نورد یکی از فرآیندهای مهم شکل دهی فلزات است که بیش از ۹۵% فلزات آهنی و غیرآهنی به صورت نورد شده قابل استفاده هستند. با استفاده از فرآیند نوردکاری میتوان شکل نهایی به صورت پلیت، ورق نازک، تسمه، فویل، ناودانی، نبشی و …. را تولید نمود. این فرآیند تغییرشکل دائمی برروی فلز حرارت داده شده، در ناحیه پلاستیک از میان رول استوانه ای، تحت تنش فشاری بالا است. رولها ممکن است مسطح یا شیاردار باشند و در فاصله ثابتی از یکدیگر قرار میگیرند، که در خلاف جهت یکدیگر میچرخند.
نوردکاری چیست؟
بسته به جهت چرخش رولها، مواد ورودی از یک سر وارد شکاف بین رولها میشود و از انتهای دیگر با سطح مقطع کاهش یافته خارج می شود. برای به دست آوردن شکل نهایی مطلوب مواد نورد، معمولاً لازم است که مواد را چندین بار از رول های دوار عبور دهید.
در طول هر یک از پاسها، شکاف دو رول با نزدیک شدن به یکدیگر، یا با اجازه دادن به مواد برای عبور از مجموعههای مختلف شکاف رول با کاهش سطح مقطع تنظیم میگردد.
- براساس دمای مواد: رول داغ (دمای بالای تبلور مجدد)، و رول سرد
- براساس شکل نهایی محصول: تخت، مقاطع توخالی
- جهت نورد: در جهت طولی، عرضی
- نحوه عملکرد نورد: پیوسته، معکوس
زمانی که دو رول با قطر برابر و در یک راستای محور و در جهت معکوس یکدیگر با سرعت برابر حرکت کنند، متریال نورد شده از بابت خواص مکانیکی یکنواخت خواهد بود.
انواع نوردکاری
به صورت کلی انواع روشهای نوردکاری در دو دسته اصلی قرار میگیرند
نورد گرم چیست؟
در فرآیند نورد داغ، عملیات نورد در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد اتفاق میافتد. از مزایای این فرآیند دمای بالای عملیات است، که باعث خواهد شد استحکام متریال کاهش یافته و به دنبال آن نیروی فشار مورد نیاز برای تغییر شکل پلاستیک پایین تر می باشد. مزیت دیگر این روش این است که متریالی که در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد آن تحت نورد قرار بگیرد، می توان مقدار زیادی تغییر شکل پلاستیک را بدون اینکه متریال دچار کرنش سختی شود، ایجاد کرد. با ایجاد کرنش سختی در متریال، به تنش های خیلی بالاتری جهت تغییر شکل پلاستیک نیاز است و به سختی صورت می گیرد.
در زمان شمش ریزی در قالب، شمش خروجی ابعاد بزرگی دارد که بعد از نورد به نام Bloom شناخته می شود. و بعد از اینکه مجدد نورد می شود و به سایز کوچکتر می رسد به آن Billet می گویند. جهت تولید سازه های با مقاطع بزرگ مانند ریل، ناودانی، نبشی و … از شمش های Bloom استفاده می شود. و برای تولید سازه های کوچکتر و مقاطع پایین تر از مانند تسمه، ورق و… از شمش های Billet استفاده می شود.
نورد سرد
زمانی که فرآیند نورد در دمای اتاق یا زیر دمای تبلور مجدد انجام بپذیرد، به آن فرآیند نورد سرد میگویند.در زبان انگلیسی نورد سرد به Cold Rolling معروف است. در این فرآیند مقاومت به تغییرشکل افزایش یافته و کرنش سختی اتفاق خواهد افتاد. همچنین در طی این فرایند استحکام مواد به تدریج با افزایش درجه تغییر شکل در ماده اصلی افزایش پیدا میکند.
اولین مورد قابل توجه در نورد سرد در مورد کنترل اندازه دانه و در نتیجه دستیابی به خواص مکانیکی مطلوب مواد در نورد نهایی است. زمانی که متریال تحت نورد سرد قرار میگیرد، دانهها در جهت نورد کشیده خواهند شد. بنابراین در نتیجه آن اندازه موثر دانه کاهش پیدا میکند. بعد از انجام عملیات نورد سرد، سختی و تردی قطعه افزایش خواهد یافت؛ بنابراین در مرحله بعد عملیات آنیل انجام میشود.
عموما عملیات نورد سرد برای تولید محصولات نورد شده مانند پلیت، تسمه و یا فویل استفاده میگردد. زمانی که طول محصول نورد شده بسیار زیاد باشد. محصول به صورت کویل در خواهد آمد.
اکستروژن یکی دیگر از روش های شکل دهی فلزات است که در مقاله اکستروژن چیست انواع روشهای آن مورد بررسی قرار گرفته است.