سه روش متداول و مختلف برای تولید پیچ و مهره های فولادی وجود دارد که می تواند نیازهای شما را در این صنعت برطرف کند .

پیچ و مهره ها می توانند در طیف گسترده ای از اندازه و شکل های مختلف تولید شوند ، اما فرآیند تولید اولیه به طور کلی یکسان است.

این روش تولید یکسان با سیم فولادی در روش تولید سرد شروع می شود و به شکل مناسب می رسد.

سپس عملیات حرارتی برای بهبود استحکام وعملیات سطحی برای بهبود دوام صورت می گیرد.

با این حال، برای طرح های پیچ و مهره پیشرفته تر، فرآیند تولید می تواند با تعدادی مرحله اضافی گسترش یابد.

در این مقاله، 3 روش تولید را مورد بحث قرار می‌دهیم و به مزایا و معایب مختلف آن‌ها اشاره می‌کنیم.

الف – تولید پیچ و مهره فولادی به روش سرد

شکل ‌دهی سرد یا روش سرد ، فرآیند تشکیل یک پیچ بدون گرم کردن فولاد است.

این کار با ضربه زدن یا فشار دادن فولاد در قالب به منظور ایجاد ابعاد دلخواه انجام می شود.

روش سرد چیست ؟

آهنگری سرد فلز را در زیر نقطه تبلور مجدد تغییر شکل می دهد.

آهنگری سرد معمولاً زمانی ترجیح داده می شود که فلز از قبل ، یک فلز نرم مانند آلومینیوم باشد.

این فرآیند معمولاً هزینه کمتری نسبت به فورج گرم دارد و محصول نهایی به کار تکمیلی کمی نیاز دارد.

گاهی اوقات ، زمانی که آلومینیوم به صورت سرد آهنگری شده و به شکل دلخواه در می آید ، برای تقویت قطعه عملیات حرارتی می شود.

علیرغم کلمه “سرد”، آهنگری سرد در واقع در دمای اتاق یا نزدیک به آن اتفاق می افتد.

روش تولید سرد چگونه انجام می شود ؟

متداول ترین فلزات در کاربردهای آهنگری سرد معمولاً فولادهای استاندارد یا آلیاژی کربنی هستند.

یکی از رایج ترین انواع آهنگری سرد، فرآیندی به نام آهنگری قالبی است که در آن فلز در قالبی که به پرس متصل است قرار می گیرد.

سپس فلز توسط یک چکش نزولی پرس و درون قالب شکل می گیرد.

بسته به محصول ، چکش ممکن است بارها و در یک توالی بسیار سریع بر روی فلز رها شود.

بیشتر بخوانید : پیچ و مهره آلومینیومی برای چه نوع کاربردهایی ایده آل هستند؟

چرا روش تولید سرد را انتخاب کنیم ؟

دلایلی که چرا فرآیند شکل‌دهی سرد انتخاب ارجح است عبارتند از:

• کیفیت بالای مواد سطح
• سازگاری هر قطعه ساخته شده
• استفاده کارآمد از مواد

علاوه بر دلایل ذکر شده در بالا و عامل دوستدار محیط زیست بودن ، شکل دهی سرد نیز یکی از مقرون به صرفه ترین روش های آهنگری در بازار امروزی است.

به عنوان مثال، برآوردها نشان می دهد که این فرآیند می تواند هزینه قطعات شما را تا 40 تا 60 درصد کاهش دهد.

اندازه و شکل در تولید به روش سرد

محدودیتی برای اندازه پیچ و مهره هایی که می توانید با شکل دهی سرد بسازید وجود دارد.

هرچه قطر پیچ بزرگتر باشد ، فشار بیشتری برای پرس مواد به شکل دلخواه مورد نیاز است.

با توجه به یک ماشین به اندازه کافی بزرگ ، می توانید پیچ ​​و مهره ای را که می خواهید بسازید .

اما در برخی موارد، اندازه دستگاه مورد نیاز برای فولاد شکل سرد غیر عملی می شود.

شکل‌دهی سرد همچنین محدودیت‌هایی برای شکل دادن به اشکال دارد.

نوآوری‌ها در فن‌آوری قابلیت‌های شکل‌دهی سرد را بسیار بهبود بخشیده است.

اما حتی امروزه، شکل‌دهی برخی از قطعات بدون گرم کردن یا برش مواد بسیار دشوار یا حتی غیرممکن است.

میزان ضایعات در تولیه به روش سرد

با فرم دهی سرد، بدون حذف هیچ ماده ای و بدون استفاده از انرژی برای گرم کردن مواد، مواد را به شکل دلخواه در می آورید.

بنابراین شکل دهی سرد مزیت زیادی در کاهش اتلاف مواد و انرژی دارد.

قدرت پیچ و مهره در تولید سرد

فرآیند شکل دهی سرد در فرآیندی به نام سخت کاری به پیچ استحکام می بخشد.

از آنجایی که فولاد بدون برش یا حرارت دادن حرکت می کند، ساختار دانه آن دست نخورده باقی می ماند.

دانه ها با خطوط قسمت جریان می یابند و به استحکام می افزایند.

چه موادی برای تولید پیچ و مهره به روش سرد مناسب هستند ؟

فلزات و آلیاژهای مختلف رفتار متفاوتی دارند.

موادی مانند فولاد آلیاژی به اندازه کافی در دمای اتاق انعطاف پذیر هستند تا به راحتی سرد شوند.

سایرین مانند فولاد کم کربن از استحکام بیشتر ناشی از شکل دهی سرد بهره می برند.

با این حال، مواد زیادی مانند فولاد ضد زنگ  وجود دارند که در شکل گیری سرد مناسب نیستند.

یا مواردی وجود دارد که سخت شدن کار ناشی از شکل دهی سرد می تواند مقدار جریان مواد را محدود کند و دستیابی به شکل مطلوب را دشوار کند.

ب – تولید پیچ و مهره فولادی به روش گرم

روش گرم یا فورج گرم فرآیند گرم کردن فولاد تا نقطه ای است که شکل پذیر می شود و سپس آن را در قالب شکل می دهند.

عملیات حرارتی یک فرآیند استاندارد برای همه پیچ‌ها است که شامل قرار دادن پیچ در دمای شدید به منظور سخت شدن فولاد است.

رزوه کشی معمولاً قبل از عملیات حرارتی ، با نورد یا برش زمانی که فولاد نرم تر است، اعمال می شود.

نورد بسیار شبیه آهنگری سرد عمل می کند و شامل عبور دادن پیچ و مهره از طریق قالب برای شکل دادن و قالب گیری فولاد به رشته هایی است.

از آنجایی که عملیات حرارتی خواص فولاد را تغییر می‌دهد تا آن را سخت‌تر کند، اجرای رزوه‌کاری از قبل آسان‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر است.

اندازه و سطح در تولید پیچ و ومهره به روش گرم

برای پیچ و مهره های بلند، که طول آنها بیش از ده برابر قطر پیچ است، عملیات حرارتی می تواند تأثیری بر بازگشت فولاد به شکل گرد  فولادی اصلی داشته باشد.

بنابراین، اغلب باید یک فرآیند صاف کردن اعمال شود.

انتخاب پوشش سطح با توجه به کاربرد پیچ ​​و نیازهای مشتری تعیین می شود.

اغلب، نگرانی اصلی برای اتصال دهنده ها مقاومت در برابر خوردگی است.

بنابراین یک پوشش روی اندود که از طریق عملیات الکترولیتی اعمال می شود یک راه حل رایج است.

این فرآیندی است که در آن پیچ در مایعی حاوی روی غوطه ور می شود و جریان الکتریکی اعمال می شود تا روی پوششی بر سطح پیچ ایجاد کند.

روش فورج گرم چیست ؟

فرآیند فورج گرم شامل اعمال گرمای شدید با دمای مورد نظر بسته به نوع فلز است.

به عنوان مثال :

• متوسط ​​دمای مورد نیاز برای تغییر شکل فولاد تقریباً 2100 درجه فارنهایت است.
• برای آلیاژهای آلومینیوم، محدوده دما 680 تا 970 درجه فارنهایت است.
• برای آلیاژهای مس، محدوده 1300 تا 1470 درجه فارنهایت است.

دمای بالا برای جلوگیری از سخت شدن کرنش در هنگام تغییر شکل ضروری است.

فورج گرم معمولا بهترین انتخاب برای آهنگری فولادی است که در کاربردهای فنی استفاده می شود و برای تغییر شکل فلزی که نسبت شکل پذیری بالایی دارد.

مزایای تولید به روش گرم چیست ؟

مزایای کلیدی فورج گرم شامل موارد زیر است:

• مزیت اصلی روش گرم این است که با تغییر شکل فلز، اثرات کرنش سخت شدن توسط فرآیند تبلور مجدد خنثی می شود.
• قطعات دارای انعطاف پذیری بیشتری هستند که آنها را برای بسیاری از کاربرد ها مطلوب می کند.
• ساختار دانه همگن شده
• کیفیت سطح بدون تخلخل طیف گسترده ای از عملیات تکمیلی مانند پرداخت یا عملیات سطح را امکان پذیر می کند.
• فرآیند کارآمد هنگام کار با فلزات سخت تر مانند فولاد.

اندازه و شکل  پیچ و مهره به روش تولید گرم

حرارت دادن فولاد فراتر از نقطه تبلور مجدد آن، باعث می شود که به طور قابل توجهی انعطاف پذیرتر شود .

در نتیجه به قطعات اجازه می دهد با فشار کمتری تشکیل شوند.

به همین دلیل ، اکثر اندازه های پیچ و مهره را می توان به صورت گرم فورج کرد.

در واقع، معمولاً این روش تولید ترجیحی برای پیچ‌های با قطر بزرگ است.

به طور مشابه، گرم کردن فولاد و افزایش شکل پذیری آن، تغییرات بیشتری در شکل ایجاد می کند.

این یک جایگزین خوب برای پیکربندی شکل‌های پیچ منحصربه‌فرد است که با شکل‌دهی سرد قابل کنترل نیستند.

آیا در فرآیند تولید به روش گرم اتلاف انرژی ومواد داریم ؟

درست مانند شکل دهی سرد، فورج گرم به شما این امکان را می دهد که بدون برداشتن هیچ ماده ای به شکل پیچ و مهره مورد نظر خود برسید.

با این حال، برای گرم کردن فولاد به مقداری انرژی اضافی نیاز دارد.

بنابراین در حالی که ممکن است در برخی از ضایعات مواد صرفه جویی کنید، ممکن است کمی بیشتر در مصرف انرژی نیز هزینه کنید.

مواد و استحکام در تولید پیچ و مهره به روش فورج گرم چگونه است ؟

مواد مختلف به روش های متفاوتی برای تولید نیاز دارند.

به عنوان یک قاعده کلی، اگر مواد با شکل دهی یا ماشینکاری سرد شکل نمیگیرند آهنگری گرم جایگزین خوبی است.

روش فورج گرم اجازه نمی دهد تا کار سخت زیادی رخ دهد.

در حالی که برخی از دانه‌های فولادی را دست نخورده نگه می‌دارد ، اثر تقویتی آن محدود است .

زیرا حرارت دادن فولاد ، ساختار دانه آن را کمی تغییر می‌دهد.

ج – تولید پیچ و مهره های فولادی به روش ماشینکاری

ماشینکاری فرآیند برش فولاد به اندازه های دلخواه است.

تولید پیچ و مهره های فولادی به روش ماشینکاری محدودیت اندازه یا شکل ندارد.

در واقع، پیچ و مهره های با شکل پیچیده را می توان به راحتی با این روش ساخت  .

بررسی تولید به روش ماشینکاری

فرآیند تولید به روش ماشینکاری با حذف مواد اضافه و رسیدن به شکل دلخواه صورت می گیرد.

بنابراین، می توان گفت که بزرگترین نقطه ضعف ساخت پیچ به این روش ، میزان ضایعات موادی است که تولید می کند.

در تولید به روش ماشینکاری وقتی مواد را برش می دهید جریان پیوندی بین آن ها قطع شده و مرحله سخت شدن روی آن صورت نمی گیرد.

انجام نشدن مرحله گرم کردن سبب می شود این روش برای تولید ، پیچ را از استحکام کمتری برخوردار کند .

بنابراین می تواند برای برنامه هایی که به استحکام کششی و دوام بالایی نیاز دارند، مشکل ساز باشد.

چه موادی برای تولید به روش ماشینکاری مناسب هستند ؟

گاهی اوقات، ماشینکاری یک قطعه به جای تلاش برای شکل دادن صحیح آن آسان تر است.

به عنوان مثال، برخی از انواع آلومینیوم، به وسیله ماشینکاری به خوبی شکل می گیرند .

این روش به نوع خاصی از ماده ای که با آن کار می کنید و نحوه بریدن آن بستگی دارد.

نتیجه گیری

شکل دهی سرد، فورج گرم و ماشین کاری همه روش های قابل قبولی هستند که معمولاً برای تولید پیچ ​​و مهره های فولادی استفاده می شوند.

با این حال، کلید موفقیت این است که بدانید از کدام روش در یک موقعیت خاص استفاده کنید.

برای مشاهده محصولات و مطالب بیشتر ما را در اینستاگرام دنبال کنید .