فرایند تولید تیرآهن چه مراحلی دارد؟
تولید تیرآهن مراحل مختلفی دارد و تیرآهن نورد‌های متفاوتی را برای ساخت خود تجربه می‌کند. نورد، فرایندی که به کمک آن فلز موجود، تا دمای نرم شوندگی خود ادامه پیدا می‌کند.
بنابراین در میان غلطک‌ها از خود عبور داده می‌شود. با عبور از میان غلطک، شکل خروجی، تحت فشار قرار داده می‌شود. انواع روش‌های ساخت تیرآهن وجود دارد، به طور مثال، برای ساخت تیرآهن با مقطع اچ، ابتدا باید فولاد خام آن را در کوره گرم کرد. بعد از گرم شدن فولاد در کوره، غلتک از روی نورد اولیه عبور می‌کند. البته از غلتک به شکل نورد میانی استفاده می‌شود. غلتک‌های کاربردی برای ساخت تیرآهن، از نوع غلتک میانی، افقی، لبه دهنده و نهایی می‌باشند. بنابراین برای ساخت تیرآهن، فولاد خام بعد از کوره، باید از میان تمامی غلتک‌های زیر عبور کند.
نقش غلتک افقی برای تولید تیرآهن، برای کم شدن میزان لبه‌ها و همین طور بالا بردن ضخامت برای باله آن است. باله تیرآهن، در نورد اصلی و عرض لبه، توسط غلتک افقی شکل می‌گیرد. انتخاب بهترین روش تولید بر روی کیفیت و در نهایت قیمت تیر آهن تاثیر می‌گذارد.
تیرآهن هاش و ارتفاع آن چگونه است؟
تیرآهن هاش، دارای ارتفاع داخلی مشخص کننده‌ای است. البته ایجاد این ارتفاع، توسط غلتک نورد افقی مشخص می‌شود. عرض یا عمق ایجاد شده برای باله نیز توسط کالیبر نورد به وجود می‌آید. البته اندازه درونی برای ساخت تیرآهن اچ، متغیر نیست. البته برای متغیر ساختن اندازه در ساختار تیرآهن، در صورت نیاز و ابتدا باید ارتفاع داخلی و همین طور عرض باله را برای نورد افقی متغیر ساخت.
تاثیر نورد گرم در تولید تیرآهن
برای نورد گرم در ساخت تیرآهن‌هاش، به خاطر وجود تنش داخلی، با توجه به اختلاف دما است. خمیدگی ایجاد شده در جان، به دلیل اختلاف دما شکل می‌گیرد. البته در برخی از موارد، خمیدگی ایجاد شده برای تغییر در انتقال دما است. برای برطرف کردن این مسئله، بسیاری از صاحب نظران در رابطه با تیرآهن، توصیه به استفاده از فناوری‌های نوین را داشته‌اند.
در فناوری‌های عصر حاضر، خمیدگی‌های موجود برای تیرآهن ایجاد نمی‌شود. بنابراین ارتفاع به دست آمده برای جان نیز، به شکل آزاد تنظیم می‌گردد. میزان کنترل، برای دمای نورد، منجر به ساخت تیرآهن با ضخامت بیشتر شده است.
تولید تیرآهن با فناوری‌های نوین نورد
برای به دست آوردن ارتفاع قابل توجه، در رابطه با تیرآهن، از غلتک‌های مورب استفاده می‌شود. به کمک غلتک مورب، با یک بار عبور دادن تیرآهن، از نورد، میزان ارتفاع جان، تنظیم می‌شود. در شیوه نورد به شکل مورب، ابتدا باید چهار نورد را در قسمت‌های متفاوت در نظر داشت که شامل:
- نورد چپ
- راست
- بالا
- پایین
لبه‌های ایجاد شده برای جان، باید از قسمت مرکزی، ضخامت بیشتری را به خود اختصاص می‌دهد. بنابراین برای بالا بردن میزان ارتفاع داخلی جان تیرآهن، یک زاویه مشخص بین نورد چپ و راست شکل می‌گیرد. یکی از جریان‌های ایجاد شده برای تولید تیر در زمان نورد کردن آن، بروز رفتار‌های ناپایدار در ساختار تیرآهن است.
بروز این رفتار، در سه بخش به شکل جداگانه انجام می‌شود. اولین مرحله برای بخش ورودی نورد، با این که میزان کم شدن ضخامت در جان تیرآهن اعمال نشده، اما غلتک نورد با باله تماس پیدا می‌کند. با تماس غلتک نورد با باله تیرآهن، کل ساختار جان تیرآهن تحت تاثیر قرار داده می‌شوند.
عرض دادن به جان تیرآهن، منجر به نورد و بالا بردن ارتفاع داخلی آن است. بخش سوم، در زمان خروج، با توجه به این که میزان نورد کاهش یافته، اما نبرد برای قسمت داخلی باله وجود دارد. به این شکل، گسترش داخلی برای ارتفاع جان تیرآهن، بسیار موثر است. بنابراین ارتفاع، به دست آمده برای قسمت داخلی، به کمک شیوه، نورد انحرافی، انجام می‌شود. نورد انحرافی، همان کشش جان، می‌باشد.
روش غلتک مورب
در این روش، در برابر شیوه‌های دیگر برای ساخت تیر، اندازه‌ها به شکل دلخواه تنظیم می‌شوند. شیوه غلتک نورد مورب، برتری بیشتری نسبت به نورد‌های دیگر دارد. از مزیت‌هایی که برای این روش از نورد وجود دارد شامل موارد زیر است:
- امکان تولید کردن محصول مورد نظر
- پایدار بودن محصول
- دقیق بودن ابعاد آن
- قابلیت فشرده سازی در این نوع غلتک
- تاثیر نورد افقی بر روی آن
برای پایان دادن به نورد‌ها و ایجاد آن بر روی ساختار تیرآهن، ابتدا باید طول تیرآهن را در بازه زمانی کوتاه تنظیم کرد. برای تنظیم ارتفاع بخش داخلی، جان، با توجه به طول غلتک به شکل افقی، تنظیم می‌شود.
به کار بردن غلتک‌های افقی، تنها به دلیل این که این گیره‌ها در غلتک بسیار مقاوم نصب شده‌اند. به این شکل، نورد افقی، قابلیت تنظیم برای طول غلتک و همین طور بالا بردن میزان خمش برای نورد را دارد. غلتک جدا شده برای تنظیم کردن غلتک به پوسته میانی اتصال پیدا می‌کند. پوسته میانی، برای متصل شدن آن بر روی یاتاقان به شکل رانشی در قسمت خارجی از گیره غلتک شکل گرفته است. البته به شکل دیگر، محور با توجه به متصل شدن آن به صورت داخلی در درون پوسته، به گردش در می‌آید.
تیرآهن و نورد لبه دهنده چیست؟
برای به دست آوردن عمق‌های ایجاد شده برای قسمت بالا و پایین برای ضخامت جان، برای عرض اچ استفاده می‌شود. البته برای محدود شدن موقعیت تیر، برای کشش آن از نورد لبه دهنده استفاده می‌شود. نورد لبه دهنده، عمق کمتری نسبت به عمق باله دارند. بنابراین به دلیل عمق کم، تاثیر بیشتری نیز بر روی جان تیرآهن دارند. برای به دست آوردن تیرآهنی که دارای عمق باله بیشتری است؛ باید از غلتک نورد لبه دهنده به شکل اختصاصی استفاده کرد. البته این نوع غلتک، با نام دیگری نیز شناخته می‌شوند. نام دیگری که برای این نوع از غلتک بیان می‌شود شامل: غلتک لبه آزاد است.
غلتک اندازه آزاد، برای ایجاد عمق، کالیبراسیون متغیر بسیار مهم و ضروری است. موقعیت غلتک نورد جان، با توجه به شرایط نورد لبه دهنده با چرخش پوسته خارج از مرکز، قابلیت تغییر دارد. البته این مسئله، منجر به بهتر شدن جان ایجاد شده برای مرکزی در قسمت خارجی آن است. البته برای جان مرکزی و خارجی، از غلتک‌های ساده نیز استفاده می‌شود.
