درفلة الحديد وأهم أنواع الدرفلة وتشكيل الحديد
درفلة الحديد وتشكيله من أهم الصناعات في مجال صناعة منتجات الحديد وتستخدم خاصية درفله الحديد لِخفض سماكة الحديد وجعلها بنسبة محددة حسب الحاجة والشكل المطلوب، وتنقسم الدرفله إلي نوعين منهم على الساخن على البارد ودرفله التشكيل أيضاً.
تشكيل ودرفله الحديد
الدرفلة من أهم مراحل تصنيع الحديد وتبدأ خطوات الدرفله بقيام المصانع بتشكيل ودرفله الحديد عن طريق ربط أزواج من بكر الحديد معاً لِتشكيل معدن الحديد إلى عدة أشكال ومنتجات مثل الكمر والأسلاك الشائكة ومواسير الحديد والكانات وغيرها من منتجات مصانع الحديد.
ما هي عملية درفلة الحديد؟
هي عملية يتم فيها تشكيل معدن الحديد عبر درفلَته بالطريقة الساخنة والباردة حتى تنتج في النهاية بعض مقاطع الحديد الخاصة بالبناء بإختلاف أنواعها، وخطوة الدرفلة للحديد هي أول الخطوات لتحويل المواد المسبوكة الخام إلى المنتجات في شكلها النهائي علي الاستخدام مباشرة.
أشكال الدرفلة النهائية:
في نهاية عملية الدرفلة ستجد أشكال الدرفلة عبارة عن:
- النوع bloom (أي قطع الحديد ذات الشكل المربع).
- النوع slab (وهي عبارة عن قطع حديد ذات الشكل المستطيل).
- المقطع rod (وهي قطع الحديد بشكل مدور).
- مقطع billet ( وهو شكل المربع ولكن بحجم أصغر من النوع bloom).
قد تكون عملية تشكيل و درفلة المعادن هي العملية النهائية قبل استخدام تلك الأجزاء خاصاً وإن كانت الدرفلة على البارد فهي العملية الأكثر إنتاجاً وانتشاراً بين عمليات تشكيل المعادن. كما أن إن عملية الدرفلة بشكل مستقيم تعتمد على مرور معدن الحديد بين درفيلين يلتفان بشكل متناسق في اتجاهين متعاكسين، وهنا يكون الفراغ الواقع بين الدرْفيلين أقل في السمك من المعدن الخام المراد تشكيله.
هنا يتم ادخال معدن الحديد بين الدرْفيلين وفي النهاية ينتج المعدن بالسمك المطلوب بعد ضغطه، أما عن عمل تلك الدرافيل فتعمل عن طريق المحركات الكهربائية عبر التفافها بسرعة سطحية، و بالتدريج تزداد السرعة بشكل أكبر من السرعة الأولي للمعدن، وبالتالي نلاحظ انزلاق الحديد بشكل نسبي بين سطح الدرفيل والمعدن المدرفل.
كيف تتم عملية الدرفلة؟
تعتمد عملية الدرفلة وتشكيل الحديد على السرعة وهنا تزداد السرعة الابتدائية للقطعة خلال حركتها في بين درفيلين أو البكرتين، وهنا نلاحظ أن قطعة الحديد التي تم تشكيلها تخرج أسرع عند نقطة ما على طول سطح التماس وعند زاوية ما أيضاً، وهنا سرعتها تتساوى مع سرعة الدرفيل بدون انزلاق، كما ويعد الاحتكاك مهم بدرجة كبيرة لدرفلة الحديد لكن عند زيادته بدرجة كبيرة قد يتسبب في زيادة القوى والطاقة المستهلكة.
وقتها يصبح الدرافيل غير قادرة على تشكيل الحديد، وفي حالة الاحتكاك القليل يكون مقدار التشكيل قليل جداً لكل دور درفلة ولذلك ستلاحظ ارتفاع تكلفة عملية التشكيل، ستلاحظ أيضاً تحسن الخواص الميكانيكية للحديد بعد عملية الدرفلة؛ ويرجع السبب في ذلك لتحطم بلورات الحديد الشجرية للحديد وتحولها بعد ذلك إلى بنية بلورية صغيرة بتركيب حبيبي.
أنواع عملية الدرفلة للحديد:
تختلف عمليات الدرفلة حسب المنتج النهائي، ومن عمليات الدرفلة:
1- الدرفلة على الساخن
وهي عملية تتم بغرض إنتاج الأشكال القياسية لبعض أجزاء الهياكل ومن استخدامات هو تشكيل مقاطع الهيكل beam وسكك الحديد ومقطع الـ bars يكون إما بشكل مدور أو بشكل سداسي أو شكل الصفائح.
2- الدرفلة على البارد
نعتمد فى الدرفلة على البارد على تشكيل صفائح ذات دقة ومقاومة عالية ومنتج ذو سطح ذو جودة أفضل بكثير.
أنواع معامل درفلة الحديد:
تتعدد أنواع معامل الدرفلة ومنها :
- معامل الدرفلة الثنائية العالية:
وتعتمد هذه الدرافيل علي الدرفلة على الساخن بشكلها الابتدائي.
- معامل الدرفلة الثلاثية العالية العكسية:
وهنا تقوم هذه الدرافيل بعكس اتجاه حركة الخام فيه بعد كل دور درفلة، وفي كل مرة يتم تقريل الفراغات ما بين الدرفيلي ولكن بالتدريج بين كل دورة والثانية.
- معامل الدرفلة الرباعية العالية:
تعتمد هذه المعامل على الدرافيل الصغيرة في القطر هذا لتقليل قوى الدرفلة وأيضاً الطاقة المستهلكة، لذلك ستلاحظ أن سطح التماس مع الحديد المراد درفلته أقصر، كما أن تلك المعامل هي الأرخص في السوق من حيث الإستخدام عند المقارنة مع الدرافيل الكبيرة كما أنها سهلة الاستبدال، أما عن سبب تسميتها بالرباعية فهو بسبب تعرض الحديد للانبعاج في هذه العملية، لذلك تحتاج منا إلى إسناد بشكل إضافي عن طريق درفيلين آخرين بجانب الأول والثاني لتقليل حدوث الانبعاج، وتجد هذه المعامل تعتمد علي درفلة الصفائح العريضة لما أن نسبة هذا الانبعاج تظهر صغيرة.
- معامل الدرفلة العنقودية:
هي نوع من أنواع معامل الدرفلة والاي تم تطوير أعمالها في الأسواق والتي تعتمد علي الدرفلة على البارد لإنتاج صفائح رقيقة من الحديد عالي المقاومة.
- معامل الدرافيل التراديفية:
الدرافيل التراديفية هي معامل يتم فيها تشكيل المعدن ودرفلة الحديد باستمرار عبر مروره بأكثر من مرحلة عبر التقليل من سمك المعدن المدرفل في كل مرحلة، هذه المراحل تسمى بقطار ولذلك لا بد أن تتناسب سرعة المعدن بعد كل مرحلة مع ما يليها من مراحل، كل هذا يتم عبر استخدام التكنولوجيا بالاعتماد على أجهزة الكترونية وحاسبات لتتحكم في سرعة تلك الدرافيل و اتساع الحيز ما بينهما.
3- الدرفلة التشكيلية:
الدرفله التشكيلية نوع من أنواع الدرفله التي تشبه الدرفله المستقيمة، وعند ملاحظة هذه الأنواع ستجد أن الدرافيل تمتلك في محيطها على بعض التشكيلات التي تناسب المقطع المطلوب إنتاجه، وغالباً ما تستخدم هذه الأنواع لدرفله الحديد والذي يكون باستقامة واطوال كبيرة بعض الشئ مثل مقاطع البناء المصنعة من الحديد مثل محطات السكة الحديد، وهنا ستلاحظ عدد مرات الدرفلة الكثير والاشواط الأكثر ليتم تشكيل الحديد تدريجياً.
في النهاية يجب أن تلفت انتباهكم إلى أن تصميم تلك الدرافيل يحتاج منا الخبرة الجيدة حتى نتجنب حدوث أي عيوب خارجية وداخلية أو أي مشاكل في أبعاد الدرفيل، كما يمكننا الإعتماد على حساب قوة الدرفلة اللازمة لدرفلة قطع من معدن الحديد بالاعتماد على التعبيرات الرياضية.
كما نوضح أنه يوجد لدينا جميع أنواع قطاعات الحديد للتوريد بالإضافة الى أعمال الدرفلة بكل أنواعها فلدينا (صاج أسود مسحوب على الساخن وعلى البارد – صاج مجلفن ساده بجميع أنواعه – صاج مجلفن ملون معرج أبواب وجمالون وأيكون – زوايا حديد – أعمدة حديد وصلب وترمسيون – سلك بقلاوة وسلك شائك – مواسير حديد أسود ومجلفن مبروم ومستدير وعلب مربعة ومستطيلة).
المصادر/
