روانکاری نورد سرد
روانکاری نورد سرد (Cold Rolling Lubrication) هم به منظور خنک کردن سطح غلتک ها و هم برای سهولت فرآیند انجام می شود. اگر چه نورد سطحی با شرایط اصطکاکی شدیدی روبه‌رو نیست ، اما ممکن است ناپایداری مواد روانکار مشکلات زیادی را ایجاد کند. مقدار بسیار زیادی ماده خنک کننده در نوردکاری به کار برده می‌شود. استفاده از مخزن های 50 متر مکعبی در نورد سرد ، به هیچ وجه تعجبی ندارد و حتی در مدارهای بسته هم ممکن است در هر ساعت تا 5 متر مکعب ماده خنک کننده به مدار افزوده شود. روغن های آزمایشی به ندرت به صورت همزمان در کل دستگاه های نورد موجود در یک خط مورد آزمایش قرار می‌گیرند. یون های کلسیم موجود در آب ممکن است با غوطه ور کننده های یونی ترکیب شده ، ناپایداری به وجود آورند. لذا غوطه ور کننده های غیر یونی ترجیح داده می‌شوند. اما حتی اگر از آب یون زدایی شده نیز استفاده شود ، باز هم ممکن است یون‌های آلومینیوم ، منیزیم و سیلیسیوم در نوردکاری آلیاژهای سبک از قطعه کار جدا شده و به داخل آب راه یابند.
مقیاس عمل در نوردکاری سرد بسیار وسیع است و یکنواختی محصول بسیار اهمیت را دارد. در نوردکاری سرد هم باید غلتک‌ها را به اندازه کافی سرد کرد تا از ایجاد نا یکنواختی گرمایی در ناحیه انحنا دار غلتک ، که سبب تغییراتی در ضخامت تسمه تولیدی می‌شود ، جلوگیری شود و هم مقدار فرسایش که باز هم روی انحنا تأثیر می‌گذارد کاهش یابد. پرداخت سطحی تسمه مستقیماً به سطح غلتک بستگی دارد و فرسایش غلتک نقش مهمی را در خراب کردن آن بازی می‌کند. مطلب مهم دیگر در مورد وضعیت سطحی محصول ، زنگ زدگی است که باید هم در خلال نوردکاری و هم در طی تابکاری بعدی از آن جلوگیری گردد.
نوردکاری سرد فولاد
|
در نوردکاری سرد فولاد ، روغن نخل مطلوب ترین ماده روانکار برای نورد تسمه از جنس فولاد نرم است. ویسکوزیته روغن نقش مهمی را در این مورد بازی می‌کند زیرا معمولاً روانکاری هیدرودینامیکی در نوردکاری سهم قابل ملاحظه‌ای دارد ، اما روغن های معدنی ساده برای این عملیات خاصیت متوسط دارند. در عمل ، تا حدودی روانکاری مرزی انجام می‌شود و حتی گفته می‌شود که خاصیت روغن نخل در خلال کار بهبود می‌یابد که شاید علت آن تولید اسید های آزاد چرب باشد. از ترکیب روغن نخل با پیه ، روغن مصنوعی به وجود آمده است ، اما این گونه روغن ها پذیرش همگانی نیافته اند. |
 |
زدودن روغن نخل و همچنین اغلب مواد روانکار ، قبل از تابکاری تسمه اهمیت دارد. زیرا وجود آن‌ها سبب تولید لکه های قهوه ای رنگی در سطح فلز می‌شود. چون عمل روغن زدایی فوق هرگز به حالت کامل صورت نمی‌گیرد ، بنابراین اغلب برای به حداقل رساندن لکه‌ها ، که ممکن است از اثر مواد خنک کننده یا بیشتر از آن از اثر روغن های یاتاقان ناشی شود ، بهتر است عمل تابکاری تحت محافظت جریانی از گاز انجام شود.
چون خنک کردن معمولاً بسیار اهمیت دارد ، بنابراین در بسیاری از دستگاه های نورد از محلول های آبکی استفاده می‌شود. ابتدایی ترین نوع خنک کردن با آب ، بر اساس کشیدن پوششی از روغن چرب روی تسمه و ریختن آب روی دستگاه نورد انجام می‌شود. این روش در عمل مسائلی جدی پدید می‌آورد و امروزه از دور خارج شده است. روش دیگر پراکنده سازی مکانیکی یک فاز روغنی در آب است ، اما همان مسائل بروز می‌کنند و چنین مخلوطی فقط در دستگاه های نورد بسیار سریع به کار برده می‌شود. تقریباً کلیه محلول های جدید آبکی ، امولسیون های پایدار روغن در آب هستند که به آن‌ها مقدار لازم از امولسیون کننده ها و اضافاتی برای جلوگیری از اکسایش ، خوردگی حملات میکروبی و کف کردن افزوده شده است و با مواد روانکار مرزی و گاهی با مواد E.P. همراه می باشند.
برخی از مهم‌ترین امولسیون ها برای تسمه فولادی را روغن دانه های گیاهی و موم تشکیل می‌دهند. این مواد با امولسیون کننده های یونی پایدار شده ، ممکن است نسبت به حضور چند کاتیون ها ، به ویژه Ca++ در آب سخت ، از خود حساسیت نشان دهند. همواره تغییرات جریان در مناطق ثابت و در نتیجه خوردگی ، خطری است که از جانب امولسیون ها حاصل می‌شود ، اما با دقت در طراحی و تبادل نظر ، مواد فوق را می‌توان به مقدار زیاد مصرف کرد.
در فولادهای زنگ‌نزن ، برای جلوگیری از پوسته شدن باید روانکاری مرزی بهتری انجام شود. مایعات پراکنده سازی شده مکانیکی ، با ترکیب های چربی که بیشتر در دسترس می باشند و روی غلتک اعمال می‌شوند ، هنوز هم مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مسائل ویژه‌ای در دستگاه های نورد خوشه ای که در آن‌ها از یک روغن برای روانکاری یاتاقان ها و تسمه ، تواماً استفاده می‌شود ، پدید می‌آید. با افزودن مواد روانکاری مرزی و مواد E.P. و عامل باز دارنده اکسایش به روغن معدنی ، می‌توان آن را بدین منظور به کار برد.
نوردکاری سرد آلومینیوم
|
وقتی سطح آلومینیوم بر اثر شکستن اکسید آن عریان شود ، به آسانی به سطح غلتک می‌چسبد. به ندرت می‌توان از این پدیده کاملاً جلوگیری کرد ، اما می‌توان آن را تحت کنترل در آورد. متداول ترین مواد روانکاری در نورد سرد آلومینیوم روغن های معدنی همراه با مواد روانکار مرزی ، از قبیل 0.2% اسید اولیک است. اما به طور روز افزونی از امولسیون ها برای نورد ورق استفاده می‌شود. مسئله اصلی در استفاده از ماده روانکار ذکر شده ، لکه انداختن سطحی است. این لکه ها ممکن است از پسماند ماده شیمیایی آلی روی تسمه در خلال عملیات تابکاری که در آن هوای کافی در کوره جریان ندارد ، پدید آید. اما لکه های فوق ممکن است در نتیجه پلیمری شدن روی سطح تسمه در دما های بالا که بر اثر عملیات نورد تولید می‌شود ، نیز به وجود آیند. |
 |
در خلال عمل تابکاری نیز ممکن است بر اثر پسماند آب یا اکسایش تسمه ، لکه سفید تشکیل شود. اخیراً استفاده از افزودنی های آمینه متداول شده است ، زیرا این مواد کمتر لکه ایجاد می‌کنند و روانکارهای خوبی هستند.
مقدار قابل ملاحظه‌ای آلومینیوم به صورت ورق بسیار نازک نورد می‌شود. این عمل احتیاج به غلتک های کاملاً پرداخت شده و استفاده از مواد روانکار رقیق دارد. در این مورد از پارافین خالص استفاده می‌شود اما ایجاد لکه در خلال عمل تابکاری بعدی هنوز می‌تواند مسئله‌ای جدی باشد. از مواد اضافی بخصوص گوگرد باید اجتناب کرد. ورق‌های بسیار نازک اغلب به صورت دو لایه‌ای نورد می‌شوند. سطح خارجی این ورق ها روشن و براق است اما سطح داخلی به علت تغییر شکل جزئی دانه های فلزی که تحت تأثیر مواد روانکار محبوس شده قرار دارند تیره می‌شود. البته در عمل باید از تشکیل سوراخ های سوزنی ناشی از این مواد حبس شده جلوگیری کرد.
نوردکاری سرد آلیاژهای دیگر
|
نوردکاری مس و آلیاژهای برنج تقریباً مستلزم روانکاری نیست. روغن های معدنی برای این منظور مناسب بوده و مواد روانکار مرزی اثر نا چیزی دارند. از وجود گوگرد باید جلوگیری کرد زیرا حتی مقدار کمی از آن سبب لکه اندازی می‌شود. معمولاً امولسیون های روغن معدنی با یک سولفانات ، به طور گسترده ای به کار می‌روند. برای بالا بردن کیفیت سطحی برنج ها ، در سرعت های نسبتاً کم از روغن معدنی با ویسکوزیته کم ، همراه با 30 – 20 % اسید چرب استفاده می‌شود. آلیاژهای نیکل ، مانند فولاد زنگ‌نزن با استفاده از روغن معدنی توأم با مواد روانکار مرزی و E.P. نورد می‌شوند. تیتانیوم در خلال نورد ، همچون دیگر روش‌های نوردکاری ، به سطح غلتک می‌چسبد. تنش سیلان تیتانیوم زیاد است و ترجیحاً نوردکاری گرم می‌شود ، اگر چه می‌توان آن را توسط دستگاه های نورد خوشه ای و با استفاده از روغن معدنی همراه با اضافاتی چون روغن کرچک یا پالمیتات پتاسیم ، نوردکاری سرد کرد. |
 |
منابع و پیوندها
گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن
جفری رو ، اصول فرآیندهای فلزکاری صنعتی ، مترجم : فریدون نیکبخت ، مرکز نشر دانشگاهی ، 1373
برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است
