نحوه خمکاری پروفیل و اصول اجرایی آن

این روزها با پیشرفت تکنولوژی و رشد فناوری، مصرف پروفیل صنعتی در صنایع گوناگون گسترش یافته است. ممکن است در حین انجام مراحل مختلف پروژه به خمکاری پروفیل و ایجاد انحنا در آن نیاز پیدا کنیم؛ ازاین‌رو استفاده از پروفیل‌های خمیده و پیچیده امری ضروری است. در خمکاری پروفیل با استفاده از اهرم مکانیکی و تحت فشار قرار دادن آن، اقدام به خم کردن قطعه می‌کنند. در این روش یک سری قواعد و اصول اولیه برای برش و خمکاری وجود دارد، که ما در این مقاله به بررسی آن‌ها می‌پردازیم. شما در این مطلب ضمن آشنایی با اصول و قواعد فرمینگ در سایت پیوان، اطلاعات مختلفی در مورد روش‌های خمکاری پروفیل آهن کسب می‌کنید؛ علاوه بر آن امکان اطلاع از آخرین قیمت پروفیل  هم در وب‌سایت ما وجود دارد.

خمکاری پروفیل چه فرآیندی است؟

خم کردن پروفیل فرآیندی است که به منظور افزایش سهولت کار، نیاز به یک مقطع خمیده و زیباتر شدن پروژه‌ی نهایی انجام می‌گیرد. در طی این فرآیند ورق‌ها و قوطی‌های پروفیل، تحت تاثیر نیروهای مکانیکی وارد شده، تغییر فرم پیدا می‌کنند. در خمکاری پروفیل آهن، سطح بیرونی آن حالت کششی می‌گیرد و فشار مضاعفی بر لایه درونی وارد می‌شود. این کشش و فشار سبب به وجود آمدن حالت فنری در منطقه مورد نظر می‌شود. هنگامی که پروفیل انعطاف‌پذیری لازم را به دست آورد، می‌توان آن را خم کرده و به شکل دلخواه درآورد.

میزان حالت پذیری پروفیل‌ها به درصد کربن به کار رفته در ساختار و ضخامت آن‌ها بستگی دارد. هر چه میزان کربن پروفیل بیشتر باشد، محصول سخت‌تر و شکننده‌تر شده و انعطاف‌پذیری کمتری نیز خواهد داشت. خمکاری به دو روش کلی گرم و سرد انجام می‌شود. پروفیل‌هایی با کربن و چگالی بیشتر، سخت و شکننده بوده و با استفاده از روش گرم کردن خم می‌شوند. در حالی که قطعه‌هایی با کربن پایین به راحتی و در دمای پایین، شکل و فرم دلخواه می‌گیرند.

برای مطالعه بیشتر: پروفیل استیل دکوراتیو

انواع مدل خمکاری پروفیل

خم کردن پروفیل از طریق دو روش دستی و صنعتی انجام می‌شود. اگر پروفیل مورد نظر ضخامت و مقاومت چندان بالایی نداشته باشد، می‌توان فرآیند خمکاری را به صورت دستی انجام داد؛ در غیراینصورت باید از روش‌های صنعتی برای انجام این کار استفاده کرد. در اکثر مواقع در خمکاری پروفیل، ضخامت‌ها تغییر چندانی نمی‌کنند، اما از نظر طولی ممکن است تغییرات مختصری در پروفیل ایجاد شود. خمکاری پروفیل به دو صورت دستی و خودکار توسط دستگاه‌های تمام اتوماتیک cnc قابل اجراست.

خمکاری پروفیل دستی

در این روش با استفاده از ابزار آلات سبک و قالب‌های مخصوص فرآیند خمکاری پروفیل آهن با اعمال نیروی مکانیکی توسط شخص انجام می‌شود. از جمله ابزارهای مورد استفاده در این روش می‌توان به چکش، قالب، آچار f شکل و خم‌کن دستی اشاره کرد.

خم لوله و پروفیل با حرارت

اگر ضخامت پروفیل مورد نظر بیشتر باشد، برای خم کردن آن به صورت دستی باید از حرارت کمک گرفت. این فرآیند به خمکاری پروفیل گرم نیز معروف است. در خمکاری پروفیل آهن با استفاده از حرارت، محصول مورد نظر درون کوره تحت تاثیر گرما قرار گرفته و بعد از آن با نگه داشته شدن بین میله نگه‌دارنده و قالب خم می‌شود. خم کردن پروفیل با استفاده از حرارت می‌تواند باعث ایجاد ترک‌هایی در لبه‌ی داخلی قطعه شود که با حرارت دادن مجدد و چکش‌کاری می‌توان آن‌ها را برطرف کرد.

باید بدانید که خمکاری پروفیل می‌تواند باعث تاب‌دار شدن قطعه شود؛ در اینصورت برای تاب‌گیری پروفیل از چکش یا دستگاه‌های پرس استفاده می‌شود. در تاب‌گیری پروفیل با استفاده از چکش، ضرباتی به محل تاب‌دار وارد می‌شود.

خمکاری پروفیل به صورت صنعتی

در این روش از انواع دستگاه خمکاری پروفیل ‌برای خم کردن قطعاتی با ضخامت بسیار بالا استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها بر اساس نوع، کارکرد و شکل در گروه‌های مختلفی قرار می‌گیرند. یکی از رایج‌ترین روش‌های خمکاری پروفیل آهن به صورت صنعتی، سه غلتکی نام دارد. در این روش از سه غلتک که به صورت افقی و عمودی قرار گرفته‌اند برای خم کردن پروفیل استفاده می‌شود. غلتک اول و دوم ثابت و غلتک سوم متحرک است. پروفیل با عبور از بین این سه غلطک شکل گرفته و خم می‌شود.

انواع دستگاه خمکاری پروفیل

از جمله دستگاه‌های خم کن لوله و پروفیل می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. دستگاه خم‌کن تیر و پروفیل
2. دستگاه فرم‌دهنده پروفیل
3. دستگاه خم پروفیل
4. دستگاه رول‌کن پروفیل افقی و عمودی
5. ماشین فرمینگ پروفیل
6. ماشین خم برای پروفیل‌های بزرگ
7. دستگاه فرم‌دهنده پروفیل مجهز به سیستم کنترل
8. دستگاه خم‌کن پروفیل‌های بسیار بزرگ
9. دستگاه خم‌کن پروفیل نیمه اتوماتیک
10. دستگاه خم‌کن پروفیل و تسمه

از جمله عوامل مهم در زمان انتخاب دستگاه مناسب ضخامت دیواره، جنس، ابعاد و شکل مقطع پروفیل، دقت و شعاع خم است. پروفیل‌ها از نظر شکل مقطع، جنس و ابعاد با یکدیگر متفاوت هستند؛ به همین دلیل برای خمکاری آن‌ها به دستگاه‌های متفاوتی نیاز است. علاوه بر آن، این تفاوت‌ها باعث می‌شود که از آن‌ها در قسمت‌ها و بخش‌های صنایع مختلف استفاده شود. 

محاسبات خمکاری پروفیل استیل

خمکاری پروفیل فرآیندی است که نیاز به حساسیت و دقت بالا دارد، بنابراین باید پیش از انجام آن از فرمول‌های دقیق برای محاسبه‌ی طول خم استفاده کرد.

محاسبه طول خم

همانطور که اشاره کردیم، خمکاری پروفیل یک فرآیند حساس و ظریف است که باید حین آن به موارد زیر توجه کرد:

پس قبل از اجرای فرآیند خمکاری پروفیل دستی یا صنعتی باید به موارد ذکر شده در جدول بالا توجه کرده و بعد از احتساب موارد مورد نظر خم کردن پروفیل را آغاز کرد.

فرمول طول خم

فرمول محاسبه طول خم پروفیل مشابه فرمول طول خم ورق‌های فولادی است؛ تنها تفاوت موجود و نکته‌ی مهمی که باید به آن توجه کنید، فاصله‌ی خم تا مرکز ثقل است.

انواع روش‌ خمکاری پروفیل

 به طور کلی خمکاری پروفیل بنا بر شکل سطح مقطع ابزار برش، شامل چندین روش است که در این قسمت به بررسی تعدادی از آن‌ها می‌پردازیم:

خمکاری V

در این نوع خمکاری، ابزار سمبه و پانچ به شکل V است. از ویژگی‌های روش V می‌توان به امکان شکل‌دهی به پروفیل در تمام زوایا اشاره کرد.

خمکاری برشی

در خم پروفیل با برش با استفاده از پانچ‌های برشی، ضربات مکانیکی به صورت عمودی بر ورق‌های پروفیل و سمبه، فشار وارد می‌کنند. برای نگه‌داشتن ورق‌ها، در این حالت از یک سری پد یا صفحات مخصوص استفاده می‌شود.

خمکاری دورانی

روش کار به این صورت است که از یک پانچ دورانی برای فشار وارد کردن استفاده می‌شود. در اینجا با دوران دادن پانچ، سنبه نیز باید تغییر کند. از مزیت‌های این روش می‌توان به عدم نیاز به پد یا صفحات فشاری اشاره کرد.

خمکاری هوا

در این روش ورق‌های پروفیل ‌بر روی دو سطح به صورت معلق قرار می‌گیرند. بعد از آن توسط پانچ، به ورق نیرو وارد شده و در نهایت ورق خم می‌شود. مزیت اصلی در خمکاری هوا، استفاده از پانچ به عنوان تنها ابزار است.

خمکاری با نورد

این روش به صورت گسترده برای خمکاری لوله‌های فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. دستگاه‌های مخصوص خمکاری با نورد می‌توانند ساده یا پیچیده باشند. برای مثال در طراحی یک نوع از این دستگاه‌ها یک غلتک در بالا و دو غلتک دیگر در پایین قرار گرفته‌اند. در این صورت ورق با عبور از بین آن‌ها خم شده و به شکل مورد نظر در می‌آید.

خمکاری پرسی

این روش به صورت گسترده برای شکل‌دهی لوله‌های فلزی و خمکاری پروفیل استفاده می‌شود. در خمکاری پرسی نیروی لازم برای تغییر شکل توسط جک هیدرولیکی به پروفیل وارد می‌شود. جک هیدرولیکی دارای نوعی کمپرسور است که مسئولیت ایجاد نیروی لازم را برعهده دارد. بر این اساس دستگاه پرس به انواع هیدرولیکی، مکانیکی و پنوماتیکی تقسیم می‌شود.

خمکاری فشاری

 از جمله روش‌های خمکاری دستی لوله‌های فلزی است. در خمکاری فشاری گیره‌ها لوله را ثابت نگه‌داشته و کفشک‌ها آن را به درون قالب فشار می‌دهند.

خمکاری گونیایی

از این روش برای ساخت خم V شکل استفاده می‌شود. خمکاری گونیایی بسته به روش تماس دارای سه نوع خم مماسی،‌ خم کم و ضرب سکه‌ای است.

خمکاری چرخشی

در این روش با چرخش نیم‌دایره‌ی موجود در دستگاه، خمکاری پروفیل انجام می‌شود.
 

در همه ی مراحلی که در بالا ذکر شد اصول و قواعد اولیه خمکاری باید رعایت شود.

بیشتر بخوانید: سندیکای لوله و پروفیل ایران

ابزار صاف کردن فلزات

همانطور که اشاره کردیم، خمکاری پروفیل می‌تواند باعث تاب‌دار شدن آن شود؛ در این صورت برای تاب‌گیری می‌توان از ابزارهای مخصوصی استفاده کرد. در انواع تاب‌گیری ماشینی پروفیل روی پایه‌ی مخصوصی سوار شده و ابزار تاب‌گیری به نام سنبه، ناهمواری‌های موجود در سطح آن را برطرف می‌کند.

خم‌کن نبشی

برای جلوگیری از ترک خوردن قطعات فولادی با شعاع کم در زمان خمکاری پروفیل، می‌توان از روشی به نام فاق‌بری استفاده کرد. در این روش برای محاسبه‌ی زاویه‌ی فاق باید از فرمول مربوط به آن استفاده کرده و بعد از آن با استفاده از قطعاتی مثل اره دستی و پانچ برش پروفیل آهن را انجام داد. در خم پروفیل با برش با استفاده از این روش، متقارن بودن دو قسمت اهمیت زیادی دارد.

خم‌کردن لوله نرده استیل

برای خمکاری لوله نرده استیل روش‌های مختلفی پیش روی شما قرار دارد که در این قسمت به بررسی آن‌ها می‌پردازیم:

• خمکاری فشاری

در این روش برای خم کردن لوله نرده استیل، قطعه به‌وسیله‌ی گیره‌ها ثابت نگه داشته شده و بعد از آن توسط کفشک‌ها به درون قالب فشار داده می‌شود.

• قوچ خم شدن

یک فرآیند خودکار است که در آن از قوچ هیدرولیک برای خم کردن لوله استفاده می‌شود. قبل از استفاده از این روش برای خم کردن لوله بهتر است درون آن را با مواد نگه‌دارنده پر کنید.

• خمکاری القایی

در این روش لوله درون یک کویل قرار گرفته و با ایجاد یک میدان مغناطیسی لوله به صورت موضعی گرم می‌شود. بعد از خمکاری لوله، با استفاده از آب سرد و هوا قطعه خنک می‌شود.

• خم شدن داغ

در این روش از یک منبع حرارتی مثل سوخت فسیلی و القای مغناطیسی برای گرم کردن محل مورد نظر خمکاری پروفیل استفاده می‌شود. گرم کردن باعث می‌شود خم‌کردن پروفیل به راحتی انجام شود.

کاربرد خمکاری پروفیل

در خمکاری پروفیل با استفاده از روش‌های گوناگون، می‌توان اشکال متفاوتی به دست آورد. خمکاری، کاربردهای اساسی و مهمی در صنایع مختلف ساختمان‌سازی، کشاورزی، پتروشیمی، کشتی سازی و… دارد که از جمله‌ی آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ساخت انواع باکس‌های الکتریکی مانند کیس‌های کامپیوتر و…
• اسکلت و فونداسیون ساختمان
• ساخت قطعات کشتی
• ساخت وسایل و تجهیزات کشاورزی و دامداری
• ساخت هواپیما و ناوهای جنگی
• ساخت تجهیزات کارخانه‌ها

بیشتر بخوانید: کاربرد پروفیل و انواع آن

پروفیل‌بر چیست؟

پروفیل‌بر، یک ابزار برقی جهت برش دادن ورق‌ها و قوطی‌های پروفیلی است. این دستگاه از یک گیره نگهدارنده، موتور و دیسک چرخشی که بر روی یک اهرم متحرک قرار دارد، تشکیل شده است. تیغه‌های برشی تعبیه شده در این دستگاه می‌توانند دارای حداکثر قطر ۴۰۰ میلی‌متر و ضخامت ۸.۲ میلی‌متر باشند. موتور پروفیل‌بر، به صورت شارژی و بادی کار می‌کند. وظیفه اصلی موتور، تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی است. هر چقدر قدرت و سرعت پردازش موتور بیشتر باشد؛ امکان برش قطعات بزرگ‌تر و ضخیم‌تری با این دستگاه وجود دارد. وظیفه‌ی گیره به کار رفته در دستگاه، محکم نگه‌داشتن تیغه، بدون کوچک‌ترین لغزش است.

اصول ایمنی کار با پروفیل‌بر

در هنگام کار کردن با هر گونه وسیله برقی، رعایت یکسری نکات ایمنی ضروری است. دستگاه پروفیل‌بر هم از این قاعده مستثنی نیست؛ به همین دلیل در این قسمت به بررسی نکات ایمنی که باید در زمان کار کردن با این دستگاه رعایت کنید، پرداخته‌ایم:

• استفاده از تیغه متناسب با نوع فلزی که برش داده می‌شود.
• استفاده از دستکش و کلاه ایمنی
• استفاده از دستگاه در محل‌های امن
• استفاده از محافظ گوش و پیشانی بند
• استفاده از ماسک مخصوص
• اتصالی نداشتن سیم برق دستگاه
• عدم استفاده از دخانیات در هنگام کار کردن با دستگاه
• عدم استفاده از دستگاه در هنگام خستگی

اطلاعات بیشتر: پروفیل زد Z و ساختمان سازی!

کاربرد پروفیل‌بر

هنگامی که فرزهای آهنگری قادر به برش قطعات ضخیم و بزرگ پروفیلی نباشند، از پروفیل‌بر استفاده می‌شود. این دستگاه علاوه بر برش پروفیل‌ها، کاربردهای دیگری نیز دارد که در زیر به چند مورد اشاره شده است:

• برش چوب در کارهای نجاری
• برش درب و پنجره در صنعت ساختمان‌سازی
• تولید قطعه در صنعت خودروسازی
• ساخت تجهیزات و لوازم صنعتی
• پروژه‌های عمرانی راه‌سازی و پل‌سازی
• کشتی‌سازی و حمل و نقل دریایی
• تاسیسات و صنایع پتروشیمی

برش پروفیل آهن با لیزر

برای برش دادن آهن، در ضخامت و قطرهای مختلف، روش‌های متفاوتی وجود دارد. برش لیزری یک روش آسان، جدید و سریع، جهت برش پروفیل آهن با ضخامت کم است. در این روش ابتدا نور از یک منبع پر توان، بر روی سطح مقطع بسیار کوچک متمرکز می‌شود. این نور، باعث ذوب و بخار شدن ماده می‌شود، طی این مرحله سوراخ بسیار ریزی بر روی قطعه مورد نظر ایجاد شده و در نهایت برش انجام می‌شود. از ویژگی‌های این روش می‌توان به سرعت بالای برش اشاره کرد. شما می‌توانید جهت آشنایی بیشتر با محصولات کارخانه امید البرز در سایت پیوان به این صفحه مراجعه کنید.

همچنین با استفاده از این روش می‌توان طرح‌های بسیار پیچیده و دو بعدی را به سهولت برش داد. این روش به دلیل دقت بالا برای برش لبه‌های کار که مستلزم ظرافت بالا است، مناسب است. مزیت دیگر روش لیزری، برش بدون قالب و نداشتن ضایعات است. از کاربردهای مهم برش با لیزر می‌توان به برش قطعات خودرویی در صنعت خودروسازی، ساخت المان‌های دکوری مانند پارتیشن‌های فلزی، برش درب‌های آهنی و ریل آسانسور در ساختمان‌سازی اشاره کرد. خدمات برش در سایت پیوان هم قابل اجرا است. جهت انجام برش مقاطع می‌توانید با کارشناسان ما در سایت پیوان در این زمینه تماس بگیرید.

جمع بندی نهایی

به طور کلی استفاده از پروفیل صنعتی مستلزم عملیات خمکاری و برش است. در این عملیات پروفیل به ابعاد مورد نظر برش داده شده و سپس فرآیند خمکاری بر روی قطعه انجام می‌شود. برش‌ها در ابعاد کوچک، توسط فرز و برش قطعات با ضخامت و قطر بیشتر با پروفیل‌بر، لیزر یا پلاسما صورت می‌گیرد. خمکاری پروفیل به دو روش دستی یا اتوماتیک قابل اجرا است.

در روش دستی، با ضربات مکانیکی بر سطح خم فشار وارد شده و بعد از منعطف شدن آن فرآیند خمکاری پروفیل دستی آغاز می‌شود. دستگاه cnc، یک دستگاه خم تمام اتوماتیک با قابلیت برنامه‌نویسی است که عملیات خمکاری را با ظرافت بالایی انجام می‌دهد. خمکاری و برشکاری در صنایع گوناگون پتروشیمی، ساختمان‌سازی، کشاورزی، دامداری، خودروسازی و… کاربرد دارد.