خمکاری ورق آلومینیوم چیست و چه مزایایی دارد؟

یکی از عملیات مهمی که در صنعت فولاد انجام می‌گیرد، خمکاری ورق‌های فولادی همچون خمکاری ورق آلومینیوم است. خمکاری روی انواع فلز جهت تولید قطعات در صنایع مختلف انجام می‌شود و کاربرد متنوعی دارد. برای مثال در صنایعی همانند ساختمان‌سازی، ماشین‌آلات، الکترونیک، کشتی‌سازی و... از خمکاری استفاده می‌شود. بنابراین تامین قطعه در این صنایع ضروری است و وابسته به صنعت فولاد و خمکاری.

ما قرار است در نوشته حاضر، اندکی بیشتر با این امر مهم در صنعت فولاد آشنا شویم. قرار است بدانیم خمکاری ورق آلومینیوم چیست و چه مزایایی دارد؟ قرار است مروری بر خمکاری پروفیل آلومینیوم داشته باشیم و دستگاه خمکاری آلومینیوم را نیز بشناسیم. پس تا انتهای مطلب حضار با ما همراه باشید.

خمکاری یعنی چه؟

احتمالا وقتی در مطلب حاضر هستید، تعاریف ابتدایی مانند خمکاری را می‌شناسید و یا از همین بند بالا فهمیده‌اید که منظور ما چیست؟ اما اگر بخواهیم دوباره خمکاری را تعریف کنیم، باید بگوییم که خمکاری یعنی یک فرآیند برای تولید قطعات صنایع دیگر از ورق‌های فولادی. این فرآیند در عملیاتی که با دستگاه‌های مختلف فشاردهنده استفاده می‌شود صورت می‌گیرد. بنا به ایجاد فشار، ورق‌ها خم شده، زاویه‌دار می‌شوند و بدیهی است که با توجه به ضخامت‌های مختلف ورق‌ها از میزان فشار مختلفی استفاده می‌شود. این فشارهای مختلف را متخصصین صنایع اعمال خواهند کرد.

یکی دیگر از کارهایی که در فرآیند خمکاری مهم است، مقدار دمای مورد نیاز برای گرم کردن ورق خواهد بود. مهندسان صنایع بایستی ویژگی‌های فلز مورد نظر را بشناسند تا بفهمند که هر فلزی را با چه میزان دمایی خم یا زاویه‌دار کنند. طبعا اگر فلز با میزان فشار یا دمای نامناسب -اعم از کم یا زیاد- خمکاری شود، خراب خواهد شد و دچار چین‌خوردگی یا شکستگی خواهد شد.

خمکاری ورق آلومینیومی چیست؟

حالا که با اساس خمکاری آشنا شدیم، ببینیم خمکاری ورق آلومینیوم چیست؟ در فرآیند خمکاری ورق آلومینیومی از دستگاه‌های پِرِسی (با فشار) استفاده می‌شود. آلومینیوم یکی از کاربردی‌ترین فلزات دنیا محسوب می‌شود. به نحوی که اگر دور و بر خود را بگردید، در خانه، محل کار و حتی خیابان‌ها به وفور به وسایلی از جنس آلومینیوم برخورد خواهید کرد.

بنا به همین کاربردی بودن و اهمیت فلزات، متخصصین دقت می‌کنند تا در فرآیند خمکاری، زمان اعمال فشار، هیچگونه تغییر ضخامتی در فلز رخ ندهد. این مهم در نیل به قطعاتی باکیفیت بسیار نمود دارد. نکته ویژه آلومینیوم این است که خود به خود مقاومت بالایی در قبال فشارها دارد و به سادگی تغییر ضخامت نمی‌دهد. این ویژگی انعطاف‌پذیری، یکی دیگر از مسائلی است که محبوبیت این فلز در تولید قطعات انواع صنایع را ساخته است.

آلیاژهای مختلف آلومینیوم و خمکاری

با وجود تمام مسائلی که مرور کردیم، باز هم در بعضی صنایع، نمی‌شود از آلومینیوم خالص استفاده کرد. به همین دلیل، آلیاژهای آلومینیوم در صنعت خمکاری فلزات اهمیت یافته‌اند.
آلومینیوم بسته به نیاز قطعه‌ای که باید تولید شود، با مواد مختلف شیمیایی ترکیب می‌شود و آلیاژهای مختلفی به خمکاران می‌دهد. این آلیاژها کار خمکاران را برای رسیدن به بهترین شکل ممکن از قطعه مورد نیاز ساده‌تر می‌کنند.

ضمنا اگر به آلیاژهای غیرآهنی علاقه دارید و می‌خواهید اطلاعات بیشتری از آن‌ها به دست آورید، می‌توانید مطلب قبلی ما تحت عنوان آلیاژهای غیرآهنی را مطالعه کنید.

انواع ویژگی ورق های آلومینیوم برای خمکاری

همان‌طور که پیشتر هم چندبار گفتیم، در خمکاری، ورقی مناسب‌تر است که با تحت فشار قرار گرفتن دچار هیچ‌گونه شکستگی یا ترک نشود. پس ورقی از بین آلیاژهای مختلف، مزیت بیشتری دارد که آلیاژ سخت نباشد و بشود راحت‌تر به آن شکل داد. زیرا این ورق راحت‌تر به اشکال مختلف قطعه مورد نظر تبدیل خواهد شد.

یکی دیگر از ویژگی‌های مهم ورق آلومینیومی برای خمکاری، فاکتوری به نام شعاع خمش است. ورقی برای فرآیند خمکاری بهتر است که شعاع خمش بیشتری داشته باشد. به این معنا که بتواند بیشتر کشیده شود. ویژگی‌های دیگر مورد توجه در خمکاری، عبارت‌اند از مقاومت ورق فلزی در برابر فشار و حرارت. زیرا همان‌طور که عرض کردیم، در این فرآیند، ورق آلومینیومی فشار و دمای بسیار بالایی را تجربه خواهد کرد.

قوالب و انواع روش خمکاری ورق آلومینیوم

فرآیند خمکاری، قالب‌ها و روش‌های متنوعی را دربر می‌گیرد. هرکدام از این قالب‌ها برای تولید نوعی از قطعات مناسب هستند. ضمنا هرکدام از این روش‌ها مزایا و معایبی دارند که در ادامه بررسی‌شان خواهیم نمود.

خمکاری ورق آلومینیوم با قالب U

در این روش برای شکل دادن به ورق آلومینیومی از قالب سیلندر استفاده می‌شود. نتیجه به شکل حرف یو انگلیسی خواهد بود.

خمکاری آلومینیوم با قالب V

در این روش از خمکاری، از قالب وی برای زاویه‌دار نمودن ورق آلومینیومی با گوشه‌های 90 درجه‌ای استفاده می‌شود. متخصصان در این روش از پانچ استفاده می‌کنند.

خمکاری آلومینیوم با قالب چرخشی

در روش قالب چرخشی از یک قالب استوانه استفاده می‌شود. ورق فلزی خم شده و از شکل مسطح خود خارج می‌شود. هر خمش با یک تنظیم مطابق می‌گردد و نهایتا شکل مورد نظر از قطعه برای متخصص ساخته خواهد شد.

خمکاری آلومینیوم به روش رولی

خمکاری آلومینیوم به روش رولی، یکی از ظریف‌ترین و حساس‌ترین روش‌های خمکاری ورق آلومینیوم است. برای خمکاری با روش حاضر از رولی با جنس پلاستیک یا یورتان استفاده می‌شود. قطعاتی که به این روش تولید خواهند شد نیز زاویه‌دار نخواهند بود. بلکه قطعات ورق‌های از پیش رنگ شده و حساس، با این روش به حالت U در خواهند آمد.

دستگاه‌های خمکاری ورق آلومینیوم

برای خمکاری آلومینیوم از دستگاه‌های مختلفی استفاده می‌شود. سه دستگاه مهم این فرآیند را برایتان کمی شرح خواهیم داد.

دستگاه خمکن دستی

یک دستگاه ساده برای خمکاری فلزهایی که انحنای کمی دارند. دقت داشته باشید از ورق‌های آلومینیومی با نهایت ضخامت 6 میلیمتر در این روش استفاده می‌شود. برای ورق‌های ضخیم‌تر باید از سایر روش‌ها کمک بگیرید.

روش کار این دستگاه به این نحوه است که باید فکّ زیری را ثابت بگیرید و فک رویی را که به کمک پیچ و مهره حرکت دارد، روی آن قرار دهید. حالا به کمک تیغه‌های فولاد که در لبه فک‌ها قرار دارند، می‌توان شکل دلخواه را به ورق آلومینیومی داد.

دستگاه خمکن برقی

این دستگاه، دستگاهی هم بزرگ‌تر و هم پرامکانات‌تر از خمکن دستی است که حدود یک متر حجم دارد. معمولا به دستگاه‌های خمکن برقی یک الکتروموتور متصل است که نیروی کار را فراهم می‌سازد. البته ضخامت مورد استفاده، نهایتا همان 6 میلیمتر حالت قبل است و تنها تفاوت اصلی، راحتی کار خواهد بود.

ماشین پرس خمکن

دستگاه‌هایی غول‌پیکر که تقریبا هرکاری را در بحث خمکاری به شما ارائه خواهند داد. این دستگاه‌ها از قالب‌هایی که بین‌شان قرار گرفته به نام سمبه و ماتریس نیرو می‌گیرند و کار می‌کنند. طول میز ماشین پرس خمکن معمولا بین 2 تا 6 متر است؛ اما انواع غول‌تر 12 متری آن هم اخیرا به تولید رسیده است.

متداول‌ترین نوع این دستگاه با نام CNC معروف است. دستگاه پرس‌بِرِک که علاوه بر برش دادن و قالب زدن، می‌تواند سوراخ و شکاف‌هایی به اشکال متنوع نیز ایجاد کند.

مزایا و معایب خمکاری ورق آلومینیوم چیست؟

با توجه به مباحثی که در طول این مطلب برشمردیم، آیا شما می‌توانید عیب خاصی را متوجه خمکاری ورق آلومینیوم کنید؟ ما که نتوانستیم! به هر حال این روش، روشی به صرفه برای تولید قطعات مورد نیاز صنایع است. از سویی دیگر، در زندگی روزمره هم از آلومینیوم استفاده‌های زیادی می‌شود. صنایع مختلف مانند یخچال، باکس‌سازی، صنایع الکترونیکی و... از آلومینیوم استفاده می‌کنند. همچنین بسیاری از معماری‌های مختلف در دنیا از آلومینیوم استفاده می‌کنند و بناهایی مانند برج العرب دبی امارات یا برج لوتوس دهلی نو در هند هم از آلومینیوم و خمکاری فلز در معماری خود بهره برده‌اند.

کلام آخر

امیدواریم که مطلب حاضر به کار شما آمده باشد. برای یادآوری، دوباره عناوین مباحثی که مرور کردیم را خاطرنشان می‌کنیم تا از ذهن‌تان نرود. در این مطلب فهمیدیم که خمکاری ورق آلومینیوم چیست و چه مزایایی دارد؟ همچنین با فرآیند خمکاری ورق آلومینیوم و دستگاه‌های قالب‌زن آن آشنا شدیم. فهمیدیم که آلومینیوم با چه روش‌ها و به چه منظورهایی خمکاری می‌شود و نهایتا مزایای این روش‌های خمکاری را مرور کردیم.

سوالات متداول:

1-کدام آلیاژهای آلومینیوم بهترین آلیاژ آلومینیومی برای صنعت خمکاری ورق آلومینیوم به شمار خواهند آمد؟

در بند توضیحات آلیاژ هم مباحثی را راجع به این موضوع مطرح کردیم. اما اگر بخواهیم به طور واضح و البته مختصر دوره کنیم، باید بگوییم که سه ویژگی شکل‌پذیر بودن، کشیدگی و ضخامت خوب. آلیاژی مناسب خمکاری است که هر سه این ویژگی‌ها را به خوبی پوشش دهد.

2-ورق آلومینیومی پرکاربردترین ورق فلزی در صنایع دنیاست؟

خیر. هنوز هم مقاطع فلزی آهن عنوان پرکاربردترین ورق‌های فلزی را یدک می‌کشند. اما آلومینیوم به صورت بلافصل، بعد از ورق‌های این فلز در رده دوم فلزات پرکاربرد در صنایع به کار می‌رود و همان‌طور که دوره کردیم علاوه بر صنایع مختلف در ساختمان‌سازی و صنایع برودتی نیز کاربرد ویژه و درخوری را داراست.