلوب باشند، به همان صورت باقي مي ماند؛ در غير اين صورت مي توان آنها را با صيقل و پرداخت از بين برد. كوبش كاري معمولاً با استفاده از پرسهاي مكانيكي انجام مي شود كه روشي براي فرم دهي و توليد انبوه اشيا, با كوبش است.
شكل دهي با فشار و دوران:
وسيله اي براي ايجاد شكل و فرمهاي ظروف توگرد است. براي اين كار، صفحه گرد و مسطحي را تحت فشار در مقابل قالب و شكل دهنده اي كه در حال چرخش دوراني روي يك ماشين است، قرار مي دهيم. اين روش شباهت بسيار زيادي به كار دستگاه تراش دارد.
فرم دهي با عمليات آهنگري و كوره كاري:
وقتي فلزات آهني را حرارت مي دهيم، قابليت چكش خواري آنها بسيار افزايش مي يابد. فلز مورد نظر را در كوره آهنگري حرارت مي دهيم تا به سرخي برسد. سپس با استفاده از نوعي سندان، چكش و انواع و اقسام ديگر ابزارها كه در اينجا نشان داده است، قابليت و آمادگي برش و قطع كردن، خمكاري، تاباندن و پيچيدن و دوباره شكل پذيري پيدا مي كند. آهنگري دستي فرايندي تخصصي است كه نسبتاً به كاربردهايش امكاني محدود است.
ريخته گري:
با ريختن يا تحت فشار قرار دادن فلز مذاب در داخل قالب مورد نظر، ساخت نسبتاً سريع اشياي پيچيده، قوي و مستحكم صورت مي گيرد. قطعات و اشيايي كه قرار است به روش ريخته گري توليد شوند، بايد با درنظر گرفتن محدوديتهاي مورد نظر كه فرايند ريخته گري بر مبناي آنها انجام مي شود، طراحي گردند. اين موارد عبارت است از ضروري بودن "محل خط جدايش" قالب، در نظرگرفتن قسمتهاي كوچك مخروطي شكل براي ممكن ساختن جدايي مدل مورد نظر از قالب ماسه اي مزبور و جلوگيري از تغيير وضعيت ناگهاني در برش گاه و مقطع قالب و گوشه هاي تيز. همچنين بايد منقبض شدن فلز را كه طي سرد شدن رخ مي دهد، در نظر داشت. قطعات ريختگي ريز و كوچك، مثل مدل و قطعات زيورآلات را مي توان به روشهاي زير توليد كرد:
ريخته گري با مدل مومي: نوعي الگو و مدل از جنس موم يا پلي استيرن مي سازيم و در روانساز خاصي قرار مي دهيم. سپس نوعي ماده روكشي را دور تا دور آن پوشش مي دهيم. فلز مذاب مورد نظر را مي ريزيم يا تحت فشار قرار مي دهيم؛ در نتيجه مدل مومي كاملاً از بين مي رود. چون الگو و مدل مورد نظر جايي را اشغال كرده بود، حفره اي به عنوان قالب در ماده روكش باقي مي ماند.كه نمونه هاي تاريخي آن نيز وجود دارد.
ريخته گري در قالب صدفي دوتكه نرم: نوعي الگو و مدل را در بين دو نيمه از پوسته نرم قالبي صدفي شكل، تحت فشار قرار مي دهند. پس از حذف و ار بين بردن الگوي مزبور حفره و جدار مورد نياز باقي مي ماند.
عمليات حرارتي:
قبل از كار كردن روي فلز مورد نظر يا خمكاري آن، براي جلوگيري از ايجاد ترك خوردگي و شكستگي، از عمليات حرارتي استفاده مي كنند تا فلز مورد نظر نرم يا به بياني در برابر شكنندگي تقويت شود. با توجه به نوع فلز، جزئيات فرايند عمليات حرارتي متغير خواهد بود:
فولاد: حرارت دادن فولاد تا آنجا كه به سرخي برسد، سپس آن را خيلي آرام و به تدريج سرد مي كنند.
برنج: حرارت دادن برنج تا آنجا كه به رنگ سرخ تيره برسد. سپس آن را در مجاورت هوا سرد مي كنند.
مس: حرارت دادن مس تا آنجا كه به رنگ سرخ تيره برسد. سپس آن را در سولفوريك اسيد رقيق فرو مي كنند تا خنك شود. ( حمام نمك سود)
آلومينيوم: ابتدا با صابون روي آن علامت مي گذاريم و بعد آن را به آرامي حرارت مي دهيم تا علايم صابوني سياه شود. سپس آن را در مجاورت هوا سرد مي كنيم.
روي: آن را در آب جوش فرو مي برند.
سخت سازي و آبكاري (براي فولاد هاي با كربن بالا و متوسط):
براي بهينه كردن سختي و چقرمگي بسياري از اشياي فلزي از جمله ابزار هاي برش، چاقوها، شمشيرها، و ... به كار مي رود. در توليد اشياي مذكور قبل از تيز و آماده كردن آنها براي مصرف عمليات سخت سازي و آبكاري انجام مي شود.
سخت كاري: حرارت دادن فولاد مورد نظر تا جايي كه به رنگ قرمز آلبالويي- تيره برسد (800C). سپس با دقت آن را در روغن فرو مي برند تا از شكستگي و ترك خوردگي آن جلوگيري شود.
آبكاري (براي بهينه كردن چقرمگي): فلز مورد نظر را تميز و پاك مي كنند و به طور غير مستقيم آن را حرارت مي دهند تا رنگهاي گرم پديدار شوند (220-300C). سپس در مناسبترين درجه حرارت آن را در روغن فرو مي برند.