معرفی انواع ورق سرد + نحوه تولید، ویژگی ها و کاربرد

شاید برای شما هم این سوال به وجود آمده باشد که چرا به نوعی از ورق، ورق سرد می گویند؟ در واقع، اسم ورق سرد به فرآیند تولید این نوع ورق ها اشاره دارد. به طور کلی، فرآیند تولید ورق های فلزی به دو دسته نورد گرم و نورد سرد تقسیم می شود. بخش عمده فرآیند نورد سرد با غلتک های چهارطبقه و خوشه ای یا اقماری انجام می شود. محصولاتی که به این روش تولید می شوند، نسبت به روش نورد گرم از استحکام بیشتری برخوردارند. علاوه بر روش تولید، ورق های سرد، ویژگی های منحصر به فردی دارند و از نظر قیمت و کاربرد با ورق های نورد گرم متفاوتند. با این مقاله از دانشنامه آهن ملل همراه باشید تا با انواع ورق سرد، مزایا، ویژگی ها و کاربرد آن ها آشنا شوید.

آهن ملل		ویژگی های محصول
۱	نام محصول	ورق سرد (Cold–reduced carbon steel sheet)
۲	انواع بر اساس گرید	St12 – st13 – st14 – st44 – dt37 – EK4 – EK2
۳	انواع محصول بر اساس محصول نهایی	ورق روغنی – ورق گالوانیزه – ورق گالوانیزه رنگی– ورق قلع اندود
۴	ضخامت	۰.۳۶ تا ۳ میلی متر
۵	عرض	۱۰۰ و ۱۲۵ سانتی متر (قابل تولید از ۶۰۰ میلی متر)
۶	نحوه تولید	فرآیند نورد سرد

ورق سرد چیست؟

ورق سرد، به ورقی گفته می شود که طی فرآیند نورد سرد تولید می شود. این فرآیند، بعد از نورد گرم شمش فولادی انجام می شود. یعنی بعد از این که شمش فولادی طی نورد گرم به ورقی ضخیم تبدیل شد، برای کاهش ضخامت وارد مرحله نورد سرد می شود. در نورد سرد، ضخامت ورق فولادی تحت فشار بالا کاهش می یابد و تقویت فولاد بدون استفاده از حرارت انجام می شود.

در ادامه، تعریف ورق سرد طبق استاندارد ملی ایران را مشاهده می کنید.

تعریف ورق سرد طبق استاندارد ملی ایران شماره ۵۷۲۳

«ورق فولادی سردنوردیده، محصولی است که از نورد سرد ورقِ فولادی گرم نوردیده پوسته زدایی شده پس از کاهش ضخامت و بازپخت، به منظور تبلور مجدد آن به دست می آید.»

همچنین در این استاندارد آمده است؛ بعد از تولید ورق سرد، برای جلوگیری از زنگ زدگی ورق، معمولا یک پوشش روغن روی آن اعمال می شود. استفاده از این روغن به عنوان روانساز در شکل دهی یا کشش به کار نمی رود، بلکه باید به راحتی با شوینده های معمولی قابل زدودن باشد. البته در صورت درخواست، می توان محصول را به صورت روغن نزده نیز عرضه کرد که در این حالت، در صورت بروز زنگ زدگی، تولیدکننده مسئولیتی نخواهد داشت.

در حالت کلی می توان فرآیند نورد را به دو دسته نورد سرد و گرم تقسیم کرد. در مورد نورد سرد می توان گفت محصولاتی که به این روش تولید می شوند دارای پرداخت سطح خوب و ابعاد دقیقی هستند. در ورق های نورد گرم نیز رنگ محصول به دلیل پوشیده بودن سطح ورق از اکسید یا پوسته های اکسیدی حاصل از فرآیند نورد گرم، مات می شود. علاوه بر فرآیند تولید، انواع ورق را می توان از نظر شکل ظاهری، کاربرد و جنس آن نیز دسته بند کرد. توصیه می کنیم برای آشنایی بیشتر با انواع ورق، مقاله زیر را مطالعه نمایید.

انواع ورق سرد در بازار

انواع ورق سرد را می توان از نظر آلیاژ یا گرید فولاد به کار رفته در تولید ورق و همچنین محصول نهایی عرضه شده در بازار، به دو صورت زیر دسته بندی کرد:

انواع ورق سرد بر اساس آلیاژ (گرید)

ورق سرد، بسته به نوع آلیاژ به کار رفته در آن به صورت زیر در بازار شناخته می شود: (این دسته بندی بر اساس استاندارد جهانی DIN 1623 انجام شده است.)

• St12: ورق سرد برای کشش معمولی
• St13: ورق سرد کشش عمیق
• St14: ورق سرد کشش فوق عمیق
• St37 ، St44: ورق سرد کاربردهای عمومی و ساختمانی
• EK2، EK4: ورق سرد مناسب لعاب کاری

همچنین، استاندارد ملی ایران به شماره ۵۷۲۳، انواع ورق سرد را به ۵ دسته و به صورت زیر تقسیم بندی می کند:

• ورق سرد ۱: کیفیت معمولی
• ورق سرد ۲: کیفیت کششی
• ورق سرد ۳: کیفیت کشش عمیق
• ورق سرد ۴: کیفیت کشش عمیق آرام شده با آلومینیوم
• ورق سرد ۵: کیفیت کشش بسیار عمیق

انواع ورق سرد بر اساس محصول نهایی عرضه شده در بازار

هر دو نوع ورق سرد و ورق روغنی (ورق سردی که همراه روغن محافظ عرضه می شود)، به عنوان محصول نهایی قابل استفاده هستند و کاربرد بسیاری در صنایع مختلف دارند. اما با این حال، از ورق سرد برای تولید دیگر ورق های فولادی، به خصوص ورق های پوشش دار استفاده می شود. به همین دلیل می توان انواع ورق سرد را به دو دسته روغنی یا پوشش دار به صورت زیر معرفی کرد:

انواع ورق های سرد به صورت زیر می باشند:

۱- ورق روغنی

همانطور که گفتیم، ورق روغنی همان ورق سردی است که روی آن روغن کاری شده است. علت این نام گذاری را می توان شکل ظاهری این ورق دانست که آن را از سایر ورق ها متمایز می کند و به واسطه روغن کاری، سطح براقی دارد.

این دسته از ورق ها با استفاده از تکنولوژی نورد سرد تولید می شوند و به دلیل حفاظت و جلوگیری از زنگ زدگی از روغن به عنوان محافظ استفاده می شود. این کار باعث می شود که به مرور زمان از زنگ زدگی این محصول جلوگیری شود.

۲- ورق های سرد پوشش دار

بخشی از ورق های سرد در مرحله نهایی تولید، وارد خطوط دیگر می شوند و از آن ها ورق های سرد پوشش دار تولید می گردد. انواع ورق های سرد پوشش دار به صورت زیر می باشند:

۱-۲-  ورق گالوانیزه

ورق سرد، پایه تولید ورق گالوانیزه است. با استفاده از روش های مختلف پوشش دهی، روی ورق، پوشش گالوانیزه اضافه می شود.

پوشش گالوانیزه، پوششی از فلز روی بوده که از خوردگی ورق جلوگیری می کند. ورق گالوانیزه در صنعت از ضخامت ۰.۳ تا ۳ میلی متر در کارخانجاتی از جمله فولاد مبارکه اصفهان به تولید می رسد.

۲-۲- ورق گالوانیزه رنگی

پایه تولید ورق رنگی، ورق گالوانیزه است. برای تولید این نوع ورق با استفاده از تکنولوژی های مختلف، رنگ های متنوعی به صورت پیش رنگ کوره ای به آن افزوده می شود. استفاده عمده این نوع از ورق ها در سقف شیروانی، خودروسازی، یخچال سازی و نمای خارجی ساختمان ها می باشد.

۲-۳- ورق قلع اندود

برای پوشش دهی قلع، ورق سرد را با عبور از کوره مافل تا درجه حرارت بالاتر از نقطه ذوبِ قلع داغ می کنند، سپس ورق به سرعت وارد حوضچه ای سرد می گردد که علاوه بر چسبندگی قلع، باعث درخشندگی سطح ورق قلع اندود نیز می شود.

ورق قلع اندود، بیشتر در بدنه قوطی های مختلف (قوطی روغن، قوطی اسپری)، جلد باتری، فیلتر روغن، ظروف رنگ و … استفاده می شود.

ابعاد ورق های سرد موجود در بازار

طبق استاندارد ملی ایران، ابعاد استاندارد ورق سرد در ضخامت های ۰.۳۶ تا ۳ میلی متر و عرض ۶۰۰ میلی متر و بیشتر، به صورت رول و شیت قابل تولید است. اما ابعاد پرکاربرد این نوع ورق در بازار، محدوده کمتری را شامل می شود. در حالت کلی می توان گفت که سایزهای پرکاربرد برای این محصولات، عرض ۱۰۰ و ۱۲۵ سانتی متر و ضخامت ۰.۳ تا ۳ میلی متر به صورت زیر می باشد:

ردیف	طول (میلیمتر)	عرض (میلیمتر)	ضخامت (میلیمتر)	وزن (کیلوگرم)
۱	۲۰۰۰	۱۰۰۰	۵۰	۸
۲	۲۰۰۰	۱۰۰۰	۶۰	۹.۶
۳	۲۰۰۰	۱۰۰۰	۷۰	۱۱.۲
۴	۲۰۰۰	۱۰۰۰	۸۰	۱۲.۸
۵	۲۰۰۰	۱۰۰۰	۱۰۰	۱۶
۶	۲۰۰۰	۱۰۰۰	۱۲۵	۲۰
۷	۲۰۰۰	۱۰۰۰	۱۵۰	۲۴
۸	۲۰۰۰	۱۰۰۰	۲۰۰	۳۲
۹	۲۵۰۰	۱۲۵۰	۵۰	۱۲.۵
۱۰	۲۵۰۰	۱۲۵۰	۶۰	۱۵
۱۱	۲۵۰۰	۱۲۵۰	۷۰	۱۷.۵
۱۲	۲۵۰۰	۱۲۵۰	۸۰	۲۰
۱۳	۲۵۰۰	۱۲۵۰	۱۰۰	۲۵

ترکیب شیمایی انواع ورق سرد

ترکیب شیمایی مذاب یا همان فلزات به کار رفته در انواع ورق های سرد، به صورت زیر می باشد:

گرید	کربن	منگنز	سیلیسیم	فسفر	گوگرد
ST12	۱.۰	۰.۵	۰.۰۱	۰.۰۳۵	۰.۰۳۵
ST13	۰.۰۸	۰.۴۵	۰.۰۱	۰.۰۳۵	۰.۰۳۵
ST14	۰.۰۴	۰.۲۱	۰.۰۱	۰.۰۰۷	۰.۰۰۷

جدول ترکیب شیمیایی ورق سرد بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره ۵۷۲۳ نیز به صورت زیر می باشد:

مزیت های ورق سرد

مهمترین مزیت این نوع از ورق ها مقاومت بالای آن ها در برابر فشار است. بسیاری از مهندسان و طراحان برای ساخت و طراحی سازه با متریال کمتر و مقاومت بالا از این محصولات استفاده می کنند؛ علاوه بر مقاومت بالا، تنوع رنگ و سایز هم از دیگر مزایای ورق سرد است. چنین مزیت هایی باعث شده که این نوع ورق در صنعت های مختلفی (مثل خودروسازی) قابل استفاده باشد. در ادامه، مزایای منحصر به فرد ورق سرد را مشاهده می کنید.

• استحکام و سختی زیاد
• انعطاف پذیری و شکل پذیری بالا
• جذابیت و زیبایی بالا

پیش از این اشاره کردیم ورق هایی مانند ورق روغنی و ورق گالوانیزه نیز از جمله ورق های سرد محسوب می شوند. به همین دلیل، مزیت این ورق ها نیز مشمول ورق سرد می گردد. برای مطالعه بیشتر در مورد ورق روغنی و ورق گالوانیزه و همچنین مزایای آنها به لینک های زیر مراجعه نمایید.

ویژگی های ورق سرد

از جمله ویژگی های انواع ورق نورد سرد، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ظاهری شفاف و صیقلی
• رنگ پذیری بالای ورق
• قابلیت خمش و برش مطلوب
• ابعاد محدودتر نسبت به ورق گرم

کاربرد ورق سرد

به دلیل کیفیت ظاهری بالا، از ورق سرد بیشتر در مصارفی استفاده می شود که زیبایی ظاهری اهمیت دارد؛ مانند صنعت خودروسازی، مبلمان اداری، لوازم خانگی، ساخت انواع قفسه، ساخت پنل‌ های غیرقابل انعطاف و مصالح ساختمانی؛ اما به طور کلی، کاربردهای ورق سرد یا همان ورق روغنی (ورق سردی که همراه با روغن محافظ عرضه می شود) را می توان به صورت زیر بیان کرد:

• صنعت ساختمان سازی: برای ساخت لوله های فلزی درها و ابزارآلات
• صنعت خودرو سازی: گاردریل، اگزوز سازی، قطعات خودرو، تابلوهای راهنمایی رانندگی و …
• لوازم خانگی: کابینت آشپزخانه، بدنه یخچال، کولر، آبگرمکن
• تاسیسات: سینی کابل، مخازن، هواسازها، بدنه بخاری
• الکترونیک و برق: تابلو برق، ترانسفورماتور، پریز و …
• لوله و پروفیل: انواع لوله های درزدار، لوله های بدون درز، لوله مبلی و …
• صنعت غذا: درب قوطی کنسرو آسان بازشو، بدنه قوطی، جعبه های تزئینی فلزی
• ساخت مخازن: انواع مخازن ذخیره سازی مواد شیمایی

 

فرآیند نورد سرد

با این که ورق تولیدشده از فرآیند نورد گرم می تواند به عنوان محصول نهایی به بازار عرضه شود، اما از این محصول نمی توان در صنایعی مانند اتومبیل سازی، صنایع خانگی و غیره استفاده کرد. به همین دلیل، نیاز است که روی ورق خروجی از واحد، نورد گرم عملیاتی انجام شود (عملیات نورد سرد) تا قابل استفاده در صنایع مذکور گردد. در همین راستا ورق های حاصل از نورد گرم، پس از شسته شدن در اسید، وارد فرآیند نورد سرد شده و با عبور از چند قفسه چهارغلتکی، ضخامتشان کاهش پیدا می کند. کاهش ضخامت ورق در نورد سرد به وسیله یک یا چند قفسه نورد رفت و برگشتی و یا چند قفسه نورد تاندم یا سلسله ای صورت می گیرد.

هر قفسه نورد، شامل یک چارچوب فولادی است که یاتاقان‌ های غلتک‌ ها در آن جای گرفته است و نیروی واردشده به یاتاقان‌ ها را تحمل می کند که حاصل نیروی نورد است. به منظور کاهش نیرو و توان، افزایش دقت و یکنواختی ضخامت ورق‌های نازک، از قفسه های چهارغلتکه استفاده می شود.

این قفسه ها شامل غلتک های کاری و پشتیبان است. غلتک های کاری با قطر کمتر به صورت مستقیم با ورق در تماس هستند و غلتک های پشتیبان با قطر بزرگ تر به منظور جلوگیری از انحراف غلتک های کاری و خمش آن ها استفاده می شوند.

توصیه می کنیم برای مطالعه مراحل دقیق تولید ورق سرد، وارد لینک زیر شوید.

خط نورد سرد پیوسته فولاد مبارکه

شرکت فولاد مبارکه اصفهان، یکی از بزرگترین تولیدکنندگان انواع ورق، از جمله ورق سرد در کشور است؛ به همین دلیل، در ادامه به بررسی مختصر نحوه تولید ورق سرد در این کارخانه می پردازیم.

واحد نورد سرد فولاد مبارکه، از چند خط مجزا تشکیل شده است که مهم ترین آن ها شامل خط اسیدشویی، واحد نورد پنج قفسه ای، واحد نورد دو قفسه ای، واحد شست و شوی الکترولیتی و واحد تمپر میل می باشد.

از آنجایی که در طول سال های متمادی با توجه به پشرفت کشور، تقاضا برای محصولات نورد بیشتر شده است، مدیران اجرایی فولاد مبارکه تصمیم به گسترش واحد نورد سرد پنج قفسه ای این مجتمع گرفتند. زیرا در خط قبلی، زمان زیادی برای آماده سازی کلاف به هدر می رفت که با از بین بردن این زمان، امکان افزایش تولید فراهم می شد.

به همین منظور، باید زمان مرده در تولید حذف می شد و نهایت استفاده از زمان برای نورد انجام می گرفت. پس از انجام مشورت های لازم با شرکت طراح، طرحی ارائه شد که بر اساس آن، یک سیستم تغذیه در ورودی نورد در نظر گرفته شده بود که بتواند با پیوسته کردن ورق، عمل نورد به صورت مداوم انجام گیرد.

برای افزایش تولید، به طور مستمر ورق باید وارد خط شود و با توجه به این که حداکثر سرعت نورد، سرعت خاصی است، باید یک سیستم کلاف باز کن با سرعت بیشتری از سرعت نورد تعبیه شود تا با سرعت بالاتری حلقه تغذیه را پُر نماید. در نهایت، زمانی که حلقه تخلیه می شود، در قسمت ورودی باید کلاف های بعدی به هم جوش داده شوند. در مرحله بعد، یک حلقه برای ذخیره ورق تعبیه شده است. در نهایت نیز ورق، وارد قفسه های نورد می شود و در انتها توسط کلاف جمع کن، ورق به صورت رول یا کویل پیچیده می شود.

از جمله مهم ترین مزایای این تغییر، از بین بردن زمان های مرده خط تولید بود؛ اما تغییر فوق، معایبی مانند افزایش زمان انتقال کویل روی کلاف بازکن، به طور صحیح نورد نشدنِ ابتدا و انتهای ورق، توقف و حرکت سیستم نورد و … را در بر داشت که در نهایت، منجر به توسعه خط و افتتاح واحد نورد ۵ قفسه به صورت پیوسته گردید.

روش بسته بندی ورق نورد سرد

طبق استاندارد ملی ایران، بسته بندی ورق های نورد سرد باید حداقل شرایط زیر را داشته باشند:

بسته بندی کلاف ورق سرد: کلاف سرد باید با حداقل سه تسمه شعاعی با نبشی محافظ در لبه ها و یک تسمه محیطی، بسته بندی گردد.

بسته بندی شیت ورق سرد: برای بسته های ورق سرد به صورت شیت یا برگه تا طول ۴ متر، باید از حداقل دو تسمه طولی و دو تسمه عرضی در دو طرف (با بنشی محافظ در لبه ها) استفاده شود.

قیمت و خرید ورق سرد

همانطور که گفتیم، ورق نورد سرد هم به صورت روغن زده و هم روغن نزده قابل عرضه به بازار است. از آنجایی که ورق سرد روغن زده (با نام ورق روغنی) کاربرد بیشتری دارد، از این رو بیشترین عرضه در بازار نیز به صورت ورق روغنی است. قیمت ورق روغنی یا قیمت ورق سرد نیز بر اساس برند و کارخانه تولیدکننده، ابعاد و ویژگی های ورق، متفاوت است. همچنین، نوسانات ارز و قیمت جهانی فولاد نیز از جمله موارد تاثیرگذار بر قیمت روز ورق سرد می باشد. اگر قصد خرید این ورق را دارید حتما راهنمای خرید ورق روغنی را مطالعه کنید.

 در لینک زیر نیز می توانید قیمت ورق روغنی و نوسان قیمتی آن را مشاهده کنید که به صورت روزانه آپدیت می شود.

به طور کلی، مهم ترین پارامترهای تاثیرگذار بر قیمت ورق، چه ورق سرد و چه ورق گرم، وزن ورق است. علاوه بر وزن ورق، ضخامت و ابعاد، گرید یا آلیاژ، کارخانه تولیدکننده و کاربرد ورق نیز روی قیمت نهایی ورق تاثیر گذار است. سایر عوامل تاثیرگذار بر قیمت روز ورق نیز شامل قیمت جهانی فولاد، نوسان ارز و دلار و میزان عرضه و تقاضا هست. به همین دلیل برای تهیه هر نوع ورق، لازم است قیمت آن را از قبل بررسی کرده و سپس اقدام به خرید نمایید. در لینک زیر می توانید قیمت روز ورق فولادی را در انواع مختلف مشاهده بفرمایید.

تفاوت ورق گرم و سرد

تفاوت اصلی ورق نورد سرد و ورق نورد گرم در فرآیند تولیدشان است. در واقع اینگونه می توان گفت که مراحل اولیه تولید ورق نورد سرد و گرم کاملا مشابه است و هر دو ورق، مراحل اولیه نورد مشابهی دارند که در آن از دمای بالا برای تغییر شکل شمش استفاده می شود.

اما تفاوت اینجاست که ورق نورد گرم بعد از طی مرحله اولیه، زمانی که به ضخامت مورد نظر می رسد، مستقیما به صورت کویل یا شیت در آمده و آماده عرضه به بازار می شود؛ اما ورق نورد سرد، پس از طی مراحل اولیه و خروج از واحد نورد گرم، مستقیما وارد واحد اسیدشویی می شود و در مراحل بعد، عملیات نورد سرد روی آن انجام می شود. در واقع این نوع ورق با استفاده از فرآیند نورد سرد به ضخامت مورد نظر رسیده و تبدیل به کویل و شیت می شود.

علاوه بر تفاوت ورق گرم و ورق سرد از نظر روش تولید، تفاوت این دو ورق از نظر ابعاد، کاربرد و دیگر پارامترها را می توانید در مقاله زیر مطالعه نمایید.

جمع بندی

ورق سرد به ورق هایی گفته می شود که به روش نورد سرد تولید می شوند. روش نورد سرد نسبت به روش نورد گرم از استحکام بیشتری برخوردار است. یکی دیگر از مزیت های این نوع از ورق ها تنوع رنگی و سایزهای مختلف آن است. همین مزیت ها باعث شده که در صنعت های مختلفی، مانند خودروسازی، مبلمان اداری، لوازم خانگی، ساخت انواع قفسه و غیره از آن استفاده شود.

بعد از تولید ورق به روش نورد سرد، فرآیندهایی روی آن صورت می گیرد و نهایتا انواع ورق سرد (شامل ورق روغنی، ورق گالولانیزه، ورق رنگی و ورق قلع اندود) به وجود می آید.

سوالات متداول