نورد چیست؟ | فرآیند و کاربرد انواع نورد گرم و سرد

آیا میدانید نورد چیست؟ نورد، یکی از مهم‌ترین فرآیندهای مهندسی مکانیک و صنعت فلز کاری است که در تولید محصولات فلزی از آن به طور گسترده‌ای استفاده می‌شود. این فرآیند به شرطی که به درستی انجام شود، می‌تواند منجر به تولید محصولاتی با کیفیت بالا، هزینه کمتر و کارآمد تر از لحاظ انرژی شود.

نورد در صنایع مختلفی نظیر خودروسازی، ساختمان‌ سازی و صنایع هوافضا کاربرد دارد و به دو نوع اصلی گرم و سرد تقسیم می‌شود که هر کدام ویژگی‌ ها و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند. در این مقاله به مفهوم نورد، انواع مختلف آن و فرآیند اجرای آن خواهیم پرداخت.

نورد چیست؟

نورد فرآیندی است که در آن مواد فلزی از بین یک یا چند جفت غلطک عبور داده می‌شوند تا به ضخامت یا شکل مطلوب برسند. این روش یکی از قدیمی‌ترین تکنیک‌های شکل‌دهی مواد است که در آن فلزات می‌توانند در دماهای متفاوت تحت نیروهای فشاری قرار گیرند، به طوری که تغییر شکل پلاستیک آنها باعث کاهش ضخامت و تصحیح ابعاد می‌شود. نورد می‌تواند به صورت خطی یا چرخشی انجام شود و بسته به نوع فلز و کاربرد نهایی، به صورت نورد گرم یا سرد اجرا می‌گردد. همچنین، در فرآیند نورد، انواع استاندارد های فولاد نقش مهمی در تعیین ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی محصولات نهایی دارند و بر کیفیت و کاربرد آن‌ها تأثیر می‌گذارند.

نورد

انواع نورد

نورد به دو دسته کلی نورد گرم و نورد سرد تقسیم می‌شود، هر کدام با خصوصیات و کاربردهای خاص خود.

• نورد گرم: در این روش، فلز در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد خود قرار داده می‌شود و سپس از میان غلطک‌ها عبور داده می‌شود. با توجه به دمای بالا، فلز نرمی بیشتری دارد و به راحتی شکل می‌پذیرد. نورد گرم برای تولید محصولات بزرگ و حجیم مناسب است و معمولاً در تولید تیرچه‌ها، ورق‌ها و دیگر مقاطع ساختمانی کاربرد دارد.
• نورد سرد: در نورد سرد، فلز در دمای اتاق یا نزدیک به آن شکل می‌گیرد. این فرآیند به دلیل دمای پایین‌تر نیاز به انرژی بیشتری دارد و معمولاً زمان بیشتری می‌برد. مزیت اصلی نورد سرد دقت و صافی سطح بیشتر است و برای تولید محصولاتی مناسب است که نیاز به دقت ابعادی و سطح صیقلی دارند.

هر کدام از این دو روش مزایا و معایب خاص خود را دارا هستند و انتخاب روش مناسب به کاربرد محصول نهایی بستگی دارد.

فرآیند نورد

فرآیند نورد شامل چند مرحله کلیدی است که عبارتند از آماده‌سازی ماده اولیه، انتخاب و تنظیم غلطک‌ها، عبور دادن فلز از میان غلطک‌ها و نهایتاً خنک‌سازی و برش محصول نهایی.

• آماده‌سازی ماده اولیه: در این مرحله، فلز به فرم و اندازه مناسب بریده شده و در صورت نیاز پیش‌گرمایش یا پیش‌ چرخشی انجام می‌شود تا ماده برای نورد آماده شود.
• انتخاب و تنظیم غلطک‌ها: غلطک‌ها بسته به نوع نورد باید مطابق با نوع ماده و ضخامت نهایی تنظیم شوند. دقت در این مرحله از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا تناسب نادرست می‌تواند به کیفیت محصول آسیب برساند.
• عبور دادن فلز از میان غلطک‌ها: با شروع فرآیند نورد، ماده از میان غلطک‌ها عبور داده می‌شود و تحت فشار بین آنها قرار ‌می‌گیرد. در این مرحله است که تغییرات اصلی در ضخامت و شکل فلز رخ می‌دهد.
• خنک‌سازی و برش محصول نهایی: پس از اتمام نورد، محصول نهایی برای بهبود خصوصیات مکانیکی و جلوگیری از تغییر شکل باید خنک شود.

در انتها، اندازه‌گیری و برش نهایی جهت رساندن محصول به ابعاد مطلوب انجام می‌پذیرد.نورد یکی از فرآیندهای محوری در فلزکاری است که با توجه به نیاز صنایع، به طور گسترده‌ به کار گرفته می‌شود. درک صحیح از فرآیند و کاربردهای مختلف نورد می‌تواند به تولیدکنندگان کمک کند تا محصولات با کیفیت بالاتر و هزینه‌های کمتر تولید کنند. این تکنولوژی هر روز در حال پیشرفت است و با افزودن تکنولوژی‌های جدید مثل کنترل‌های دیجیتالی، کیفیت و دقت آن بهبود بیشتری یافته است.

تفاوت نورد گرم و سرد

نورد گرم و نورد سرد دو روش مختلف برای تغییر شکل فلزات هستند که در صنایع مختلفی استفاده می‌شوند. نورد گرم به فرآیندی اشاره دارد که در آن فلز تحت دمای بالاتر از دمای تبلور مجدد خود قرار می‌گیرد. این دما باعث می‌شود تا ساختار مولکولی فلز نرم‌تر شده و تغییر شکل آن راحت‌تر باشد. نورد گرم به دلیل اینکه به دمای بالا نیاز دارد، نیازمند انرژی بیشتری است، اما می‌تواند تغییرات شدیدی را در فلز ایجاد کند که منجر به تولید مقاطع بزرگ و سنگین می‌شود.

در مقابل، نورد سرد در دمای اتاق یا دماهای کمی بالاتر انجام می‌شود و برای تولید قطعات کوچک‌تر و دقیق‌تری مناسب‌تر است. این نوع نورد به دلیل ماهیت خود، دقت بالا و سطح صاف‌تری را فراهم می‌کند. همچنین محصولات حاصل از نورد سرد دارای مقاومت و استحکام بیشتری هستند. از نظر هزینه، نورد سرد ممکن است اقتصادی‌تر باشد زیرا نیاز به انرژی کمتری دارد.

یکی از فولادهای پرکاربرد در این فرآیند، فولاد SPK است که به دلیل سختی بالا و مقاومت سایشی، در تولید ابزارهای برشی و قالب‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد نورد در مقاطع فولادی

نورد در تولید مقاطع فولادی نقش بسیار حیاتی ایفا می‌کند. در صنایع ساختمانی و مهندسی، نیاز به مقاطع فولادی با اندازه‌ها و شکل‌های مختلف بسیار متنوع است. نورد گرم عمدتاً برای تولید تیرآهن، میلگرد و پروفیل‌های سنگین کاربرد دارد. این محصولات به دلیل استحکام و مقاومت بالا، در سازه‌های عظیم مانند پل‌ها و ساختمان‌های مرتفع استفاده می‌شوند. نورد سرد نیز در تولید محصولات فولادی دقیق‌تر و سبک‌تر نقش مهمی دارد. ورق‌های فولادی، لوله‌ها و سیم‌های فلزی از جمله محصولاتی هستند که با استفاده از نورد سرد تولید می‌شوند. این محصولات به دلیل دقت ابعادی و کیفیت سطح بالا، در صنایع خودروسازی و تولید لوازم خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

معرفی انواع فرآیند نورد

فرآیند نورد به اشکال مختلفی اجرا می‌شود که هریک برای کاربردهای خاصی مناسب است. نورد صفحه‌ای یکی از این فرآیندها است که برای تولید ورق‌های فلزی از ضخامت‌های مختلف استفاده می‌شود. این روش برای تولید ورق‌های فولادی مورد استفاده در ساخت بدنه خودروها بسیار کارآمد است. نورد پروفیلی دیگر نوعی از فرآیند نورد است که برای تولید مقاطع ثابت یا متغیر استفاده می‌شود.

این تکنیک در تولید تیرآهن و سایر پروفیل‌های ساختمانی به کار می‌رود. نورد حلقوی نیز برای ساخت قطعات حلقوی مانند چرخ‌ها و طوق‌ها مورد استفاده است. در نهایت، نورد پیچشی فرآیندی است که برای تولید قطعاتی با اشکال نامتقارن و پیچیده استفاده می‌شود. این روش با ارائه دقت بالا در تولید قطعات خاص، در صنایع مختلفی از جمله هوافضا و خودروسازی کاربردهای گسترده‌ای دارد.

انواع فرآیند نورد

انواع محصولات تولیدی با فرآیند نورد

نورد به عنوان یکی از پرکاربردترین فرآیندهای شکل‌دهی فلزات، در تولید محصولات متنوع فلزی مثل ورق‌ها، صفحات، پروفیل‌ها، میلگردها و تیرآهن‌ها نقش دارد. محصولات تولید شده با استفاده از نورد گرم معمولاً دارای مقاومت کششی و انعطاف‌پذیری بیشتری هستند و برای کاربردهایی که نیاز به دماهای بالا و خمش‌های شدید دارند، مناسب می‌باشند.

مثلاً ورق‌های فولادی که در صنایع خودروسازی و تولید مخازن تحت فشار استفاده می‌شوند، با نورد گرم تولید می‌گردند.در مقابل، نورد سرد جهت تولید محصولات با دقت و کیفیت سطح بالاتر به کار می‌رود و اغلب در موقعیت‌هایی که نیاز به تلرانس‌های ابعادی دقیق و سطح صاف و حتی براق باشد، مانند تولید لوله‌های نازک و پروفیل‌های دقیق، به کار می‌رود. محصولاتی نظیر پروفیل‌های فلزی نازک که در ساختمان سازی و صنایع دکوراتیو استفاده می‌شوند، از طریق فرآیند نورد سرد تولید می‌شوند.

نورد میلگرد چیست؟

نورد میلگرد فرآیندی است که در آن میله‌های فولادی تقویت‌کننده به کمک دستگاه‌های نورد شکل می‌گیرند. میلگرد یکی از پرمصرف‌ترین محصولات نورد در صنعت ساخت‌وساز است و به طور گسترده در ساخت و تقویت بتن مسلح استفاده می‌شود. نورد میلگرد عمدتاً به شکل گرم انجام می‌شود تا قابلیت انعطاف‌پذیری و خواص مکانیکی مورد نیاز برای استفاده در بتن را فراهم آورد. در طی فرآیند نورد گرم میلگرد، میله‌های فولادی به دماهای بالا می‌رسند تا به حالت پلاستیک وارد شوند و سپس توسط غلطک‌های نورد به قطر و طول مورد نظر تبدیل می‌شوند. این فرآیند باعث افزایش مقاومت و استحکام میلگرد می‌شود و در نهایت محصولی تولید می‌شود که می‌تواند تنش‌های زیادی را تحمل کند.

یکی از آلیاژهای مقاوم که در برخی کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود، فولاد VCN150 است. این فولاد به دلیل استحکام بالا، مقاومت در برابر ضربه و قابلیت عملیات حرارتی، در صنایع مختلف مانند خودروسازی و ساخت قطعات تحت فشار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نورد تیرآهن چیست؟

تیرآهن‌ها یکی دیگر از محصولات حیاتی تولید شده از طریق فرآیند نورد هستند که بیشتر در سازه‌های فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرند. نورد تیرآهن به ویژه در صنعت ساختمان سازی و مهندسی عمران اهمیت بسیاری دارد. فرآیند نورد تیرآهن شامل شکل دهی و کاهش ضخامت مقاطع فولادی است به گونه‌ای که تیرآهنی با ابعاد و اندازه‌های دقیق تولید شود.نورد تیرآهن می‌تواند به شکل گرم یا سرد انجام شود. نورد گرم برای تیرآهن‌هایی که نیاز به ابعاد بزرگتر و مقاومت کششی بالا دارند، به کار می‌رود. در این فرآیند، قطعات فولادی به دمای بالا گرم شده و سپس از بین غلطک‌های نورد عبور داده می‌شوند تا به شکل و اندازه نهایی برسند. نورد سرد نیز برای تیرآهن‌های با تلرانس دقیق‌تر و کیفیت سطح بهتر استفاده می‌شود.

مزایا و معایب نورد چیست؟

نورد یکی از تکنیک‌های اصلی در صنایع فلزی است و دارای مزایا و معایب خاص خود است. از جمله مزایای نورد گرم می‌توان به شکل‌پذیری بهتر مواد در دماهای بالا، کاهش تنش‌های داخلی و بهبود ساختاری فلز اشاره کرد. با این حال، نورد گرم ممکن است منجر به اکسیداسیون سطحی و نیاز به پردازش‌های تکمیلی گردیده و همچنین انرژی بالاتری مصرف کند.

در مقابل، نورد سرد به دلیل دمای پایین‌تری که در آن انجام می‌شود، قابلیت کنترل بهتری بر ضخامت و سطح نهایی فلز دارد و تولید قطعات با دقت بالا را ممکن می‌سازد. اما این روش نیازمند نیروهای مکانیکی بیشتری است و می‌تواند موجب افزایش سختی کار نسبت به نورد گرم شود. مزایا و معایب نورد همچنین بستگی به نوع ماده و هدف نهایی کاربرد دارد. برای مثال، نورد سرد برای قطعاتی که نیاز به دقت بالا و سطحی صیقلی دارند بسیار مناسب است، در حالی که نورد گرم برای قطعاتی که نیاز به شکل‌پذیری بیشتر و فرآیندهای حرارتی دارند، مفید است.

مزایا و معایب نورد

سخن پایانی

انتخاب بین نورد گرم و سرد در پروژه‌های صنعتی به عوامل مختلفی از جمله نوع ماده، خواص مکانیکی مورد نظر و هزینه‌های تولید بستگی دارد. هر کدام از این فرآیندها با اینکه دارای ویژگی‌های منحصر به فرد خود هستند، در نهایت به بهبود کیفیت و تنوع محصولات فلزی کمک کرده‌اند. با پیشرفت تکنولوژی و توسعه روش‌های جدید، نورد همچنان به عنوان یکی از مؤثرترین روش‌ها در تولید فلزات باقی خواهد ماند. متخصصان و مهندسان با بررسی دقیق نیازها و محدودیت‌ها می‌توانند بهترین گزینه را برای هر پروژه انتخاب کنند.

سوالات متداول نورد چیست؟

نورد چیست و چه کاربردی دارد؟

نورد فرآیندی است که برای تغییر شکل و کاهش ضخامت فلزات استفاده می‌شود. نورد در صنعت ساختمان‌سازی، خودروسازی و تولید قطعات دقیق فلزی کاربرد فراوانی دارد.

تفاوت‌های اصلی بین نورد گرم و نورد سرد چیست؟

نورد گرم در دماهای بالا انجام می‌شود و بهترین گزینه برای تغییر شکل فلزات به مقاطع بزرگ است. در مقابل، نورد سرد در دماهای پایین صورت می‌گیرد و مناسب برای تولید قطعات با دقت بالا و سطحی صیقلی است.

آیا نورد سرد به طور کامل جایگزین نورد گرم است؟

خیر، نورد سرد و گرم هر کدام مزایا و کاربردهای خاص خود را دارند و نمی‌توانند به طور کامل جایگزین یکدیگر شوند. انتخاب هر کدام بستگی به ویژگی‌های ماده و نیازهای صنعتی دارد.