نورد چیست؟

اگر در حوزه آهن‌آلات یا ساخت‌وساز فعالیت دارید، به احتمال زیاد با اصطلاح نوردکاری یا نورد فولاد برخورد داشته اید.

فرآیند نورد که به صورت «نَوَرد» تلفظ می شود، به معنی شکل دهی به فلزات و کاهش ضخامت آن ها می باشد. نورد در زبان انگلیسی رولینگ (Rolling) نامیده می شود و به ۲ روش سرد و گرم انجام می‌ گیرد. در نورد سرد و گرم، بسته به‌ نوع روش کار، دستگاه نورد نیز می‌ تواند متفاوت باشد. از دستگاه نورد، نه ‌تنها برای شکل‌دهی، بلکه برای اهداف دیگری مانند پرداخت سطح فلز، حذف نقطه تسلیم و همچنین کاهش ضخامت استفاده می‌ گردد.

تاریخچه نورد

تاریخچه نورد آهن‌آلات به نیمه قرن هفدهم میلادی باز می‌گردد. این درحالی‌ است که در اوایل قرن چهارم میلادی از نورد سرد فلزات غیرآهنی به‌صورت پراکنده استفاده می‌ شد. پیش از نیمه قرن هفدهم میلادی، غلتک ‌ها برای صاف‌ کردن و فشردن مواد مختلف مورد استفاده قرار می‌ گرفتند. اما این ایده که از غلتک ‌ها برای ایجاد کاهش در سطح مقطع فلزات استفاده شود، در این دوره به‌ وجود آمد.

اختراع ماشین بخار در قرن هجدهم باعث تسریع در سیر تکاملی صنعت نورد شد؛ به ‌گونه‌ای که امروزه استفاده از نورد فلزات به یکی از مهم‌ ترین روش های تولید مقاطع فولادی جهان تبدیل شده است.

فولاد نورد شده چیست؟

همانطور که گفتیم، نورد یا رولینگ، یکی از فرآیندهای شکل‌ دهی فلزات و کاهش ضخامت مقاطع فلزی مختلف است. در دستگاه نورد فولاد، شمش فلزی با عبور از بین یک یا چند جفت غلتک، تغییر شکل پیدا می‌ کند. در نهایت نیز شمش به مقاطع نورد شده تبدیل می شود. مقاطعی مانند میلگرد ساده و آجدار، ورق، لوله، مفتول، نبشی، تیرآهن، سپری و ناودانی فابریک از مقاطع فولادی هستند که به روش نورد تولید می ‌شوند.

فرآیند و مراحل انجام نورد

فرآیند نورد بر پایه عبور شمش فلزی از میان یک یا چند جفت غلتک و تغییر شکل از این طریق انجام می‌شود. مراحل نورد فولاد را در ادامه بیان می‌کنیم:

مراحل نورد گرم

برای تولید مقاطع به روش نورد، ابتدا باید نورد گرم روی آن انجام شود. مراحل نورد گرم به صورت زیر می باشد:

• ریخته‌گری پیوسته شمش: در این مرحله، فولادِ ذوب شده داخل غالب ریخته می شود و شمش تولید می گردد.
• نورد گرم: یکی از اصلی ترین مراحل نورد است که با استفاده از دو غلتک بزرگ و یک حرکت تکراری، ضخامت شمش را کاهش می دهد.
• کوره پیش‌گرم‌کن: در این مرحله، دمای فولاد تا حدی بالا برده می شود که فقط گرم شده و ذوب نشود.
• نورد نهایی: در نورد نهایی، ضخامت مورد نظر از طریق سیستم اتوماتیک، کنترل و بررسی می شود.
• خنک کاری: دمای فلز با استفاده از روش های مشخص در مدت زمان معینی خنک می شود.

مراحل نورد سرد

برای انجام نورد سرد روی مقاطع، ابتدا روی شمش نورد گرم انجام می شود، سپس، محصول اولیه‌ی خارج شده از نورد گرم، به ترتیب زیر وارد فرآیند نورد سرد می شود:

• اسیدشویی: این کار به منظور از بین بردن پوسته های اکسیدی انجام می شود.
• نورد سرد: برای کاهش بیشتر در ضخامت فولاد آن را از غلتک نورد سرد عبور می دهند.
• عملیات حرارتی: به این مرحله، آنیلینگ یا بازپخت نیز گفته می شود و باعث بازیابی ساختاری متالوژیکی فلز می شود.
• نورد پوسته‌ای: مرحله آخر جهت موج گیری فلز و ایجاد سختی سطحی صورت می گیرد.

معرفی دستگاه نورد و انواع آن

از جمله کاربردهای دستگاه نورد فولاد می‌ توان به شکل ‌دهی و تولید قطعات، به ‌خصوص تجهیزات ساختمان ‌سازی و تغییر ضخامت مقاطع فلزی اشاره کرد.

ابعاد قطعاتی که توسط دستگاه نورد فولاد ساخته می ‌شود، توسط سرعت چرخش رول ‌ها و فاصله میان غلتک‌ ها مشخص و کنترل می‌ شود. از این دستگاه برای تولید ورق، شمش و همچنین سیم و مفتول در سایزهای مختلف استفاده می‌ شود. به‌طور کلی، دستگاه‌ های نورد فولاد به ۲ دسته الکترومکانیکی و هیدرولیکی تقسیم می ‌شوند. اجزای دستگاه خط نورد، شامل موارد زیر هستند:

• قفسه نورد
• غلتک‌ها
• یاتاقان‌ها
• محفظه محافظت از یاتاقان‌ها
• نیرو محرکه حرکت غلتک‌ها
• تجهیزات مکانیکی و الکتریکی برای کنترل و تنظیم نیرو و سرعت دورانی غلتک‌ها

مقایسه نورد گرم و سرد

نورد گرم نسبت به نورد سرد به تجهیزات کمتری نیاز دارد. از طرفی در نورد گرم، نیروی کمتری روی قطعه اعمال می ‌شود و به ‌همین دلیل، مقاومت سطح قطعه در برابر نورد سرد بیشتر خواهد بود. همچنین، استحکام نمونه ‌های نورد گرم‌ بالاتر از نورد سرد است.

کرنش سختی، دقت ابعاد و کیفیت سطحی در نورد سرد بیشتر از نورد گرم است. این درحالی است که استحکام نمونه‌ها و اندازه قطعات در نورد گرم بیشتر از نورد سرد خواهد بود.

نورد گرم بهتر است یا نورد سرد؟

این که نورد گرم بهتر است یا نورد سرد، کاملا به نیاز شما بستگی دارد. زمانی که استحکام و ویژگی ‌های مکانیکی در کار شما از اهمیت بیشتری برخوردار باشد و ظاهر و دقت ابعادی چندان مهم نباشد، استفاده از قطعات نورد فولاد گرم بهتر است. در مقابل، زمانی که زیبایی ظاهری و کیفیت سطحی مورد توجه است، بهترین انتخاب، استفاده از قطعات و محصولات نورد سرد خواهد بود.

جمع ‌بندی

از نورد فولاد برای شکل‌ دهی قطعات مختلفی مانند تیرآهن، میلگرد آجدار، میلگرد ساده، نبشی و ناودانی استفاده می‌ شود. در واقع در فرآیند نورد گرم و سرد، تکه‌ای از فلز از بین ۲ غلتک عبور داده می ‌شود و در اثر تنش فشارِ اعمال‌شده توسط غلتک ‌ها ضخامت آن کاهش پیدا می ‌کند.