خم کاری ورق چیست؟

خم‌کاری یا عملیاتی که در زبان انگلیسی به آن Bending گفته می‌شود نوعی فرآیند فیزیکی است که با استفاده از آن می‌توان شکل و فرم محصولات فولادی مانند ورق را تغییر داد. برای انجام این عملیات معمولا از ماشین یا تجیهزات خاصی استفاده می‌شود که به کمک فشار و بدون اینکه به ورق آسیبی وارد شود آن را به شکل حرف V یا U درمی‌آورد. طی این فرآیند فقط سطح بیرونی ورق دچار کشش شده و فرم مسطح آن تبدیل به شکل مورد نظر می‌شود. اما خم کاری ورق به همین راحتی که فکر می‌کنید نیست؛ چرا که اگر به شکل اصولی و استاندارد انجام نشود می‌تواند باعث ایجاد شکستگی شود. بنابراین استفاده از تجهیزات مخصوص این کار و نیروی متخصصی که در زمینه خم کاری ورق تجربه دارد بسیار ضروری است.

برای ایجاد تغییر شکل ساختاری در محصولی مانند ورق، عملیات خم‌کاری باید بر اساس جنس، ضخامت، سختی و میزان انعطاف‌پذیری ورق روی آن انجام شود. به عنوان مثال ورق‌هایی که در ترکیب آلیاژشان بیش از 2.1 درصد کربن وجود دارد؛ فقط با استفاده از اعمال فشار خم نمی‌شوند و این کار حتی ممکن است آسیب‌زننده هم باشد. به جای این روش باید از خم‌کاری گرم برای تغییر شکل این ورق‌ها استفاده کرد. حرارتی که در روش گرم به ورق اعمال می‌شود باعث افزایش انعطاف‌پذیری بدنه آن شده و فرایند فرم‌دهی را راحت‌تر می‌کند. اما برای شکل‌دهی به فلزاتی که درجه سختی کمتری دارند و درصد کربن موجود در آلیاژ فولادشان کمتر از 2.1 درصد است؛ روش خم‌کاری سرد نتیجه بهتری دارد.

خمش ورق فلزی فرآیند اعمال نیرویی به ورق برای تولید شعاع است. متداول ترین راه برای رسیدن به این هدف، ترمز فشاری است. این فرآیند را می توان در ساخت پانل های بدنه خودرو، یخچال ها، پوشش های الکترونیکی و براکت ها استفاده کرد.

خم های ورق با استفاده از خمش فلزی شکل می گیرند. خمش فلز فرآیندی است که طی آن فلز می تواند هنگام اعمال نیرو به جسم تغییر شکل داده و باعث خم شدن آن در یک زاویه و شکل پیش بینی شده شود که اغلب به شکل “V” یا “U” منجر می شود.

پرس بریک ابزاری است که برای خم کردن ورق فلز استفاده می شود و برای این کار از پانچ و قالب استفاده می کند. اگرچه ممکن است ترمز فشاری مستقیم به نظر برسد، اما حفظ دقیق آن در طول فرآیند می تواند بسیار دشوار باشد. انواع مختلفی از پرس ترمز وجود دارد که سطوح مختلفی از نیروی اعمال شده را ارائه می دهد، مانند مکانیکی، پنوماتیکی، هیدرولیک و CNC برای نام بردن چند نمونه.

خم کاری ورق به نام‌های زیر نیز شناخته می‌شود: شکل‌دهی، لبه‌بندی، تاشو، فلنجینگ، ترمز فشاری یا خمش قالب. بیشتر آخرین نام استفاده می شود زیرا برخی از خم شدن ورق های فلزی با استفاده از سیستم قالب و پانچ به دست می آیند. پرس ترمز به مواردی اطلاق می شود که در آن از دستگاه پرس بریک برای خم کردن ورق فلزی استفاده می شود.

مکانیکی
با توجه به این طراحی پرس ترمز، گزینه مناسبی برای خم شدن هوا نیست. دو مزیت اصلی پرس ترمز مکانیکی سرعت و دقت است، با این حال سایر پرس ترمزها ایمن تر و آسان تر هستند، مانند پرس ترمز CNC.

پنوماتیک
یک کمپرسور برای تامین نیروی هوا برای خم کردن ورق های فلزی استفاده می شود. این نوع پرس ترمز اغلب زمانی استفاده می شود که فشار کمتری مورد نیاز باشد. ترمز پرس پنوماتیک همچنین برای خم کردن قطعات کوچک فلز بهترین استفاده را دارد.

هیدرولیک
ترمزهای پرس هیدرولیک اغلب جدیدترین فناوری را در خود دارند و بهترین استفاده را برای خم کردن دقیق ورق فلزی دارند که آنها را به گزینه ای محبوب برای خم کردن ورق فلز تبدیل می کند.

کنترل عددی کامپیوتری (CNC)
سمندر فابریکشن دارای 4 پرس ترمز CNC شامل یک تخت 4.2 متری با ظرفیت 180 تن می باشد. این ماشین‌ها نتایج بسیار دقیقی تولید می‌کنند و می‌توانند ورق‌های فلزی را از عرض چند میلی‌متر تا بخش‌هایی به طول متر در برخی از ماشین‌های بزرگ‌تر انجام دهند.

فرمول و روش های خمکاری ورق

فرمول خمکاری ورق به شکل زیر است:

فرمول خمکاری (به طول و رادیوس خمکاری):     L=π×R×(α/180)×(1+K×α/180)

که در اینجا:

• $L$ نشان دهنده طول قوس خمکاری می‌باشد.
• $R$ شعاع خمکاری است.
• $\alpha$ زاویه خمش (به واحد درجه).
• $K$ ضریب خمش.

روش‌های خمکاری ورق می‌تواند شامل روش‌های زیر باشد:

1. خمکاری ورق با استفاده از دستگاه خمکاری: در این روش، ورق به صورت دقیق توسط دستگاه‌های خمکاری با زاویه و شعاع مشخص خم می‌شود.
2. خمکاری دستی ورق : در این روش، ورق با استفاده از ابزارهای دستی مانند خمکارها و چکش‌های خمیده می‌شود.
3. خمکاری حرارتی ورق : در این روش، ورق با استفاده از حرارت به مقدار مشخصی بخش‌هایی از آن خم می‌شود.
4. خمکاری ورق با استفاده از متدهای فشاری: در این روش، ورق به صورت دقیق با استفاده از فشار وارده به آن به شکل مورد نظر خم می‌شود.
5. خمکاری ورق  با استفاده از الگو: در این روش، الگوهای خمکاری به شکل‌های مختلف برای خمکاری ورق‌ها استفاده می‌شود.

هدف از خمش ورق فلز در تولید چیست؟

هدف از خم شدن ورق فلز، شکل دادن ویژگی ها بر روی یک ورق فلز است. این می تواند برای ایجاد پانل های بدنه، پایه های تقویت کننده، پانل های کف، براکت ها یا درها باشد. خمش ورق فلزی روشی بسیار سریعتر، ارزانتر و کارآمدتر برای تولید قطعات جدار نازک است، برخلاف ماشینکاری آنها.

هدف اصلی از خمش ورق فلز در تولید، ایجاد شکل‌ها، ساختارها و قطعات مختلفی است که برای مصارف مختلف نیاز است. این عمل از طریق اعمال نیروهای خمشی به ورق فلز صورت می‌گیرد تا آن را به شکل مورد نظر خم کند. به عبارت دیگر، خمش ورق فلز به منظور ایجاد اشکال مختلف در ساخت و تولید قطعات فلزی، از جمله قطعات صنعتی، خودروها، مبلمان، تجهیزات الکتریکی و غیره استفاده می‌شود.