ورق فلزی در صنایع زیادی استفاده می شود، از بدنه خودرو و کامیون گرفته تا بدنه و بال هواپیما، میزهای پزشکی و سقف ساختمان ها، اما دقیقاً ورق فلزی چیست و مهندسان امروزه چگونه از آن استفاده می کنند؟
نقش ورق فلز در ماشینکاری
ورق های فلزی نتیجه یک فرآیند صنعتی است که شامل نازک شدن فلز به قطعات مسطح می باشد. این یکی از اشکال اساسی مورد استفاده در فلزکاری است که در آن فلز برش داده می شود و به اشکال مختلف تغییر شکل داده می شود. ورق های فلزی در جامعه مدرن کاربردهای مختلفی دارند، با لایه های نازک فلزی به نام فویل، در حالی که نسخه های ضخیم تر، فولاد ساختاری نامیده می شوند. چندین اشیاء وجود دارد که با استفاده از ورق های فلزی طراحی شده اند، به عنوان مثال، قوس های ساختمانی، وسایل نقلیه موتوری و ماشین های دیگر. ورق های فلزی را می توان در دو نوع رول شده و مسطح یافت. ورق های کلاف شده از عبور فلز به طور مداوم از طریق شکاف های رول تشکیل می شوند.
ورق‌های فلزی برخلاف ایالات متحده که دارای یک سیستم اندازه‌گیری غیرخطی به نام درجه هستند، اندازه‌گیری استاندارد بر حسب میلی‌متر در سراسر جهان دارند. ورق های در این سایز جمله بالا نازک هستند. به دلیل تفاوت در کاربرد و چکش خواری، انواع مختلفی از فلزات وجود دارد که می توان آنها را به ورق فلز تبدیل کرد. آنها عبارتند از؛ مس، آلومینیوم، تیتانیوم، فولاد، قلع، برنج و نیکل. برای افرادی که به دنبال کلاس و ظاهر مجلل هستند، می توان از طلا، نقره و پلاتین برای تزئین شی مورد نظر آنها استفاده کرد.
کاربردهای ورق فلزی
این فرم فلزی در صنعت خودرو استفاده می شود. برای ساخت بدنه هواپیما، اتومبیل، قایق و کشتی کاربرد دارد.
از ورق های آهنی نیز در صنعت انرژی در ساخت ترانسفورماتور و سایر ماشین های الکتریکی استفاده می شود. این به دلیل نفوذپذیری مغناطیسی ورق است که به آن هسته های فولادی چند لایه نیز گفته می شود.
در زمان های قدیم، از ورق های فلزی در طراحی زره نظامی برای کالواری استفاده می شد.
ورق های فلزی نیز کاربردهای بی پایانی در صنعت ساخت و ساز دارند که بیشترین کاربرد آن در طراحی راه حل های سقف سازی ساختمان ها می باشد. از ورق های فلزی ویژه ساخته شده از طلا، نقره و پلاتین می توان برای تزئینات ساختمان ها مانند طاق ها، درها و پنجره ها استفاده کرد.
ورق فلز و ماشینکاری
ورق های فلزی در مقایسه با انواع متداول ساخت فلز و گزینه های غیر فلزی، طیف گسترده ای از مزایا را ارائه می دهند. این جایگزین به دلیل ماهیت ارزان آن چه در مواد خریداری شده و چه در هزینه ساخت، به سرعت در بین صنایع رایج می شود. در ماشینکاری، فرآیند ساخت ورق فلز مقرون به صرفه است، زیرا می تواند اتلاف مواد اولیه را به حداقل برساند. این فرآیند خرید و استفاده از مقادیر خاصی از مواد را تضمین می کند. مواد باقیمانده را می توان برای مقاصد دیگر استفاده کرد و تراشه ها بازیافت می شوند. این امر دیگر ساخت فلزات را تحت الشعاع قرار می دهد که شامل خرید مواد اولیه گران قیمت می شود و بخش خوبی از مواد در آسیاب برای حذف مواد ناخواسته از بین می روند.
دنیای فناوری دائماً برنامه های جدیدی را ارائه می کند که برای سهولت کار طراحی شده اند. این در فناوری نوآورانه جدیدی مانند طراحی به کمک رایانه (CAD) دیده می شود که برنامه هایی را ارائه می دهد که فرآیند ورق بندی را به پیاده روی در پارک تبدیل می کند. این برنامه همچنین می تواند اشکال خاص فرموله شده در برنامه را با دقت دقیق طراحی و ساخت. این برنامه دردسر ایجاد یک طراحی فروشگاه و تفسیر طرح را حذف می کند و یک پلت فرم واحد را تشکیل می دهد که طراحان می توانند هم طراحی کنند، هم تفسیر کنند و هم یک ساخت کامل ارائه دهند.
در درازمدت، اجرای این فناوری برای افزایش تولید انبوه مفید خواهد بود. با هزینه اولیه در راه اندازی تولید، صنایعی که در زمینه تولید فلزات می پردازند، قرار است بازده هنگفتی را به دست آورند. تکمیل راه‌اندازی امکان توزیع هزینه بر روی قطعات بزرگ تولید شده، کاهش هزینه‌های تولید و حذف قابل‌توجه فرآیندهایی مانند ماشینکاری را فراهم می‌کند.
تکنیک های ساخت ورق فلز
- برش – برش احتمالا قدیمی ترین سبک برش ورق فلز است.
- پانچ پرس– در این روش از پانچ و قالب هایی استفاده می شود که سوراخ ها و اشکال و طرح های دیگر ایجاد می کند. این روش در برش طرح های ساده هم کارآمد و هم مقرون به صرفه است. این تکنیک که با صدها ضربه در دقیقه کار می کند، در پردازش سریعتر قطعات قابل اعتماد می شود.
- برش لیزری – در این روش از گازهایی مانند نیتروژن، هلیوم، اکسیژن و دی اکسید کربن برای سوزاندن مواد و تولید لبه تمیز استفاده می شود.
- ماشینکاری فتوشیمیایی – اینجاست که فناوری مدرن راه خود را به دست می آورد. این تکنیک شامل استفاده از یک برنامه CAD برای کنترل فرآیند اچینگ است تا یک الگوی فعال شیمیایی برای انتشار مواد ناخواسته باقی بماند.
- همینگ: لبه های فلزی روی خود یا روی ورق فلز دیگری تا می شود تا لبه های گرد قوی تری به دست آید. این تکنیک در بهبود چشم انداز و استحکام فلز مفید است. Hemming دو فرآیند با کاربردهای متفاوت دارد. لبه زنی رول و سجاف با قالب معمولی. لبه زنی رول با استفاده از یک غلتک لبه دار انجام می شود که یک ربات غلتک را برای تشکیل فلنج هدایت می کند. قالب سجافی معمولی شامل تا کردن فلنج بر روی کل ورق با استفاده از ابزار سجافی است.
ورق‌های فلزی را می‌توان به گونه‌ای دستکاری کرد که با اشکال و اندازه‌های مختلف که کاربردهای متعددی در صنایع مختلف دارند، متناسب شوند. حتی رشته پزشکی نیز از ورق های فلزی سود می برد زیرا برای ساخت میزهای فلزی و همچنین سایر دستگاه های پزشکی استفاده می شود.