پس از خاتمه جنگ جهانی دوم، به موازات فزونی جمعیت ایران و بهبود وضع اقتصادی، نیاز به ساختن اماكن مسكونی، اداری و تجاری جدید بیشتر احساس شد، لذا از آنجائی كه ساختن بدون مصالح لازم امكان پذیر نبود، لذا مردم به فكر تولید مصالح ساختمانی افتادند.

تا آن زمان در و پنجره در ایران از چوب ساخته می شد و به علت وضع اقلیمی خاص منطقه، چوب كافی در دسترس نبود، از این رو باتوجه به فن آوری فراگیر، ناچاراً مردم برای نیل به این منظور به آهن و آلومینیوم روی آوردند و با وارد نمودن انواع پروفیل برای ساختن درب و پنجره و لوله های فولادی جهت آبرسانی تا حدودی با این صنعت آشنا شده بالطبع واردات این نوع كالا رو به ازدیاد نمود.

گرانی اجناس فوق و وابستگی بیش ازحد مملكت به بیگانه موجب شد تا دست اندركاران و علاقمندان به این بخش از صنعت جهانی به فكر تهیه كالای فوق در داخل كشور گردند.

گفتنی است صنعت پروفیل در جهان بیش از یك قرن پس از صنعت لوله پدیدار گشت بدین معنی كه ساخت لوله درزجوش حدوداً در اوائل قرن 19 به دنبال كشف گاز روشنایی «در انگلستان» میسر واقع شد و تاریخ شكل گیری و تكامل صنعت لوله سازی بیش از یك قرن به طول انجامید و پس از جنگ جهانی دوم بود كه صنعت پروفیل توخالی در جهان آغاز شد و ابتدا در کشور آلمان پدیدار گشته و سپس به دیگر كشورهای اروپایی منتقل گردید.

تاریخچه این صنعت در ایران، به ابتدای دهه 40 بر می گردد. تاقبل از این زمان، پروفیل های آهنی در كارگاهی كه ماشین آلات آن توسط بنیان گذار این صنعت در ایران (مهندس فتحی) طراحی و ساخته شده بود تولید می گردید ولی از پایان دهه 30 و شروع دهه 40، كارخانجات تولیدكننده پروفیل های آهنی در ایران موجودیت یافتند.

تاریخچه روند شكل گیری و پیدایش واحدهای تولیدكننده این صنعت را میتوان به سه دوره مختلف تقسیم بندی كرد:

1- دوره اول: شامل احداث كارخانه های اولیه لوله و پروفیل در پایان دهه 30 و اوایل دهه 40 كه فقط در تهران چند كارخانه ساخته شد. این  واحدها هنوز هم، جزء تولیدكنندگان عمده این محصول در كشور به شمار می روند.

2- دوره دوم: شامل تأسیس كارخانه هایی در سایر مناطق صنعتی  كشور ازجمله اصفهان، یزد، ساوه و مشهد می باشد كه عمدتاً در اوایل دهه 50، احداث شدند و عمر كمتری نسبت به واحدهای دوره اول دارند و درحال حاضر نقش قابل ملاحظه ای در تولید این محصول ایفا می كنند.

3- دوره سوم: شامل احداث واحدهای تولید لوله و پروفیل در سال های  بعد از انقلاب می باشد. كارخانه های این دوره نسبت به دوره های قبل كوچكتر بوده ،ظرفیت آنها در مقایسه با واحدهای قدیمی، كمتر می باشد و اكثراً به  تولید پروفیل های باز یا لوله های صنعتی اشتغال دارند.

به طور كلی، از اوایل دهه 60 به بعد، واحد عمده ای در این گروه تأسیس نشد یا به مرحله بهره برداری نرسید و سرمایه گذاری ها اكثراً در جهت طرح توسعه، توسط واحدهای قبلی انجام گرفت.

 

دوره اول:

نخستین واحدهای تولیدكننده لوله و پروفیل از اواخر دهه 30 و اوایل دهه 40 در ایران شكل گرفتند. تا قبل از این، محصولات موجود این گروه در بازار، توسط واردات تأمین می شد. بیشتر واردات پروفیل از كشور ایتالیا بود.  «مهندس فتحی» در زمینه ایجاد یك واحد ساخت پروفیل در ایران شروع به فعالیت كرد و در یك كارگاه كوچك ، ساخت ماشین آلات و قالب های شكل دهی پروفیل را آغاز نمود.ایشان در سال 1339، به كمك شُركای دیگرش، شركت سپنتا را تأسیس كردند. اولین شركت با سرمایه ده میلیون ریال، به منظور ساخت لوله سفید و سیاه، تیر چراغ برق ،پروفیل سبك و نیمه سبك، ورق گالوانیزه، مصنوعات آهنی، ساخت ماشین آلات و تجهیزات صنعتی مجاز تأسیس گردید ولی عملاً از سال 1341 به مرحله بهره برداری رسید.

به تدریج واحدهای دیگری نیز در زمینه تولید این محصول شروع به كار كردند و تمامی آنها، ماشین آلات پروفیل سازی خود را از ماشین های ساخته شده توسط مهندس فتحی خریداری نمودند. در ابتدای كار ساخت ماشین آلات منحصر به ماشین های پروفیل سازی بود و ماشین های لوله سازی، ازخارج خریداری می شد ولی بعدها، در ایران ساخته شد و فقط سیستم جوش آن، از خارج از كشور تأمین می گردید.

درسال 1340 كارخانه دنیای  فلز در كیلومتر 18 جاده مخصوص كرج تأسیس شد. این كارخانه، نظیر سپنتا قادر به تولید انواع لوله سیاه و گالوانیزه و همچنین انواع پروفیل های باز و بسته بود. درسال 1342 مهندس فتحی از شركت سپنتا جدا شد و شركتی به نام «ماشین سازی فتحی و پسران» را تأسیس كرد.

هدف این شركت، تولید سقف های فلزی، ساخت ماشین های صنعتی و پروفیل های نیمه سبك ذكر گردیده بود. درسال 1346، با پیوستن سهامداران جدید به این شركت نام آن به پروفیل نیمه سبك تبدیل گردید و محل آن  نیز به جاده ساوه ، كیلومتر 10 تغییر یافت.

سایر كارخانه هایی كه در این دوره شروع به فعالیت كردند، عبارتند از:

گیوار (سال 1342در تهران) و پروفیل سازی پارس.

شركت پارس در سال 1343 با سرمایه 000/000/50 ریال به منظور ساخت انواع لوله و پروفیل و ماشین آلات در تهران تأسیس گردید. پروانه تأسیس كارخانه در سال  1344 اخذ شد و بهره برداری از آن جهت تولید انواع پروفیل در نیمه دوم سال 1346 آغاز گردید.

بدین ترتیب 5 شركت فوق به تدریج در تهران كه در آن زمان به سرعت درحال رشد بود و مركز توسعه صنعتی كشور به شمار میرفت  برپا شدند و نخستین تولیدات لوله و پروفیل ساخت داخل را روانه بازار كردند.

 

محل	سال تأسیس	كارخانه
اصفهان	1348	سپافیل
مشهد	1350	پروفیل طوس
یزد	1354	پروفیل یزد
اصفهان	1354	گروه صنعتی سپاهان
ساوه	1355	كارخانجات نورد و پروفیل ساوه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

دوره دوم:

این دوره كه از اواخر دهه 40 شروع شد و تا اواسط دهه 50 ادامه داشت ،شامل تأسیس كارخانه هایی در برخی از مناطق كشور، غیر از تهران می شود كه به اجمال به معرفی آنها می پردازیم:

كارخانه های فوق در دوره ای احداث شدند كه ارزش ذخایر انرژی ایران به علت بالا رفتن قیمت نفت در بازارهای جهانی به نحو قابل توجهی افزایش یافت و بخش عمده ای از سرمایه گذاری در این جهت را دولت به صورت وام در اختیار تولیدكنندگان قرار داد. به همین دلیل اكثر ماشین آلات و تجهیزات كارخانه ای این دوره، وارداتی بودند. این واحدها در سال های اخیر در راستای طرح های توسعه اقدامات قابل توجهی انجام دادند از دیگر واحدهایی كه در این دوره احداث شدند، می توان از طرح توسعه شركت سپنتا در اهواز نام برد.

در سال 1352، موافقت گردید كه شركت  سپنتا به عنوان طرح توسعه، كارخانه ای در اهواز ایجاد نماید ولی بهره برداری از آن  عملاً تا سال 62 به طول انجامید. در تاریخ 1/7/54، این شركت به سهامی عام سپنتا تغییر نام یافت و سهام آن درمعرض فروش عمومی قرار گرفت.

یكی از واحدهای دولتی كه محصولاتش می تواند در این گروه قرار گیرد شركت ملی نورد و لوله اهواز می باشد. این شركت در سال 1346 با سرمایه 320 میلیون ریال به منظور تولید كلاف ورق و انواع لوله تأسیس  گردید و در سال 1350 به بهره برداری رسید. ازسال 1353، طرح توسعه كارخانه ،به منظور افزایش تولید و ایجاد واحدهای جدید آغاز گردید.

در طرح توسعه، كوره دوم پیش گرمكن و برش سنگین ورق، توسط كارشناسان ایرانی، تكمیل و راه اندازی گردید. این كارخانه درحال حاضر متشكل از واحدهای زیر می باشد:

كارخانه نورد به منظور تولید كلاف ورق فولادی

كارخانه لوله سازی شماره یك برای تولید لوله سیاه به قطر 5/0  تا 6 اینچ

كارخانه لوله سازی شماره دو برای تولید لوله سیاه به قطر 5/0  تا 4 اینچ

واحد گالوانیزه لوله

تولیدات ورق فولادی این شركت، در برخی از واحدهای دیگر نیز، برای تولید لوله و پروفیل مورد استفاده قرار می گیرد.

شركت كالوپ:

این كارخانه درسال 1363، تأسیس گردید و لوله های 6 ،8 ،10 ،12 ،14  و 16 اینچ آبرسانی و پروفیل های ستونی مرتبط با ابعاد لوله های آن را تولید می كند.

گروه آذربایجان :

محل كارخانه تبریز است و در سال 1364 تأسیس گردید و تولید آن فقط پروفیل باز می باشد.

گروه ثابت یزد :

محل كارخانه یزد است و انواع لوله ها و پروفیل باز و بسته را تولید می كند.

پروفیل سازی شیراز :

محل كارخانه شیراز است و فقط پروفیل های باز تولید می كند.

 

دوره سوم:

در دوران پس از انقلاب، تعدادی از كارخانه ها طبق قانون حفاظت و توسعه صنایع ایران، مصوب شورای انقلاب، ملی اعلام شدند از جمله :

1- پروفیل نیمه سبك (گروه صنعتی سدید): این شركت در سال 58  ،مشمول بند [ ج ] قانون فوق الذكر قرار گرفت و در سال 60، تحت پوشش سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران قرار گرفت، با گسترش بخش های ماشین سازی و ریخته گری آن در سال 68، نام «گروه صنعتی سدید»جایگزین پروفیل نیمه سبك كه فقط بیانگر بخشی از فعالیت های این شركت بود گردید.

2- لوله و پروفیل سازی پارس: این كارخانه بعد از انقلاب مشمول قانون قرار گرفت و از تاریخ 17/4/59 ، به وسیله مدیران دولتی اداره شده است  و درحال  حاضر، 70% سهام آن متعلق به بخش خصوصی  و 21% آن متعلق به سازمان گسترش  و 9% متعلق به شركت سرمایه گذاری ایران می باشد.

3- شركت سپنتا : این شركت درحال حاضر توسط  بنیاد 15 خرداد، اداره می شود.

4- نورد و لوله اهواز : این شركت پس از انقلاب مطابق  بند «الف» ملی اعلام گردید.

لازم به ذكر است كه اهم حوزه مصرف لوله و پروفیل فولادی تولید شده در داخل كشور بوده

ولی درشرایط حاضر، بدون شك مطمئن ترین راه برای گریز از تنگناهای ارزی و خرید مواد اولیه (انواع ورق)، قطعات یدكی، تجهیزات، بازسازی خطوط فعلی یا خرید خطوط تولیدی نو توسط شركت های تولیدكننده لوله و پروفیل فولادی، همانا صادرات این محصولات به خارج از كشور است.

زمانی كه از صادرات لوله و پروفیل صحبت می شود، بدیهی است كه بلافاصله باید كیفیت كل فعالیت های بازاریابی خارجی یعنی قیمت لوله و پروفیل (مناسب بودن آن نسبت به سطح بازار بین المللی)، كیفیت توزیع آن، كیفیت ترویج آن جهت فروش و كیفیت بازارداری لوله و پروفیل را مدنظر قرار داد.

باتوجه به نتایج تجربیات و اطلاعات و آمار موجود، ملاحظه می شود كه به طور كلی برخی تولیدكنندگان لوله و پروفیل، توانسته اند به بسیاری از بازارها وارد شوند اما نتوانسته اند این بازارها را حفظ كرده و یا گسترش دهند.

علل امر فوق، گلوگاه های موجود صادرات، نقش دولت و ارگان های ذیربط و بعضی موارد دیگر می باشد.

ولی تا جایی كه اطلاعات  هرچند با كمبودهایی در دست است، ازنظر جغرافیایی، بازارهای عمده لوله و پروفیل ایران در خارج از كشور عبارتند از :

 

-امارات عربی                             -انگلستان

-كویت                                      -ایتالیا

-عربستان                                  -اتریش

-قطر                                         -بلژیك

    -كشورهای آسیای میانه                -برخی از كشورهای آفریقایی

 

***

همانگونه كه در فصول قبلی شرح آن گذشت، در فرآیند تولید لوله و پروفیل فولادی، جهت تولید لوله و بسیاری از انواع پروفیل ها موسوم به پروفیل های بسته، لازم است دولبه ورق در نقطه تماس به یكدیگر جوش داده شوند. بنا به اهمیت موضوع در این فصل به شرح بعضی از روش های جوش مورداستفاده در این رابطه می پردازیم.

 

1_ جوش شعله ای یا كوره ای

با كشف گاز روشنایی درسال 1815 در انگلستان توسط ویلیام موردوك كوشش شد لوله ازطریق آهنگری تولید و با كمك كوره گازی جوش داده  شود. در سال 1825 یك تاجر آهن به نام جیمز ویت هاوس موفق به ثبت روش خود در تولید لوله درزجوش گردید. او یك نوار آهن با عرض معین  را با چكش كاری بر روی یك سنبه و یا به وسیله یك قالب به صورت لوله فرم  داد. سپس ابتدا نیمی از لوله را در یك كوره شعله ای تادمای جوش «1300  تا 1400 درجه سانتیگراد» گرم نمود و یك سر آن را با كمك انبر كشش از قالب كشش یك دستگاه كشش زنجیری رد نمود و از این طریق توانست دو لبه را به هم جوش دهد. پس از سرد شدن نیم دیگر لوله نیز به همین روش ساخته شد.

در این روش قالب از دو نیمه ساخته شده بود. هنگام عبور قسمت سرد، قالب، عبور بدون فشار قطعه را امكان پذیر می ساخت ولی هنگام عبور قسمت گرم فشار زیادی را به لوله وارد می نمود تا دو لبه به هم جوش شود.

در سی سال اول پس از كشف روش جیمز ویتهاوس قدم به قدم در انگلستان پیشرفت هایی برای روش فوق پیشنهاد و به اجرا گذاشته شد، چنانكه درسال 1852 این روش به نقطه اوج خود رسید. در شكل (1-7) این روش به طور شماتیك به تصویر درآمده است. امروزه هنوز این روش در برخی از كشورها مورد استفاده قرار می گیرد.

شكل (1-7) : شماتیك روش جوش كورهای

 

انگلیسی ها سال ها روش تولید لوله را مخفی نگه داشته و به این ترتیب انحصار تولید لوله را در جهان سال ها در اختیار داشتند. اما در سال 1846 آلبرت پونسگن در منطقه غرب آلمان كارگاهی برای ساخت لوله باهمان روش تأسیس نمود كه در سال 1849 به بهره برداری رسید.

 

2_ روش فریتس مون

تكامل تولید لوله جوشی در سال 1931 و به وسیله یك امریكایی به نام فریتس مون كامل گردید. او توانست ازطریق جوش كوره ای، لوله را از نوارهایی با طول زیاد تولید نماید. با این روش تولید لوله تا قطر خارجی 3/114 میلی متر یعنی 4 اینچ قابل  تولید بود.

همانگونه كه در شكل (2-7) دیده می شود نوار پس از گرم شدن در كوره  از یك سری غلتك های افقی و عمودی جهت فرم دهی و غلتك های فشاری جهت جوش دو لبه عبور داده می شود. قبل از ورود لوله به درون غلتك ها دولبه با كمك دمنده هایی تا نقطه جوش حرارت داده می شوند. اختلاف دمای بین دو لبه و بقیه عرض نوار امكان افزایش فشار و در نتیجه جوش بهتر و تولید تمیزتر را فراهم می نماید

شكل (2-7) : شماتیك روش فریتس مون

 

یك خط تولید به روش فریتس مون تشكیل شده است از تجهیزات جوش لب به لب نوار، یك انباره جهت ذخیره كردن نوار و جلوگیری ازتوقف خط به هنگام جوش دو نوار، یك كوره عبوری كه نوار با عبور از آن تا دمای جوش گرم می گردد و بالاخره غلتك هایی كه در بالا به آنها اشاره شد. در خطوط جدید پس از جوش دو لبه و تولید لوله با قطر خارجی معین از یك سیستم كشش غلتكی نیز استفاده می كنند تا لوله های با قطر پایین تر به راحتی تولید شود.

كارگاه های زیادی در سطح جهان هنوز از روش فریتس مون جهت تولید لوله آب و گاز استفاده می كنند. این روش بسیار اقتصادی بوده و راندمان بالایی دارد اما از این روش نمی توان در تولید لوله های با كیفیت كه در دیگ های بخار و نظایر آن به كار می روند استفاده كرد.

 

3_ روش زونیكسن

چنانكه دیده شد در روش های كوره ای نوار در كوره تا دمای مناسب جهت جوش گرم می گردد. یك كارخانه دار نروژی به نام زونیكسن به فكر استفاده از انرژی برق برای گرم كردن لبه های ورق جهت جوش افتاد.

شكل (3-7) به طور شماتیك این روش را نشان می دهد. همانگونه كه  در تصویر مشاهده می شود در این روش از سه الكترود تیغه ای استفاده می گردد. تیغه ها دارای ضخامت های متفاوت می باشند. تیغه اول ضخیم ترین و تیغه سوم نازك ترین آن است. الكترودهای تیغه ای طوری روی لوله قرار می گیرند كه لوله هنگام عبور از تیغه سوم به گرمای جوش برسد. هریك از الكترودها به یك  فاز برق وصل می شوند. غلتك های فشار به كار رفته باید از لحاظ برقی عایق شوند. این غلتك ها نه تنها به عنوان غلتك جوش بلكه همچنین به عنوان غلتك محرك لوله نیز مورداستفاده قرار می گیرند. با وجودی كه نقطه تمركز گرما در لبه های درز لوله قرار دارد ولی به علت هدایت گرمایی حرارت در كل سطح مقطع لوله پراكنده می شود.

روش زونیكسن در سال 1928 به ثبت رسید و از آن سال تاكنون  تعداد زیادی كارگاه لوله سازی با این روش بكار پرداخته اند كه هنوز نیز تعدادی از آنها به كار گرفته می شوند.

شكل (3-7) : شماتیك روش زونیكسن

 

4_ روش جوش القایی فركانس متوسط

از سال 1965 درز لوله را با كمك جریان برق و با روش القایی با فركانس بین 4 تا 10 كیلوهرتز جوش می دهند. در این روش جریان برق با كمك یك سری ایندكتور خطی به درز لوله و بدون تماس با آن انتقال داده شده و گرمای حاصل را جهت جوش لبه ها مورد استفاده قرار می دهند. ایندكتورهای خطی پشت سرهم قرار گرفته و بسته به توان خط تا نیم متر فاصله را در بر می گیرند. جهت راندمان خوب، این اندكتورها خیلی نزدیك لبه های لوله كار گذاشته می شوند. ازطریق القا و به خاطر بالا بودن دانسیته توان مقدار زیادی انرژی در زمانی كوتاه به لبه های لوله منتقل شده و به علت اثر پوستی مقدار زیادی گرما در فاصله كمی از لبه به وجود می آید انتخاب فركانس و توان، به ضخامت لوله و سرعت خطی تولید بستگی دارد و از رابطه ژول(P=R.I2)  به دست می آید

در یك خط جوش با این روش یك ژنراتور فركانس متوسط با كمك یك ترانسفورماتور با خازن های موازی جریان لازم را به وجود آورده و به وسیله ایندكتور به لبه های لوله القا می كند. لبه های درز لوله به عمق 5 تا 10 میلیمتر تا دمای جوش گرم می شوند كه با فشار حاصل از غلتك های جوش به هم جوش می گردند.

شكل (4-7) به طور شماتیك تجهیزات جوش لوله با روش القایی فركانس متوسط با دو ایندكتور را نشان می دهد.

.

شكل (4-7) : شماتیك روش جوش القایی فركانس متوسط

 

5_ روش جوش گازی

در این روش گرمای لازم برای جوش از سوختن مخلوط گاز و هوا به دست می آید.

در سال های اولیه استفاده از این روش از گاز هیدروژن استفاده می گردید ولی با كشف گاز استیلن این گاز به جای هیدروژن به كار گرفته شد.

سوختن گاز استیلن با اكسیژن حرارتی معادل 3100 درجه  سانتیگراد تولید می نماید. گاز استیلن از تركیب كاربید كلسیم و آب به دست می آید.

اولین جوش با این روش در حدود سال های 1910 ساخته شد. در آن زمان  تنها پِیك جوشكاری تك شعله وجود داشت. خط تولید از یك خط فرمینگ كه وظیفه تغییر فرم نوار گرم یا سرد را به عهده داشت به همراه یك پیك جوشكاری تشكیل می شد. با پیدایش پیك های چند شعله (تا 16 شعله) خط لوله سازی نیز تكمیل گردید. در كنار میز فرمینگ میز جوش و سپس  میز سایزینگ و بالاخره اره اضافه شد. شكل (5-7) به طور شماتیك تجهیزات یك خط لوله سازی با این روش را نشان میدهد

شكل (5-7) : شماتیك روش جوش گازی

 

پنج جفت غلتك فرمینگ وظیفه فرم دادن نوار را به صورت لوله درزدار به عهده دارد. به دنبال آنها دو جفت غلتك فشار وظیفه نزدیك كردن درز لوله به هم را دارد، تا پس از گرم شدن لبه ها با كمك پیك چند شعله دو لبه به هم جوش شود. به دنبال آنها دوجفت غلتك سایزینگ جهت سایز كردن لوله و در بین آنها یك غلتك تابگیر برای تابگیری به كار رفته است

در آغاز استفاده از این سیستم جوش، تولید متناسب با طول نوار عملی بود. اما بعدها با جوش دادن لب به لب چند نوار امكان تولید پیوسته فراهم گردید.

استفاده از این سیستم جوش امروزه در مقیاس بسیار كمی متداول بوده و جای خود را به سیستم جوش برقی داده است.

 

6_ جوش مقاومت الكتریكی با فركانس پایین

درسال 1856 فیزیكدان انگلیسی جیمز ژول رابطه میان مقاومت اصطكاكی و گرما را كشف نمود كه به گرمای ژول معروف است. طبق این نظریه چیرگی بر مقاومت اصطكاكی در یك جسم كه از آن جریان برق  عبور می كند گرما تولید می نماید. میدان الكتریكی، كاری معادل QU  با توان   ρ= U.Q/t=U.I=R.I2انجام می دهد.

درسال 1877 یك مربی جوان دانشگاه به نام مهندس الیهیو تامسون مجدداً این پدیده را مدنظر قرار داد و به این نتیجه رسید كه می توان از گرمای حاصل در یك مقاومت الكتریكی برای جوشكاری استفاده كرد.

درسالهای بین 1886 تا 1890 تامسون روش هایی را در مورد جوشكاری الكتریكی فلزات به ثبت رسانید. درسال 1898 او اولین دستگاه جوش برقی  و اولین ترانس جوش را در جهان ساخت. در همین سال شركت " استاندارد تول" در شهر كلیولند ایالت اوهایو امریكا روشی را به ثبت رسانید كه از سیستم جوش مقاومتی برای جوش و تولید لوله استفاده میشد.

در روش استاندارد تول دو الكترود مجزا از هم در كنار غلتك های فشار با لبه های لوله درزدار در تماس قرار گرفته جریان برق را به لبه های لوله منتقل می نمایند. شكل (6-7) به طور شماتیك این روش را نشان میدهد

.

شكل (6-7) : شماتیك روش جوش الكتریكی

 

روش جوش مقاومت الكتریكی در ایالات متحده و سپس در آلمان تحرك زیادی در صنعت لوله سازی از ورق گرم به صورت پیوسته ایجاد نمود. مشكل اصلی در این روش هدایت دقیق لبه های لوله به زیر الكترودها است. پیش فرض جوش مطلوب در این روش ورق خوب نورد شده با تلرانس عرض و ضخامت بسیار كم است. این روش هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرد

 

7_ روش كانداكتیو(روش جوش مقاومتی فركانس بالا )

روش جوش مقاومتی با انتقال توان به وسیله كنتاكت با فركانس تا 450 كیلوهرتز در سال 1956 به وسیله شركت New Rochell Tool Corp و تحت نام "ترماتول" اجرا گردید. چنانكه در شكل (7-7) دیده می شود در این روش جریان فركانس بالا ازطریق دو كنتاكت به لبه های لوله منتقل می گردد. در فركانس بالا میدان متناوب مغناطیسی تأثیر زیادی روی عبور جریان ها می گذارد، طوری كه این جریان ها را می توان در مسیرهای خاصی

هدایت نمود

شكل (7-7) : شماتیك روش جوش فركانس بالا با كنتاكت

 

مشخصه اصلی جریان های فركانس بالا در تأثیر پوستی است. تحت این عنوان چنین فهمیده می شود كه جریان در یك هادی مثلاً یك میله با افزایش فركانس تحت اثر القاء همواره هرچه بیشتر به سمت سطح خارجی رانده می شود، درحالیكه جریان مستقیم از تمام سطح هادی عبور می كند. در جریان متناوب شدت جریان با افزایش فركانس در داخل هادی كم شده و در سطح خارجی بر عكس افزایش می یابد.

تأثیری معادل "اثرپوستی" در جریان فركانس بالا (تحت تأثیر القا) "اثر كشش متقابل" است، و از این واقعیت سرچشمه می گیرد كه جریان های فركانس بالایی كه از دو هادی نزدیك به هم و در خلاف جهت یكدیگر عبور می نمایند یكدیگر را جذب می كنند. اجرای این پدیده در روش جوش فركانس بالا با كنتاكت نتیجه زیر را به دست می دهد

جریان فركانس بالا در یك قشر نازك یك كنتاكت عبور نموده از آنجا به لبه درز لوله انتقال می یابد و در نقطه اتصال این لبه (نقطه جوش) لبه لوله را دور زده از لبه دیگر به كنتاكت دیگر برمی گردد. در اثر پدیده جذب جریان های مختلف الجهت قسمت اعظم این جریان ها از قشر نازك لبه لوله و نه از پیرامون آن عبور می نماید. در اثر عبور این جریان، گرما نیز در لبه نازك لوله ایجاد می شود كه به علت مقاومت اهمی بالا در نقطه جوش تمركز گرما تا حد رسیدن به درجه حرارت جوش در این نقطه به وجود می آید.

به علت عبور جریان از پوسته، مقاومت واقعی برای جریان فركانس بالا تا 50 برابر بیشتر از سیستم جوش مقاومتی با فركانس پایین است، درنتیجه جریان لازم برای جوش در آن 20/1  تا 50/1 برابر جریان لازم درجوش فركانس پایین است. بنابراین در این روش سرعت جوش به مقدار قابل ملاحظه ای قابل افزایش است و زمان جوش آنقدر كوتاه است كه خطری متوجه لوله نمی شود. به همین خاطر از این سیستم نه تنها برای موادی كه قابلیت جوشكاری خوبی دارند، بلكه در مورد موادی كه قابلیت جوشكاری كمی دارند و حتی فلزات غیرآهنی می توان استفاده نمود.

 

8_  سیستم اندوولد (جوش مقاومتی فركانس بالا به صورت ایندكتیو )

امكان انتقال جریان فركانس بالا ازطریق القا جهت جوش درز لوله سال هاست كه شناخته شده است. اولین ثبت این روش به سال 1930 مربوط می شود. در دهه 50 این روش به خصوص در امریكا مورد استفاده قرار گرفت . در دهه 70 شركت مانسمان با كمك شركت زیمنس این روش را به وسیله یك ترانس كه برق با فركانس 450 كیلوهرتز تولید می نمود در سیستم های جوش لوله مورد استفاده قرار داد. جریان فركانس بالا در این روش توسط یك لامپ اسیلاتور تولید و از طریق یك سیم پیچ به نام ایندكتور كه در دور لوله  قرار می گرفت به آن القا می گردید. جریان القایی از لبه لوله در دو جهت پیرامون و درز تا محل اتصال دو لبه عبور نموده سپس در خلاف جهت برمی گردد. گرمای حاصل در این سیستم همانند سیستم جوش فركانس بالا با كنتاكت، در لبه درز لوله متمركز می شود. مزیت این سیستم نسبت به سیستم جوش با كنتاكت در انتقال و یا به عبارت بهتر القاء جریان بدون تماس است كه درنتیجه در روی لوله اثر تماس باقی نمی ماند و ایندكتور نیز سایش نمی یابد. بدین جهت از این سیستم برای تولید لوله با كیفیت بالا می توان استفاده كرد

شكل(8-7) سیستم جوش فركانس بالا با ایندكتور را به طور شماتیك نشان می دهد

شكل (8-7) : شماتیك روش جوش فركانس بالا با اندكتور

 

9_ روش جوش با قوس آرگون

در طول جنگ جهانی دوم در ایالات متحده امریكا روش جدید جوش قوس الكتریكی كشف شد كه جهت جوش فلز منیزیم در صنایع هواپیما سازی مورد استفاده قرار گرفت. این روش بعدها در سایر كشورها مورد استفاده قرار گرفته و برای جوش كلیه فلزات غیر آهنی و فولادهای آلیاژی استفاده شد.

جوش قوس آرگون برای فولادهای آستنیتی به خوبی قابل استفاده است. آرگون به عنوان گاز محافظ، از ورود اكسیژن و هیدروژن در محل جوش جلوگیری نموده مانع از ایجاد سرباره و به خصوص سرباره كروم می گردد. جوش قوس آرگون به ویژه برای جوش لوله های با ضخامت كم از فلزات فوق الذكر بسیار مناسب است. در این روش گرما در اثر قوس الكتریكی بین الكترود كه از جنس تنگستن است و درز لوله به وجود می آید و وجود گاز آرگون محافظ خوبی برای جلوگیری از ورود ناخالصی در محل جوش می شود

شكل (9-7) یك دستگاه اتوماتیك جوش آرگون را نشان می دهد. در این روش می توان هم از برق مستقیم و هم از برق متناوب استفاده كرد. استفاده  از برق متناوب با فركانس زیاد امكان جوش لوله از تمامی فلزات و با ضخامت حتی  كمتر از 1 میلیمتر را به خوبی فراهم می سازد. سرعت زیاد و منطقه كوچك جوش باعث كم شدن خطر تغییر شكل و ترك خوردگی می شود. این روش در جوش فولادهای آلیاژی به خوبی قابل استفاده است.

شكل(9-7) : شماتیك روش جوش  با قوس آرگون

 

10_ روش جوش زیر پودر

حدود 50 سال است كه روش جوش زیر پودر شناخته شده می باشد. این سیستم در اصل و از لحاظ اصول فیزیكی همانند جوش قوس الكتریكی است  با این تفاوت كه در این روش ذوب شدن محل جوش توسط قوس الكتریكی  در زیر پودر صورت می گیرد. پودر قبلاً در محل درز لوله آماده جوش ریخته می شود. الكترود جوشكاری را یك مفتول صاف و بدون پوشش تشكیل می دهد كه باسرعت ثابت حركت می كند.

شكل (10-7) به طور شماتیك كلیه تجهیزات یك دستگاه جوش زیر پودر را نشان می دهد. از یك قیف مخصوص پودر به درز لوله ریخته می شود. سیم جوش از یك مخزن با كمك غلتك های هدایت كننده به نازل جوش حمل می گردد. در آنجا جریان برق به وسیله یك كنتاكت اصطكاكی به سیم جوش منتقل میشود. پودر استفاده نشده از محل جوش مكیده شده و جمع آوری می گردد

این روش جوش برای جوش طولی و اسپیرال، لوله های بزرگ از 500 الی 1200 میلیمتر قطر خارجی مورد استفاده قرار می گیرد

شكل (10-7) : شماتیك روش جوش زیرپودر

بدون شك در صنعت لوله و پروفیل، قالب ها و نكات مربوط به طراحی و ساخت آنها از جمله مواردی است كه تأثیر به سزایی در كیفیت محصول می گذارد. همچنین با طراحی اصولی قالب ها می توان از هزینه های ناشی از تعمیر و تعویض زودتر از موعد آنها جلوگیری نمود و این مهم سبب كاهش قیمت تمام شده محصول می گردد.

غلتك ها ابزارهایی هستند كه قطعه كار به هنگام عبور از بین آنها تغییر شكل می دهد. عوامل زیادی در ارتباط با طراحی غلتك های مناسب برای شكل دهی مقطع خاص باید مدنظر قرار گیرند. این عوامل شامل تعداد ایستگاه های موردنیاز، عرض نوار فلز، طراحی گل پروفیل و پارامترهای طراحی غلتك می باشند.

 

1- تعداد ایستگاه ها:

ایجاد شكل مقطع موردنظر توسط فرآیند  C.R.F یك عمل پیوسته است كه در هر ایستگاه با اعمال مقداری تغییر شكل توسط غلتك ها روی نوار فلزی انجام می شود. مقدار تغییر شكل در هر ایستگاه باید به اندازه ای باشد كه  بتواند میزان خمش موردنیاز را بدون ایجاد كشیدگی بیش از حد درجسم به وجود آورد.

اگر تعداد ایستگاه انتخاب شده كمتر از حدلازم در نظر گرفته شود، باعث افزایش هزینه اولیه غلتك ها می شود. اصولاً تعداد ایستگاه ها به پیچیدگی شكل مقطع و خواص ماده قطعه كار بستگی دارد. پارامترهای دیگری كه باید به آنها توجه نمود عبارتنداز: عرض نوار فلزی، فواصل افقی بین مراكز ایستگاه های مجاور و تلرانس موردنیاز

ضخامت، سختی و تركیبات نوار ورق، بر تعداد ایستگاه های موردنیاز اثر می گذارند، هرچه ضخامت نوار ورق بیشتر باشد به تعداد ایستگاه بیشتری جهت شكل دهی نیاز می باشد. همچنین در مورد فلزات با تنش تسلیم بالا، باید در آخرین مرحله زوایا كمی بیش از حد نهایی شكل دهی (حدود چنددرجه) باشند، تا پس از بازگشت فنری،

به اندازه اصلی برسند كه این خود به یك مرحله یا ایستگاه مستقل نیاز دارد. موادی كه پوشش دار بوده یا دارای سطح بسیار صاف باشند، به تعداد ایستگاه بیشتری جهت انجام عمل شكل دهی نیاز دارند.

پیچیدگی شكل یك مقطع با بررسی تعداد و ترتیب خم های موردنیاز و مجموع زوایای آنها، تقارن یا عدم تقارن، طول بازوها(بالها)، عمق شیارها و ابعاد مقطع تعیین می گردد.

 

2- عرض نوار ورق:

برای رعایت و ضمانت دقیق بودن ابعاد(در محدوده رواداری های از پیش تعیین شده) لازم است که عرض ورق دقیقا محاسبه شود. به طور کلی عرض ورق برابر است با اندازه طول خم نشده سطح مقطع لوله یا. نظر به اینكه ضخامت قطعه ای كه در فرآیند C.R.F پروفیل تغییر شكل داده می شود، در ناحیه هایی كه خم می شوند، كاهش می یابد، و با فرض اینكه سطح مقطع همواره ثابت بماند، عرض ورق در طول فرآیند شكل دهی، زیاد شده است .بنابراین مقدار عرض نوار خم نشده جهت تولید لوله و پروفیل، از مجموع  ابعاد محصول منهای مجموع افزایش ناشی از مناطق خم شده بدست می آید.

در عین حال می بایست میزان خمش مجاز برای قسمت های خم شده نوار فلزی نیز محاسبه گردد و با بدست آوردن اندازه قسمت های صاف و منحنی، عرض تئوریك نوار ورق بدست می آید كه می بایست پس از اولین شكل دهی، درصورت نیاز تصحیح شود.

 

3- طراحی گل پروفیل:

بدست آوردن گل پروفیل اولین قدم درطراحی غلتك می باشد. گل پروفیل عبارت است از: بر هم نهادن تصاویر مقاطع تولید شده به صورت ایستگاه به ایستگاه كه از ورق صاف و بدون خم شروع شده و به شكل مقطع نهایی ختم می گردد شكل(1-6) چند نمونه از گل پروفیل را نشان میدهد. رسم گل پروفیل  را همچنین می توان از مقطع نهایی شروع كرده و به باریكه صاف ورق ختم نمود. تعداد اشكال پروفیل های میانی كه بین باریكه صاف و مقطع نهایی واقع شده اند باید به گونه ای انتخاب شوند كه با رعایت پارامترهای لازم در عملیات شكل دهی ،دارای حداقل تعداد ممكن باشد. گل پروفیل به صورت تصویری ، تعداد ایستگاه ها و شكل كلی غلتك های موردنیاز را مشخص می كند.

شكل (1-6) :الگوی گل پروفیل

 

در ترسیم گل پروفیل توجه به دو نكته اساسی الزامی است:

1- تأمین جریان آرام فلز (توزیع یكنواخت و تدریجی جریان تغییر شكل  از اولین تا آخرین ایستگاه)

2- توانایی اعمال بیشترین كنترل بر ابعاد شكل درحین عمل شكل دهی

اگر در هر ایستگاه، مقطع فلز و غلتك همیشه با یكدیگر به طور كامل درگیر بوده و فشار لازم از طرف غلتك ها بر مقطع وارد گردد، جریان ماده بین ایستگاه ها آرام و طبیعی و كنترل شده خواهد بود. مقدار مسافتی كه باریكه فلز طی میكند تا به مقطع نهایی تبدیل شود نیز بسیار حائز اهمیت است

شكل دهی سریع، مسایل زیادی را ایجاد خواهد كرد. معمولاً شكل دهی از نزدیك وسط مقطع شروع شده و به طرف گوشه ها ادامه می یابد، بدین ترتیب از احتمال بروز پارگی در گوشه ها كاسته می شود، زیرا ممكن است گوشه های شكل داده شده در مقابل جریان شكل دهی مقاومت كرده و سبب ایجاد ترك و پارگی شوند. ازطرف دیگر بهترین راه اعمال كنترل بر ابعاد مقطع این است كه ابتدا یك خم یا یك گوشه با استفاده از درگیری كامل غلتك ها به طور كامل شكل داده شود و بعد از آن به شكل دهی خم دیگر پرداخته شود. با رعایت این نكته از ایجاد گوشه های كور و به وجود آمدن فاصله هوایی بین غلتك و بدنه پروفیل در گوشه ها جلوگیری می شود.

البته این روش به تعداد ایستگاه بیشتری جهت تولید مقطع موردنظر، نیاز دارد و در این حالت گل پروفیل یك شكل دهی مرحله به مرحله را نشان می دهد و در هرلحظه تغییر شكل ها به طور متعادل در كلیه خم ها ایجاد نمی شوند، بلكه فقط مناطق خاص شكل دهی می گردند. این دورشدن ازحالت جریان آرام، موجب بروز تنش هایی در نوار ورق گشته كه مسایل زیادی را در پی خواهد داشت.

اولین و آخرین ایستگاه می بایست نسبت به ایستگاه های میانی سهم كمتری در عمل شكل دهی داشته باشند. در اولین ایستگاه باید بر اینرسی ماده غلبه شده و خطوط خم، ایجاد شوند.

ایستگاه های میانی عمل شكل دهی را ادامه میدهند و در آخرین ایستگاه میزان عمل شكل دهی باید پایین آورده شود

رعایت این نكته سبب میگردد كه پروفیل دقت خود را در قسمت های ابتدایی و انتهایی ازدست ندهد، زیرا حتی در حالتی كه ابعاد مقطع در قسمت های میانی خط تولید از دقت مناسبی برخوردار هستند ممكن است قسمت های ابتدا و انتهای آن دچار ازجا در رفتگی و انحراف گردند.

با جمع بندی مطالب فوق الذكر این نتیجه حاصل می گردد كه بایستی یك نوع سازگاری بین جریان بهینه مواد و كنترل ابعاد برقرار نمود. هنگامی كه باید با ماشین خاصی كه طراحی شده است كاركرد، اجباراً بایستی محدودیت هایی را پذیرفت و از بعضی خواسته ها چشم پوشی نمود ولی طبیعتاً با نادیده گرفتن بعضی از مسایل حین طراحی از میزان دقت محصول نهایی كاسته می شود.

 

4- موقعیت شكل دهی:

پارامترهای متعددی به هنگام تعیین وضعیت شكل دهی مقطع مدنظر گرفته می شود. مقطع معمولاً به گونه ای قرار می گیرد كه عمل شكل دهی به طرف بالا انجام شود برای مثال به هنگام شكل دهی ناودانی، بایستی دیواره ها به طرف بالا قرار داشته باشند.

موادی كه یك طرف آنها به شدت صیقلی میباشند را باید به گونه ای شكل دهی نمود كه طرف صیقلی در بالا قرار بگیرد. این نكته برای موادی كه قبلاً رنگ آمیزی شده اند نیز صدق می كند.

البته برای بعضی از شكل های خاص پروفیل، باتوجه به حالت برش اره این وضعیت ممكن است متفاوت باشد. در لوله و پروفیل های كه احتیاج به جوش دارند بایستی محل به هم رسیدن دوسر ورق در محل جوش دقیقاً تنظیم شود تا جوش مناسبی را ایجاد كند.

 

5- خط مرجع عمودی:

هنگامی كه شكل گل پروفیل مشخص شد، باید وضعیت خط مرجع عمودی را بسته به تعداد و تركیب خم ها مشخص نمود. شكل(2-6) وضعیت خط مرجع عمودی برای چند مقطع را نشان می دهد.

شكل (2-6) : وضعیت خط مرجع عمودی

 

در مقاطع متقارن این خط بر خط مركزی مقطع منطبق است. برای مقاطع نامتقارن وضعیت و محل خط مرجع عمودی براساس معیارهای زیر مشخص می شود:

1- نیروهای شكل دهی برای خمش و كشش در دوطرف خط باید متعادل باشند

2- خط مرجع عمودی باید از عمیق ترین نقاط مقطع عبور كند

3- حركت و جابجایی فلز باید بیشتر در اثر خمش باشد تا تحت كشش

البته باید به این نكته توجه شود كه رعایت همه اصول فوق همیشه عملی نیست

 

6-خط حركت:

خط حركت یك خط فرضی مستقیم است كه از اولین تا آخرین مجموعه غلتك روی قطعه كار درنظر گرفته می شود و محل بهینه آن از نقاطی می گذرد كه سرعت های محیطی غلتك های بالا و پایین در آن نقاط با یكدیگر برابر هستند همیشه تشخیص محل قرار گرفتن این خط به آسانی میسر نیست و بسیاری از اوقات بستگی به تجربه طراح دارد.

انتخاب محل صحیح خط حركت امكان ایجاد كشش هماهنگ توسط غلتك های بالا و پایین روی نوار فلز را فراهم می آورد. انتخاب غیرصحیح در تعیین محل خط حركت سبب ایجاد درگیری اضافی و اصطكاك لغزشی نامناسب بین غلتك های بالایی و پایینی و ماده مقطع می گردد و علاوه بر اتلاف توان، مسایل زیادی را بر سر راه تولید پروفیل مطلوب بوجود می آورد.

 

7- پارامترهای طراحی غلتك:

پس از مشخص شدن وضعیت گل پروفیل توسط طراح، باید شكل غلتك ها در مورد هر یك از مقاطع پروفیل موجود در گل پروفیل رسم گردد. در مقاطع كوچك باید حتی الامكان شكل غلتك ها را به گونه ای طراحی و ترسیم نمود كه بیشترین تماس را با ماده داشته باشند. هر ایستگاه باید در كنترل ابعاد و حالت قسمت های جانبی مقطع(دیواره ها) نقش داشته باشد.

مقاطع متقارن دارای یك نوع تمایل طبیعی برای شكل گیری حول خط مركزی هستند و به كنترل كمتری نیاز دارند درحالیكه در مقاطع نامتقارن تمایل به كشیده شدن مقطع به سمت چپ یا راست خط مركزی وجود دارد و به تدابیر كنترلی بیشتری نیاز می باشد.

سرعت محیطی گردش قالب های بالا و پایین و همچنین قطر آنها در هنگام طراحی باید در نظر گرفته شود. برای شكل هایی كه خیلی عمیق نیستند معمولاً قطر و سرعت قالب بالا و پایین یكسان است ولی برای شكل های گود و بزرگ معمولاً قالب بالا بزرگتر انتخاب می شود، در هر صورت باید توجه داشت كه بین قطر قالب ها و نسبت دوری كه در گیربكس درنظر گرفته شده هماهنگی وجود داشته باشد تا حتی الامكان از ساییدگی قالب ها بر اثر لغزش ورق جلوگیری شود. معمولاً به قطر غلتك ها در هر ایستگاه نسبت به ایستگاه قبل كمی افزوده می گردد تا سرعت كمی افزایش یابد. به این افزایش قطر اصطلاحاً افزایش مرحله ای می گویند. افزایش تدریجی سرعت درطول خط حركت كشش ملایمی در نوار ورق ایجاد می كند و از به وجود آمدن پدیده كمانش و انحناء جلوگیری می كند.

مقدار مناسب این افزایش مرحله ای درحدود 8/0 میلیمتر برای  هر ایستگاه می باشد. ولی این مقدار می تواند بسته به ضخامت ماده، میزان و نحوه شكل دهی در یك ایستگاه تغییر كند و به طور مثال در بعضی ایستگاه ها ماده مقطع هنوز تا حد زیادی صاف می باشد و راحت تر كشیده می شود ولی  در ایستگاه های بعدی، مقطع شكل گرفته و از صلبیت بیشتری برخوردار شده است و این خاصیت سبب میشود كه مقطع دربین غلتك ها بیشتر بلغزد تا اینكه كشیده شود. هرچه ضخامت كمتر باشد، به افزایش مرحله بیشتری نیاز است ،چون در ضخامت بالا جسم به راحتی دچار كشیدگی نمی شود. البته در مقاطعی كه قبل از عمل شكل دهی روی آنها عملیات سوراخكاری انجام گرفته است  باید این افزایش مرحله ای بادقت بیشتری انجام داد تا شكل و اندازه  سوراخ ها و شكاف ها تغییر نكند. در مورد طراحی ایستگاه غلتكی باید حتی الامكان از استفاده از غلتك های جانبی اجتناب نمود و در به كارگیری آنها صرفه جویی  كرد زیرا تنظیم این غلتك ها روی دیوارهای مقطع بسیار مشكل تر از تنظیم غلتك های محرك می باشد ولی به هرحال بعضی اوقات استفاده از آنها اجتناب نا پذیر است.اثر غلتك های محرك روی قسمت های جانبی مقطع یك اثر كنترل شده مستقیم نیست بلكه بیشتر درگیری و كنترل دراثر وجود اصطكاك حاصل می شود و بدین لحاظ غلتك های جانبی كه مستقیماً با این قسمت ها در تماس هستند، نقش خوبی را در كنترل ابعاد و اندازه كردن شكل مقطع به عهده  دارند و شكل مقطع، نیاز یا عدم نیاز به این غلتك ها را تعیین می كند.در شكل دهی لوله ها، غلتك های جانبی از اجزای لاینفك خط نورد محسوب می شوند. پس از مدتی كه غلتك ها دچار استهلاك می شوند و برای تولید محصول دقت لازم را ندارند، می توان دوباره با عمل سنگ زدن، دقت اولیه را به دست آورد و قبل از اینكه غلتك كوچك بشود این عمل را چند مرتبه تكرار نمود.

در صنعت پروفیل سازی برای شكل دهی پروفیل های ساده، معمولاً از قالب های یك تكه استفاده می شود(شكل3-6) ولی با پیچیده تر شدن شكل پروفیل و مشكلات ناشی از سایش قالب ها، استفاده از قالب های چند تكه مزیت های زیادی را دارا می باشد كه به چند مورد آنها اشاره می نماییم:

شكل (3-6) : غلتكهای چند تكه

 

1- مراحل ساخت، ماشین كاری، صیقل كاری و دیگر مراحل  در مورد قالب های چند تكه راحت تر می باشند

2- قالب های چندتكه در عملیات حرارتی كمتر صدمه می بینند

3- حمل و نقل و جابجایی و همچنین تعویض قالب های چند تكه  بسیار ساده تر است

4- به سبب قابلیت جایگزینی قسمت های ساییده شده در قالب های چندتكه، استفاده از آنها اقتصادی تر می باشد

5- در قالب های چندتكه می توان از مواد مختلف برای ساخت قسمت های مختلف استفاده نمود

6- در قالب های چندتكه امكان تغییر پهنای غلتك و مانور بر روی شكل دهی پروفیل با ایجاد فضای مناسب بین تكه ها وجود دارد

البته ذكر این نكته ضروری است كه هر تقسیم در غلتك به معنای ایجاد دوسطح جدید بوده و نیاز به دقت زیاد و عملیاتی از قبیل سنگ زنی داشته و هزینه ها را افزایش می دهد و لازم است تعداد تقسیمات حتی الامكان كم باشد

 

8- جنس غلتكها:

مواد مختلفی برای ساخت غلتك های شكل دهی مورد استفاده قرار گرفته اند. انتخاب جنس غلتك براساس جنس نوار ورق و حجم محصولی كه باید تولید گردد انجام می پذیرد. در ساخت قالب ها معمولاً از مواد زیر استفاده می شود:

1- فولاد كم كربن با سختی كم

2- فولاد خاكستری با سختی كم

3- فولاد خشكه با آلیاژ پایین و سختی  حدود 60  تا 63 راكول سی

4_ فولاد خشكه با كربن بالا و كرم بالا

5_ برنز یا آلیاژ برنز و آلومینیوم

از فولادهای ابزار كه در روغن سرد شده اند و تا 60-57 راكول سختی دارند، به طور وسیع جهت ساخت غلتك استفاده می شود. برای افزایش عمر ابزار بهتر است كه از فولادهای ابزار با كربن و كرم زیاد كه  تا 62-59 راكول سخت شده اند استفاده نمود.

برای كاربردهایی كه در آنها غلتك ها با درجه حرارت و فرسایش زیاد مواجه اند، می توان از فولادهایی باسرعت بالا (D) استفاده نمود. در شكل دهی مقاطع عمیق كه نیاز به حركت لغزشی وجود دارد، باید از موادی استفاده  كرد كه كیفیت اصطكاكی خوبی دارند. آلیاژ ریخته گری شده آلومینیوم- برنز انتخاب خوبی برای این كاربرد می باشد.

نكاتی در ارتباط با طراحی غلتك ها:

1- هر طرحی قابل تولید نیست و باید ابتدا قابلیت تولید آن بررسی شود

2- همیشه باید نسبت به عملكرد غلتك های طراحی شده سوءظن داشت  و باید دانست كه به ندرت در اولین قدم موفقیت كامل حاصل می گردد و حتی اگر همه نكات موجود در طراحی غلتك ها رعایت گردند، نمی توان اثبات نمود كه طراحی بهینه است

3- مقطع پروفیل مورد نظر حتی الامكان به طرف بالا شكل داده  شود و چنانچه مقطع نهایی پروفیل بسته است، جهت اعمال كنترل بیشتر و تنظیم راحت تر، بهتر است قسمت باز آن درطول خط تولید به طرف بالا قرار بگیرد.

4- در هر ایستگاه غلتك ها باید به گونه ای طراحی شوند كه ماكزیمم طول تماس بین ماده و غلتك های بالا و پایین حاصل گردد.

5- به منظور ساده تر شدن، بهتر است كه طراحی از آخر به اول انجام  شود یعنی از مقطع كامل شروع شده و به ورق صاف ختم گردد. یك روش  مفید و عملی برای ایجاد درك بهتر از طراحی گل پروفیل، استفاده از یك تكه سیم به اندازه عرض مقطع (درحالت صاف) و خم كردن متوالی آن است تا جایی كه شكل حاصل همان شكل مقطع پروفیل موردنظر گردد. سپس به صورت پی درپی این شكل را باز نموده و خم ها صاف میشوند تا جایی كه سیم صاف اولیه بدست آید. هرچه میزان پیچیدگی شكل مقطع زیادتر باشد، تعداد راه های ممكن جهت باز نمودن سیم خم شده نیز افزایش می یابد ولی به هرحال بعضی  از این روشها مشكلات بیشتر و مزایای كمتری دارند كه باید كنار گذاشته شوند.

6- در طراحی گل پروفیل و غلتك ها، معمولاً دوخط مبنای مشخصه  درنظر گرفته میشود. یك خط مبنای عمودی كه مقطع را به دو قسمت با «مقدار تغییر شكل مساوی» در هر قسمت تقسیم می كند و در مقاطع متقارن این خط بر خط مركزی مقطع (متقارن) منطبق است. خط دیگر خط مبنای افقی است .این خط در پایین ترین قسمت مقطع قرار دارد و درحالی كه نوار فلز به طرف جلو حركت كرده و تغییر شكل  پیدا می كند، كل طول ایستگاه های شكل دهی را طی می نماید. این خط كه درحقیقت یك نقطه از مقطع در هر لحظه می باشد، باید حتی الامكان درطول پروسه مستقیم نگاه داشته شود

7- معمولاً عمل شكل دهی از نزدیك به مركز مقطع شروع شده و به طور فزاینده تا گوشه ها ادامه می یابد. حالت عكس، یعنی حركت از گوشه ها به طرف مركز ممكن است بسیار مشكل تر باشد زیرا در این حال جریان مواد ازطرف آزاد(گوشه ها) به طرف مركز می باشد. جهت تشخیص موقعیت مناسب برای شكل دادن از گوشه به طرف مركز، توجه به نكته زیر ضروری است:

هنگامی كه در گوشه ها تمایل زیادی به وجود آمدن كمانش وجود دارد باید ابتدا خم های گوشه ها شكل داده شوند(مانند شكل دهی پروفیل های خانواده Z ) این عمل سبب كاهش خطر كمانش می شود ولی همانطور كه ذكر آن گذشت باید در اولین فرصت ممكن، شكل دهی خم های قسمت مركزی را نیز شروع نمود تا سبب ایجاد گوشه های كور نگردد.

8- سرعت های سطحی در غلتك بالایی و پایینی باید در خط مبنای افقی یكسان باشند همچنین باید سعی نمود كه نقاطی از مقطع كه سرعت های نقاط متناظر آنها در غلتك های بالایی و پایینی یكسان نیستند به حداقل  تعداد خود برسند و این بدان معنی است كه حتی الامكان از شكل دهی مقاطع عمیق باید پرهیز نمود.

9- هر مجموعه غلتك نسبت به مجموعه قبل از خود باید دارای سرعت محیطی بیشتری باشد زیرا:

- وجود مقداری كشش در نوار فلزی به منظور جلوگیری از ایجاد چین و چروك و شكل گیری بهتر خم ها ضروری است و این حالت بر كاهش مقدار پیچش نیز اثر به سزایی دارد.

- هنگامی كه باریكه فلز از شكاف بین غلتك ها عبور میكند، چون فاصله بین دوغلتك(بالایی و پایینی) اندكی از ضخامت فلز كمتر است، مقداری بر سرعت نوار افزوده می شود و در صورتی كه به میزان كشش طولی نیز افزوده نشود، اثرات كمانش و چروك شدن ظاهر می گردد.

10- شكاف بین دو غلتك باید به اندازه چندصدم میلیمتر كمتر از ضخامت ورق باشد تا درگیری و اصطكاك لازم جهت حركت تأمین گردد

11- تا حد ممكن باید از شكل دهی گوشه های كور(گوشه هایی كه در هنگام شكل دهی مستقیماً با غلتك ها در تماس نیستند) اجتناب نمود، زیرا چنانچه دقت ابعاد مقطع مهم باشد، باید در كلیه نقاط  ابعاد با درگیر شدن پروفیل  با غلتك ها كنترل شوند، بنابراین باید سعی شود كه مقطع در همه نقاط حین تماس با غلتك ها شكل دهی شود. ولی در گوشه های كور این تماس و دسترسی غلتك به فلز میسر نیست.

درصورت ناگزیر بودن، می بایست شعاع گوشه ها را تاحد ممكن كم درنظر گرفت (البته باید به جنس ورق نیز توجه نمود زیرا انتخاب شعاع كم در بعضی موارد باعث ایجاد ترك و بریدگی در محل خمش می نماید) در مقاطعی كه قسمت های پهن و عریض دارند باید لبه های ورق را به گونه ای خم نمود كه از ایجاد موج در لبه ها جلوگیری شود

12- در مواد چكش خوار كه عملیات حرارتی نشده باشند می توان شعاع داخلی خم را تا صفر هم تقلیل داد ولی در فلزات شكننده و یا فلزاتی كه عملیات حرارتی شده اند باید شعاع های خم بزرگتری را جهت جلوگیری  از ایجاد ترك انتخاب نمود.

13- باید حتی الامكان از شكل دهی مقاطع با دیواره های بسیار كوتاه پرهیز نمود، ارتفاع دیواره ها باید حداقل از سه برابر ضخامت ورق كمتر نباشد

14- شرایط اولیه زیر جهت انتخاب C.R.F به عنوان روش مناسب تولید یك محصول جدید باید درنظر گرفته شوند:

- سطح مقطع محصول باید درطول آن یكنواخت و دارای ضخامت ثابت باشد

- مقدار تولید به اندازه كافی زیاد باشد

15- معمولا در غلتك های شكل دهی بازوهای متوقف كننده تعبیه می شود بالاخص هنگامی كه مقطع متقارن نباشد. فاصله H در این متوقف كننده ها تا  حدود 38/0 میلیمتر كمتر از ضخامت نوار ورق درنظر گرفته می شود.

استفاده از متوقف كننده ها سبب كاهش نیاز به غلتك های راهنما درطی حركت شكل دهی می گردد.

 

1- تعریف لوله و پروفیل

1- الف-  لوله

لوله به یك استوانه بلند توخالی دوسر باز با سطح مقطع دایره ای شكل اطلاق می شود.

1- ب-  پروفیل

معنای پروفیل از نظر لغوی یعنی ثابت بودن مقطع در طولی معین.

 

2- انواع لوله و پروفیل

2- الف-  انواع لوله (جدول شماره 1)

2- ب-  انواع پروفیل

- پروفیل باز

- پروفیل بسته

 

3- موارد مصرف

3- الف-  موارد مصرف لوله ها

لوله های درزجوش را می توان ازلحاظ ابعاد، جنس، نحوه تولید، نحوه تست و مصارف كاربردی آن ها به صورت های مختلف تقسیم بندی كرد. در تقسیم بندی ها رایج است كه لوله های درزدار به سه دسته لوله های صنعتی، لوله سیاه آب و لوله حفاری تقسیم بندی كنند. اما این تقسیم بندی دقیق نیست و نمی تواند مشخصات لوله های مختلف و كاربرد آنها را بیان كند. جدول (1) تقسیم بندی انواع لوله ها را از جهات مختلف نشان می دهد.

 

 

 

توضیحات جدول شماره (1):

-این دسته از محصولات برای لوله كشی های معمولی بكار می روند و به صورت شاخه های 6 متری تولید می شوند.

-این لوله ها می بایستی تماماً از نظر كیفیت بررسی شوند و بررسی  آنها معمولاً توسط )انجام می شود. Eddy Current(به روش NDT هیدرواستاتیك و تست الكترونیكی

-این لوله ها برای انتقال مایعات و مصارف صنعتی (شوفاژ و غیره ) بكار میرود و به دو دسته سبك و متوسط تقسیم می شوند.

این لوله ها برای انتقال گاز در سطح شهر توسط شركت ملی  گاز به كار می روند.-

-بر روی این لوله ها بعد از آخرین تغییر شكل سرد هیچگونه عملیات حرارتی انجام نمی گیرد. به همین دلیل لوله دارای خاصیت شكل پذیری اندكی است.

-بر روی این لوله بعد از آخرین مرحله كار سرد، اندكی عملیات حرارتی انجام می شود. بنابراین دارای مقدار معینی شكل پذیری سرد است بعد از آنیل كردن یا نرمالیزه كردن لوله ها عمل زنگ زدایی نیز می تواند به روش مكانیكی  یا شیمیایی انجام شود.

-این لوله ها نسبتاً نازك بوده و برای مصارف اگزوزسازی و غیره  بكار می روند.

-از این لوله ها در ساختن ماشین آلات، اتومبیل و دیگر قطعات صنعتی استفاده می شود.

-از این لوله ها نیز برای مصارف لوازم خانگی، دوچرخه و موتورسیكلت استفاده می شود.

-از این لوله ها برای مصارف ساختمانی استفاده می شود.

-لوله های گالوانیزه برای مصارف لوله كشی ساختمان های مسكونی و انتقال آب به كار می رود.

-لوله های حفاری و آبرسانی كه در قطرهای نسبتاً بالا تولید می شوند.

-لوله های برق كه از لوله های فولادی نازك تهیه می شود ولی روی آنها به وسیله یك ماده عایق، نظیر قیر یا رنگ پوشیده می شود.

فرآیند شكل دهی غلتكی سرد ، روشی پیوسته برای ایجاد خم های متوالی در نوار فلزی می باشد كه بدون ایجاد تغییر در ضخامت ورق و با عبور دادن آن از مجموعه غلتك های دوار، شكل مقطع موردنظر را بوجود می آورد. در این فرآیند با شكل دهی فلز در حالت سرد نوار ورق به پروفیل با سطح مقطع یكنواخت تبدیل می گردد. عمل شكل دهی با حركت دادن نوار فلز از بین مجموعه غلتك هایی كه به صورت پی در پی روی شافت های دستگاه نصب شده اند انجام می شود. هر مجموعه غلتك، مقداری از عمل شكل دهی را انجام می دهد تا سرانجام پس از عبور از آخرین مجموعه، شكل مقطع موردنظر حاصل می گردد.

غلتك ها معمولاً به دو دسته بالائی و پائینی تقسیم می شوند. البته درصورت نیاز از غلتك های جانبی كه مجموعه های آنها غیرواقعی هستند نیز می توان استفاده نمود. به هر مجموعه های از این غلتك ها اصطلاحاً یك ایستگاه غلتك گفته می شود.

درحالت كلی هرچه شكل مقطع پیچیده باشد، به تعداد ایستگاه های بیشتری جهت انجام شكل دهی موفقیت آمیز نیاز می باشد. غلتك ها به گونه ای طراحی می شوند كه شرط شكل دهی آرام مابین ایستگاه ها تأمین گردد.

برای بهتر نشان دادن ترتیب ایجاد خم ها در ایستگاه های متوالی، می توان سطح مقطع های تولیدشده در ایستگاه ها را به صورت برهم نهادن و با درنظرگرفتن یك محور خنثی رسم نمود. این روش الگوی گل نامیده می شود. گل پروفیل ابزار سودمندی برای طراحی غلتك می باشد.  دستگاه نورد، ایستگاه های شكل دهی را در خود جای میدهد و فیكسچرهای موردنیاز جهت قرارگرفتن غلتك ها را تأمین می كند. این دستگاه وظیفه تأمین توان موردنیاز برای گرداندن غلتك ها و حركت دادن نوار ورق بین ایستگاه ها را به عهده دارد.

 

 

ویژگی های  فرآیند  C.R.F:

فرآیند شكل دهی غلتكی سرد روشی قدیمی محسوب می شود، به گونه ای كه ماشین آلات آن، بیش از نیم قرن پیش تاكنون در تولید مقاطع مختلف به كار گرفته شده اند. امروزه این روش شكل دهی به دودلیل عمده زیر به طور وسیع مورد استفاده قرار می گیرد:

1_ با این روش میتوان تولید پیوسته و با حجم زیاد را برنامه ریزی نمود.

2_ این روش قابل انعطاف بوده، لذا با یك دستگاه محدوده نسبتاً وسیعی  از محصولات را می توان تولید نمود.

 

عمده مزیتهای  C.R.Fعبارتند از:

-  طول نامحدود : در این فرآیند طول محصول هیچگونه محدودیتی نداشته و می توان كلاف های ورق فلزی را در ابتدا و انتها با عمل جوشكاری به یكدیگر متصل نمود تا یك تولید كاملا پیوسته به وجود آید.

-  حداقل جابجایی مواد :  از لحظه ورود باریكه ورق به دستگاه تا هنگام خروج قطعه شكل گرفته، نیاز به عملیات نقل و انتقال مواد نمی باشد و فقط می بایست كویل ها را در ابتدای خط در محل مناسب قرار داد و محصولات را در انتهای خط به انبار حمل نمود.

-  مقاومت بالا : پروفیل های كه به این روش تولید می شوند دارای مقاومت بالاتری

نسبت به پروفیل های تولیدشده به روش نورد گرم هستند.

زیرا درحالت عملیات سرد، كار سختی فلز به هنگام ایجاد خمش پلاستیك بالاتر بوده و این خاصیت باعث افزایش نسبت سختی به وزن برای یك محصول می گردد. البته همواره فشار غلتك ها بر روی نوار ورق در حدی نگاه داشته می شود كه وجود كارسختی مشكلی حین شكل دهی ایجاد نكند

-  قابلیت انعطاف زیاد: اشكال زیادی را میتوان با استفاده از یك ماشین C.R.F باطراحی غلتك های مناسب و نصب آن روی ماشین، تولید نمود. در این صورت هزینه عمده، همان هزینه طراحی و ساخت غلتك هاست.

-  توانایی شكل دهی بسیاری از مواد : اكثر مواد را می توان به این روش شكل داد. فولادهای كربنی ، فولادهای ضدزنگ ، آلیاژهای آلومینیوم و مس در این فرآیند قابل شكل دهی هستند. اصولاً اكثر فلزاتی كه به روش های دیگر می توان فرم داد، با روش  C.R.Fنیز قابل شكل دهی هستند. در این روش  از فلزات و غیرفلزات می توان توأمان  جهت تولید مواد مركب استفاده  نمود، همچنین مقاطع فلزات پوشش دار نیز به این روش قابل تولید می باشند. موادی كه كمتر قابلیت فرم پذیری دارند مانند تیتانیم و نیكل و موادی كه  از آلیاژهای مقاوم هستند كمتر به این روش شكل داده میشوند.

-   هزینه نگهداری پایین : معمولاً هزینه های نگهداری در فرآیند C.R.F پایین هستند. با طراحی مناسب غلتك ها و به كار بردن جنس مناسب و استفاده  از مواد روان كننده، درعین كاهش مشكلات ناشی از تغییر شكل و تلرانس، باعث كمینه شدن هزینه های نگهداری می گردد.

-  قابلیت انجام عملیات جانبی : ماشینهای C.R.F را می توان به گونه ای طراحی نمود كه با تعدادی از ماشین های دیگر به طور همزمان امكان انجام عملیات جانبی را به وجود آورد. عملیات جانبی مثل: شیار، سوراخكاری ،برجسته كاری و...

-  مصرف بالا : در بسیاری از صنایع، از C.R.F به منظور تولید شكل های گوناگون استفاده می شود و بعضی از قطعاتی كه قبلاً طی فرآیندهایی مثل اكستروژن تولید می شوند نیز در این روش قابل تولید هستند. از صنایعی که قطعات تولید شده C.R.F را مصرف می كنند، می توان به صنعت خودروسازی ،ساختمانی، وسایل خانگی، تجهیزات پزشكی، وسایط نقلیه ریلی، هواپیما، تهویه مطبوع(مهندسی تأسیسات) اشاره نمود.

 

مشخصات  فرآیند C.R.F

- قابلیت شكل پذیری: پارامترهای تولید در فرآیندC.R.F  ازقبیل سرعت  مجاز، میزان و ترتیب شكل دهی، پیچیدگی مقطع، تلرانس ها، صافی سطح، توان موردنیاز، تعداد ایستگاه های لازم، جنس غلتك ها و روغن كاری مناسب بر میزان شكل پذیری ماده اثر می گذارد.

- ضخامت ماده: در فرآیند C.R.F فرض بر آنست كه تنها خمش خالص روی می دهد و تغییرات ضخامت ماده اولیه به جز در ناحیه كوچكی از كمان خم نخواهد بود.

ضخامت مجاز نوار ورق به جنس ماده، ماشین، قدرت و ظرفیت یاتاقان ها و محورهای دوار آن جهت تحمل نیروهای وارده بستگی دارد. برای مثال محدوده مجاز برای اكثر ماشینهای C.R.F برای جنس  فولاد 1/0  تا 8 میلیمتر میباشد.

- عرض قطعه كار : عرض نوار ورق در پروسه C.R.F می تواند تا 2000 میلیمتر باشد ولی اكثر مقاطع متداول دارای عرض نواری  كمتر از 500 میلیمتر می باشند. یكی از اصول شكل دهی در این فرآیند، ثابت بودن عرض ورق است.

- تعداد ایستگاه ها : تعداد ایستگاه ها بایستی مطابق طراحی غلتك ها و با عنایت به شكل مقطع نهایی تعیین گردد ولی چنانچه این تعداد كمتر از تعداد لازم درنظر گرفته شود، در چنین حالتی می بایست توسط ماشین موجود در هر ایستگاه تعداد بیشتری تغییر شكل پلاستیك روی نوار درحال عبور اعمال گردد و درنتیجه دقت ابعادی محصول نهایی پایین می آید. البته یكی از راه های جبران دقت ابعادی، استفاده از غلتك های جانبی می باشد.  

سرعت تولید : سرعت تولید می تواند بین 15  تا 185 متر در دقیقه  باشد ولی مقدار معمول آن 30  تا 55 متر در دقیقه است. همواره می توان گفت حداقل بعضی از فاكتورهای ذیل در سرعت شكل دهی بهینه تأثیر می گذارد :

ساختار تركیبی قطعه كار -

استحكام تسلیم یا سختی كار -

ضخامت نوار ورق -

دقت خواسته شده از عملیات شكل دهی غلتكی سرد -

تعداد ایستگاه ها -

عملیات كمكی و جانبی خواسته شده -

چگونگی استفاده از روان كننده ها -

- تلرانسها : تلرانسها در فرآیند C.R.F به اندازه و شكل مقطع و دقت  ابزار و دستگاه بستگی دارد. تلرانس های ابعاد هندسی مقطع  از 25/0 + تا 75/0 +میلیمتر و تلرانس های زاویه ای تا 0 1+ قابل قبول هستند. در مورد مقاطعی كه به صورت عمیق شكل دهی می شوند تلرانس ها بیشتر از اندازه های فوق می باشند. تلرانس ابعاد، به ضخامت ماده، طول قطعه كار، سرعت خط، كیفیت تجهیزات تولید و نوع دستگاه برش بستگی دارد.

 

ماشینهای  C.R.F

از قسمت های مجزا از یكدیگر تشكیل شده اند كه هركدام در حقیقت یك ماشین جداگانه با دو محور دوار می باشند. همه این قسمت ها روی یك پایه یا بستر نصب شده و یك ماشین چند قسمتی را بوجود می آورند. حتی می توان چند ماشین را به یكدیگر متصل نمود و از تعداد ایستگاه های بیشتری استفاده كرد.

در این ماشین ها پیچه ای تنظیمی برای میزان نمودن غلتك های بالایی درنظر گرفته شده است. قطر شافت محور غلتك ها از 25  تا 380 میلی متر و پهنای آن تا 5/1 متر می تواند باشد

در شكل(1-5) یك نمای كلی از دستگاه C.R.F مشاهده میشود:

شكل (1-5) : شماتیك خط تولید لوله و پروفیل

انواع مختلفی از ماشین های C.R.F در صنعت به كار گرفته می شوند كه  آنها را می توان بسته به نحوه یاتاقان بندی محورهای دوار، شكل ایستگاه ها و سیستم محرك، دسته بندی نمود.ماشین های محورهای  C.R.Fرا بسته به روشی که محورهای دوّار(شافت غلتك ها) را یاتاقان بندی كرده اند به دو دسته تقسیم می كنند:

یك سر درگیر با محورهای آویزان 1-

دو سر درگیر یا مقید 2-

- ماشین های یك سر درگیر  :در این نوع ماشین ها، شافت ها فقط از یك سر یاتاقان بندی می شوند و معمولاً قطر این شافت ها از 25  تا 40 میلی متر و پهنای آن  تا 100 میلیمتر می باشد. این نوع ماشین ها برای شكل دهی فلزات  با ضخامت كم و اشكال ساده به كار برده می شوند. ضخامت ماده قطعه كار در این نوع ، كمتر از 1 میلیمتر بوده و شافت غلتك بالایی معمولاً مستقیماً با چرخ دنده مربوط به شافت غلتك پایینی متصل می باشد. شكل(2-5) یك نمونه از دستگاه شكل دهی یك سردرگیر را نشان می دهد. تعویض قطعات در این نوع ماشین ها آسان تر از نوع دوسردرگیر است.

شكل (2-5): قسمتی از ماشینهای یک سر درگیر

- ماشین های دوسر درگیر : این نوع ماشین ها دارای محفظه هایی هستند كه شافت های دوار را در خود جای داده اند (شكل3-5). این محفظه ها معمولاً درطول محور دوار قابل جابجا شدن هستند و درنتیجه امكان تنظیم فاصله بین یاتاقان های نگهدارنده دوطرف شافت غلتك ها وجود دارد و بنابراین می توان مقاطع كوچك با ضخامت بیشتر را با كم كردن فاصله بین تكیه گاه های دوطرف شافت تولید نموده، حتی می توان با برداشتن یاتاقان های یك طرف، از این ماشین  مانند نوع یك سردرگیر استفاده نمود. قطر محورهای غلتك ها در این نوع ماشین میتواند بین 80  تا 380 میلیمتر باشد

شكل (3-5) : قسمتی از ماشین های دوسر درگیر

 

انتخاب ماشین:

پارامترهای متعددی در مورد انتخاب ماشین C.R.F درنظر گرفته می شوند که مهمترین آنها عبارتند از :

- ظرفیت بار

- اندازه مقطع

- شكل مقطع

- چگونگی و نحوه تعویض غلتك ها

-  ظرفیت بار : نوع و ضخامت ماده قطعه كار، ظرفیت بار لازم برای ماشین C.R.F را تعیین می كند. برای شكل دهی نوار فولادی با ضخامت 5/1 میلیمتر به شرطی كه عرض نوار زیاد نباشد، قطر شافت غلتك های دستگاه می تواند حدود 40 میلیمتر باشد. برای ورق های باضخامت  بیشتر از 5/1 میلی متر و  كمتر از 2 میلی متر، قطر شافت ها باید از 50 میلی متر كمتر نباشد. هرچه ضخامت ورق بیشتر شود، باید قطر شافت ها نیز افزایش یابد تا بتوان فشار لازم جهت شكل دهی را تأمین نمود. هرچه اندازه، شكل و میزان تغییر شكل افزایش یابد بایستی به فاصله بین مراكز غلتك های بالا و پایین نیز افزوده شود

- اندازه مقطع : هرچه شكل مقطع پیچیده تر باشد ماشین به ایستگاه های بیشتری نیاز دارد. برای شكل دهی مقاطع ورقهای ضخیم، به ترتیب به فواصل بیشتر بین محورها و محورهای باقطر زیادتر نیاز است.

- تعویض غلتك ها : عمل تعویض غلتك ها معمولاً مستلزم صرف هزینه و وقت زیادی میباشد. چنانچه بخواهیم از یك دستگاه جهت تولید مقاطع مختلف استفاده كنیم، باید شكل دستگاه به گونه ای باشد كه امكان تعویض سریع را فراهم نماید. درهنگام شكل دهی مقاطع عمیق، باید بر قطر غلتك بالایی افزوده شود و این مستلزم استفاده از نسبت دنده مناسب بین شافت های بالا و پایین میباشد. ماشین هایی كه برای هرمجموعه از غلتك های بالایی و پایینی یك قفسه و جعبه دنده جداگانه دارند جزء مطلوب ترین ماشین ها می باشند.