التعرف على تشكيل الملف وتطبيقاته

من الجالب أن تعرف أن تشكيل الملف هو عملية مهمة وشائعة لتشكيل المعادن، حيث يتم تصنيع أكثر من 40% من الفولاذ المستخدم في صناعات مختلفة مثل البناء، وصناعة السيارات، وصناعة الآلات، بواسطة هذه التقنية. نظرًا لأهمية هذه العملية، فإننا في هذا القسم من مدونة برشين سازه، أكبر بنك معلومات حول المباني والهياكل قيد الإنشاء في البلاد، سوف نتناول هذا الموضوع بالتفصيل ونعرفكم على جميع تفاصيل هذا المجال. لذا، تابعونا!

ما هي عملية تشكيل اللفة؟

من المثير للاهتمام أن نعرف أن تشكيل اللفة هي عملية مستخدمة على نطاق واسع للغاية، ولكنها في نفس الوقت غير معروفة وغير معروفة. في الواقع، يمكن الاعتراف بأن وصف وشرح عملية تشكيل الدور ليست مهمة سهلة؛ ولكن في الحالة العامة، يمكن الاعتراف بأن تشكيل شرائح من الصفائح المعدنية على طول خطوط انحناء مستقيمة وطولية ومتوازية عن طريق عدة أزواج من الدرفلة المحيطية دون تغيير السُمك في درجة حرارة الغرفة يُسمى عملية تشكيل اللفة.

حول عملية تشكيل اللفة والتفاصيل المتعلقة بها

بشكل عام، يمكن القول إن تشكيل الملف يعتبر دائمًا عملية شائعة ومهمة، حيث نمت هذه العملية على مدار نصف القرن الأخير كأكثر تقنيات تشكيل المعادن كفاءة. ومن المثير للاهتمام أن حوالي 35 إلى 45 في المئة من جميع الفولاذات المنتجة من قبل المصانع الأمريكية تم تصنيعها بواسطة عملية تشكيل الملف، وهو مقدار يفوق استخدام الفولاذ في صناعة السيارات. بناءً على ذلك، يمكن القول إن مئات الأدوات والسيارات والمباني والآلات الزراعية والخزانات وغيرها من المنتجات تُنتج يوميًا بواسطة عملية تشكيل الملف، لكن معظم الأشخاص الذين ليس لديهم خلفية في هذه المهنة ليس لديهم أدنى معرفة بهذه الصناعة.

على مدار تاريخ تشكيل الملف الذي يمتد لمئة عام، تم استخدام آلاف الأدوات والمعدات والمصممين والمستخدمين، وما زالوا نشطين في هذه الصناعة، لكن للأسف، لم يتم توثيق أو تسجيل جزء كبير من الخبرات التي حصل عليها المشغلون ومهندسو تركيب المعدات والمصممون. لذا، من بين جميع المقالات والتقارير البحثية، هناك عدد قليل فقط يمكن تفسيره واستخدامه في صناعة تشكيل الملف.

دراسة عملية تشكيل الملف ليست سهلة. التعريف الدولي للعملية يعكس تعقيد هذه المسألة تمامًا. لذلك، وفقًا للتعريف المذكور في بداية هذه المقالة من برشين سازه، لفهم هذه العملية يجب مراعاة بعض النقاط المهمة، والتي تشمل ما يلي:

• المنتجات المنتجة بواسطة تشكيل الملف غالبًا ما تكون ذات انحناءات.
• يمكن أن تكون زاوية خطوط الانحناء 90 درجة.
• خطوط الانحناء ليست دائمًا مستقيمة وأحيانًا يحدث ذلك عمدًا. من ناحية أخرى، خطوط الانحناء ليست دائمًا متوازية، وغالبًا ما يتم ذلك عمدًا وبطلب من العميل.
• تجدر الإشارة إلى أن سمك الورق يقل دائمًا في الأجزاء المنحنية أو بمعنى آخر، في خطوط الانحناء.
• أيضًا، تحتوي أسطوانات آلة تشكيل الملف على ممرات خاصة يمكن أن تقلل سمك الورق في أي مكان حسب الحاجة. بالإضافة إلى ذلك، في المنتجات المنحنية الرقيقة، تكون الأوتار والبروز الخارجية أرق من البروز الداخلية.

من ناحية أخرى، تم ذكر في التعريف أعلاه أن درجة حرارة البيئة لا تتغير أثناء العمل، لكن:

• لمنع تشققات الطلاء في خطوط الانحناء، يتم تسخين الألواح المعدنية قبل عملية تشكيل الملف.
• يجب زيادة درجة حرارة العمليات للألواح التي تم لحامها أو معالجتها بالحرارة أو لحامها.

التعرف على آلة التشكيل بالفراغ وأنواعها

تستخدم عملية تشكيل الفاكيوم غالبًا لتشكيل الألواح البلاستيكية. تتم هذه العملية من خلال تطبيق الحرارة المباشرة أو الحث. في هذه العملية، بعد وضع الشيت في منطقة تثبيت الألواح في الجهاز، يقوم السخان بتطبيق الحرارة المباشرة على الشيت، وفي هذه الحالة، عندما يصبح الشيت في حالة لينة، يقترب القالب من الشيت ويتم إكمال عملية التشكيل مع تفريغ الهواء بين الورقة والجهاز. من الجدير بالذكر أن هذه العملية قابلة للاستخدام فقط للألواح اللينة. وفي هذا السياق، تشمل أنواع طرق تشكيل الفاكيوم ما يلي:

• وکیوم فرمینگ أو تشكيل بالفراغ

يُطلق على تشكيل الورق البلاستيكي المُعالج بالحرارة باستخدام الحرارة المباشرة أو الاستقرائية، وتفريغ الهواء بين الورقة والقالب، اسم “تشكيل بالفراغ” أو “فورمينغ بالفراغ”.

بشكل عام، في هذه العملية، تُسخن الورقة البلاستيكية الحساسة للحرارة (الترموپلاست) إلى درجة تجعلها ناعمة ومرنة. بعد ذلك، تُوضع هذه الورقة المُعالجة بالحرارة على القالب بمساعدة الفراغ، ويتم سحبها على القالب لتأخذ شكل القالب.

في الواقع، تتم عملية الترموافورمينغ في مرحلتين: مرحلة التسخين ومرحلة التشكيل. في مرحلة التسخين، تُوضع الأوراق البلاستيكية على بُعد معين من العناصر الحرارية لتصبح ناعمة. في المرحلة الثانية، تُستخدم القوالب المثقوبة حيث يؤدي الفراغ الموجود في القالب إلى سحب البلاستيك إلى داخل القالب. بعد عملية التشكيل وتصلب الورقة البلاستيكية، يتم فصل القطعة عن القالب وتُقطع الأجزاء الزائدة.

•تشكيل مع ضغط الهواء

في هذه الطريقة، يتم تطبيق القوة على الأوراق البلاستيكية المرنة عن طريق ضغط الهواء من الأعلى على ورقة القالب. في هذه الحالة، تُسحب الورقة إلى داخل تجويف القالب.

من المهم الإشارة إلى أنه يجب توفير فتحات في القالب لطرد الهواء المحبوس بين الورقة والقالب، وذلك لضمان أن تتم عملية التشكيل بواسطة ضغط الهواء بأفضل شكل ممكن.

• التشكيل الميكانيكي

في هذه الطريقة، تُوضع الورقة البلاستيكية الحساسة للحرارة بين قسمين موجب وسالب من القالب. في النهاية، يتم الضغط ميكانيكيًا بقوة مباشرة من الجزء الموجب للقالب على البلاستيك، مما يؤدي إلى سحب الورقة إلى داخل تجويف القالب السالب.

من الجدير بالذكر أن من أبرز مزايا هذه الطريقة هي الدقة البُعدية الأفضل للمنتج والتفاصيل الهندسية الأكثر دقة على كلا جانبي القطعة مقارنةً بالطريقتين الأخريين. ومع ذلك، فإن المشكلة الوحيدة في هذه الطريقة هي الحاجة إلى قسمين موجب وسالب من القالب، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الإنتاج.

التعرف على أنواع أنظمة تشكيل الملفات

كما ربما قرأت في مقالات أخرى من “برشين سازه”، فإن العنصر الأهم في خط تشكيل الملفات هو جهاز الدرفلة. حيث أن جهاز الدرفلة يوفر القوة والدعم اللازمين للدرافيل، مما يؤدي إلى تشكيل المعدن. ومن المثير للاهتمام أنه في هذا المجال، فإن تنوع تصميم أجهزة الدرفلة غير محدود، ولكن يمكن تصنيفها إلى الفئات التالية: الأجهزة المعلقة، والدوبلكس، والدوبلكس المركب، والمعايير، والأجهزة اللوحية. كما يجب الإشارة إلى أن الأجهزة التي لا تندرج تحت أي من هذه الفئات يمكن اعتبارها أجهزة درفلة خاصة.

التعرف على أنواع طرق تشكيل الملفات

لتحقيق منتج فعال وعملي، نشهد دائمًا وجود طرق مختلفة للحصول على الناتج. وفي هذا السياق، توجد طرق تشكيل الملفات بأشكال متنوعة، والتي يمكن تصنيفها إلى الأنواع التالية:

1. طريقة تشكيل الملفات الباردة

يمكن القول بشكل عام إن الملفات التي يتم إنتاجها من خلال الدرفلة الساخنة بأدنى سماكة، عادةً ما يتم تطبيق عليها بعد تنظيف الحمض، عملية تقليل السماكة أو تغيير الشكل من خلال عملية الدرفلة الباردة. في الواقع، يمكن القول إن تطبيق الدرفلة الباردة هو تقليل السماكة بدقة الأبعاد المطلوبة للملفات الفولاذية. كما يمكن الإشارة إلى تسوية الملفات أثناء العملية، حيث تستخدم درافيل تحتوي على مجموعتين من الدرافيل بقطر صغير، مما يزيل انحناء الملف الذي حدث في العملية السابقة. الهدف من تشكيل الملفات الباردة هو تقليل سماكة الملف تحت ضغط عالٍ، وعادةً ما يتم ذلك في درجة حرارة الغرفة وحتى 200 درجة مئوية. في هذه الطريقة، تتأثر نجاح العملية بعوامل مثل خصائص جهاز تشكيل الملفات، مهارات مصمم الأداة، جودة وأداء الأداة المصممة، مهارات المشغل، طريقة تثبيت الأداة، ودرجة قابلية تشكيل شريط الملف. تطبيق هذه العملية في صناعات تشكيل الملفات متنوع جداً، حيث يشمل نطاقاً من القطع ذات الدقة المنخفضة إلى القطع الحساسة والدقيقة.

2. طريقة تشكيل الملفات الساخنة

تُستخدم الطريقة الساخنة لتشكيل الملفات ذات السماكة العالية. بشكل عام، يتم رفع درجة حرارة الملفات المعدنية إلى مستوى مرتفع جدًا للمساعدة في تشكيل الملفات السميكة. الدرفلة الساخنة أقل شعبية من الدرفلة الباردة، والمنتجات المنتجة بهذه الطريقة لها استخدامات محدودة. مثل: العوارض، والزاوية، أو الملفات السميكة المخصصة مثل الألواح، يتم تشكيلها بطريقة الدرفلة الساخنة. تحتاج عملية تشكيل الملفات بالطريقة الساخنة إلى دقة كبيرة في ضبط درجة الحرارة المطلوبة، حيث أن تغيير الحرارة قد يؤدي إلى تدمير المنتجات. لهذا السبب، يستخدم عدد قليل جداً من المصانع طريقة الدرفلة الساخنة.

كيف تتم عملية تشكيل الملفات المجلفنة؟

كما تعلم، يتم إنتاج الملف المجلفن، الذي يحتوي على طلاء من معدن الزنك على سطحه، بأنواع مختلفة من الألوان. من جهة أخرى، يتم طلاء الملفات المجلفنة باستخدام الرش أو من خلال وضعها في أفران خاصة. تُشكل الملفات المجلفنة بسمك 6 إلى 18 ملليمتر باستخدام أجهزة التشكيل بتصاميم متنوعة. وفي هذا السياق، واحدة من الطرق التقليدية لتشكيل هذا المنتج هي التصميم الموجي. التصميم الموجي يشبه أمواج البحر، وغالبًا ما تُستخدم الملفات المجلفنة بهذا التصميم في بناء الأسقف المائلة أو الأسقف الثانوية. كما تجدر الإشارة إلى أن هناك طريقة أخرى في تشكيل الملفات المجلفنة وهي التصميم المعين. بشكل عام، يناسب هذا التصميم أكثر الأماكن ذات الحركة العالية والهواء الرطب. بالطبع، تحتوي هذه الطريقة على ثلاثة أنواع مختلفة. ملف مجلفن “دامبا” الذي يُستخدم لتغطية السقف أو الأجزاء الداخلية للجدران. تصميم الواجهة لبناء الأسطح المائلة، وتصميم الواجهة للأسطح الخارجية أو الصالات. تتميز الملفات المجلفنة بألوان وتصاميم جذابة جدًا، وبفضل مقاومتها العالية للعوامل البيئية، تحظى بشعبية كبيرة بين العملاء. بالإضافة إلى تحسين جمالية الشكل الخارجي للبناء، فإن وزنها الخفيف يزيد من مقاومتها ضد الزلازل، وسهولة النقل والتنفيذ، فضلاً عن تقليل التكاليف.

التعرف على أنواع آلات التشكيل

آلات التشكيل المستخدمة في عملية التشكيل لها أنواع مختلفة بناءً على استخدامها، وسنقوم في هذه الفقرة بتقديم كل من هذه الآلات:

 1. جهاز تشكيل الموجة

بشكل عام، أبعاد جهاز تشكيل الموجة تشمل عرض 1.70 متر وطول 8 أمتار مع سلسلة من التروس 100 ملليمتر، وهو قابل للنقل بواسطة شاحنة. يحتوي هذا النظام على 11 بوابة مع قالب بقطر 180 ملليمتر وقوة محرك 50 دورة في الدقيقة.

2. جهاز تشكيل المعين

أبعاد الجهاز بطول 10 أمتار وعرض 1.70 متر مع سلسلة من التروس 100 ملليمتر، وهو أيضًا قابل للنقل بسهولة بواسطة شاحنة. يحتوي هذا النظام على عمود رئيسي ترانس بقطر 75 ملليمتر مع محركين، كل منهما 75 ملليمتر مع قوة محرك 50 دورة.

3. جهاز تشكيل شادولاين

جهاز تشكيل شادولاين يحتوي على 11 بوابة مع عمود رئيسي ترانس بقطر 75 و قوة محرك 50 دورة. يحتوي هذا النظام على دينامو جير بصمامات مزدوجة بعمق 30 ملليمتر مع سلسلة تروس 100 ملليمتر، ويُعتبر من الأجهزة المحسّنة في هذه العملية.

4. جهاز تشكيل السقف الفولاذي

جهاز تشكيل السقف الفولاذي يحتوي على 26 بوابة مع عمود رئيسي، ترانس 90 ملليمتر، ويحتوي على محركين مع سلسلة تروس 1200 ملليمتر. يبلغ طول الجهاز 15 متر وعرضه 1.70 متر. بالإضافة إلى ذلك، تم اعتماد هذا الجهاز من قبل هيئة الرقابة البلدية، وهو مصنوع من ورق رول بسمك 80% وحتى 1.25 ملليمتر.

5. تشكيل الموجة الدقيقة

تشكيل الموجة الدقيقة يحتوي على 22 بوابة طولية مع عمود ترانس بقطر 65 ملليمتر وقالب يصل إلى 950 قالب بطول 13 متر وعرض 1.50 متر. من الجدير بالذكر أن قوة محرك هذا الجهاز هي 40 دورة في الدقيقة. تعتبر هذه الآلة حساسة جدًا، وعند تشكيل ورق رول بعرض متر واحد، يمكن إجراء التصميم باستخدام 18 بوابة. ومن المهم أن نذكر أن حواف الورق الأخيرة تنخفض، ويُمكن فقط تشكيل ورق رول بعرض متر واحد باستخدام أسنان دقيقة.

التعرف على مزايا استخدام طريقة تشكيل الملفات

يمكن القول بثقة إن عملية تشكيل الملفات هي واحدة من الطرق الفعالة لتشكيل وانحناء أنواع الملفات. وبناءً على ذلك، يمكن تلخيص مزايا هذه الطريقة كما يلي:

• كل نوع من الملفات ومن أي مادة يمكن تشكيله باستخدام طرق تشكيل الملفات.
• متانة وجودة المنتجات الناتجة من هذه العملية موثوقة وفعالة.
• يمكن من خلال هذه العملية إنتاج كميات كبيرة من المنتجات بتكلفة منخفضة.
• عملية تشكيل الملفات لا تفرض أي قيود على أحجام الملفات القابلة للتشكيل.
• بشكل عام، يتم الإنتاج بطريقة تشكيل الملفات بسرعة أكبر دون الحاجة إلى مشغل مباشر.