هیدروفرمینگ و فرآیند تولید قطعه در آن

در سال ۱۹۸۰ میلادی توسعه صنعتی هیدروفرمینگ آغاز شد، هیدروفرمینگ یکی از فرآیندهای شکل دهی به فلزات میباشد.

در ادامه به معرفی هیدروفرمینگ به همراه مزایا و معایب آن همچنین فرآیند هیدروفرمینگ لوله و ورق میپردازیم بنابراین تا پایان این مقاله با مجموعه ی آهن ملل همراه باشید.

هیدروفرمینگ چیست؟

همانگونه که ذکر کردیم هیدروفرمینگ یکی از فرآیندهای شکل دهی به فلزات میباشد.

برای فرم دهی اشکال در روش هیدروفرمینگ ابتدا داخل قالب مواد اولیه ریخته شده سپس مایع بعد از بسته شدن قالب به داخل قالب با فشار قوی تزریق و شکل قالب را به مواد درون خود میدهد.

در نهایت پس از باز شدن قالب و بعد از تخلیه مایع، قطعه از داخل قالب خارج میشود.

مزایای استفاده از روش هیدروفرمینگ

• کاهش مراحل تولید
• کاهش زمان تولید
• کاهش هزینه­ های تولید
• کاهش سایش ابزار مصرفی
• کاهش تجهیزات متعدد برای تولید قطعات
• کاهش خرابی قالب و افزایش طول عمر قالب
• کاهش وزن قطعات تولید شده که همان بهینه سازی به شمار میرود.
• حذف فرایند جوشکاری در تولید قطعات حساس
• حذف آلودگی صوتی در محیط کار
• عدم نیاز به قالب­ های متعدد

معایب استفاده از روش هیدروفرمینگ

عیب روش هیدروفرمینگ مانند دیگر روش های فرم دهی، شکل دهی فلزات میباشد در این فرآیند موانع و محدودیت هایی وجود دارد که سبب ایجاد عیوبی در قطعه شکل داده شده میشود.

این فرآیند بسته به نوع محدودیت هایی که دارد میتوان عیوب موجود در آن را در ۳ گروه دسته بندی کرد:

• پارگی یا ترکیدگی

اگر فشار داخلی سیال نسبت به تغذیه محوری بسیار بالا باشد که جابجایی محوری فرصت جبران کاهش ضخامت را نداشته باشد پدیده ی پارگی یا ترکیدگی رخ میدهد.

همچنین هرگاه در ناحیه ای از پوسته یک ناپایداری موضعی بر اثر نیروی کششی به وجود آید یک تغییر شکل موضعی در آن ناحیه ایجاد شده که منجر به نازک شدن جداره و در نهایت پارگی رخ میدهد.

• چروکیدگی

چروکیدگی زمانی اتفاق میفتد که قطعه تحت تنش فشاری محوری قرار گرفته و سبب ایجاد یک قطعه معیوب شود همچنین وقوع پدیده ی چروکیدگی بستگی به شکل هندسی قطعه اولیه دارد.

• کمانش

پدیده کمانش دقیقا همانند چروکیدگی زمانی اتفاق میفتد که قطعه تحت تنش فشاری محوری قرار گرفته و سبب ایجاد یک قطعه معیوب شود همچنین وقوع پدیده ی کمانش بستگی به شکل هندسی قطعه اولیه دارد.

این عیوب و ناپایداری های ذکر شده زمانی رخ میدهد که نتوان بین نیروهای داخلی و خارجی تعادل برقرار کرد یا هنگامیکه تنش و کرنش در یک جز به مقدار بحرانی خود برسد.

کاربرد هیدروفرمینگ

در صنایع خودروسازی از هیدروفرمینگ برای ساخت قطعاتی چون

• برخی از قسمت های بدنه و قسمت های رادیاتور
• شاسی خودروهای اسپرت
• اکسل
• سیستم اگزوز
• فریم

مورد استفاده قرار میگیرد.

طبق بررسی مهندسین متخصص شاسی تولید شده از روش هیدروفرمینگ از نظر وزنی ۳۶% سبک ‌تر، همچنین استحکام پیچشی آن ۱.۵ برابر بیشتر از شاسی های تولید شده به روش مونوکوک میباشد.

مجموعه آهن ملل مناسب تربن قیمت قوطی و پروفیل کارخانه ها و برندهای مختلف را به مشتریان عزیز ارائه می کند.

فرآیند تولید قطعه در روش هیدروفرمینگ

مواد اولیه در ابتدا با ابعاد موردنیاز بریده شده سپس در قالب در محل از قبل تعیین شده جایگذاری میشود.

طرف دیگر قالب در واقع نگهدارنده مواد اولیه میباشد که روی ورق با پروفیل نشسته سپس عمل تزریق انجام میشود.

سپس قالب بسته شده و مایعی با دبی و فشار زیاد به فضای قالب اما کنترل شده تزریق میشود و محصول ما مثل ورق یا پروفیل به دیواره طرف دیگر قالب فشرده و شکل قالب را به آن می­ دهد.

برای به وجود آوردن فشار زیاد در این دستگاه از دو مایع روغن و آب استفاده میشود،به علت فراوانی و ارزان بودن روغن و آب مایع، روغن تامین کننده نیروی کاری و آب مایع عمل کننده فرآیند بوده همچنین سیستم عملکرد این دو مشابه سرنگ میباشد.

پدیده هیدروفرمینگ به طور کل به دو دسته ی

• هیدروفرمینگ لوله ای

از هیدروفرمینگ لوله ای بیشتر در تولید قطعاتی مانند سه­راهی­ ها، اتصالات و… استفاده می­ شود.

• هیدروفرمینگ ورقی

هیدروفرمینگ ورقی بیشتر شبیه کشش عمیق است تنها تفاوت آنها، در کشش ورق لازم است محصول بعد از چندین مرحله به فرم مورد نظر برسد.

در هیدروفرمینگ ورقی مواد اولیه بیشتر برای تولید قطعات بدنه و شاسی و غیره استفاده میشود.