آشنایی با صفر تا صد فرآیند تولید ورق روغنی
فهرست مطالب
ورق روغنی جزء آن دسته از ورق‌های فولادی است که کاربردهای متنوعی از تولید لوازم خانگی گرفته تا ساخت تجهیزات مربوط به صنعت نفت و گاز دارد. روش تولید این ورق که نورد سرد است باعث کیفیت بالا و مقاومتش در برابر خوردگی و پوسیدگی می‌شود. اما این فرآیند طی چه مراحلی انجام می‌شود و چه چیزی باعث می‌شود این روش تولید منجر به خروج محصولی باکیفیت از نظر ظاهری و فنی از خط تولید شود؟ در ادامه این مقاله ضمن معرفی ورق روغنی، انواع و کاربردهای آن در مورد روش تولید این محصول نیز توضیح می‌دهیم.
ورق روغنی چیست؟
ورق روغنی که در بازار به عنوان ورق نورد سرد نیز شناخته می‌شود یکی از پرکاربردترین ورق‌های فلزی در صنایع مختلف است. مراحل اولیه‌ای تولید این روق مثل ورق‌های نورد گرم است. تنها تفاوتی که ورق روغنی با ورق‌های نورد گرم دارد این است که این محصول پس از طی مراحل اولیه، تحت فرآیند سرد شدن یا Cooling در دمای اتاق قرار گرفته و بعد از آن وارد مرحله نورد حرارتی می‌شود. در انتها نیز برای ایجاد ظاهری صاف و درخشان روی آن عملیات آنیلینگ و روغن‌کاری انجام می‌شود. یکی دیگر از تفاوت‌هایی که بین این ورق‌ها وجود دارد این است که ورق‌های روغنی از نظر ابعادی کوچک‌تر از ورق‌های نورد گرم هستند و به دلیل آنیل شدن می‌توانند پوشش‌های مختلفی به خود بگیرند. ضخامت ورق روغنی طی فرآیند نورد سرد کاهش پیدا کرده و به همین خاطر استحکام و سختی آن حدودا 20 درصد بیشتر از ورق‌های نورد گرم است. موارد زیر از دیگر مزایای این محصول محسوب می‌شوند:
- ظاهر زیبا، درخشان و یکدست
- قابلیت تولید در ابعاد بسیار دقیق
- قابلیت ماشین‌کاری و انعطاف‌پذیری عالی
- کشش سطحی بهتر نسبت به ورق‌های نورد گرم
- مقاومت عالی نسبت به تغییر شکل و نیروهای برشی
- امکان پرداخت و پولیش سطحی ورق در طیف وسیعی از حالت‌های مات و براق
در مقابل این مزایا، ورق روغنی معایبی نیز دارد. به عنوان مثال ممکن است حین جوش‌کاری تاب بردارد. اما در کل مزایای این محصول نسبت به معایب آن بیشتر است. همین موضوع نیز باعث شده که قیمت ورق روغنی نسبت به دیگر ورق‌های فلزی به خصوص ورق‌های نورد گرم بیشتر باشد.
آشنایی با انواع ورق روغنی
ترکیب آلیاژ فولاد به کار رفته در خط تولید و خواص مکانیکی دو عاملی هستند که می‌توان بر اساس آنها ورق روغنی را به انواع مختلفی تقسیم کرد. خواص مکانیکی این ورق‌ها بیش از هر چیز به آلیاژ فولاد و جزئیات فرآیند تولیدشان وابسته است. محصولات زیر از جمله پرکاربردترین ورق‌های روغنی بازار محسوب می‌شوند:
ورق معمولی ST12
ورق ST12 پرکاربردترین ورق فلزی در بین محصولاتی است که به آنها ورق روغنی گفته می‌شود. گرچه این محصول پایین‌ترین سطح کشش را در بین ورق‌های روغنی دارد؛ اما کاربردش گسترده و متنوع است. شما می‌توانید این ورق را تا 45 درجه خم کرده و روی آن عملیات برش‌کاری و جوش‌کاری را به راحتی انجام دهید. از نظر قیمتی نیز این محصول ارزان‌ترین ورق روغنی بازار به حساب می‌آید و درصد کربن، منگنز و فسفر موجود در آلیاژ فولادش به نسبت دیگر ورق‌های روغنی بیشتر است.
ورق روغنی نیمه کششی ST13
خاصیت کششی ورق ST13 به نسبت ورق معمولی ST12 حدود 90 درصد بیشتر است. برای مصارفی که عمق پرس‌کاری کمی نیاز دارند می‌توانید از این محصول استفاده کنید. ورق روغنی ST13 همچنین قابلیت شکل‌دهی متوسطی دارد و درصد کربن موجود در آن حدود دو سوم ورق ST12 است. همین موضوع باعث شده که این ورق نسبت به ورق روغنی معمولی نرم‌تر و منعطف‌تر باشد.
ورق روغنی فوق کششی ST14
این محصول به نسبت دو ورق روغنی دیگر هم نرم‌تر است و هم خاصیت کشسانی بالاتری دارد. به همین دلیل در مصارفی که نیاز به پرس‌کاری عمق است؛ استفاده از این نوع ورق روغنی بیشتر توصیه می‌شود. آلیاژ فولاد این محصول علاوه بر کربن، منگز و فسفر کمتر، حاوی گوگرد کمتری نسبت به دو ورق دیگر است.
دیگر انواع ورق روغنی
ورق روغنی انواع کم کاربرد دیگری نیز دارد. به عنوان مثال ورق ST16 از نظر فنی جزء دسته ورق‌های روغنی محسوب شده و نرمی و شکل‌پذیری بیشتری نسبت به ورق ST14 دارد. ورق‌های لعاب‌پذیر یا EK2 و ضدسایش یا QSTE نیز از دیگر انواع ورق‌های ورغنی هستند که بعضا در برخی از صنایع مانند صنعت خودروسازی یا ساخت انواع لوازم خانگی به‌خصوص اجاق گاز به کار برده می‌شوند.
ورق روغنی چه کاربردی دارد؟
از آنجایی که این ورق‌ها قابلیت شکل‌پذیری بالایی دارند و طی عملیاتی دقیق و حساس تولید می‌شوند؛ کاربردهای متنوعی دارند که برخی از آنها عبارتند از:
تولید برخی از لوازم خانگی و دکوراسیون داخلی
در صنعت تولید لوازم خانگی بیش از هر صنعت بزرگ دیگری از انواع ورق روغنی استفاده می‌شود. در کارخانه‌های تولید لوازم خانگی معمولا برای ساخت بدنه اجاق گاز، ماکروویو، یخچال، ماشین لباس‌شویی و ظرف‌شویی از این ورق‌ها استفاده می‌شود. ضمن اینکه برای تولید مبلمان، کابینت، تجهیزات روشنایی مانند آباژور و لوازم دکوراتیو خانگی نیز می‌توان از انواع ورق روغنی استفاده کرد.
تولید دیگر مقاطع فولادی
برخی از مقاطع فولادی دیگر مانند میلگرد، تسمه، میله، لوله، پروفیل و دیگر مقاطع فولادی را با استفاده از همین ورق‌ها تولید می‌کنند. این محصولات هر کدام کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف نظیر ساختمان‌سازی، ماشین‌آلات و ساخت سازه‌های فلزی مانند سوله و انبار دارند.
صنعت ساختمان‌سازی
از این محصولات به شکل پروفیل و دیگر مقاطع فولادی در صنعت ساختمان به وفور استفاده می‌شود. ورق‌های روغنی گالوانیزه و ورق‌های رنگی بیشترین کاربرد را در این صنعت دارند. ضمن اینکه برای ساخت درب و پنجره و کانال کولر نیز می‌توان از انواع ورق روغنی استفاده کرد.
صنعت خودروسازی
اصلی‌ترین کاربرد ورق روغنی در صنعت خودروسازی، ساخت بدنه محصولات است. از آنجایی که برای ساخت این بخش از خودرو نیاز به پرس‌کاری ظریف با عمق‌های مختلف است؛ به طور کلی ورق‌های نورد سرد بهترین متریال برای ساخت بدنه محسوب می‌شوند. ضمن اینکه این ورق‌ها به صورت کلی مقاومت بالاتری در تصادفات دارند و به سادگی شکسته و پاره نمی‌شوند. مقاومت بالای ورق‌های روغنی در تماس با مواد شیمیایی باعث شده که در تولید لوله‌های اگزوز نیز کاربرد داشته باشند.
موارد زیر از دیگر کاربردهای ورق‌های نورد سرد محسوب می‌شوند:
- ساخت تابلوهای تبلیغاتی
- ساخت تجهیزات کشاورزی
- ماشین‌های چمن‌زنی
- مخازن آب و سوخت
- ساخت فایل‌ها و کمدهای فلزی
ورق روغنی چطور تولید می‌شود؟
ورق سیاه ماده خام اولیه‌ای است که با استفاده از آن و انجام فرآیندی خاص، انواع ورق روغنی تولید می‌شود. ورق سیاه یک نوع ورق فلزی ساخته شده طی فرآیند نورد گرم است که خودش کاربردهای مختلفی در صنایع گوناگون دارد. بنابراین از آنجایی که فرآیند اضافه برای تولید ورق روغنی روی ورق سیاه انجام می‌شود؛ طبیعی است که قیمت ورق روغنی بیشتر از ورق سیاه باشد. اما این فرآیند دقیقا چیست؟ مراحل زیر مجموعا فرآیندی را تشکیل می‌دهند که طی آن ورق روغنی تولید می‌شود:
اسیدشویی و شستشو
ابتدا ورق روغنی در استخری از مواد شوینده اسیدی غوطه‌ور شده تا شستشو داده شود. از آنجایی که روی سطح این ورق ممکن است اکسید آهن، چربی و دیگر آلودگی‌ها وجود داشته باشد؛ شستشو بهترین راه‌حل جهت مهیا کردن ورق سیاه برای تولید ورق روغنی است. بیشتر تولیدکنندگان از اسید کلریدریک برای انجام این مرحله استفاده می‌شود. مدت زمان غوطه‌ور ماندن ورق در اسید، غلظت محلول و دما آن نیز بستگی به میزان آلودگی ورق، ضخامت و ابعاد آن دارد. اما معمولا این فرآیند با رساندن دمای محلول اسیدی به 50 تا 85 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود. بعد از اتمام مرحله اسیدشویی، ورق‌های سیاه با استفاده از تانک‌های چند مرحله‌ای، فرآیند و سیرکوله را طی کرده و در انتها نیز قبل از ورود به مرحله نورد سرد کاملا خشک می‌شوند.
نورد سرد
اصلی‌ترین مرحله در فرآیند تولید ورق روغنی، مرحله نورد سرد است که هدف از انجام آن، رساندن ضخامت ورق به حد مورد انتظار است. طی این روند، ورق اسیدشویی شده ابتدا توسط رول‌ها یک دستگاه مخصوص باز می‌شود. سپس غلتک‌های سنگینی به صورت رفت و برگشتی از روی آن عبور کرده و ضخامت ورق ضمن حفظ یکدستی سطح، به حد موردنظر می‌رسد.
شستشو به روش الکترولیت
غلتکی که در مرحله نورد سرد از روی ورق‌های سیاه عبور داده می‌شود ممکن است آلودگی‌های از خود روی ورق به جا بگذارد. به همین خاطر بعد از اینکه مرحله نورد سر انجام شد؛ ورق‌ها طی روشی به نام الکترولیت مجددا شستشو داده می‌شوند. پس از تمیز شدن سطحی، ورق‌ها مجددا رول و آماده ورود به مرحله بعدی می‌شوند.
بازپخت هیدروژنی یا آنیلینگ
مرحله بازپخت هیدورژنی یا همان آنیلینگ یکی از مهم‌ترین مراحل تولید ورق روغنی است که طی آن رول‌های خروجی از مرحله قبلی، در یک کوره مخصوصی که با درجه لازم از گاز هیدروژن اشباع شده است حرارت داده می‌شوند. گازی که در این کوره وجود دارد سبب بهبود خواص مکانیکی ورق، تمیزی بیشتر و درخشندگی آن می‌شود.
نورد پوسته‌ای
آخرین مرحله عملیاتی که روی ورق‌های روغنی انجام می‌شود مرحله نورد پوسته‌ای است که نوعی پرداخت‌کاری محسوب می‌شود. در این مرحله کلیه آلودگی‌ها، امواج و اعوجاجاتی که ممکن است طی مراحل قبلی به وجود آماده باشند به کمک غلتک‌هایی سبک به نام تمپر رولینگ و در دمای پایین صاف می‌شوند. این مرحله برای بهبود خواص مکانیکی ورق نیز بسیار مفید است.
بازرسی، روغن‌کاری و بسته‌بندی
بعد از خروجی ورق‌های از پرداخت‌کاری نهایی، کناره‌ها برش زده می‌شود تا ضخامت ورق یکسان‌تر شود. برای رفع عیوب سطحی نیز مرحله روغن‌کاری انجام شده و در نهایت محصول به صورت رول یا شیت بسته‌بندی و آماده عرضه به بازار می‌شود.
