دریافت لینک صفحه با کد QR
نورد تیرآهن چیست؟ آشنایی با انواع، مراحل و فرآیند نورد تیرآهن
2 مهر 1403 ساعت 12:19
گروه کسب و کار: تیرآهن‌ها به‌عنوان یکی از اصلی‌ترین عناصر ساختاری در ساختمان‌سازی، نقشی کلیدی در افزایش استحکام و پایداری سازه‌ها ایفا می‌کنند. تولید این فراورده با استفاده از نورد، تضمین کننده کیفیت و پایداری آن در برابر بارهای سنگین وارد بر ساختمان است.
حالا سوالی که پیش می‌آید، این است که نورد تیرآهن چیست؟ به طور کلی نورد تیرآهن، فرآیندی است که از قلب صنعت فولاد سرچشمه می‌گیرد و نه تنها در شکل‌دهی به ساختارهای فلزی بلکه در تعیین سرنوشت سازه‌های عمرانی نقش بی‌بدیلی ایفا می‌کند. هرچند این فرآیند در نگاه اول شاید ساده به‌نظر برسد، اما در پشت‌صحنه آن پیچیدگی‌های فنی و علمی نهفته است که هر مهندسی را به چالش می‌کشد. اگر شما هم کنجکاوید بدانید چگونه تیرآهن‌های قدرتمند از یک تکه فولاد ساده ساخته می‌شوند و چه جزئیات دقیقی در این فرآیند دخیل است، در این مقاله با کارشناسان فولادسل، مرجع خرید و فروش آهن همراه ما باشید تا به دنیای تولید تیرآهن سفر کنیم.
نورد تیرآهن چیست؟
نورد تیرآهن یکی از چالش‌برانگیزترین فرایندهای تولید را در بین انواع فراورده‌های فولادی دارد. تصور کنید یک قطعه فولاد با حرارت بالا، همچون یک جریان گداخته، از میان غلتک‌های عظیم و پرقدرت عبور می‌کند. این فرآیند به تدریج ضخامت فولاد را کاهش داده و به آن شکل دلخواه می‌دهد. نورد نه تنها برای تولید تیرآهن با سطح یکنواخت، بلکه برای تغییر خواص مکانیکی فولاد نیز استفاده می‌شود.
در این مرحله، فولاد از یک قطعه بی‌شکل و خام به یک تیرآهن با ابعاد دقیق و استحکام بالا تبدیل می‌شود. این فرآیند نه‌تنها دقت و مهارت فوق‌العاده‌ای می‌طلبد، بلکه توانایی کنترل دقیق دما و فشار را نیز می‌خواهد. به همین جهت برای فرایند نورد تیرآهن از تجهیزات و ماشین آلات پیشرفته و پیچیده‌ای استفاده می‌شود تا بتوانند این فرایند را با حداکثر دقت اجرا کنند. نتیجه نهایی نورد تیرآهن، محصولی است که آماده است تا در ساخت سازه‌های عظیم به‌کار گرفته شود، محصولی که از ابتدا تا انتهای فرآیند نورد، شاهد یک تحول عظیم درون خود بوده است.
انواع نورد تیرآهن
روش های مختلفی برای نورد تیرآهن وجود دارد؛ این روش‌ها با ایجاد ویژگی‌های فنی آن، می‌تواند برای خرید تیرآهن برای کاربردهای مختلف اهمیت داشته باشد. از جمله پرکاربردترین این روش ها در کارخانه های تولیدکننده شامل موارد زیر هستند:
· نورد گرم تیرآهن
نورد گرم تیرآهن یکی از ابتدایی‌ترین و پرکاربردترین روش‌های تولید تیرآهن است که در آن شمش‌های فولادی با دمای بالا، تا حد ذوب می‌رسند و سپس از میان غلتک‌های عظیم عبور می‌کنند. در این روش شمش‌ها با دمای حدود ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد از میان غلتک‌های غول‌پیکر عبور می‌کنند، به‌تدریج شکل می‌گیرند و ضخامت‌شان کاهش می‌یابد. این فرآیند، تیرآهن‌هایی را تولید می‌کند که هم‌زمان با حفظ انعطاف‌پذیری، از استحکام بالایی برخوردارند و آماده تحمل بارهای سنگین در سازه‌های بزرگ هستند.
· روش نورد سرد تیرآهن
نورد سرد تیرآهن یک روش متفاوت اما دقیق‌تر است که در دماهای پایین‌تر از تبلور مجدد انجام می‌شود. در این فرآیند، شمش‌های فولادی با فشار جک‌های هیدرولیکی تحت نورد قرار می‌گیرند و به‌تدریج شکل می‌گیرند. در نورد تیرآهن به روش سرد جک‌ها با دقت بی‌نظیری نیرویی را اعمال می‌کنند که باعث افزایش استحکام و دوام نهایی تیرآهن‌ها می‌شود. تیرآهن‌های تولید شده از این روش، به دلیل کیفیت سطحی بهتر و دقت بیشتر در ابعاد، در پروژه‌های حساس‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
· نورد طولی تیرآهن
نورد طولی تیرآهن فرآیندی است که در آن تیرآهن‌ها به شکل طولی تغییر شکل داده و طول آنها افزایش می‌یابد. در این روش نورد تیرآهن، ضخامت شمش‌های فولادی به‌تدریج کاهش یافته و به شکل تیرآهن تبدیل می‌شوند. در این فرآیند شمش فولاد در میان غلتک‌ها حرکت کرده و به تیرآهن بلند و مقاوم تبدیل می‌شود.
· نورد عرضی تیرآهن
نورد عرضی تیرآهن در مقایسه با نورد طولی، بیشتر بر افزایش عرض تمرکز دارد. در این روش، غلتک‌ها به‌گونه‌ای چیده شده‌اند که عرض شمش فولادی به‌طور پیوسته افزایش یابد. تصور کنید که فلز تحت فشار غلتک‌ها از یک صفحه نازک و طویل به یک تیرآهن پهن تبدیل می‌شود، به طوریکه فولاد با هر عبور از غلتک‌ها، عرض جان بیشتری پیدا می‌کند و به یک ساختار مستحکم تبدیل می‌شود.
· نورد شکلی یا مقطعی
نورد شکلی یا مقطعی تیرآهن فرآیندی است که در آن تیرآهن‌ها به اشکال خاص و مقاطع مشخصی تغییر شکل می‌دهند. در این نوع نورد تیرآهن، هر ضربه دقیق و حساب‌شده‌ای از غلتک‌ها، تیرآهن را به شکل نهایی خود نزدیک‌تر می‌کند. این روش برای تولید تیرآهن‌هایی با مقاطع پیچیده و خاص به‌کار می‌رود و محصول نهایی دارای دقت بالا و ویژگی‌های منحصربه‌فردی است که در پروژه‌های ساختمانی خاص و حساس کاربرد دارد.
· نورد خوشه ای
نورد خوشه‌ای تیرآهن شامل چندین غلتک است که با هماهنگی دقیق کار می‌کنند تا تیرآهن‌هایی با ابعاد و مشخصات دقیق تولید کنند. در این فرآیند، غلتک‌ها به‌صورت زنجیره‌ای عمل می‌کنند؛ دو غلتک اصلی به تیرآهن شکل می‌دهند و غلتک‌های پشتیبان وظیفه کنترل و تثبیت را بر عهده دارند. این روش به‌ویژه در تولید تیرآهن‌های هاش که در ساخت و سازهای بزرگ استفاده می‌شود، اهمیت دارد. در این نوع نورد تیرآهن هر یک از غلتک‌ها وظیفه خاصی در شکل‌دهی و تثبیت تیرآهن به عهده دارند تا محصولی بی‌نقص تولید شود.
· نورد دو غلتکی
نورد دو غلتکی تیرآهن یکی از ابتدایی‌ترین و پرکاربردترین روش‌ها در صنعت فولاد است. در این فرآیند، دو غلتک بزرگ و قدرتمند در جهت‌های مخالف همدیگر می‌چرخند و شمش‌های فولادی را تحت فشار قرار می‌دهند. در این روش با هربار عبور شمش از میان غلتک‌ها، فلز را به شکل و ضخامت نهایی نزدیک‌تر می‌کند. نورد دو غلتکی به دلیل سادگی و کارآمدی خود، همچنان یکی از محبوب‌ترین روش‌ها برای تولید محصولات فولادی، به‌ویژه تیرآهن‌ها، محسوب می‌شود.
· نورد چند غلتکی
نورد چند غلتکی تیرآهن با عبور فلز از میان تعداد زیادی غلتک، در مراحل مختلف انجام می‌شود که این غلتک‌ها به‌دقت تنظیم شده‌اند تا به فلز شکل دهند و ضخامت آن را به‌طور دقیق کنترل کنند. در این روش، بر خلاف نورد تیرآهن به روش دو غلتکی، تعداد بیشتری از غلتک‌ها برای اطمینان از کیفیت سطحی و دقت ابعادی تیرآهن به‌کار گرفته می‌شوند. این فرآیند را می‌توان به یک کارگاه هنری پیچیده تشبیه کرد، جایی که هر غلتک به شکلی دقیق، شکل نهایی را به تیرآهن می‌بخشد و نتیجه کار یک محصول بی‌نقص و با کیفیت بالا است.
مراحل و فرآیند نورد تیرآهن
در فرآیند نورد تیرآهن، هر مرحله همچون قدمی دقیق و مهم در شکل‌دهی نهایی به فلزات گرم‌شده است.
مرحله اول: ورود شمش‌ها به کوره حرارتی
تصور کنید که شمش‌های فولادی در کوره‌ای عظیم با دمایی سوزان غوطه‌ور می‌شوند، حرارتی که به این شمش‌ها قدرت انعطاف می‌بخشد. این شمش‌های گداخته پس از خروج از کوره، آماده‌اند تا به مرحله بعدی نورد وارد شوند، جایی که فرم‌دهی اصلی آغاز می‌شود.
مرحله دوم: رافینگ و شکل‌دهی اولیه
با عبور شمش‌های حرارت‌دیده از غلتک‌های ابتدایی، ضخامت آنها به تدریج کاهش می‌یابد و طول آنها افزایش پیدا می‌کند. این مرحله که خمیر فولاد را برای مراحل بعدی آماده می‌کند. با هر بار عبور، فلزات به آرامی از حالتی خام به سمت شکل نهایی تیرآهن نزدیک‌تر می‌شوند. این مرحله همانند جرقه‌ای اولیه برای تبدیل یک شمش ساده به یک تیرآهن کامل است.
مرحله سوم: عبور از غلتک‌های میانی
در این مرحله، شمش‌ها از میان چندین غلتک افقی و لبه‌دهنده عبور می‌کنند تا به تدریج به شکل نهایی تیرآهن نزدیک شوند. این مرحله جایی است که فرم کلی تیرآهن شکل می‌گیرد، با هر عبور از غلتک، زوایا و ابعاد دقیق‌تر می‌شوند. با عبور تیرآهن از این غلتک‌ها، عمق بال‌ها و ضخامت جان تیرآهن تنظیم می‌شود.
مرحله چهارم: نورد پایانی و ایجاد شکل نهایی
شمش‌ها در قفسه‌های نهایی، تحت فشار قوی قرار می‌گیرند تا به شکل نهایی خود دست یابند. اینجا است که تیرآهن به فرم نهایی خود می‌رسد، با بال‌ها و جان‌های مستحکم که هرکدام با دقت و کنترل دقیق ایجاد شده‌اند.
مرحله پنجم: برش و سایزینگ
پس از اینکه تیرآهن‌ها به شکل نهایی رسیدند، به دقت بریده و به اندازه‌های مختلف سایز می‌شوند. این مرحله نه‌تنها از نظر ابعادی اهمیت دارد بلکه بر کیفیت نهایی محصول تأثیر بسزایی دارد.
مرحله ششم: کنترل و بسته‌بندی
در آخرین مرحله، هر تیرآهن با دقت بررسی می‌شود تا مطمئن شویم که تمامی استانداردهای مورد نیاز را رعایت کرده است. پس از تأیید کیفیت، تیرآهن‌ها بسته‌بندی شده و آماده ارسال به بازار می‌شوند.
چالش‌ها و مشکلات نورد تیرآهن
در فرآیند نورد تیرآهن، مشکلات فنی و عملیاتی متعددی ممکن است رخ دهد که تأثیر مستقیمی بر کیفیت و بازدهی تولید دارد. یکی از این چالش‌ها، ایجاد تنش داخلی ناشی از تفاوت دمایی در طول فرآیند نورد است که می‌تواند منجر به خمیدگی جان تیرآهن در هنگام کشش شود. برای مقابله با این مسئله، مهندسین از فناوری‌های جدیدی استفاده می‌کنند که امکان کنترل دقیق دما و تنظیمات سفارشی در نورد تیرآهن را فراهم می‌آورد.
از دیگر مشکلات، کمبود سرمایه در گردش است که می‌تواند باعث کاهش ظرفیت تولید و به تأخیر افتادن فرآیندهای حیاتی شود. همچنین، محدودیت در عرضه مواد اولیه از بورس کالا می‌تواند تولید را تحت فشار قرار دهد و ظرفیت‌های تولیدی را به کمتر از حد مطلوب برساند.
برای مقابله با این چالش‌ها، مدیریت کارخانه باید با بهره‌گیری از استراتژی‌های مالی مناسب و تأمین به‌موقع مواد اولیه از منابع مختلف، پایداری تولید را تضمین کند. به‌کارگیری سیستم‌های پیشرفته مدیریت تولید و نظارت مستمر بر فرآیندهای نورد نیز می‌تواند به کاهش ریسک‌ها و جلوگیری از توقف‌های ناخواسته در خط تولید کمک کند. این رویکردها نه تنها کارایی تولید را افزایش می‌دهند بلکه به حفظ کیفیت محصول نهایی نیز کمک می‌کنند.
مزایا و کاربردهای تیرآهن نورد شده
تیرآهن نورد شده، مانند یک ستون فقرات قدرتمند در ساختمان‌سازی عمل می‌کند. این تیرآهن‌ها با استفاده از فرآیند نورد، به سازه‌هایی مقاوم و با دوام تبدیل می‌شوند که در برابر تنش‌ها و نیروهای مختلف پایداری می‌کنند. از برج‌ها و ساختمان‌های مرتفع تا پل‌ها و تونل‌ها، تیرآهن نورد شده در همه جا حضور دارد. ویژگی‌های برجسته این محصولات شامل استحکام بالا، سطح صاف و یکنواخت، و مقاومت در برابر خوردگی و رطوبت است که آنها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای پروژه‌های بزرگ و پیچیده تبدیل می‌کند.
مزیت اصلی تیرآهن‌های نورد شده در مقایسه با روش‌های دیگر تولید، ایجاد ساختاری یکنواخت و بهبود یافته است که علاوه بر مقاومت بالا، از نظر اقتصادی نیز به‌صرفه‌تر است. فرآیند نورد باعث بهبود ترک‌ها و کاهش عیوب ریخته‌گری می‌شود، که این امر به ویژه در پروژه‌هایی که نیاز به دقت بالا و استحکام بیشتر دارند، اهمیت زیادی دارد. با وجود هزینه و پیچیدگی در تولید، کیفیت نهایی محصول، این چالش‌ها را به خوبی جبران می‌کند و تیرآهن نورد شده را به یکی از اصلی‌ترین انتخاب‌ها در صنعت ساختمان‌سازی تبدیل می‌کند.
جمع‌بندی نورد تیرآهن
در پایان، نورد تیرآهن به عنوان یکی از مهم‌ترین فرآیندهای صنعتی، نقشی اساسی در تولید سازه‌های فلزی با کیفیت ایفا می‌کند. این فرآیند، علاوه بر فراهم کردن استحکام و دقت بالا در تولید تیرآهن‌ها، امکان خلق ساختارهای نوآورانه و کارآمد را نیز فراهم می‌آورد. با توجه به اهمیت بالای این فرآیند در صنعت ساخت و ساز، ادامه تحقیقات و بهبود تکنولوژی‌های نورد، نه تنها کیفیت محصولات را ارتقا می‌دهد، بلکه به پیشبرد مرزهای معماری و مهندسی کمک خواهد کرد. در صورت وجود هرگونه سوال در خصوص نورد تیرآهن، می‌توانید از طریق شماره تلفن 02174486 با کارشناسان فولادسل در ارتباط باشید.
کد مطلب: 492418