اگر خواسته شود
پدیده تغییر شکل یک ماده فلزی مورد بررسی قرار گیرد ,
بایستی در نظر داشت که در ساختار میکروسکوپی آن فرایندهای پیچیده زیادی
با هم به طور همزمان جریان دارند و تنها در صورتی می توان به درک آنها
نائل گردید که به پدیده های جداگانه تفکیک شوند . این اصل متدیک نیز در
اینجا در بیان توضیحات به کار می رود . اما همواره بایستی پیچیدگی فرایندها
را در نظر داشت .
- نورد کردن
- پروسه نورد
:
نورد کردن را می
توان
به عنوان یک پروسه تغییر شکلی در نظر گرفت که مکان آن دائما در تغییر
است
و در طی آن ضخامت بلوک فلز کاهش می یابد - دستگاه نورد
چهار چوب این دستگاه
از چهار ستون استوانه ای, که صفحات بالایی و پایینی
را به یکدیگر متصل می نمایند تشکیل شده است . بر روی ستونهای پولیش شده
هادی چهار چوب دستگاه نورد می توان یاتاقان غلتکهای نورد که توپی غلتکهای
نورد در آن می چرخند را جا زد . قطر غلتکها 45mm و عرض آن ها
90mm می باشد . با زوج بالایی می توان ورقهایی
بین
5mm
و
0.01mmو با غلتکهای پایینی مفتولهای چهار گوش بین 5mm , 1mm را
نورد
نمود .
دستگاه را می توان
با نیروی نسبتا کم به کار انداخت , زیرا حرکت دورانی
اهرم به حالت کند تر برای نورد مفتول با 1 : 6 = i برای نورد
ورق
با 1 :12 = i تبدیل می شود . نورد ورق به کمک یک چرخ دستی مرکزی و
نورد
مفتولی به کمک دو اسپیندل دسته ستاره ای تنظیم می شوند . فلز بایستی
از
یک دستگاه نورد ورق با یک سطح صاف و تقریبا پرداخت شده بیرون آید
. برای این منظور به غلتکهایی از جنس فولاد با
کیفیت بالا نیاز است که بعد از استفاده طولانی هم بدون عیب و نقص
جلای خود را حفظ کنند . کل مجموعه طراحی یک چنین ماشینی بایستی تا
حدامکان با دوام باشد زیرا همه اجزاء موثر آن تحت بار
شدیدی قرار دارند .
یک نوع تغییر یافته
خاص این دستگاه ماشین لبه برگردان است . برای مراقبت از
دستگاه نورد و حفاظت از آن توجه به موارد زیر ضروری است : 1-از نورد کردن
مواد سخت و شکننده مانند اجزاء فولادی سخت شده و یا فلزی , که دارای
پوسته سوخته شده است پرهیز گردد . 2-باقیمانده های بوراکس از قطعات پاک
شوند. 3- مواد قبل از نورد خوب خشک شوند . 4-غلتکهای نورد به طور یکنواخت
مورد استفاده قرار گیرند تا تنها در وسط ساییده نشوند
.
- آماده سازی
بلوکهای ریختگی
ماده فلزی که قرار
است
به صورت ورق و مفتول در آید با ریخته گری شکل خام خود را به دست می
آورد
. سپس در حمام اسیدی قرار داده می شود تا ذرات سخت بوراکس وشلا که آن
گرفته
شود . بلوک ریختگی را بایستی با شدت و به طور سیستماتیک پیش آهنگری
نمود
. بعد از آنکه فلز به خوبی شکل داده شد و آماده گردید, می توان در
صورت
نیاز آن را باز پخت میانی کرده و عملیات نورد را آغاز نمود . از کار
پیش
آهنگری نباید هراسی به دل راه داد , زیرا کیفیت محصول نیمه آماده , با
این
کار بهتر می گردد!
- کار با دستگاه
نورد
نورد ورق : قبل از
نورد کردن بایستس یک باره یگر مطمئن شد که بلوک فلز عاری از وجود
ناخالصی است و اینکه آیا غلتکهای نورد کاملا صاف می
باشد یا نه . هر ذره خارجی بر روی قطعه آماده اثری می گذارد که به سختی
با سنگ زنی بر طرف گردد . بلوک از یک طرف بین غلتکهای نورد وارد می شود .
فاصله غلتکها بایستی به اندازه ای باشد که بتوانند بلوک را با اصطکاک به
وجود آمده نگه دارند .
در حالی که
بلوک
فلزی با یک دست به طرف غلتکهای نورد فشار داده می شود , با دست دیگر
اهرم
دستی را آن قدر می چرخانند تا غلتکهای نورد آن را بگیرند . اکنون می
توان
با شدت غلتکهای نورد را به حرکت در آورد . برای کار با هر دو دست و
در
صورت لزوم با تمام قوا اهرم دستی چرخانده می شود . بدین ترتیب فلز از
میان
دستگاه نورد عبور کرده و می توان در طرف دیگر آن را مجددا دریافت
نمود
. با هر بار نورد, به خصوص در نورد دستی بایستی همیشه فقط تغییر
ضخامت
کمی گیرد :
1)دستگاه نورد در
این حال به خوبی محافظت می گردد.
2)زرگر نیروی کمی
مصرف می کند . 3- فلز به طور ممتد و نه به حالت ضربه ای از غلتکها عبور می کند
.
- نورد مفتول
:
نورد مفتول
, طبق همان اصول تغییر شکل صورت می گیرد که در مورد تغییر
شکل ورقها گفته شد , زیرا نورد مفتول ساختار میکروسکوپی به طور مشابهی جابه
جا می شود .
اما در حالی که نورد
ورق
نیرو های تغییر شکل تنها در راستای عمود بر بلوک اعمال می شوند , در
پروفیل
غلتک مربوط به نورد مفتول نیروهایی هم در جهت مایل به وجود می آیند
, که به صورت نیروهای نرمال به سطوح جانبی مفتول شش گوش فشار می آورند
. همچنین همانند تولید ورق بایستی بلوک خام را پیش آهنگری و آنیل نمود
. عملیات با یک پروفیل نورد شش گوش آغاز و سپس در مراحل بعدی مرتبا به سطح
مقطع
مربع نزدیک می شود .
بعد از هر بار نورد
فاصله غلتکها را کمی کاهش داده , مفتول را به اندازه 90 درجه
چرخانده و مجددا وارد نورد می کنند . اصولا وقتی از دروازه پروفیل بعدی
استفاده می شود که دروازه قبل از آن کاملا مورد استفاده قرار گرفته است
یعنی اینکه غلتکهای دستگاه نورد تا رسیدن به حالت تماس با یکدیگر جلو
رفته باشند.
-کشش
اسا س این روش در
این است که یک مفتول ( سیم ) , که نوک آن تیز شده است از
میان سوراخ مخروطی شکل یک ابزار از جنس ماده ای سخت کشیده می شود تا ضخامت آن
را کلهش داده و همزمان به شکل پروفیل سوراخ درآورد
.
- پروسه کشش
معمولا عملیات اولیه
روی مواد خام ابتدا در دستگاه نورد مفتول انجام می گیرد .
در حالی که در نورد نیروهای لازم جهت تغییر شکل از طریق غلتکهای نورد
به قطعه منتقل می شوند , بایستی در کشش از طریق خود مفتول به محل اثر ,
یعنی مخروط کشش منتقل گردند . بر این اساس اندازه نیروی کشش ممکن به لحاظ
استحکام ماده محدود است . این امر به خصوص در کشش سیمهای نازک آشکار است
.
در حالی که مفتول از
مخروط کشش عبور می کند , قطر آن تا اندازه قطر ناحیه
استوتنه ای کاهش می یابد . هر چه شیب مخروط تندتر باشد , کاهش ضخامت
بیشتر
است و بدین ترتیب همزمان مقاومت در برابر تغییر شکل و نیروی به کار
رفته
افزایش می یابد .
همانند نورد , در اثر اصطکاک به طرز مشابهی
مخروط سیلان ایجاد می گردد . موقعی که مفتول از درون سوراخ کشیده می
شود , به خصوص نواحی خارجی مواد توسط مخروط کشش نگه داشته می شوند در
حالی که ناحیه مرکزی تقریبا بدون تغییر می ماند . در
نتیجه نواحی مرزی به عقب جابه جا می شوند , در صورتی که در نورد در بالای
هسته مرکزی , ماده به سمت جلو جابجا گردد .
- ابزارهای کشش
بدون شک مهمترین
ابزار در پروسه کشش حدیده کشش می باشد . این " حدیده
" صفحه ای است از فولاد با کیفیت بالا, که در آن
سوراخهایی به شکل یکسان ایجاد شده است و اندازه آنها از یک سوراخ
به
سوراخ دیگر بهطور یکنواخت کاهش می یابد .
تغییر ضخامت در قسمت
مخروط کشش صورت می گیرد , در حالی که در قسمت استوانه ای آن پروفیل
کالیبره می گردد . در نوع اصلی , که در اکثر مواد
به کار می رود چندین ردیف سوراخهای گرد با اندازه های مرحله ای جهت تولید
مفتولهای گرد تعبیه شده است
همچنین از حدیده های مخصوص , که سوراخهای
آنها می تواند به شکل مربع , مستطیل , مثلث و چاقویی باشد استفاده
می شود . به علاوه می توان برای اشکال ویژه هم حدیده هایی ساخت .
کیفیت مفتول به وضعیت حدیده کشش بستگی دارد .
فقط وقتی سوراخهای
کاملا صاف باشند , با نگهداری آن آغاز می گردد . اگر حدیده
بدون ملاحظه به درون یک جعبه همراه با ابزارهای سخت و نرم پرتاب
شود
ممکن است آسیبهای جدی به آن وارد گردد . وجود یک نگهدارنده جهت آویزان
کردن
حدیده همیشه مفید خواهد بود .
اینکه حدیده کشش بایستی فقط در امر کشش
مورد
استفاده قرار گیرد کاملا طبیعی است . در فواصل منظم بایستی ذرات
باقیمانده
موم از سوراخهای کشش پاک شوند . البته نبایستی با خراش دادن توسط اشیاء
سخت و تیز موم چسبیده را پاک نمود , بلکه حدیده کشش با بنزین کاملا شسته
می شود . به هیچ وجه نبایستی آن را گرم کرد تا مثلا موم آن بسوزد .
جهت عملیات , حدیده
کشش بین دو فک محافظت کننده از جنس مس و یا یک فلز نرم
دیگر درگیره بسته می شود . مفتول توسط یک انبر کشش , که طول آن
mm 20 الی mm 30 است گرفته می شود . این انبر مخصوص طوری طراحی شده که
نیروی زیادی را تحمل کند .
طول اهرمها طوری است
که بتوان گیره را با هر دو دست نگه داشت . دهانه تخت انبر دارای
دندانه های تیزی است تا مفتول در اثر کشیدن با نیروی زیاد از آن خارج نشود
. هر از گاهی بایستی باقیمانده های موم و ذرات به جا مانده فلزی که ما
بین دندانه ها قرار گرفته اند را پاک نمود .