فرآیندها و فناوری‌های ضروری پرس فلز دقیق

از قطعات خودرو گرفته تا محفظه‌های لوازم خانگی و لوازم الکترونیکی پیشرفته، مهرزنی ورق فلزی فرآیند دگرگون‌کننده‌ای است که فلز مسطح معمولی را به قطعات کاربردی و مهندسی‌شده با دقت تبدیل می‌کند. برخلاف روش‌های سنتی کار با فلز، این تکنیک شکل‌دهی سرد به جای گرما به فشار زیادی متکی است تا مواد را شکل دهد. در اینجا نگاهی عمیق به اصول، فرآیندها و ماشین‌آلات پشت این سنگ بنای تولید مدرن می‌اندازیم.

مهرزنی ورق فلزی یک فرآیند تولید است که در آن ورق‌های فلزی مسطح بین قالب‌های تخصصی قرار می‌گیرند و تحت فشار زیاد قرار می‌گیرند و باعث می‌شود مواد از هم جدا شوند یا به شکل‌های از پیش تعیین‌شده تغییر شکل دهند. این روش به سه عنصر اصلی متکی است: خود ورق فلزی، قالب‌های مهندسی‌شده با دقت و یک پرس مهرزنی. در حالی که ظاهراً ساده است، تولید قطعات بی‌عیب و نقص اغلب به عملیات‌های متعدد و با دقت کنترل‌شده نیاز دارد.

متداول‌ترین تکنیک‌های مهرزنی عبارتند از:

• شکل‌دهی: این دسته گسترده شامل فرآیندهایی است که ورق‌های فلزی را بدون برش تغییر شکل می‌دهند. تکنیک‌هایی مانند خم کردن، کشش و لبه‌دار کردن به تدریج مواد اولیه مسطح را به هندسه‌های پیچیده تغییر شکل می‌دهند.
• برش: عملیات برش اساسی که در آن یک پرس یک شکل دلخواه را از ورق فلزی پانچ می‌کند. قسمت حذف شده (خالی) ممکن است به عنوان یک قطعه تمام شده عمل کند یا تحت پردازش بیشتر قرار گیرد.
• کشیدن: یک روش پیچیده برای ایجاد اشکال توخالی و سه‌بعدی مانند فنجان یا محفظه. فلز تحت کشش کنترل‌شده به داخل حفره‌های قالب جریان می‌یابد و نیاز به مدیریت دقیق سرعت، روان‌کاری و کرنش مواد برای جلوگیری از پارگی دارد. کاربردهای رایج شامل لوازم آشپزخانه و تشتک روغن خودرو است.
• سوراخ کردن: مشابه برش اما معکوس—هدف ایجاد سوراخ یا برش در ورق است در حالی که مواد پانچ شده به ضایعات تبدیل می‌شوند. به آن به عنوان تفاوت بین نگه داشتن خمیر کوکی با سوراخ‌ها در مقابل نگه داشتن برش‌های کوکی فکر کنید.

قالب‌ها ابزارهای دقیقی هستند که مهرزنی را ممکن می‌سازند. این اجزای سفارشی که در داخل پرس‌ها نصب می‌شوند، عملیات برش، شکل‌دهی و فرم‌دهی را با دقت در سطح میکرون انجام می‌دهند. نوع قالب انتخاب شده مستقیماً بر راندمان تولید و پیچیدگی قطعه تأثیر می‌گذارد:

• قالب‌های مرکب: این ابزارهای چند منظوره چندین عملیات برش را در یک ضربه پرس انجام می‌دهند که برای تولید سریع قطعات مسطح پیچیده ایده‌آل هستند.
• قالب‌های پیشرونده: مجموعه‌ای از ایستگاه‌ها به طور متوالی نوارهای فلزی را در حین تغذیه از طریق پرس پردازش می‌کنند. قطعات تا جداسازی نهایی متصل می‌مانند و تولید مداوم با حجم بالا را امکان‌پذیر می‌کنند.
• قالب‌های ترکیبی: ابزارهای همه‌کاره‌ای که عملیات برش و شکل‌دهی را در یک چرخه ادغام می‌کنند، مناسب برای قطعاتی که به فرآیندهای ترکیبی مانند خم کردن و پانچ نیاز دارند.

پرس نیرویی را فراهم می‌کند که فرآیند مهرزنی را هدایت می‌کند. سه نوع اصلی بر کاربردهای صنعتی غالب هستند:

• پرس‌های مکانیکی: این ماشین‌های پرسرعت از انرژی فلایویل و اتصالات مکانیکی برای ارائه 20 تا 6000 تن نیرو استفاده می‌کنند. بهترین گزینه برای تولید انبوه قطعات ساده‌تر مانند سخت‌افزار و قطعات خودرو.
• پرس‌های هیدرولیکی: این پرس‌ها که کندتر اما همه‌کاره‌تر هستند، طول ضربه و کنترل فشار قابل تنظیم را برای هندسه‌های عمیق کشیده یا پیچیده که به جریان مواد بیشتری نیاز دارند، ارائه می‌دهند.
• پرس‌های سروو: این سیستم‌های پیشرفته با ترکیب سرعت و دقت، کنترل برنامه‌پذیر را بر حرکت اسلاید فراهم می‌کنند و شکل‌دهی بهینه را برای کاربردهای تخصصی امکان‌پذیر می‌کنند.

با افزایش فزاینده تقاضای تولید، درک این اصول اساسی مهرزنی برای مهندسان، طراحان و متخصصان تدارکات در سراسر صنایع ضروری می‌شود. این فناوری همچنان در حال تکامل است و توسط پیشرفت‌ها در علم مواد، اتوماسیون و مهندسی دقیق هدایت می‌شود.