ورق روغنی چیست؟ آشنایی با انواع و کاربردهای آن
فهرست مطالب
ورق‌های فلزی که جنس بدنه آنها از فولاد است به دو روش نورد سرد و گرم تولید می‌شوند. به محصولاتی که فرآیند تولیدشان نورد سرد است اصطلاحا ورق روغنی گفته می‌شود. این ورق کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف دارد و نسبت به ورق‌های نورد گرم هم ظاهرشان متفاوت است و هم از استحکام بیشتری برخوردار می‌باشد. در این مقاله قصد داریم به صورت تخصصی به این سوالات مهم پاسخ دهیم که ورق روغنی چیست و کاربرد ورق روغنی در صنایع مختلف کدام است؟ ضمن اینکه در انتها نیز در مورد تولیدکنندگان برتر ایرانی این محصول نیز توضیحات کوتاهی را ارائه خواهیم کرد.
ورق روغنی چیست؟
همانطور که در مقدمه نیز توضیح دادیم؛ ورق روغنی نوعی ورق فولادی ساخته شده به شیوه سرد است. البته مراحل اولیه تولید در هر دو ورق نورد گرم و نورد سرد یکسان است؛ اما این محصولات یعنی ورق‌های روغنی یک مرحله متفاوت‌تری را نسبت به ورق‌های نورد گرم طی می‌کنند. ورق نورد سرد ابتدا تحت فرآیند سرد شدن یا Cooling در دمای اتاق قرار گرفته و سپس مرحله نورد حرارتی را طی می‌کند. بعد از اتمام این مراحل، عملیات آنیلینگ و روغن‌کاری روی این محصول انجام می‌شود که به صاف و درخشان شدن ظاهر ورق کمک خواهد کرد.
یکی دیگر تفاوت‌های که بین ورق‌های نورد گرم و نورد سرد وجود دارد؛ ابعاد آنهاست. اکثر کارخانه‌های داخلی و خارجی ورق نورد سرد را در ابعاد کوچک‌تری تولید می‌کنند. ضمن اینکه این محصول به دلیل طی کردن مرحله آنیلینگ می‌تواند پوشش‌های مختلفی به خود بگیرد. یکی از خواصی که روش نورد سرد دارد؛ کاهش ضخامت ورق و در حین حفظ استحکام و سختی آن است. به طور کلی ورق‌های روغنی به نسبت ورق‌های نورد گرم 20 درصد سخت‌تر و مستحکم‌تر هستند. موارد زیر از دیگر مزایایی ورق‌های روغنی هستند:
- شکل ظاهر زیباتر، درخشان‌تر و یکدست‌تر نسبت به ورق‌های نورد گرم
- قابل تولید در ابعاد دقیق (به همین دلیل ورق روغنی بیشتر در صنایعی کاربرد دارد که نیازمند ورقی با شکل ظریف و ابعاد دقیق هستند.)
- قابلیت ماشین‌کاری و انعطاف‌پذیری فوق‌العاده
- کشش سطحی بهتر نسبت به ورق‌های نورد گرم
- مقاومت بالا نسبت به تغییر شکل و وارد آمدن نیروهای برشی
- قابلیت پرداخت‌کاری و پولیش‌کاری سطح ورق و تولید انواع ورق مات و براق
در کنار این مزایا، امکان تاب برداشتن ورق طی عملیات جوش‌کاری از جمله مهم‌ترین نقاط ضعف این محصول محسوب می‌شود. اما در کل به دلیل اینکه مزایای این محصول در مقابل مزایا و ویژگی‌های ورق‌های نورد گرم بیشتر است؛ در اکثر کارخانه‌ها هزینه ساخت و در نهایت قیمت ورق روغنی گران‌تر از قیمت ورق‌های نورد گرم تمام می‌شود.
آشنایی با روش تولید ورق روغنی
ورق روغنی طی عملیات زیر تولید می‌شود:
- ابتدا ورق فولادی در دمای 50 تا 85 درجه سانتی‌گراد به کمک اسید کلریدریک اسیدشویی می‌شود.
- ورق‌ها بعد از شستشو باید در دمایی بین دمای اتاق و 200 درجه سانتی‌گراد سرد شوند.
- سپس سطح این ورق‌ها به روش‌های پاشش مستقیم یا پاشش مداربسته روغن اندود می‌شود. انجام این فرآیند ضمن اینکه باعث می‌شود سطح ورق صاف و یکدست شود و مقاومت بیشتری در برابر خوردگی به دست آورد؛ فشار ناشی از عملیات نورد بر روی ورق را نیز کاهش می‌دهد.
- در مرحله بعد ورق‌ها باید در بازه‌های دمایی خاصی از بین غلتک‌های نورد عبور کنند و تحت فشار و کشش زیاد قرار بگیرند. به این مرحله که بدون حرارت‌دهی انجام می‌شود اصصلاحا عملیات نورد سرد گفته می‌شود.
- بعد از نورد سرد سطح ورق باید از هر گونه آلودگی پاک شود. به این مرحله نیز شستشوی الکترولیتی گفته می‌شود.
- محصول طی مرحله آنیل‌کردن ورق که به فرآیند بازپخت هیدروژنی نیز معروف است؛ گرمادهی شده و در کوره‌های مخصوص به منظور بازگشت و تقویت ویژگی‌های شیمیایی و مکانیکی خود قرار می‌گیرد.
- در این مرحله با استفاده از فرآیند نورد پوسته‌ای یا همان تمپر رولینگ، اعوجاجات احتمالی که ممکن است روی سطح ورق وجود داشته باشند از بین برده می‌شود.
- در نهایت نیز سطح ورق پرداخت می‌شود.
ورق‌های روغنی را می‌توان به همین شکل استفاده کرد و یا به عنوان ورق پایه برای تولید ورق‌های گالوانیزه، سفید یا رنگی به کار برد. همانطور که متوجه شده‌اید؛ تفاوت اصلی نورد گرم و سرد در میزان حرارتی است که طی عملیات از آن استفاده می‌شود. به طور کلی اگر دمایی که فلز طی آن تحت فرآیند نورد قرار می‌گیرد به اندازه نصف یا کمتر از نصف دمای ذوب آن باشد؛ فرآیند تولید نورد سرد به حساب می‌آید.
انواع ورق روغنی
این محصولات را بر اساس آلیاژی که در فولادشان وجود دارد و ویژگی‌های مکانیکی می‌توان به دسته‌های مختلفی تقسیم کرد. در واقع این تفاوت در آلیاژ و جزئیات عملیات تولید است که تعیین‌کننده ویژگی‌های مکانیکی انواع ورق روغنی است. به طور کلی انواع ورق روغنی و ویژگی‌هایشان به شرح زیر است:
ورق معمولی ST12
این جنس ورق روغنی تقریبا پرکاربردترین ورق روغنی موجود در بازار است و پایین‌ترین میزان مقاومت کششی را در بین همنوعان خود دارد. با این وجود کاربرد ورق روغنی ST12 به مراتب گسترده‌تر از دیگر ورق‌های روغنی است. قابلیت خم‌کاری ورق ST12 تا 45 درجه بوده و به راحتی می‌توان آن را برش زد و تحت عملیات جوش‌کاری قرار داد. از نظر قیمت نیز این جنس ورق تقریبا ارزان‌ترین ورق روغنی موجود در بازار است. در فولادی که با استفاده از آن ورق ST12 را می‌سازند درصد کربن، منگنز و فسفر نسبت به دیگر انواع ورق‌های روغنی بیشتر است.
ورق روغنی نیمه کششی ST13
همانطور که از نام این محصول مشخص است؛ مقاومت کششی آن به نسبت ورق ST12 حدود 90 درصد بیشتر است. به همین خاطر خیلی راحت می‌توان روی این جنس ورق روغنی عملیات پرس‌کاری انجام داد. ورق ST13 برای مصارفی کاربرد دارد که نیاز به قابلیت شکل‌پذیری متوسط دارند. درصد کربن در فولادی که ورق ST13 با آن تولید می‌شود حدود دو سوم میزان کربن موجود در ورق ST12 است و همین موضوع باعث نرمی بیشتر این محصول شده است.
ورق روغنی فوق کششی ST14
این محصول نسبت به دو مدل ورق روغنی دیگر نرم‌تر است و خاصیت کشسانی بیشتری دارد. بنابراین در صنایعی که نیازمند ورقی هستند که بتوانند پرس‌کاری عمیق روی آن انجام دهند بیشترین کاربرد را دارد. در آلیاژ فولاد این محصول هم درصد کربن، منگنز و فسفر و هم درصد گوگرد نسبت به دیگر انواع ورق روغنی کمتر است.
دیگر انواع ورق روغنی
به غیر از این محصولات، ورق ST16، EK2 و QSTE نیز از جمله ورق‌های روغنی محسوب می‌شوند. ورق ST16 نرمی بیشتر و شکل‌پذیری بهتری نسبت به ورق ST14 دارد؛ ورق‌های EK2 لعاب‌پذیر و ضدسایش هستند و ورقQSTE نیز به دلیل ویژگی‌ها و مشخصات خاص در صنایعی مانند خودروسازی یا ساخت اجاق‌گاز و لوازم خانگی کاربرد دارد.
کاربرد ورق روغنی چیست؟
این محصول به دلیل شکل‌پذیری عالی و قابلیت انجام عملیات حساس و دقیق، کاربردهای مختلفی دارد که در ادامه به برخی از آنها اشاره می‌کنیم:
تولید لوازم خانگی و دکوراسیون داخلی
در بسیاری از کارخانه‌های تولیدکننده لوازم خانگی، بدنه محصولاتی مانند اجاق گاز، ماکروویو، یخچال، ماشین لباس‌شویی و ظرف‌شویی با استفاده از انواع ورق روغنی ساخته می‌شود. ضمن اینکه در صنعت دکوراسیون داخلی نیز برای تولید مبلمان، کابینت، تجهیزات روشنایی مانند آباژور و لوازم دکوراتیو خانگی از این محصول کاربردی استفاده می‌شود.
تولید دیگر مقاطع فولادی
برای ساخت انواع میلگرد، تسمه، میله، لوله، پروفیل و دیگر مقاطع فولادی می‌توان بر روی قابلیت انواع ورق روغنی حساب کرد.
صنعت ساختمان
برخی از ورق‌های روغنی را به پروفیل‌های تبدیل می‌کنند که قابلیت استفاده در صنعت ساختمان را دارند. به عنوان مثال ورق‌های روغنی گالوانیزه در ساخت نما بسیار کاربردی هستند. ساخت درب و پنجره و کانال‌های کولر نیز از دیگر کاربردهای این محصول در صنعت ساختمان به شمار می‌روند.
صنعت خودروسازی
در صنعت خودروسازی برای ساخت بخش‌هایی از بدنه محصولات که نیاز به پرس‌کاری‌های ظریف و عمقی دارد فقط از ورق روغنی باکیفیت استفاده می‌شود. این ورق‌ها در برابر پارگی و شکستگی ناشی از تصادفات بسیار مقاوم هستند. علاوه بر بدنه در ساخت بخش‌های دیگر خودرو مانند اگزوز نیز گاهی از ورق روغنی استفاده می‌شود. این محصول در برابر مواد شیمیایی دوام بالایی دارد و به راحتی می‌تواند تغییرات شیمیایی ناشی از احتراق سوخت در خودرو را تحمل کند.
از دیگر کاربردهای ورق نورد سرد یا همان ورق روغنی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تابلوهای تبلیغاتی
- تجهیزات کشاورزی
- ماشین‌های چمن‌زنی
- مخازن آب و سوخت
- فایل‌ها و کمدهای فلزی
مشخصات فنی ورق روغنی چیست؟
ورق‌های روغنی از آن دسته ورق‌های فلزی بسیار نازکی هستند و ضخامت‌شان معمولا حدود سه میلی‌متر است. البته هر چقدر درجه ورق بالاتر باشد؛ ضخامت آن کمتر می‌شود. دقت در ابعاد حین تولید باعث شده که این ورق‌ها به نسبت ورق‌های نورد گرم تلرانس پایینی داشته باشند. در اکثر کارخانه‌های از عرض بین 100 تا 125 میلی‌متر برای تولید این محصول استفاده می‌شود. البته طبق استاندارد BS EN 10130 عرض این محصول را می‌توان تا ۶۰ سانتی‌متر نیز کاهش داد. اکثر تولیدکنندگان ایرانی این ورق را به طول 2 یا 2.5 متر تولید می‌کنند. نکته بسیار مهمی که باید در مورد ورق‌های روغنی بدانید این است که این محصولات تاریخ مصرف دارند و بهترین زمان برای استفاده از آنها تا 8 ماه پس از تولید است. بعد از اتمام تاریخ انقضا نمی‌توان آنها را تحت عملیات پرس‌کاری، ماشین‌کاری یا خم‌کاری قرار داد.
استاندارد های ورق روغنی
استانداردهای مختلفی برای ورق‌های روغنی وجود دارد که هر کدام مشخصات و ویژگی‌های خاص خود را دارند.
مهم‌ترین استانداردها:
- استاندارد اشتال (DIN): این استاندارد آلمانی یکی از رایج‌ترین استانداردها برای ورق‌های روغنی در ایران است. در این استاندارد، ورق‌های روغنی بر اساس ضخامت، ابعاد، خواص مکانیکی و کاربرد به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند.
- استاندارد JIS: این استاندارد ژاپنی نیز در ایران کاربرد دارد و مشخصات مشابهی با استاندارد اشتال دارد.
- استاندارد EN: این استاندارد اروپایی شامل دسته‌بندی‌ها و الزامات مختلفی برای ورق‌های روغنی است.
- استاندارد ASTM: این استاندارد آمریکایی نیز در برخی موارد برای ورق‌های روغنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
علاوه بر استانداردهای فوق، استانداردهای ملی ایران نیز برای ورق‌های روغنی تدوین شده است. این استانداردها با توجه به نیازها و شرایط داخلی کشور تهیه شده‌اند و در کنار استانداردهای بین‌المللی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در اینجا به برخی از مهم‌ترین مشخصات فنی ورق‌های روغنی که در استانداردها به آنها اشاره شده است، می‌پردازیم:
- ضخامت: ضخامت ورق‌های روغنی از 0.1 تا 3 میلی‌متر متغیر است.
- ابعاد: ورق‌های روغنی به صورت رول یا فله‌ای عرضه می‌شوند. عرض رول‌ها معمولاً بین 1000 تا 1250 میلی‌متر و طول آنها بین 2 تا 6 متر است.
- خواص مکانیکی: خواص مکانیکی ورق‌های روغنی شامل استحکام کششی، استحکام تسلیم، ازدیاد طول و … می‌شود.
- پوشش: ورق‌های روغنی می‌توانند با سطوح مختلفی مانند روغن، فسفات و … پوشانده شوند.
- کاربرد: ورق‌های روغنی در صنایع مختلفی مانند لوازم خانگی، ظروف فلزی، اسباب‌بازی، قطعات خودرو و … کاربرد دارند.
انتخاب ورق روغنی مناسب:
انتخاب ورق روغنی مناسب با توجه به نیاز و کاربرد مورد نظر انجام می‌شود. در هنگام انتخاب ورق روغنی باید به عواملی مانند ضخامت، ابعاد، خواص مکانیکی، پوشش و قیمت توجه کرد.
کارخانجات تولیدکننده ورق روغنی در ایران
واحدهای صنعتی زیر جزء برترین تولیدکنندگان انواع ورق‌های روغنی در کشور محسوب می‌شوند:
- کارخانه فولاد مبارکه اصفهان
- کارخانه فولاد غرب آسیا
- صنایع فولاد هفت الماس
- کارخانه فولاد اکسین اهواز
تفاوت ورق سیاه و ورق روغنی
ورق سیاه و ورق روغنی دو نوع از رایج‌ترین ورق‌های فولادی هستند که در صنایع مختلف کاربرد دارند. هر کدام از این ورق‌ها ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.
مهم‌ترین تفاوت‌های ورق سیاه و ورق روغنی عبارتند از:
- روش تولید:
- ورق سیاه: از طریق نورد گرم تولید می‌شود. در این روش، شمش‌های فولادی در دمای بالا نورد می‌شوند تا به ضخامت و ابعاد مورد نظر برسند.
- ورق روغنی: پس از نورد گرم، تحت نورد سرد نیز قرار می‌گیرد. نورد سرد باعث افزایش کیفیت سطح، صاف شدن و یکنواخت شدن ضخامت ورق می‌شود.
- ظاهر:
- ورق سیاه: سطحی کدر و خاکستری رنگ دارد.
- ورق روغنی: سطحی صاف، براق و به رنگ خاکستری روشن دارد.
- خواص مکانیکی:
- ورق سیاه: استحکام کششی و شکل‌پذیری کمتری نسبت به ورق روغنی دارد.
- ورق روغنی: استحکام کششی و شکل‌پذیری بیشتری نسبت به ورق سیاه دارد.
- کاربرد:
- ورق سیاه: به دلیل قیمت پایین‌تر، در مواردی که به استحکام بالا و سطح صاف نیاز نباشد، مانند ساختمان‌سازی، سوله سازی، تانک سازی و … کاربرد دارد.
- ورق روغنی: به دلیل کیفیت سطح بالا، شکل‌پذیری و استحکام بیشتر، در مواردی که به دقت بالا و ظرافت کار نیاز باشد، مانند لوازم خانگی، بدنه خودرو، لوله و پروفیل و … کاربرد دارد.
- قیمت:
- ورق سیاه: قیمت پایین‌تری نسبت به ورق روغنی دارد.
- ورق روغنی: به دلیل فرایند تولید پیچیده‌تر، قیمت بالاتری نسبت به ورق سیاه دارد.
در جدول زیر، خلاصه‌ای از تفاوت‌های ورق سیاه و ورق روغنی ارائه شده است:
| ویژگی | ورق سیاه | ورق روغنی |
|---|---|---|
| روش تولید | نورد گرم | نورد گرم و نورد سرد |
| ظاهر | سطح کدر و خاکستری رنگ | سطح صاف، براق و به رنگ خاکستری روشن |
| خواص مکانیکی | استحکام کششی و شکل‌پذیری کمتر | استحکام کششی و شکل‌پذیری بیشتر |
| کاربرد | ساختمان‌سازی، سوله سازی، تانک سازی و … | لوازم خانگی، بدنه خودرو، لوله و پروفیل و … |
| قیمت | پایین‌تر | بالاتر |
انتخاب ورق سیاه یا ورق روغنی به نیاز و کاربرد مورد نظر بستگی دارد. در هنگام انتخاب باید به عواملی مانند ضخامت، ابعاد، خواص مکانیکی، قیمت و … توجه کرد.
