سير عملية التشكيل وخصائص تشكيلاته

يُعدّ التشكيل بالطرق من أقدم عمليات تشكيل المعادن وأكثرها موثوقية، ويُستخدم لتشكيل المعادن باستخدام قوى الضغط. فهو يُحسّن الخواص الميكانيكية، ويُحسّن هياكل الحبيبات، ويُزيل العيوب، مما يجعل المكونات المطروقة مثالية للتطبيقات الصعبة مثل الطيران، والسيارات، وتوليد الطاقة، والبناء، والنفط والغاز.

تتناول هذه المقالة الخطوط العريضةتدفق عملية التشكيلويسلط الضوء علىالخصائص الرئيسية للمطروقات، مما يوفر رؤية واضحة حول سبب تفضيل المكونات المزورة في التطبيقات الهامة عبر الصناعات المختلفة.

ساكيستيل

ما هو التشكيل؟

التشكيل بالطرق عملية تصنيع تُشكَّل فيها المعادن بالطرق أو الضغط أو الدرفلة. ويمكن إجراؤها في درجات حرارة مختلفة - ساخنة أو دافئة أو باردة - حسب المادة والاستخدام.

الهدف الرئيسي من التشكيل بالطرق هو إنتاج قطع ذات قوة ومتانة وموثوقية عالية. بخلاف الصب أو التشغيل الآلي، يُحسّن التشكيل بالطرق البنية الداخلية للمادة من خلال مواءمة تدفق الحبيبات مع شكل القطعة، مما يُحسّن خصائصها الميكانيكية.

تدفق عملية التشكيل

تتضمن عملية التشكيل عدة خطوات، بدءًا من تحضير المواد الخام ووصولًا إلى التشطيب النهائي. فيما يلي شرح مفصل لسير عملية التشكيل النموذجية:

1. اختيار المواد

• يتم اختيار المواد الخام مثل الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ السبائكي، أو المعادن غير الحديدية بناءً على متطلبات التطبيق.

• يتم فحص المواد للتأكد من تركيبها ونظافتها وتناسقها.

2. قطع المواد الخام

• يتم قطع الشريط أو الكتلة المحددة إلى أطوال مناسبة باستخدام القص أو النشر أو القطع باللهب.

3. التدفئة

• يتم تسخين القطع الفارغة في الفرن إلى درجة حرارة مناسبة للتشكيل (عادة 1100–1250 درجة مئوية للصلب).

• يعد التسخين المنتظم ضروريًا لمنع الضغوط الداخلية أو التشقق.

4. التشكيل المسبق

• يتم تشكيل المادة الساخنة تقريبًا باستخدام قالب مفتوح أو مكبس لإعدادها للتشكيل النهائي.

• تساعد هذه الخطوة على توزيع المادة بشكل موحد.

5. التشكيل (التشويه)

• يتم تشكيل المعدن بالشكل المطلوب باستخدام أي من:

  • التشكيل بالقالب المفتوح(تشكيل حر)

  • التشكيل بالقالب المغلق(قوالب التشكيل بالضغط)

  • تدحرج الحلقة

  • تزوير مضطرب

• يتم إجراء عملية التشكيل باستخدام المطارق أو المكابس الهيدروليكية أو مكابس البراغي.

6. التشذيب (في حالة التشكيل بالقالب المغلق)

• يتم تقليم المواد الزائدة (الفلاش) باستخدام مكبس تقليم أو منشار.

7. تبريد

• يتم السماح للأجزاء المزورة بالتبريد بطريقة محكومة لتجنب الضغوط الحرارية.

8. المعالجة الحرارية

• يتم تطبيق المعالجات الحرارية بعد التشكيل مثل التلدين والتطبيع والإخماد والتخمير على:

  • تحسين الخواص الميكانيكية

  • تخفيف التوتر الداخلي

  • تحسين بنية الحبوب

9. تنظيف الأسطح

• يتم إزالة الترسبات والأكسدة الناتجة عن عملية التشكيل عن طريق:

  • التفجير بالرصاص

  • تخليل

  • طحن

10.تقتيش

• يتم إجراء الاختبارات البعدية وغير المدمرة (على سبيل المثال، الموجات فوق الصوتية، والجسيمات المغناطيسية).

• يتم إجراء الاختبارات الميكانيكية (الشد، التأثير، الصلابة) لضمان الامتثال.

11.التصنيع والتشطيب

• قد تخضع بعض المسبوكات للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي أو الحفر أو الطحن لتلبية المواصفات النهائية.

12.وضع العلامات والتعبئة والتغليف

• يتم وضع علامة على المنتجات بأرقام الدفعة والمواصفات وأرقام الحرارة.

• يتم تعبئة الأجزاء النهائية للتسليم مع الوثائق المطلوبة.

خصائص المسبوكات

تتميز عمليات التشكيل بالقوة والمتانة والأداء مقارنةً بالأجزاء المصبوبة أو المخرطة. وفيما يلي الخصائص الأساسية:

1. خصائص ميكانيكية متفوقة

• قوة الشد العالية، ومقاومة التعب، وصلابة التأثير.

• مثالي للأجزاء المعرضة لأحمال ديناميكية أو دورية.

2. تدفق الحبوب الاتجاهي

• يتوافق هيكل الحبوب مع هندسة الجزء، مما يزيد من المتانة ومقاومة الإجهاد.

3. تعزيز السلامة الهيكلية

• تعمل عملية التشكيل على إزالة الفراغات الداخلية والمسامية والشوائب الشائعة في عملية الصب.

4. ليونة وصلابة أكبر

• يمكنه امتصاص الصدمات والتشوهات دون حدوث تشققات.

• مفيد في البيئات ذات الضغط العالي أو التأثير العالي.

5. جودة سطح أفضل

• غالبًا ما يكون للأجزاء المزورة أسطح أكثر سلاسة وتوحيدًا من الأجزاء المصبوبة.

6. دقة الأبعاد ممتازة

• وخاصة في عملية التشكيل بالقالب المغلق، حيث تكون التفاوتات ضيقة ومتسقة.

7. التنوع في المواد

• مناسب لمجموعة واسعة من المواد: الفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ السبائكي، والفولاذ الأدواتي، والألمنيوم، والتيتانيوم، والنحاس.

8. تقليل نفايات المواد

• استخدام المواد العالية مقارنة بالتصنيع من الكتل الصلبة.

أنواع طرق التشكيل

التشكيل بالقالب المفتوح

• أشكال بسيطة وكبيرة مثل الأعمدة والأقراص والكتل.

• مزيد من المرونة، ولكن دقة الأبعاد أقل.

التشكيل بالقالب المغلق

• مكونات معقدة على شكل شبكي.

• تكلفة أدوات أعلى ودقة أفضل.

التشكيل البارد

• يتم إجراؤها في درجة حرارة الغرفة.

• يؤدي إلى تشطيب سطحي ممتاز والتحكم في الأبعاد.

التشكيل الساخن

• يزيد من اللدونة ويقلل من قوى التشكيل.

• يستخدم على نطاق واسع للمواد الصلبة مثل الفولاذ السبائكي.

المكونات المزورة النموذجية

• أعمدة الكرنك

• قضبان التوصيل

• التروس وفراغات التروس

• الشفاه والتجهيزات

• الصمامات والوصلات

• أقواس الفضاء الجوي

• محاور السكك الحديدية

• أعمدة الخدمة الشاقة

تعتبر عمليات التشكيل ضرورية أينما كانت هناك حاجة إلى القوة العالية والموثوقية في ظل ظروف التشغيل الصعبة.

الصناعات التي تعتمد على التشكيل

• السيارات:أجزاء المحرك، المحاور، مفاصل التوجيه

• الفضاء الجوي: معدات الهبوط، وأقراص التوربينات، ومكونات هيكل الطائرة

• النفط والغاز: الشفاه والصمامات ومكونات أوعية الضغط

• بناء:أدوات، موصلات هيكلية

• التعدين والآلات الثقيلة:البكرات، الأعمدة، الدبابيس، والوصلات

• توليد الطاقة:شفرات التوربينات، أعمدة المولدات

يعتبر التشكيل بالطرق أمرا بالغ الأهمية في هذه القطاعات حيث تكون السلامة والأداء وعمر الخدمة غير قابلة للتفاوض.

معايير الجودة والشهادات

At ساكيستيليتم تصنيع المنتجات المزورة واختبارها لتلبية المعايير العالمية مثل:

• ASTM A182- حواف الأنابيب المصنوعة من سبائك مزورة أو مدلفنة والفولاذ المقاوم للصدأ، والتجهيزات المزورة

• EN 10222- المسبوكات الفولاذية لأغراض الضغط

• ASME B16.5 / B16.47- الشفاه

• ايزو 9001– إدارة الجودة

• EN 10204 3.1 / 3.2– شهادات اختبار المطاحن

نحن نضمن إمكانية التتبع الكامل، والتوثيق عالي الجودة، ودعم التفتيش من قبل طرف ثالث حسب الحاجة.

خاتمة

يظل التشكيل بالطرق من أكثر عمليات تشكيل المعادن موثوقية وفعالية، إذ يتيح إنتاج قطع عالية القوة بسلامة لا مثيل لها. بدءًا من تشكيل أعمدة محطات الطاقة وصولًا إلى المكونات الأساسية في الطائرات والمفاعلات الكيميائية، تتميز القطع المطروقة بأداء ميكانيكي فائق، وثبات، ومتانة.

من خلال فهمتدفق عملية التشكيلو الالخصائص الرئيسية للمطروقاتيمكن للمهندسين ومحترفي المشتريات اتخاذ خيارات مدروسة للمواد لتطبيقاتهم المحددة.

للحصول على منتجات عالية الجودة، بما في ذلك أجزاء الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ السبائكي، ثقساكيستيللتوفير الدقة والأداء وراحة البال.