خمکاری پروفیل و روش‌های انجام آن

خمکاری پروفیل با کمک روش‌های متعددی روی انواع پروفیل صورت می‌گیرد. لذا همانطور که می‌دانید؛ در صنایع مختلفی بهره‌مندی از پروفیل، به طور گسترده صورت می‌گیرد. در واقع، به همه مقاطع فولادی که توخالی باشند، پروفیل می‌گویند. در ساختمان سازی و صنعت‌های دیگری مثل ماشین سازی، از این محصول استفاده می‌شود. با توجه به کاربردهای زیاد این محصول، خمکاری پروفیل نیز به طور گسترده‌ای صورت می‌گیرد. 
برای زاویه دادن به فلز و تولید قطعات مورد نیاز، صنعتگران به کمک دستگاه خمکاری این مقطع فولادی، دست به خم کردن آنها زده و محصولات جدیدی را تولید می‌کنند. انواع پروفیل نیز از همین چرخه پیروی کرده و برای استفاده در صنایع مختلف، نیاز به خمکاری آنها زیاد حس می‌شود. در ادامه به بررسی بیشتر انواع پروفیل‌ها و فرآیند خمکاری آن‌ها می‌پردازیم.

خمکاری پروفیل چیست؟

خمکاری پروفیل فرایندی است که برای افزایش سهولت کار مورد نظر انجام می‌شود، طی این فرآیند تمامی قوطی ها تحت تاثیر نیروی مکانیکی واردشده تغییر فرم داده خواهند شد. حجم انعطاف پذیری محصول فوق به درصد کربن استفاده شده در ساختار این مقطع فولادی بستگی دارد، هرچقدر میزان کربن بیشتر باشد، محصولی شکننده تر و سخت تر تولید می‌کند. خمکاری معمولا به دو صورت گرم و سرد انجام می‌شود، محصولاتی که سخت و شکننده هستند به صورت نورد گرم و پروفیل‌هایی که درصد کربن اندکی دارند با نورد سرد خمکاری خواهند شد.

انواع خمکاری پروفیل

انواع خمکاری پروفیل براساس نوع مقطع، جنس فلز، ضخامت و میزان انحنای موردنیاز در پروژه انتخاب می‌شوند. این فرآیند در صنایع مختلفی مانند ساختمان‌سازی، ساخت تجهیزات صنعتی و تولید سازه‌های فلزی کاربردی گسترده‌ دارد.

به‌طور کلی، خمکاری پروفیل به روش‌های مختلفی مانند خمکاری سرد و خمکاری گرم انجام می‌شود که هرکدام ویژگی‌ها و محدودیت‌های خاص خود را دارند. در خمکاری سرد، تغییر شکل پروفیل بدون افزایش دما و با حفظ بیشتر خواص مکانیکی فلز انجام می‌شود، در حالی‌که در خمکاری گرم با حرارت‌دهی به قطعه، امکان ایجاد خم‌های پیچیده‌تر و تغییر شکل آسان‌تر فراهم می‌شود.

انتخاب روش مناسب خمکاری پروفیل به عواملی مانند نوع کاربرد، شعاع خم، ابعاد پروفیل و میزان استحکام موردنیاز بستگی دارد. استفاده از روش صحیح می‌تواند از ایجاد ترک، تغییر شکل ناخواسته و کاهش کیفیت پروفیل جلوگیری کرده و عملکرد نهایی قطعه را بهبود دهد. در تصویر زیر، به مقایسه انواع خمکاری پروفیل پرداخته شده است:

انواع روش‌های خمکاری پروفیل

همانطور که اشاره کردیم، از این مقطع فولادی در صنایع مختلفی از جمله ساختمان سازی به شکل گسترده‌ای استفاده می‌شود. برای اینکه بتوان قطعات مختلف و مورد نیاز صنایع را از پروفیل، تهیه کرد، باید دست به خمکاری آن زد. علاوه بر این باید از قیمت پروفیل به صورت روزانه اطلاع داشت، در این فرآیند نیز، عملیات مختلفی از جمله جوشکاری، خمکاری، برشکاری و مونتاژ صورت می‌گیرد. خمکاری این فلزات، هم برای زاویه دادن به آن و گاهی برای زیبایی آن انجام می‌شود. علاوه براین خمکاری پروفیل تحت تکنیک‌های مختلفی نظیر سرد، القایی حرارتی و همین‌طور، رول یا غلطکی صورت می‌گیرد که در ادامه با هرکدام از این روش‌ها به صورت کامل آشنا خواهید شد:

• خمکاری پروفیل به روش دستی

خمکاری پروفیل، به دو صورت دستی و صنعتی انجام می‌شود. ابتدا روش دستی آن را مورد بررسی قرار می‌دهیم. در این روش، صنعتگران از قالب‌های خم و اعمال نیرو استفاده می‌کنند تا بتوانند شکل پروفیل را تغییر دهند. برخی اوقات، خمکاری فلزات به روش دستی انجام می‌شود و قالب‌ها و چکش تغییر شکل می‌دهند. همچنین به کمک تسمه و ابزارهای کمکی هم این فرآیند انجام می‌شود.

• استفاده از حرارت در روش دستی خمکاری پروفیل

گاهی علاوه بر ابزارهای کمکی و اعمال نیروی فیزیکی به فلز، با توجه به ضخامت بالای آن، باید از حرارت نیز کمک گرفت. صنعتگران در این روش، یا پروفیل را درون کوره قرار می‌دهند تا حرارت ببیند، یا اینکه شعله را به طور مستقیم، روی آن می‌گیرند تا اعمال نیرو روی آن، راحت‌تر باشد.
در این روش دستی، ابزارهای بسیار ساده و غیر مجهزی، بکار گرفته می‌شود که به نیروی فیزیکی افراد نیاز دارند. اما روش صنعتی خمکاری، با دستگاه‌های بسیار مجهزی صورت می‌گیرد که امکانات زیادی را در اختیار صنعتگران قرار می‌دهند. برخی از این دستگا‌ه‌ها، به طور اتوماتیک فعالیت کرده تا خطای خمکاری را به حداقل برسانند. 

• روش صنعتی خمکاری پروفیل

خمکاری پروفیل در صنعت با استفاده از ماشین‌آلات انجام می‌گیرد. پروفیل‌های مورداستفاده در خمکاری ماشینی معمولا ضخامت‌های بالایی دارند و توسط چندین غلتک تحت عملیات خمش قرار می‌گیرند. ضمنا، یکی از مهم‌ترین و محبوب‌ترین روش‌های صنعتی خمکاری مدل سه غلتکی است. در این مدل، از سه غلتک به شکل افقی و عمودی استفاده می‌کنند. غلتک‌های اول و دوم از نوع ثابت هستند؛ اما غلتک سومی متحرک است. پروفیل‌های فلزی با عبور از میان سه غلتک ثابت و متحرک فرم گرفته و خمیده می‌شوند. این دستگاه‌ها، برای پروفیل‌های مختلف، با ابعاد متفاوت در نظر گرفته شده‌اند تا بتوان هرکدام را به طور مناسب، شکل داد و در صنایع مختلف، استفاده کرد. خمکاری این محصول، فقط به منظور تولید قطعه نیست، بسیاری از اوقات، برای زیبایی به آن‌ها شکل می‌دهند.

• روش خمکاری سرد

پروفیل‌ها در روش خمکاری سرد بدون هیچ‌گونه دمایی و تنها با اعمال نیرو به اشکال دلخواه مصرف‌کنندگان تبدیل می‌شوند و این فرآیند طی چند مرحله انجام می‌گیرد. در مرحله اول، پروفیل‌ها در دستگاه خم‌کن تعبیه می‌شوند و سپس، با اعمال نیرو از سوی غلتک‌های دستگاه به اشکال مختلف درمی‌آیند. به‌این‌ترتیب، مدل سرد به تجهیزات حرارتی خاصی نیاز ندارد و یک تکنیک مقرون‌به‌صرفه به حساب می‌آید. البته این تکنیک ممکن است برای برخی پروفیل‌ها کارایی نداشته باشد؛ اما درهرحال، جزو روش‌های محبوب امروزی در حوزه تغییر شکل محصولات فلزی به شمار می‌آید.

• روش خمکاری القایی حرارتی

پروفیل‌ها در تکنیک خمکاری القایی تحت حرارت قرار می‌گیرند تا درنهایت، ساختار آن‌ها نرم شده و انعطاف‌پذیری بهتری پیدا کنند. در ابتدا، نواحی که باید خم شوند، علامت‌گذاری می‌شوند و سپس، فرآیند گرمادهی با یک سیم پیچ القایی صورت می‌گیرد که سرعت انجام آن بسیار بالا است و تاثیری بر قسمت‌های اطرافش نمی‌گذارد. پروفیل بعد از رسیدن به دمای لازم، منعطف شده و آن را می‌توان با دستگاه خم‌کن به‌راحتی خم کرد. بعد از عملیات خمکاری هم باید خنک شود تا شکل جدید آن حفظ شود. این روش برای ایجاد طرح‌های پیچیده با خمیدگی دقیق بسیار مناسب است و یکپارچگی مطلوبی را در محصول ایجاد می‌کند. محدودیت‌های آن نیز شامل زمانبر بودن پروسه خمکاری و عدم سازگاری با برخی از پروفیل‌های فلزی می‌شود.

• روش خمکاری رول یا غلتکی

پروفیل‌ها در خمکاری رول یا غلتکی همان‌طور که از نامش مشخص است از چندین غلتک عبور می‌کنند. در این روش، محصولات با قرار گرفتن در بین غلتک‌ها به فرم‌ها و منحنی‌های مختلف تبدیل می‌شوند. غلتک‌ها را جهت اعمال فشار بر نواحی مختلف پروفیل می‌توان تنظیم کرد. ضمنا، فرآیند فشار غلتک‌ها با دقت بالایی انجام می‌گیرد و نهایتا، منحنی‌های ساده تا پیچیده‌ای به دست می‌آید. از این روش به‌عنوان یک تکنیک همه کاره یاد می‌کنند؛ زیرا با بسیاری از پروفیل‌ها سازگار است. بعلاوه تکنیک خمکاری رول یا غلتکی با سرعت بالایی انجام می‌گیرد و آن را می‌توان برای پروژه‌های بزرگ نیز بکار گرفت. از محدودیت‌های آن هم می‌توان به امکان تغییر شکل یا مسطح شدن پروفیل‌ها و همین‌طور، نیاز به تجهیزات تخصصی اشاره کرد.

فرآیند خمکاری پروفیل‌ها به کمک انواع دستگاه‌ها

از دستگاه‌های خمکاری پروفیل، برای خمکاری انواع مختلف این نوع مقطع فولادی به روش رول نورد سرد استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها روی انواع این مقطع فولادی با شکل و ابعاد مختلف، فرآیند خمکاری را اعمال می‌کنند. معمولا برای خمکاری پروفیل‌هایی مثل لوله‌ها، میله، نبشی، تیرها، پروفیل‌های T شکل و U شکل از دستگاه‌های مجهز استفاده می‌شود.
دستگاه خمکن پروفیل، برای خم کردن انواع پروفیل‌ها، ترکیبی از نیروها را روی فلز اعمال کرده که در نتیجه، در جهت عمود بر محور خود، تغییر شکل می‌دهد. اگر صنعتگران قصد داشته باشند تا خم بیشتری را اعمال کنند، همچنین بخواهند که دقت خم پروفیل‌ها در سطح بالایی باشد، از رول‌هایی استفاده می‌کنند که دارای شکل‌های منطبق با شکل مقطع پروفیل هستند، این کار امنیت را نیز تا حد زیادی بالا خواهد برد.
برای اینکه انواع پروفیل‌ها با جنسهای مختلف را خمکاری کنند، باید از رول‌های متفاوت و مناسب آن نیز استفاده کنند. دلیل این تنوع دستگاه، این است که با تغییر جنس و شکل مقطع پروفیل، شرایط خم آن نیز تغییر می‌کند. همچنین خوب است بدانید برای خم کردن پروفیل‌های آلومینیومی، باید از دستگاه خمکن ورق آلومینیومی استفاده کرد. دلیل آن هم این است که جنس رول و نیرویی که بر پروفیل وارد می‌کند، با سایر دستگاه‌ها متفاوت است.

انواع نیروهای وارد شده برای خمکاری پروفیل

در فرآیند خمکاری پروفیل، دستگاه‌ها به سه روش، به محصولات فشار وارد می‌کنند. این موارد، به شرح زیر هستند:

• دستگاه‌هایی که به وسیله دو رول زیرین، به طور همزمان به جداگانه، به قطعه نیرو وارد می‌کنند.
• دستگاه‌هایی که به وسیله یکی از رول‌های زیرین، به پروفیل نیرو وارد می‌کنند.
• دستگاه‌های خمکاری که به کمک رول فوقانی خود، به قطعه مورد نظر نیرو وارد می‌کنند.

انواع دستگاه خمکاری پروفیل

همانطور که دانستید، به غیر از روش دستی، در صنعت خمکاری پروفیل، از روش صنعتی به کمک دستگاه‌های خاص نیز استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها، انواع مختلفی دارند و قیمت هر کدام نیز متنوع است. این دستگاه‌های مجهز، شامل موارد زیر هستند:

• دستگاه خم
• دستگاه خمکن برای پروفیل‌های بسیار بزرگدستگاه فرم دهنده
• دستگاه خمکن بزرگ
• دستگاه خمکن تیر و پروفیل
• ماشین فرمینگ
• دستگاه خمکن پروفیل و لوله
• ماشین خم لوله و خم
• دستگاه خمکن و تسمه
• دستگاه خمکن نیمه اتوماتیک
• ماشین خم برای پروفیل‌های بزرگ
• دستگاه خمکن و ایجاد مارپیچ
• دستگاه‌های خمکن عمودی و افقی
• دستگاه رول کن لوله
• ماشین رول کننده و فرم دهنده
• ماشین خمکن دستی
• دستگاه رول کن عمودی و افقی
• دستگاه خمکن چندکاره
• دستگاه فرم دهنده و مجهز به سیستم کنترل
• دستگاه خم کن دستی و برقی

این دستگاه‌ها، تنوع بیشتری دارند که اینجا، تنها برخی از آنها را نام بردیم. خرید این محصولات، باید با دقت زیادی درمورد پروفیلی که قرار است مورد خمکاری واقع شود، انجام بگیرد.

جنس پروفیل و دستگاه مورد نیاز آن

همانطور که گفتیم، پروفیل‌ها از نظر جنس، ابعاد و شکل ظاهری، با یکدیگر تفاوت‌هایی دارند. این محصولات، برای استفاده در صنایع مختلفی، تولید شده و هر کدام مخصوص به بخش مورد نظر خود هستند. جنس آنها هم با یکدیگر تفاوت‌هایی دارد. برای مثال، پروفیل آهنی، آلومینیومی، فولادی، مسی و ... به تولید می‌رسد. از این رو برای انواع مختلف این محصول فولادی، دستگاه خاصی هم در نظر گرفته می‌شود.

چه اطلاعاتی افراد را در خرید یک دستگاه خمکن پروفیل یاری می‌کنند؟

افرادی که در صنعت خمکاری پروفیل فعال هستند، برای خرید انواع دستگاه در این زمینه، باید اطلاعاتی را در نظر بگیرند که به انتخاب یک دستگاه مناسب به آنها کمک می‌کند. این اطلاعات شامل مواردی همچون حداکثر طول خم پروفیل، در نظر گرفتن سرعت نورد هر رول به طور جداگانه و برای جبران اختلاف سرعت رول‌ها و توجه به استقلال یا عدم استقلال موتورهای هیدرولیک رول‌ها هستند. 

کاربردهای خمکاری پروفیل

باتوجه‌به قابلیت شکل‌دهی و ایجاد فرم‌های متنوع در مقاطع فلزی، خمکاری پروفیل به یکی از فرآیندهای پرکاربرد در صنایع مختلف تبدیل شده است. کاربردهای خمکاری پروفیل به‌دلیل امکان ایجاد فرم‌های منحنی، زاویه‌دار و سفارشی، در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی، صنعتی و دکوراتیو مورد توجه قرار گرفته است. این فرآیند به تولید قطعاتی متناسب با نیاز هر پروژه کمک می‌کند و علاوه‌بر بهبود ظاهر سازه‌ها، باعث کاهش تعداد اتصالات، افزایش یکپارچگی قطعات و بهینه‌سازی مصرف مصالح می‌شود. به همین دلیل، استفاده از روش مناسب خمکاری می‌تواند تأثیر مستقیمی بر کیفیت و عملکرد نهایی پروفیل داشته باشد. مهم‌ترین کاربردهای خمکاری پروفیل عبارت‌اند از:

• ساخت سازه‌های فلزی خاص
• تولید درب و پنجره‌های فلزی
• صنایع مبلمان و تجهیزات فلزی

• اجرای نماهای ساختمانی و دکوراتیو
• صنایع خودروسازی و ماشین‌آلات
• ساخت سازه‌های نمایشگاهی و معماری

عوامل موثر بر قیمت دستگاه‌های خمکن پروفیل

حالا که با انواع این دستگاه‌ها، آشنا شدیم، خوب است درمورد قیمت آنها نیز، به طور کلی اطلاعاتی را داشته باشیم. از مهم‌ترین عوامل موثر در قیمت این ابزارها، شکل مقاطع پروفیل‌ها، ضخامت دیواره‌ها، ابعاد و همچنین جنس آنها است. برای هر مقطع و ابعادی، باید دستگاه مناسب آن را انتخاب و تهیه کرد.
البته از دیگر عوامل مهم، دقت و شعاع خم است. اگر محصول و قطعه تولید شده حاصل از خمکاری پروفیل، به دقت زیادی نیاز داشته باشد، باید از دستگاه مجهزتری استفاده کرد تا نتیجه بهتری نیز حاصل نمود. برای مثال، دستگاه‌های اتوماتیک، از دقت بیشتری برخوردار هستند، چرا که دخالت دست، در آنها به حداقل رسیده است.
برند محصولی که قصد خریداری آن را دارید، روی قیمت آن تاثیر زیادی دارد. بسیاری از دستگاه‌ها، بخاطر خوش نام بودنشان، از قیمت بالایی برخوردار هستند. همچنین متریالی که در ساخت آن‌ها استفاده شده، کیفیت آنها را تعیین می‌کند. هر چه از مواد اولیه بهتری برای ساخت دستگاه استفاده شده باشد، در نتیجه قیمت آن نیز بالاتر خواهد رفت. اما نکته‌ای که کمتر کسی به آن در خرید دستگاه خمکاری پروفیل، دقت می‌کند، قوانین بازرگانی است. قبل از اینکه اقدامی برای خرید صورت بگیرد، باید به طور دقیق، قوانین و بخشنامه‌های مربوط به این بخش، به خوبی مطالعه شود تا افراد دچار تحمل هزینه‌های بیشتری نشوند.

اهمیت خمکاری پروفیل

بعد از اینکه با انواع پروفیل خمکاری آن آشنا شدید، متوجه اهمیت این محصول در صنایع مختلف می‌شوید. همچنین اگر جزو افراد مشغول در این حوزه هستید، باید درمورد دستگاه‌هایی که کمک می‌کنند تا خمکاری فلزات با دقت بیشتری صورت بگیرد، آشنا باشید. این دستگاه‌‌ها از تنوع بالایی برخوردار بوده و با توجه به کیفیت، برند و امکاناتی که دارند، قیمت آنها نیز متفاوت است. با درک دقیق فرآیند خمکاری پروفیل‌ها و انتخاب روش‌های صحیح، می‌توانید کیفیت پروژه‌های خود را به‌طور قابل توجهی افزایش دهید. استفاده از تکنیک‌های مناسب در خمکاری می‌تواند عمر مفید سازه‌ها و تجهیزات را طولانی‌تر کند.