طرق التشكيل على البارد الشائعة الاستخدام للفولاذ المقاوم للصدأ

(1) التشكيل على البارد: يُستخدم التشكيل على البارد على نطاق واسع لصنع الأجزاء منالفولاذ المقاوم للصدأتُستخدم مكابس التثقيب في تشكيل الصفائح والشرائح. وهي مكابس مفتوحة أحادية الفعل، تعمل ميكانيكيًا أو هيدروليكيًا، وتتميز بسطح عمل طويل وضيّق. تُنتج هذه الآلة قطعًا مستقيمة فقط، ولكن يمكن لمصممي الأدوات المهرة استخدامها أيضًا لإنتاج قطع ذات أشكال معقدة. يعتمد طول القطع المنتجة بواسطة مكبس التشكيل على البارد على نوع وسمك الفولاذ المقاوم للصدأ الأصلي، بالإضافة إلى قوة الآلة وحجم الأدوات التي يمكن تركيبها عليها. بعض مكابس التثقيب الكبيرة، مثل مكبس التشكيل على البارد القياسي بطول 11 مترًا وقوة 900 طن، يمكنها إنتاج قطع من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المشكّل على البارد بطول 9 أمتار وسمك 8.0 مم. ولتقليل الخدوش على الفولاذ المقاوم للصدأ، تُصنع أدوات التشكيل على البارد عادةً من فولاذ قوالب العمل الساخن بنسبة كروم 12%، ويمكن أيضًا استخدام أغشية بلاستيكية كإجراءات حماية إضافية. يُعد استخدام القالب العام لمكبس التشكيل على البارد لإنتاج دفعات صغيرة من القطع العامة خيارًا اقتصاديًا. ومع ذلك، إذا تم استخدام قالب خاص لإنتاج أجزاء ذات متطلبات شكل خاصة، فإن حجم الدفعة الكبير مطلوب لتقليل تكلفة معالجة القالب لتحقيق اقتصادياته.
(2) التشكيل بالدرفلة: تستخدم طريقة التشكيل بالدرفلة مجموعة من وحدات الدرفلة المتصلة لتشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ إلى منتجات ذات أشكال معقدة، وهي مناسبة لإنتاج الصفائح وقضبان الأسلاك ذات الأشكال الخاصة. يُصمم تسلسل الدرفلة وفقًا لمبدأ التشكيل التدريجي للمنتج. تعتمد مطحنة الدرفلة على التحكم الآلي، ويمكن درفلة كل وحدة بشكل تدريجي ومستمر حتى الحصول على الشكل النهائي المطلوب للمنتج. في حالة الأشكال المعقدة، يمكن استخدام ما يصل إلى 36 وحدة درفلة، بينما تكفي 3 أو 4 وحدات للأجزاء ذات الأشكال البسيطة. غالبًا ما تُصنع الدرفلات من فولاذ قوالب التشكيل على البارد، وتكون صلابتها عادةً أعلى من 62 HRC. في الوقت نفسه، ولضمان نعومة سطح قطعة العمل بعد الدرفلة، تكون متطلبات نعومة سطح الدرفلة عالية جدًا. تُعد تقنية التشكيل بالدرفلة الأكثر اقتصادية لإنتاج كميات كبيرة من الأجزاء الطويلة. في مصانع درفلة الصفائح التقليدية، يتراوح عرض شرائح الفولاذ القابلة للمعالجة بين 2.5 مم و1500 مم، وسماكتها بين 0.25 مم و3.5 مم. أما في مصانع درفلة قضبان الأسلاك التقليدية، فيتراوح عرض قضبان الأسلاك القابلة للمعالجة بين 1 مم و30 مم، وسماكتها بين 0.25 مم و3.5 مم. وتتراوح سماكة قضبان الأسلاك بين 0.5 مم و10 مم. تأتي الأجزاء المنتجة باستخدام طرق التشكيل بالدرفلة بأشكال متنوعة، بدءًا من الأسطح المستوية البسيطة وصولًا إلى المقاطع العرضية المغلقة المعقدة. وبشكل عام، نظرًا لارتفاع تكلفة أدوات القطع ومعالجة القوالب والمعدات، لا يُعد استخدام عملية التشكيل بالدرفلة اقتصاديًا إلا عندما يتجاوز الإنتاج الشهري من صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ 30,000 متر، ويجب أن يصل الإنتاج الشهري من قضبان أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ إلى أكثر من 1,000 طن. سواءً كان الأمر يتعلق بإنتاج الصفائح أو قضبان الأسلاك بالدرفلة، يجب ضمان نعومة سطح المواد الخام، كما يجب فحص سطح القالب بانتظام لمنع التلوث والخدوش. ويجب أن تكون المعدات قادرة على تحمل التصليد بالتشكيل على البارد للفولاذ المقاوم للصدأ، وأن تتمتع بهامش ارتداد عالٍ.
(3) التشكيل بالضغط: تستخدم هذه التقنية مثاقب وقوالب لإنتاج الشكل المطلوب للمنتج. يُعدّ التشكيل بالضغط على الفولاذ المقاوم للصدأ شائعًا في مصانع أدوات المطبخ المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. تحتاج أواني وأحواض الفولاذ المقاوم للصدأ إلى تشكيل عميق بالضغط، كما تحتاج مقابض أدوات المطبخ إلى التشكيل بالضغط والثني والتسوية. يمكن تشغيل المثقب ميكانيكيًا أو هيدروليكيًا، ولكن يُفضّل استخدام التشغيل الهيدروليكي عند التشكيل العميق بالضغط لأن المثقب الهيدروليكي يوفر ضغطًا كاملًا طوال شوطه. يمكن استخدام معظم التقنيات التقليدية لتشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ بالضغط، ولكن نظرًا لأن القوة المطلوبة لتشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ تزيد بنسبة تزيد عن 60% عن تلك المطلوبة لتشكيل الفولاذ الطري، يجب أن يكون هيكل آلة التشكيل قادرًا على تحمل هذه القوة الكبيرة. علاوة على ذلك، من الضروري أيضًا حل مشكلة الخدوش، وخاصة الخدوش على سطح قطعة العمل الناتجة عن الاحتكاك العالي ودرجة الحرارة المرتفعة أثناء تشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ بالضغط. لا تُعدّ الصابون أو المستحلبات الشائعة الاستخدام فعّالة. يجب استخدام مواد تشحيم خاصة بالتشكيل بالضغط أو مواد تشحيم تحتوي على إضافات عالية الضغط. مع ذلك، ولأن هذه الإضافات عالية الضغط للغاية تُسبب تآكل سطح الفولاذ المقاوم للصدأ، يجب إزالة قطعة العمل بعد عملية التشكيل بالضغط. تظهر بقع زيتية على السطح. ونظرًا لارتفاع تكلفة تصنيع قوالب التشكيل بالضغط، فإن تقنية التشكيل بالضغط تُستخدم فقط في الإنتاج الضخم.
(4) تشكيل الحشيات المطاطية: يُمكن لتقنية تشكيل الحشيات المطاطية أن تُقلل بشكل كبير من تكاليف معالجة القوالب، كما يُمكن استخدامها لإنتاج دفعات صغيرة من المنتجات. تتكون آلية التشكيل المستخدمة في هذه التقنية من مواد غير مكلفة، مثل الخشب الصلب أو راتنج الإيبوكسي المُقوى للقالب الذكري، ووسادات مطاطية للقالب الأنثوي. قد يكون المطاط كتلة مطاطية صلبة أو كتلة مطاطية متعددة الطبقات، ويكون عمقه أكبر بنحو 30% من عمق آلية التشكيل. عند إغلاق آلية التشكيل، تقوم الكتلة المطاطية ببثق قطعة الفولاذ المقاوم للصدأ. عند رفع آلة التشكيل، تعود الوسادة المطاطية إلى وضعها الأصلي، ويمكن استخدامها بشكل متكرر. تُحدد خصائص عملية تشكيل الحشيات المطاطية عدم إمكانية استخدامها لإنتاج منتجات ذات أشكال معقدة، كما أن أقصى عمق للأجزاء المُنتجة محدود. تُستخدم هذه العملية عادةً لإنتاج دفعات صغيرة من قطع الفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة أقل من 1.5 مم.
(6) التشكيل بالطي: تُعدّ آلة الطي، كآلة ثني بسيطة، يدوية أو آلية. أبسط طريقة هي استخدام نموذج ذي نصف قطر ثني لتثبيت الصفيحة الفولاذية بإحكام على طاولة عمل الآلة، ووضع الجزء البارز من المادة على طاولة عمل أخرى تدور حول مركز نصف قطر الثني. عند ارتفاع الطاولة المتحركة، يتم ثني الفولاذ المقاوم للصدأ إلى الزاوية المطلوبة، ومن الواضح أن الفولاذ ينزلق على الطاولة أثناء عملية الثني. لذلك، ولمنع خدش الفولاذ، يجب أن يكون سطح طاولة العمل أملسًا. في عملية المعالجة الفعلية، يُستخدم عادةً غشاء بلاستيكي لحماية سطح الفولاذ. يكون العارضة العلوية عادةً على شكل إسفين لإنشاء فجوة تسمح بثني قطعة خام ذات شكل مناسب لتشكيل صندوق أو حوض رباعي الأضلاع. كانت آلات الطي تُستخدم سابقًا لإنتاج منتجات صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ كبيرة الحجم ذات أشكال بسيطة، ولكن يتم إنتاج هذه المنتجات الآن في الغالب باستخدام مكابس الثني على البارد.
(7) تشكيل البراميل: تُستخدم طريقة الثني عادةً لإنتاج البراميل أو أجزاء البراميل المصنوعة من صفائح رقيقة لأغراض متنوعة. تحتوي آلة دلفنة الصفائح التقليدية على زوج من البكرات القابلة للتعديل، والتي يمكن ضبطها وفقًا لسمك الصفيحة الفولاذية. تتحكم البكرة الثالثة، وهي بكرة الثني، في قطر الأسطوانة المُشكَّلة. يوجد أيضًا نوع آخر من هذه الآلة يستخدم ثلاث بكرات في شكل هرمي. البكرة السفلية هي بكرة دافعة، بينما تدور البكرة العلوية بفعل الاحتكاك الناتج بينها وبين قطعة العمل. عادةً ما يكون قطر البكرة السفلية نصف قطر البكرة العلوية. الحد الأدنى لقطر الأسطوانة المُنتَجة بواسطة النوعين السابقين من المعدات هو قطر البكرة العلوية مضافًا إليه 50 مم. يعتمد الحد الأقصى لقطر الأسطوانة المُنتَجة على حجم المادة الخام، وصلابة الآلة، والأجزاء المُشكَّلة. في حالات خاصة، يلزم استخدام دعامة خارجية لدعم الأسطوانة.