فورجینگ (forging)، از قديمی‌ترین و مناسب‌ترین روش‌های شکل‌دهی فلزات است که بصورتسرد،گرمو یاداغانجام میشود. از آنجا که فورج (اعمال فشار به) فلز،استحکامآن را تا حد زیادی افزایش می‌دهد، در طول تاریخ، روش مناسبی برای ساخت تجهیزات بشر بوده است. امروزه نیز در صنایعی مانندقطعه‌سازیو حتی ساختادوات نظامی، از فرآیند فورجینگ برای شکل‌دهی فلزاتی نظیرفولاداستفاده می‌کنند. در این مقاله از آهن صد، انواع روش‌های فورجینگ به همراهویژگی‌ها،مزایاومعایبآن، بررسی می‌شوند.
فورجینگ چیست؟
لغتفورجینگ، به معنایآهنگریاست؛ در گذشته، آهنگران برای شکل‌دهی آهن و سایر فلزات، با وسایلی مانند چکش یا پتک، بطور مداوم به آن‌ها ضربه وارد می‌کردند. امروزه نیز، برخی صنایع از همان روش برایمستحکم‌کردنوشکل‌دهیبه قطعات فلزی، استفاده می‌کنند. صنایع نظیر قطعه‌سازی، از روش‌های مختلف مانندریخته‌گری،نورد،ماشین‌کاریوفورجینگبرای شکل‌دهی فلزات استفاده می‌کنند که در میان آن‌ها، فورجینگ برایقطعات خاصوپیچیدهمناسب‌تر است. در عملیات فورجینگ، هنگامی که دمای فلز افزایش می‌یابد، با وارد کردن نیرو و فشار توسط پرس‌های هیدرولیک یا سیستم پنوماتیک، شکل دهی آن انجام میشود.
تاریخچه و سیر تکامل فورجینگ
قدمت فورجینگ یا آهنگری، به هزاران سال گذشته باز می‌گردد. در دوران باستان، برای ساختابزارآلات کشاورزییاسلاح های جنگی، به آهن حرارت داده و با چکش‌کاری، شکل‌پذیری و مقاومت آن را افزایش می‌دادند. به مرور زمان و با ابداعات جدید بشر، تکنیک های فورجینگ تغییر کرد و انجام آن، راحت‌تر شد. امروزه از روش‌های جدید و دستگاه‌های بسیار قوی برای اعمال فشار به فلزات استفاده میشود که تأثیرات فوق‌العاده‌ای بر کیفیت فلز می‌گذارند.
انواع روش‌های فورجینگ
عملیات فورجینگ، بر اساس دمای فلزات، به سه روش تقسیم‌بندی میشود. این یک امر طبیعی است که هرچه حرارت فلزبیشترباشد، مقاومت آن در برابر ضربهکمترو شکل‌دهی آنراحت‌ترخواهد بود. اما شکل‌دهی فلز در حرارت بالا، با دقتکمتریانجام میشود و هزینه تولید را تا حدودیافزایشخواهد داد. در هر صورت، فرآیند فورجینگ به روش‌های زیر قابل اجراست:
فورجینگ سرد (Cold Forging)
این روش، در حالی انجام میشود که فلزات، دمایی مطابق بادمای محیطدارند و فشار بسیار زیادی برای تغییر شکل آن‌ها لازم است. از این رو، معمولاً برای شکل‌دهی فلزاتنرم‌ترمانندآلومینیوموسرباز فورجینگ سرد استفاده میشود. علی‌رغمدشواربودن این روش برای شکل‌دهیفولاد، می‌توان به مزایایی ماننددقت زیاد ابعاد،کیفیت بالای سطحوهزینه مناسبآن نسبت به سایر روش‌ها اشاره کرد. بطور کلی از فورجینگ سرد برای تولید قطعات نسبتاًکوچکمانند تجهیزاتالکترونیکیاستفاده میشود.
فورجینگ گرم (Warm Forging)
در فورجینگ گرم، حرارت فلزات تا دمایکمتر از نقطه تبلوربالا رفته و شکل‌دهی آن‌ها، تحتفشار بالاانجام میشود. این روش، برای تولیدقطعات فولادیمناسب بوده و نیازمند نیروی کمتری برای تغییر شکل است. از آنجا که استحکام قطعات تولید شده در فورجینگ گرم زیاد است، در صنایعی نظیرخودروسازییاماشین‌سازیمورد استفاده قرار می‌گیرد.
فورجینگ داغ (Hot Forging)
در روش فورجینگ داغ، دمای فلز تا حد تبلور مجدد بالا رفته و ممکن است به 1250 درجه سانتی‌گراد برسد. این دمای بالا، فلز را تا حد زیادینرموانعطاف‌پذیرکرده و قابلیت شکل‌پذیری آن را افزایش می‌دهد؛ به همین علت، وارد کردن فشار به آن،انرژی کمتریلازم دارد. اما در مقابل،هزینهتجهیزات مورد استفاده در این روش، بسیار بوده و تنها برای مصرف در صنایع سنگین مانند هوافضا، مناسب خواهد بود.
فرآیند انجام فورجینگ (مراحل)
فرآیند فورجینگ، از آماده‌سازی مواد اولیه تا تثبیت شکل قطعه، به توجه و دقت بالا در ترتیب انجام عملیات، کیفیت عملکرد دستگاه‌ها و دمای فلزات، نیاز دارد. در ادامه، مراحل مهم فورجینگ فلزات، معرفی و نکات ضروری حین انجام فرآیند، بررسی می‌شوند.
- آماده‌سازی مواد اولیه
در ابتدای این فرآیند، دمای مواد اولیه، افزایش یا کاهش می‌یابد تا در مرحله اعمال فشار، فرم‌دهی آن‌ها راحت‌تر انجام شود. نحوه آماده‌سازی و تغییر دما در این قسمت، بهنوع فلز،روش انجامفورجینگ ومحصول نهاییمورد نظر بستگی دارد.
- اعمال نیرو و شکل‌دهی
مهم‌ترین مرحله در فرآیند فورجینگ، بخش اعمال نیرو به فلز است که با دستگاه‌ها و روش‌های مختلف انجام می‌گیرد. برای شکل‌دهی فلزات در این قسمت، معمولاً از دو نوع قالب بسته و باز استفاده میشود. قالب بسته، بطور کامل فلز را پوشانده و از تمام جهات به آن نیرو وارد می‌کند؛ اما قالب باز، بطور کامل قطعه را محدود نمی‌کند و از دو جهت مجزا به آن فشار می‌آورد.
در این قسمت هم انتخابنوع قالب،مدت زمانوشدت فشار، به جنس فلز، روش کار و مشخصات محصول نهایی بستگی دارد. فلز فورج شده(آهنگری شده)، پس از شکل‌دهی و تثبیت قالب، وارد مراحل بعدی تولید میشود تا خنک‌کاری و پرداخت نهایی آن، صورت بگیرد.
تجهیزات مورد استفاده در فورجینگ
امروزه در عملیات فورجینگ، از تجهیزات و تکنولوژی‌هایی استفاده میشود که دقت و کیفیت قطعه را افزایش و تضمین می‌کنند. در ادامه هر یک از آن‌ها معرفی می‌شوند.
- پرس‌ها و چکش‌ها
در حال حاضر، برای اعمال فشار روی فلزات، معمولاً ازپرس‌های هیدرولیکیاپنوماتیکاستفاده میشود. پرس‌هایی که به کمک فشار و نیروی بسیار بالای خود، فلز را متمرکز، متراکم و بسیار سخت می‌کنند. در برخی موارد هم، این کار باپتک‌های مکانیکیوچکش‌های ضربه‌ای، انجام و به استحکام و شکل‌پذیری فلزات کمک میشود.
- قالب‌ها
فلزات مختلف، در این فرآیند وارد قالب‌هایی می‌شوند که آن‌ها را به اشکال مختلف در آورد. در حقیقت، پرس یا چکش، روی فلزات درون این قالب‌ها فشار می‌آورد. قالب‌های فورجینگ، به دو نوع باز و بسته تقسیم می‌شوند که بسته به نوع محصول، کاربرد دارند. همچنین در عملیات فورجینگ، از سیستم‌های کنترل دما و فشار نیز استفاده زیادی میشود تا اعمال نیرو و حرارت‌دهی، مطابق با نیاز محصول انجام گیرد.
مزایا و معایب فورجینگ
عملیات فورجینگ، دارای مزایا و معایبی است که توجه به آن‌ها در صنایع مختلف و برای تولید قطعات گوناگون، ضروری است. بررسی این موارد، در کیفیت محصول نهایی و هزینه‌های ساخت آن توسط صنایع، تأثیر زیادی خواهد داشت.
مزایای عملیات فورجینگ:
بخش قابل توجه تولیدکنندگان قطعات فلزی، بنا به دلایل مختلف، از روش فورجینگ جهت شکل‌دهی محصولات خود استفاده می‌کنند. در این روش،ساختار متالوژیکیفلز تغییری نکرده و با وارد آمدن فشار زیاد،استحکامقطعه افزایش پیدا می‌کند. یکی دیگر از مزایای مهم روش فورجینگ، تولید بسیارکم ضایعاتفلز است که درکاهش هزینه‌هاتأثیر بسزایی دارد. محصولات تولید شده با استفاده از عملیات فورجینگ، دقت ابعادی بسیار بالا وکیفیت سطحمناسبی نسبت به سایر محصولات خواهند داشت. همچنین، این محصولات می‌توانند بااشکال مختلفو پیچیده، درتیراژ بسیاربالاتولید شوند.
معایب عملیات فورجینگ:
اما در این روش، معایبی نظیرمحدودیت ابعاد و ضخامتقطعه وجود دارد که ممکن است برای برخی صنایع، قابل استفاده نباشد. انجام عملیات فورجینگ،مصرف انرژیو میزان استفاده ازنیروی کاردر صنایع را فوق‌العاده افزایش می‌دهد. علاوه بر این،هزینه تجهیزاتاین عملیات شاملدستگاه‌هاوقالب‌هانیز بسیار بالا بوده و برای برخی صنایع، صرفه اقتصادی نخواهد داشت.
مقایسه فورجینگ با سایر روش‌ها (جدول مقایسه‌ای)
| ویژگی/ روش | ریخته‌گری | ماشین‌کاری | نورد | فورجینگ |
|---|---|---|---|---|
| دقت ابعادی | متوسط | بسیار بالا | بالا | بالا |
| استحکام | کمتر از فورجینگ | بستگی دارد | بالا | بسیار بالا |
| شکل‌پذیری | کم | متوسط | متوسط | بسیار زیاد |
| هزینه‌ها | کمتر از فورجینگ | بالا | متوسط | کمتر از ماشین‌کاری |
| کیفیت سطح | متوسط | بستگی دارد | خوب | خیلی خوب |
| ضایعات | بسیار زیاد | زیاد | کم | بسیار کم |
تولیدکنندگان قطعه، برای شکل‌دهی فلزات مختلف، از روش‌های ریخته‌گری، نورد، ماشین‌کاری و فورجینگ استفاده می‌کنند. هرکدام از این روش‌ها برای فلزات مختلف و کاربردهای خاص آنان مناسب خواهند بود. در میان انواع روش‌های شکل‌دهی، روش فورجینگ برای تولید انبوه قطعات هم‌اندازه و مشابه مناسب‌تر بوده و استحکام و کیفیت بهتری را در پی خواهد داشت. اما اگر برای یک صنعت، هزینه‌های تولید اهمیت زیادی داشته باشد، این روش گزینه مناسبی نیست.
کاربردهای صنعتی فورجینگ
استفاده از فرآیند فورجینگ، برای شکل‌دهی انواع قطعات در صنایع مختلف بسیار مرسوم است. هر کدام از صنایع، بسته به نیاز و امکانات خاص خود، عملیات فورجینگ را اجرا و شخصی‌سازی می‌کنند.
- کاربرد فورجینگ در صنعت خودروسازی
صنایع خودروسازی، برای تولید محصولات خود نیازمند قطعات فولادی دارای استحکام و دقت ابعادی مناسب هستند. به همین جهت، معمولاً روش فورجینگ را برای شکل‌دهی قطعات مورد استفاده خود انتخاب می‌کنند. قطعاتی مانندمیل‌لنگ‌ها،چرخ‌دنده‌هاوبست‌های فولادیکه ابعاد بسیار دقیقی دارند، با این روش تولید می‌شوند.
- کاربرد فورجینگ در صنایع هوافضا
استفاده از روش فورجینگ در شکل‌دهیقطعات هواپیما، به علت استحکام، کیفیت مطلوب سطح، شکل‌پذیری و دقت بالای آن انجام میشود. هرچند سایر روش‌ها مانند ماشین‌کاری، کاربرد بیشتری در صنعت هوافضا دارند، اما روش فورجینگ نیز قابل اطمینان و مناسب بنظر می‌رسد.
- کاربرد فورجینگ در صنعت قطعه‌سازی
شاید بتوان بیشترین کاربرد روش فورجینگ را در کارگاه‌ها و کارخانجات تولید قطعه دانست. تولیدکنندگان قطعه، محصولات خود را در ابعاد گوناگون و عمدتاً با تیراژ بالا تولید می‌کنند؛ در نتیجه روش فورجینگ، بهترین گزینه برای آن‌هاست. شکل‌پذیری مناسب قطعات در این روش هم، ممکن است بر کاربرد زیاد آن توسط قطعه‌سازان، تأثیرگذار باشد.
- کاربرد فورجینگ در صنایع مختلف نظامی
یکی دیگر از کاربردهای روش فورجینگ، شکل‌دهی قطعات سخت و پیچیده تجهیزات نظامی است. در عملیات فورجینگ، امکان اجرای طرحهای پیچیده و بسیار دقیق، با سرعت بالا وجود دارد. در ساخت قطعات داخلی و بیرونیتانک،اسلحهوبمب‌ها، از این روش مطمئن استفاده میشود.
نکات کلیدی در انتخاب روش فورجینگ مناسب
صنایعی که فرآیند فورجینگ را برای شکل‌دهی قطعات مورد نیاز خود انتخاب کرده‌اند، باید روش‌های مختلف انجام آن را نیز بررسی کنند. هرکدام از روش‌هایفورجینگ سرد،گرموداغکه به آن‌ها اشاره شد، برای یک نوع فلز و محصول خاص مناسب هستند. برای انتخاب مناسب‌ترین روش، توجه به مواردی نظیرجنس فلز،مشخصات محصول نهایی،حجم تولید،سرعتودقت مورد نیازلازم است تا شکل‌دهی قطعات، با بهترین کیفیت انجام شود.
جمع‌بندی و نتیجه‌گیری
در میان روش‌های مدرن و مختلف شکل‌دهی فلز، روش فورجینگ از دیرباز تا کنون، مورد استفاده صنایع قرار می‌گیرد. امروزه در صنایعی نظیر خودروسازی و قطعه‌سازی از این روش برای شکل‌دهی قطعات بصورت دقیق و مستحکم استفاده میشود. عملیات فورجینگ را می‌توان به روش‌های داغ، گرم و سرد و به دو صورتقالب بازیاقالب بستهانجام داد که انتخاب مناسب‌ترین روش آن، به نوع فلز و محصول نهایی بستگی دارد.
سوالات متداول فورجینگ:
فورجینگ (forging)، از قديمی‌ترین و مناسب‌ترین روش‌های شکل‌دهی فلزات است که بصورتسرد،گرمو یاداغانجام میشود. از آنجا که فورج (اعمال فشار به) فلز،استحکامآن را تا حد زیادی افزایش می‌دهد، در طول تاریخ، روش مناسبی برای ساخت تجهیزات بشر بوده است. امروزه نیز در صنایعی مانندقطعه‌سازیو حتی ساختادوات نظامی، از فرآیند فورجینگ برای شکل‌دهی فلزاتی نظیرفولاداستفاده می‌کنند. در این مقاله از آهن صد، انواع روش‌های فورجینگ به همراهویژگی‌ها،مزایاومعایبآن، بررسی می‌شوند.
فورجینگ چیست؟
لغتفورجینگ، به معنایآهنگریاست؛ در گذشته، آهنگران برای شکل‌دهی آهن و سایر فلزات، با وسایلی مانند چکش یا پتک، بطور مداوم به آن‌ها ضربه وارد می‌کردند. امروزه نیز، برخی صنایع از همان روش برایمستحکم‌کردنوشکل‌دهیبه قطعات فلزی، استفاده می‌کنند. صنایع نظیر قطعه‌سازی، از روش‌های مختلف مانندریخته‌گری،نورد،ماشین‌کاریوفورجینگبرای شکل‌دهی فلزات استفاده می‌کنند که در میان آن‌ها، فورجینگ برایقطعات خاصوپیچیدهمناسب‌تر است. در عملیات فورجینگ، هنگامی که دمای فلز افزایش می‌یابد، با وارد کردن نیرو و فشار توسط پرس‌های هیدرولیک یا سیستم پنوماتیک، شکل دهی آن انجام میشود.
تاریخچه و سیر تکامل فورجینگ
قدمت فورجینگ یا آهنگری، به هزاران سال گذشته باز می‌گردد. در دوران باستان، برای ساختابزارآلات کشاورزییاسلاح های جنگی، به آهن حرارت داده و با چکش‌کاری، شکل‌پذیری و مقاومت آن را افزایش می‌دادند. به مرور زمان و با ابداعات جدید بشر، تکنیک های فورجینگ تغییر کرد و انجام آن، راحت‌تر شد. امروزه از روش‌های جدید و دستگاه‌های بسیار قوی برای اعمال فشار به فلزات استفاده میشود که تأثیرات فوق‌العاده‌ای بر کیفیت فلز می‌گذارند.
انواع روش‌های فورجینگ
عملیات فورجینگ، بر اساس دمای فلزات، به سه روش تقسیم‌بندی میشود. این یک امر طبیعی است که هرچه حرارت فلزبیشترباشد، مقاومت آن در برابر ضربهکمترو شکل‌دهی آنراحت‌ترخواهد بود. اما شکل‌دهی فلز در حرارت بالا، با دقتکمتریانجام میشود و هزینه تولید را تا حدودیافزایشخواهد داد. در هر صورت، فرآیند فورجینگ به روش‌های زیر قابل اجراست:
فورجینگ سرد (Cold Forging)
این روش، در حالی انجام میشود که فلزات، دمایی مطابق بادمای محیطدارند و فشار بسیار زیادی برای تغییر شکل آن‌ها لازم است. از این رو، معمولاً برای شکل‌دهی فلزاتنرم‌ترمانندآلومینیوموسرباز فورجینگ سرد استفاده میشود. علی‌رغمدشواربودن این روش برای شکل‌دهیفولاد، می‌توان به مزایایی ماننددقت زیاد ابعاد،کیفیت بالای سطحوهزینه مناسبآن نسبت به سایر روش‌ها اشاره کرد. بطور کلی از فورجینگ سرد برای تولید قطعات نسبتاًکوچکمانند تجهیزاتالکترونیکیاستفاده میشود.
فورجینگ گرم (Warm Forging)
در فورجینگ گرم، حرارت فلزات تا دمایکمتر از نقطه تبلوربالا رفته و شکل‌دهی آن‌ها، تحتفشار بالاانجام میشود. این روش، برای تولیدقطعات فولادیمناسب بوده و نیازمند نیروی کمتری برای تغییر شکل است. از آنجا که استحکام قطعات تولید شده در فورجینگ گرم زیاد است، در صنایعی نظیرخودروسازییاماشین‌سازیمورد استفاده قرار می‌گیرد.
فورجینگ داغ (Hot Forging)
در روش فورجینگ داغ، دمای فلز تا حد تبلور مجدد بالا رفته و ممکن است به 1250 درجه سانتی‌گراد برسد. این دمای بالا، فلز را تا حد زیادینرموانعطاف‌پذیرکرده و قابلیت شکل‌پذیری آن را افزایش می‌دهد؛ به همین علت، وارد کردن فشار به آن،انرژی کمتریلازم دارد. اما در مقابل،هزینهتجهیزات مورد استفاده در این روش، بسیار بوده و تنها برای مصرف در صنایع سنگین مانند هوافضا، مناسب خواهد بود.
فرآیند انجام فورجینگ (مراحل)
فرآیند فورجینگ، از آماده‌سازی مواد اولیه تا تثبیت شکل قطعه، به توجه و دقت بالا در ترتیب انجام عملیات، کیفیت عملکرد دستگاه‌ها و دمای فلزات، نیاز دارد. در ادامه، مراحل مهم فورجینگ فلزات، معرفی و نکات ضروری حین انجام فرآیند، بررسی می‌شوند.
- آماده‌سازی مواد اولیه
در ابتدای این فرآیند، دمای مواد اولیه، افزایش یا کاهش می‌یابد تا در مرحله اعمال فشار، فرم‌دهی آن‌ها راحت‌تر انجام شود. نحوه آماده‌سازی و تغییر دما در این قسمت، بهنوع فلز،روش انجامفورجینگ ومحصول نهاییمورد نظر بستگی دارد.
- اعمال نیرو و شکل‌دهی
مهم‌ترین مرحله در فرآیند فورجینگ، بخش اعمال نیرو به فلز است که با دستگاه‌ها و روش‌های مختلف انجام می‌گیرد. برای شکل‌دهی فلزات در این قسمت، معمولاً از دو نوع قالب بسته و باز استفاده میشود. قالب بسته، بطور کامل فلز را پوشانده و از تمام جهات به آن نیرو وارد می‌کند؛ اما قالب باز، بطور کامل قطعه را محدود نمی‌کند و از دو جهت مجزا به آن فشار می‌آورد.
در این قسمت هم انتخابنوع قالب،مدت زمانوشدت فشار، به جنس فلز، روش کار و مشخصات محصول نهایی بستگی دارد. فلز فورج شده(آهنگری شده)، پس از شکل‌دهی و تثبیت قالب، وارد مراحل بعدی تولید میشود تا خنک‌کاری و پرداخت نهایی آن، صورت بگیرد.
تجهیزات مورد استفاده در فورجینگ
امروزه در عملیات فورجینگ، از تجهیزات و تکنولوژی‌هایی استفاده میشود که دقت و کیفیت قطعه را افزایش و تضمین می‌کنند. در ادامه هر یک از آن‌ها معرفی می‌شوند.
- پرس‌ها و چکش‌ها
در حال حاضر، برای اعمال فشار روی فلزات، معمولاً ازپرس‌های هیدرولیکیاپنوماتیکاستفاده میشود. پرس‌هایی که به کمک فشار و نیروی بسیار بالای خود، فلز را متمرکز، متراکم و بسیار سخت می‌کنند. در برخی موارد هم، این کار باپتک‌های مکانیکیوچکش‌های ضربه‌ای، انجام و به استحکام و شکل‌پذیری فلزات کمک میشود.
- قالب‌ها
فلزات مختلف، در این فرآیند وارد قالب‌هایی می‌شوند که آن‌ها را به اشکال مختلف در آورد. در حقیقت، پرس یا چکش، روی فلزات درون این قالب‌ها فشار می‌آورد. قالب‌های فورجینگ، به دو نوع باز و بسته تقسیم می‌شوند که بسته به نوع محصول، کاربرد دارند. همچنین در عملیات فورجینگ، از سیستم‌های کنترل دما و فشار نیز استفاده زیادی میشود تا اعمال نیرو و حرارت‌دهی، مطابق با نیاز محصول انجام گیرد.
مزایا و معایب فورجینگ
عملیات فورجینگ، دارای مزایا و معایبی است که توجه به آن‌ها در صنایع مختلف و برای تولید قطعات گوناگون، ضروری است. بررسی این موارد، در کیفیت محصول نهایی و هزینه‌های ساخت آن توسط صنایع، تأثیر زیادی خواهد داشت.
مزایای عملیات فورجینگ:
بخش قابل توجه تولیدکنندگان قطعات فلزی، بنا به دلایل مختلف، از روش فورجینگ جهت شکل‌دهی محصولات خود استفاده می‌کنند. در این روش،ساختار متالوژیکیفلز تغییری نکرده و با وارد آمدن فشار زیاد،استحکامقطعه افزایش پیدا می‌کند. یکی دیگر از مزایای مهم روش فورجینگ، تولید بسیارکم ضایعاتفلز است که درکاهش هزینه‌هاتأثیر بسزایی دارد. محصولات تولید شده با استفاده از عملیات فورجینگ، دقت ابعادی بسیار بالا وکیفیت سطحمناسبی نسبت به سایر محصولات خواهند داشت. همچنین، این محصولات می‌توانند بااشکال مختلفو پیچیده، درتیراژ بسیاربالاتولید شوند.
معایب عملیات فورجینگ:
اما در این روش، معایبی نظیرمحدودیت ابعاد و ضخامتقطعه وجود دارد که ممکن است برای برخی صنایع، قابل استفاده نباشد. انجام عملیات فورجینگ،مصرف انرژیو میزان استفاده ازنیروی کاردر صنایع را فوق‌العاده افزایش می‌دهد. علاوه بر این،هزینه تجهیزاتاین عملیات شاملدستگاه‌هاوقالب‌هانیز بسیار بالا بوده و برای برخی صنایع، صرفه اقتصادی نخواهد داشت.
مقایسه فورجینگ با سایر روش‌ها (جدول مقایسه‌ای)
| ویژگی/ روش | ریخته‌گری | ماشین‌کاری | نورد | فورجینگ |
|---|---|---|---|---|
| دقت ابعادی | متوسط | بسیار بالا | بالا | بالا |
| استحکام | کمتر از فورجینگ | بستگی دارد | بالا | بسیار بالا |
| شکل‌پذیری | کم | متوسط | متوسط | بسیار زیاد |
| هزینه‌ها | کمتر از فورجینگ | بالا | متوسط | کمتر از ماشین‌کاری |
| کیفیت سطح | متوسط | بستگی دارد | خوب | خیلی خوب |
| ضایعات | بسیار زیاد | زیاد | کم | بسیار کم |
تولیدکنندگان قطعه، برای شکل‌دهی فلزات مختلف، از روش‌های ریخته‌گری، نورد، ماشین‌کاری و فورجینگ استفاده می‌کنند. هرکدام از این روش‌ها برای فلزات مختلف و کاربردهای خاص آنان مناسب خواهند بود. در میان انواع روش‌های شکل‌دهی، روش فورجینگ برای تولید انبوه قطعات هم‌اندازه و مشابه مناسب‌تر بوده و استحکام و کیفیت بهتری را در پی خواهد داشت. اما اگر برای یک صنعت، هزینه‌های تولید اهمیت زیادی داشته باشد، این روش گزینه مناسبی نیست.
کاربردهای صنعتی فورجینگ
استفاده از فرآیند فورجینگ، برای شکل‌دهی انواع قطعات در صنایع مختلف بسیار مرسوم است. هر کدام از صنایع، بسته به نیاز و امکانات خاص خود، عملیات فورجینگ را اجرا و شخصی‌سازی می‌کنند.
- کاربرد فورجینگ در صنعت خودروسازی
صنایع خودروسازی، برای تولید محصولات خود نیازمند قطعات فولادی دارای استحکام و دقت ابعادی مناسب هستند. به همین جهت، معمولاً روش فورجینگ را برای شکل‌دهی قطعات مورد استفاده خود انتخاب می‌کنند. قطعاتی مانندمیل‌لنگ‌ها،چرخ‌دنده‌هاوبست‌های فولادیکه ابعاد بسیار دقیقی دارند، با این روش تولید می‌شوند.
- کاربرد فورجینگ در صنایع هوافضا
استفاده از روش فورجینگ در شکل‌دهیقطعات هواپیما، به علت استحکام، کیفیت مطلوب سطح، شکل‌پذیری و دقت بالای آن انجام میشود. هرچند سایر روش‌ها مانند ماشین‌کاری، کاربرد بیشتری در صنعت هوافضا دارند، اما روش فورجینگ نیز قابل اطمینان و مناسب بنظر می‌رسد.
- کاربرد فورجینگ در صنعت قطعه‌سازی
شاید بتوان بیشترین کاربرد روش فورجینگ را در کارگاه‌ها و کارخانجات تولید قطعه دانست. تولیدکنندگان قطعه، محصولات خود را در ابعاد گوناگون و عمدتاً با تیراژ بالا تولید می‌کنند؛ در نتیجه روش فورجینگ، بهترین گزینه برای آن‌هاست. شکل‌پذیری مناسب قطعات در این روش هم، ممکن است بر کاربرد زیاد آن توسط قطعه‌سازان، تأثیرگذار باشد.
- کاربرد فورجینگ در صنایع مختلف نظامی
یکی دیگر از کاربردهای روش فورجینگ، شکل‌دهی قطعات سخت و پیچیده تجهیزات نظامی است. در عملیات فورجینگ، امکان اجرای طرحهای پیچیده و بسیار دقیق، با سرعت بالا وجود دارد. در ساخت قطعات داخلی و بیرونیتانک،اسلحهوبمب‌ها، از این روش مطمئن استفاده میشود.
نکات کلیدی در انتخاب روش فورجینگ مناسب
صنایعی که فرآیند فورجینگ را برای شکل‌دهی قطعات مورد نیاز خود انتخاب کرده‌اند، باید روش‌های مختلف انجام آن را نیز بررسی کنند. هرکدام از روش‌هایفورجینگ سرد،گرموداغکه به آن‌ها اشاره شد، برای یک نوع فلز و محصول خاص مناسب هستند. برای انتخاب مناسب‌ترین روش، توجه به مواردی نظیرجنس فلز،مشخصات محصول نهایی،حجم تولید،سرعتودقت مورد نیازلازم است تا شکل‌دهی قطعات، با بهترین کیفیت انجام شود.
جمع‌بندی و نتیجه‌گیری
در میان روش‌های مدرن و مختلف شکل‌دهی فلز، روش فورجینگ از دیرباز تا کنون، مورد استفاده صنایع قرار می‌گیرد. امروزه در صنایعی نظیر خودروسازی و قطعه‌سازی از این روش برای شکل‌دهی قطعات بصورت دقیق و مستحکم استفاده میشود. عملیات فورجینگ را می‌توان به روش‌های داغ، گرم و سرد و به دو صورتقالب بازیاقالب بستهانجام داد که انتخاب مناسب‌ترین روش آن، به نوع فلز و محصول نهایی بستگی دارد.
سوالات متداول فورجینگ:
مراحل تولید ورق رنگی چیست؟ مراحل، استانداردها و نکات مهم
ورق سیاه فابریک چیست؟ بررسی ویژگیها، استانداردها و کاربردها
هرآنچه باید درباره تفاوت ورق سیاه و ورق رنگی بدانید
عوامل موثر بر قیمت آهن در بازار ایران: بررسی دقیق نوسانات و تاثیرات
فرآیند تولید ورق سیاه چگونه است؟
کاربرد تسمه فولادی (آهنی) در ۵ صنعت مهم کشور
کاربرد ورق سیاه در صنایع مختلف: از ساختمان سازی تا کشتی سازی
بررسی دقیق تفاوت ورق رنگی با ورق روغنی از جنبه های مختلف
انواع میلگرد کلاف: بررسی مهم‌ترین ویژگیها، کاربردها و انواع
محاسبه تیرآهن مورد نیاز برای ساختمان یک، دو و سه طبقه
نبشی چیست؟ آشنایی کامل با انواع نبشی و کاربردها
معرفی کامل ورق کرکره: نکات کاربردی جهت خرید و نصب آن در سازه
4 کارخانه از بهترین تولید کننده های لوله مانیسمان (بدون درز)
بررسی، مقایسه و انتخاب ورق فولادی و تیرآهن مناسب برای ساخت انواع پل
بررسی کاربردهای تیرآهن در صنایع مختلف همراه با جدول مقایسه ای
راهنمای خرید لوله گالوانیزه: از انتخاب تا نگهداری
بهترین تولیدکنندگان لوله گازی
انواع پروفیل آهن و کاربرد آن در صنایع مختلف
ورق روغنی: آشنایی با نحوه تولید، کاربردها و انواع ورق روغنی