فورجینگ
فورجینگ فرآیندی است که طی آن فلزات با اعمال فشار، یا در حالت گرم و گداخته، با استفاده از قالبها و ابزارهایی مانند پرسهای هیدرولیکی، پنوماتیکی یا پتکهای ضربهای شکل داده میشوند. این روش در تولید قطعات کلیدی صنایع مختلفی همچون ماشینسازی، خودروسازی و نظامی کاربرد گستردهای دارد. فرآیند فورج به صورت مرحلهای انجام میشود که این موضوع امکان کنترل بهتر جریان مواد و ساختار دانهای را فراهم میکند. همچنین با متراکم کردن ماده اولیه، قطعات تولید شده از طریق فورج دارای مقاومت و سختی بالاتری هستند. بیشتر فلزات چکشخوار، مانند انواع فولادها و آلیاژهای مس و آلومینیوم، قابلیت انجام عملیات فورج را دارند.
فورجینگ چیست؟
فورجینگ یا آهنگری، روشی برای شکلدهی فلزات است که طی آن با وارد کردن فشار به وسیله چکش، پرس یا نورد، فلز مورد نظر تغییر شکل میدهد. بسته به دمایی که این عملیات انجام میشود، فورجینگ به سه نوع سرد، گرم و داغ تقسیم میگردد. در فرآیند فورجینگ، فولاد که ترکیبی از آهن و کربن است تحت فشار زیاد قرار میگیرد و به همین دلیل از استحکام مکانیکی بالایی برخوردار میشود. امروزه این عملیات با کمک تجهیزات پیشرفتهای مانند چکشهای هیدرولیکی انجام میشود. جهت دریافت خدمات شات پینینگ و ساچمه زنی با ما تماس بگیرید.
جوشکاری فورجینگ که برگرفته از فن آهنگری و کوبیدن فلزات است، به یکی از رایجترین شیوههای فلزکاری تبدیل شده و در تولید قطعات فولادی به ویژه در صنعت فولاد نقش مهمی دارد. همچنین، این روش در اتصال میلگردها و سایر فلزات به کار میرود. در این نوع اتصال، قطعات فلزی ابتدا تا دمای خاصی گرم شده و سپس با اعمال فشار مناسب به یکدیگر متصل میشوند.
این نوع جوشکاری برای نخستین بار در سال ۱۹۳۹ در آمریکا و برای اتصال ریلهای آهنی استفاده شد و از آن زمان به یک روش پرکاربرد در جوش فلزات تبدیل گشته است. جوشکاری فورجینگ یکی از قدیمیترین و سادهترین روشهای اتصال فلزات است که همچنان مورد استقبال قرار میگیرد. فلزات مورداستفاده در این فرآیند معمولاً از دسته فلزات کمکربن یا پرکربن هستند؛ فولاد، مس، برنج، آهن و آلومینیوم نمونههایی از فلزاتی هستند که در فورجینگ کاربرد دارند.
انواع روشهای آهنگری (فورجینگ)
عملیات فورج یا آهنگری فلزات به روشهای گوناگونی انجام میشود که در این بخش به معرفی مهمترین آنها میپردازیم.
فورجینگ با قالب باز
در روش فورج قالب باز، قطعه فلزی بهطور کامل توسط قالبها محدود نمیشود. ابتدا قطعه با حرارت مناسب گرم میشود و سپس بین قالب بالایی که به سنبه متصل است و قالب پایینی که به تکیهگاه وصل است قرار میگیرد. با وارد کردن نیروی فشار از طریق سندان یا چکش، شکل قطعه بهتدریج به فرم دلخواه تبدیل میشود.
فورجینگ با قالب بسته
در فورج قالب بسته، قطعه اولیه داخل قالبی قرار میگیرد که بهطور کامل یا جزئی آن را پوشش میدهد. دو قالب به سمت یکدیگر حرکت کرده و قطعه گرم شده که اندازه و شکل آن تقریبا نزدیک به محصول نهایی است، داخل قالب پایین قرار داده میشود. سپس ضربات قالب بالایی باعث شکلگیری دقیق قطعه مطابق با قالب خواهد شد. برای خرید ماسه کرومیت ، گرافیت آمورف ، کک سوزنی می توانید با شماره های ما تماس بگیرید و با کارشناسان فروش صحبت کنید.
فورج سرد
فورج سرد فرآیندی است که در دمای محیط انجام میشود و نیازمند اعمال نیروی بسیار زیاد بر روی قطعات با قابلیت چکشخواری بالا است. این روش از گذشته تاکنون از محبوبترین تکنیکهای آهنگری به شمار میرود. شرکت سایا ذوب کیمیا مرکز فروش گرافیت کم سولفور ، فروش گرافیت چرب می باشد برای ثبت سفارش با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید.
فورجینگ نوردی
در فرآیند فورجینگ نوردی (Roll Forging)، ابتدا قطعه فلزی را تا دمای مشخصی گرم میکنند و سپس آن را از بین دو غلتک که بهصورت متقابل میچرخند، عبور میدهند. شکل و اندازه نهایی قطعه، تحت تأثیر هندسه خاص غلتکها است و با چرخش کنترلشده این غلتکها در حین عبور قطعه، شکل دلخواه ایجاد میشود.
کلهزنی (Upset Forging)
کلهزنی، روشی از فورجینگ است که برای فرمدهی سر پیچها، پرچها و میخها به کار میرود. در این فرآیند، مفتول فلزی در قالب قرار گرفته و با اعمال فشار، سر آن متورم شده و قطر آن افزایش مییابد. به این ترتیب، شکل سر قطعه (کلگی پیچ) به صورت مطلوب شکل میگیرد.
فورجینگ چند جهته
فورجینگ چند جهته (Multidirectional Forging) به عنوان یک روش حرارتی برای تولید قطعات پیچیده شناخته میشود. در این روش، قطعه کار پس از گرم شدن، بهطور متناوب از مسیرهای مختلف فورج عبور داده شده و انحناها یا قوسهایی در دو جهت افقی و عمودی در آن شکل میگیرند. برای خرید کروم متال ، مواد ساینده فلزی و فرو فروتنگستن ب ما در ارتباط باشید همچنین شرکت سایا ذوب از تولید کنندگان فرو سیلیکو منگنز در ایران است برای خرید محصولات با کیفیت با ما در ارتباط باشید.
فورجینگ ایزوترمال (هم دما)
در فرآیند فورجینگ ایزوترمال، قطعه در دمای بالای کاری نگه داشته میشود و قالب نیز تا دمای مشابه گرم میشود تا شرایط یکسانی برای قطعه و قالب فراهم گردد. این امر باعث کاهش تنشهای ناشی از تفاوت دما در سطح تماس و بهبود کیفیت نهایی قطعه میگردد.
ابزار و دستگاه جوش فورجینگ چیست؟
دستگاه جوش فورجینگ قادر است با استفاده از فشار بالای گاز، عملیات جوشکاری را انجام دهد. این دستگاه از قطعاتی مانند شلنگ ویژه، مشعل، مانومتر برای اندازهگیری فشار گاز و پمپ هیدرولیکی تشکیل شده است. در واقع، دستگاه جوش فورجینگ به عنوان یکی از ماشینآلات ساختمانی شناخته میشود که برای جوشکاری سر به سر میلگردها به کار میرود. عملکرد آن به این صورت است که با کمک پمپ و جک هیدرولیکی، فشار زیادی بین دو میلگرد اعمال میکند و سپس مشعل باعث ذوب شدن انتهای میلگردها میشود تا دو قطعه به شکل یکپارچه به هم متصل شوند. استفاده از این دستگاه موجب کاهش چشمگیر مصرف میلگرد در پروژههای ساختمانی میگردد.
کاربردهای جوشکاری فورجینگ
فرایند جوشکاری فورجینگ در زمینههای متعددی به کار گرفته میشود، از جمله:
- ساخت میللنگ خودروها
- تولید قطعات هواپیما
- آرماتوربندی در سازههای ساختمانی
- تقویت پیها و دیوارهای برشی
- آرماتوربندی پلها و سدهای بتنی
- ساخت قطعات دوچرخه، موتورسیکلت و خودرو
مراحل انجام فرآیند فورجینگ
امروزه روشهای مختلف فورجینگ بر اساس نوع فلز و نیازهای فنی انتخاب میشود. تقریباً هر نوع فلزی قابلیت فورج شدن را دارد که مراحل اصلی این فرایند عبارتند از:
- آمادهسازی و پاکسازی اولیه قطعه
- گرم کردن قطعه تا دمای مناسب
- حذف پوستههای سطحی
- پیشگرم و روغنکاری قالبها
- شکلدهی قطعه در قالبهای مخصوص و با ترتیب درست
- برداشتن مواد اضافی
- پاکسازی نهایی
- کنترل دقیق ابعاد
- اصلاح ابعاد در صورت نیاز
- ماشینکاری برای دستیابی به ابعاد دقیق نهایی
- انجام عملیات حرارتی در صورت ضرورت
- بازرسی کیفیت و کنترل نهایی
برای آغاز فرآیند فورجینگ، ابتدا دو سر میلگردها را با ابزار ویژهای برش میدهند تا دقیقاً همراستا شوند. سپس با استفاده از شعله حرارتی، دو سر میلگردها تا حدود 1200 درجه سانتیگراد گرم میشوند تا کاملاً سرخ و نرم شوند. پس از این مرحله، دو سر میلگردها به هم فشرده میشوند تا اتصال قوی شکل گیرد. هماهنگی دقیق و همراستایی میلگردها نقش مهمی در کیفیت نهایی جوش دارد. همچنین، برخی تولیدکنندگان برای تسهیل عملیات، مقداری تیتانیوم به فلزات اضافه میکنند. در نهایت، فرآیند فورجینگ بر روی فلزاتی مانند برنج، مس، برنز و آلومینیوم نسبتاً دشوار است.
عملیات فورج به دو نوع اصلی تقسیم میشود: فورج سرد و فورج گرم. فورج سرد در دمای محیط انجام شده و نیازمند نیروی زیادی است که روی قطعات با قابلیت چکشخواری بالا اعمال میشود. در مقابل، فورج گرم در دمای بالاتر از دمای تبلور مجدد ماده صورت میگیرد و به نیروی فشار کمتری نیاز دارد. این روش باعث میشود قطعه نهایی شکلپذیری و یکنواختی بیشتری داشته باشد. بسته به نحوه محبوس شدن فلز در قالب حین تغییر شکل — چه در یک جهت مشخص و چه در تمامی جهات — فورج به دو دسته تقسیم میشود:
- فورج با قالب باز
- فورج با قالب بسته
زمانی که تغییر فرم ماده اولیه نسبت به شکل نهایی بسیار زیاد باشد، عملیات فورج معمولاً در چند مرحله مختلف انجام میشود.
چه فلزاتی معمولاً تحت فرآیند فورجینگ قرار میگیرند؟
فرآیند فورجینگ، که در واقع نوعی آهنگری محسوب میشود، روشی است که در آن فلزات در حالت گرم تحت فشار بسیار زیاد قرار میگیرند تا به شکل دلخواه و نرم تبدیل شوند. این تکنیک عمدتاً برای فلزاتی با ویژگیهای خاص به کار میرود. در ادامه به برخی از فلزاتی که اغلب با استفاده از فورجینگ شکل میگیرند اشاره میکنیم:
فولاد: فولاد یکی از پرکاربردترین فلزات در فرآیند فورجینگ است. قطعات فورجشده فولادی در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، هواپیماسازی، دریانوردی و تولید قطعات صنعتی کاربرد فراوان دارند.
آلومینیوم: آلومینیوم به دلیل وزن سبک و خواص مکانیکی مطلوب، گزینه مناسبی برای فورجینگ است. این فلز در صنایع هواپیماسازی، خودرو و ساخت تجهیزات الکترونیکی کاربرد دارد.
مس: مس از دیگر فلزاتی است که فرآیند فورجینگ روی آن انجام میشود و در ساخت قطعاتی مثل لولهها، سیمها و قطعات الکتریکی به کار میرود.
تیتانیوم: تیتانیوم فلزی سبک و مقاوم است که در صنایع هوافضا، دفاعی و فضایی برای ساخت قطعات پیچیده استفاده میشود.
نیکل و آلیاژهای نیکلی: این فلزات و آلیاژهایشان به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت، خوردگی و فشار مکانیکی، در تولید قطعات خاص کاربرد دارند.
لازم به ذکر است که این فلزات تنها نمونههایی از موادی هستند که فرآیند فورجینگ روی آنها انجام میشود. در واقع، فورجینگ میتواند بر روی انواع مختلفی از فلزات اعمال شود، اما انتخاب فلز مناسب بسته به نیازهای ویژه هر صنعت و نوع کاربرد آن تعیین میگردد.
بدون دیدگاه