ممکن است در بین افرادی که با مفهوم و چیستی فورج آشنا هستند، کسانی نیز باشند که نمیدانند فورج چیست. به آهنگری و کار بروی فلز فورج گفته میشود. در این فرایند از پتک یا پرس کاری برای اکثر فلزات استفاده میشود. در واقع با کمک آنها شکل فلز را میتوان تغییر داد و یک شکل مفید از آن بدست آورد. از ابزارهای مختلف و بزرگ با وزن بالا در فرایند فورج استفاده میشود. در ادامه این مطلب بیشتر با فورج چیست و ویژگیهای آن آشنا خواهیم شد.
در مورد فورج چه میدانید؟
در روش فورج نیاز به قطعاتی مختلفی از جمله لقمه است. برای این روش لقمه را میان دو نیمه قالب قرار میدهند، سپس به آن فشار وارد می کنند. فشار وارد کردن به لقمه به صورت یهویی نیست و باید آرام یا به صورت ضربهای به آن فشار وارد کرد. با اینکار قطعهای که درون قالب وجود دارد، شکل و فرم آن را میگیرد. فلزات اضافی نیز از قالب جدا شده و دور تا دور آن ریخته میشوند. برای هر نوع فلز میزان حرارت مشخص میشود. پروسهی فلزات نیز گرم انجام خواهند شد؛ از این عملیات برای اکثر فلزات استفاده میشود.
برخی از فلزاتی که عملیات فورج بر روی آنها انجام میشود، عبارتند از: آلومینیوم، مس، فولادهای آلیاژی و فولادهای کربنی. لازم به ذکر است که از قالبهای متفاوتی برای شکلدهی فلزات استفاده میشود، این روش گاهی با حرارت دهی به فلزات و گاهی نیز بدون حرارت به آنها انجام میشود. عملیات فورج کردن معمولا بیشتر با فولادهایی که دور ریخته شدهاند انجام میشود. این فولادها در درجه حرارت مختلفی قرار میگیرند، برای مثال فولادهای مربع یا شمش نیاز به درجه حرارت بالایی دارند.
انواع قالبهای فورج
برای تولید فلز نیاز به قالب است؛ از این رو از قالبهای متنوعی برای اینکار استفاده میشود. همانطور که گفته شد اینکار ممکن است با حرارت دهی و بدون حرارت دهی انجام شود. در هر صورت قالبهای فورج به دو دسته تقسیم میشوند که عبارتند از:
✅ فورج با قالب باز
فورج کاری سرد، بیشتر به صورت سرد انجام میشود. در روش فورج با قالب باز نیاز به نیروی بیشتری است. عملیات تولیدی در این روش نیز شامل موارد زیر است:
✅ پیچ زنی
✅ خم کاری
✅ نقش زنی
✅ کله زنی
✅ کشش
✅ اکستروژن
از آنجایی که از روش فورج سرد استفاده میشود؛ باید با دقت بالایی ابعاد قطعات را مورد بررسی قرار داد. در این روش قطعات را با شکلهای مختلف در اندازه و جنس متفاوت میتوان تولید کرد. در واقع برای هر نوع فلزی با شکل خاص مناسب است. علاوه بر اینها با کمک این روش میتوان ساختار دانهها را بررسی و در صورت نیاز آن را کنترل نمود. برای قطعاتی که تنش بالایی دارند؛ این روش بسیار مناسب است. انواع چرخ دنده، دیسکهای توربین، ابزار آلات، چرخهای مختلف، میل لنگ شاتون و… را میتوان با روش فورج با قالب باز تولید کرد.
عملیات فورج را در دمای پایین و بالا میتوان بکار گرفت. نحوه انجام روش فورج سرد با گرم متفاوت است، برای مثال در روش فورج سرد نیروی قوی نیاز است. اما در فورج داغ نیاز به نیروی زیادی نیست. به دلیل دقت بالا در روش فورج سرد و چکش کاری مناسب قطعات در پایان کار ابعاد عالی و دقیقی دارند. اما قطعات تولید شده با فورج گرم ابعاد دقیق و کیفیت چندانی ندارند. قطعاتی که عملیات فورج روی آنها انجام شده را با روشهای مختلفی میتوان تولید نمود و از مزایا، کاربردها و سایر ویژگیهای فلز بهرهمند شد.
✅ فورج با قالب بسته و حفره دار
در این روش از فورج از قالبهای حفره دار استفاده میشود. با فشار قطعه درون قالب، شکل قطعه عوض شده و مانند قالب مورد نظر میشود. به دلیل فشار قطعه مقداری از آن بیرون قالب میریزد که به آن زائده میگویند. نقش زائده اهمیت ویژهای دارد، برای مثال سبب افزایش مقاومت اصطلاکی و پر شدن کامل قالبها میشود.
انواع روشهای فورج کداماند؟
چندین روش برای فورج وجود دارد که در این قسمت با چند مورد از آنها آشنا خواهیم شد:
✅ آهنگری سنتی
در ابتدا برای فورج از آهنگری سنتی استفاده میشد. در واقع آهنگری سنتی اولین روش فورج است که با ابزارهای ساده مانند سندان و چکش عملیات فورج کردن انجام میشد. این روش مزایای و معایب خاص خود را دارد. در آهنگری سنتی نیاز به قالب نیست و این یک مزیت بزرگ محسوب میشود. اما نیاز به شخص ماهر برای انجام فرایند فورج از معایب آن محسوب میشود.
✅ فورج غلتکی
از این روش نیز برای انواع فلزات استفاده میشود. کاربرد فورج غلتکی معمولا برای کاهش یا افزایش قطر و یا ضخامت میلهها است. از قالبهای مختلفی برای این روش استفاده میشود که اغلب آنها بصورت تک غلتکی، دو غلتکی، سه غلتکی و… هستند.
✅ فورج با پتک اتوماتیک بدون قالب
فورج با پتک اتوماتیک بدون قالب بیشتر برای تولید قطعات بزرگ کاربرد دارد. دو سطح قالب در این روش باید صاف باشد تا طول قطعه افزایش یافته و قطر آن کم شود. ضربات به قطعه تا زمانی که به سایز و ابعاد مورد نظر برسیم ادامه پیدا میکند.
✅ فورج دقیق
این فورج برای قطعاتی که نیاز به اندازه و ابعاد دقیق دارند، کاربرد دارد. اما معایبی دارد که سبب شده کمتر از این روش استفاده شود. برای مثال وقت و انرژی زیادی میخواهد، همچنین نیاز به هزینه بالایی دارد. استحکام قطعات تولید شده با این روش بسیار بالاست، به همین دلیل برای ساخت و تولید انواع محصولات از جمله چرخ دندهها روش فورج دقیق بکار گرفته میشود.
✅ فورج دورانی
در این روش به دو نیمه بالایی و پایینی قالب توجه میشود. نیمه بالایی قالب در این روش باید به حالت دورانی چرخیده شود و نیمه پایینی نیز آرام آرام به سمت بالا هدایت گردد. با اینکار حفره پر میشود و فرایند فورج کردن انجام خواهید شد. گاهی ممکن است در این روش تغییراتی ایجاد شود. برای مثال از قطعه پایینی برای حرکت دورانی استفاده میکنند. انواع دیسکها و قطعات مختلف دیگر با این روش انجام میشوند.
نتیجهگیری
امروزه نسبت به گذشته فورج کردن فلزات بیشتر انجام میشود. فورج کردن روشهای متعددی دارد که چند مورد از آنها را نام بردیم. توجه داشته باشید که این روشها فقط برخی از روشهای فورج کردن هستند و روشهای مهم دیگری مانند فورج متالورژی پودر، فورج هم دما، فورج با فشار بالا، فورج کله زنی، فورج شعاعی نیز وجود دارد.
