نورد تیرآهن چیست
نورد تیرآهن، فرآیندی کلیدی در ساخت این مقطع حیاتی است که نقش محوری در شکل‌دهی و دستکاری اجزای ساختاری صنایع مختلف ایفا می‌کند. این فرآیند شامل تغییر شکل تیرآهن‌های فلزی به اشکال و ابعاد مورد نظر است تا نیازهای متنوع ساخت و ساز، اجرای پروژه‌های زیربنایی و سایر کاربردها را به بهترین نحو برآورده سازد. نورد تیرآهن، گویی قلب تپنده ی صنعت ساختمان است که با ظرافت و دقت، استحکام و تنوع را به شاکله ی سازه‌ها می‌بخشد.
آشنایی با انواع روش های نورد تیرآهن
ساخت و تولید تیرآهن، تنوعی از روش‌ها را به کار می‌گیرد که شاید در نگاه اول ساده به نظر بیایند، اما ظرافت‌های خاص خود را دارند. چرا که استفاده از تیرآهن‌های باکیفیت در سازه‌ها، نقشی حیاتی در استحکام و پایداری بنا ایفا می‌کند. به همین دلیل، کیفیت و در نتیجه قیمت تیرآهن، ارتباط مستقیمی با روش تولید آن خواهد داشت. در میان روش‌های متعدد، نورد گرم و نورد سرد، متداول‌ترین شیوه‌های ساخت تیرآهن هستند که در ادامه به بررسی مختصری از هر کدام می‌پردازیم.
نورد گرم تیرآهن
نورد گرم، فرآیندی شگفت‌انگیز است که طی آن، تیرآهن از دل شمش‌های فولادی متولد می‌شود. در این سفر، شمش‌ها با عبور از میان غلطک‌های قدرتمند، به دمای مومسانی می‌رسند و در قفسه‌های نورد، شکل نهایی خود را پیدا می‌کنند. گویی دستان غول‌پیکر فلز، شمش‌ها را نوازش می‌کنند و به آنها ظرافت و استحکام می‌بخشند.
ابتدا، شمش‌ها در کوره‌هایی با دمای بالا، بین ۱۰۰۰ تا ۱۲۵۰ درجه پیش‌گرم می‌شوند تا نرم و انعطاف‌پذیر شوند. سپس، این غول‌های فولادی وارد قفسه‌های نورد می‌شوند که از چندین غلتک تشکیل شده‌اند. در این مرحله، شمش‌ها تحت فشار غلتک‌ها قرار می‌گیرند و به‌تدریج نازک‌تر و بلندتر می‌شوند. گویی غلطک‌ها با ظرافتی مثال‌زدنی، شمش‌ها را تراش می‌دهند و به آنها فرم می‌دهند.
اما سفر نورد گرم به اینجا ختم نمی‌شود. پس از پیش‌نورد، نوبت به شکل‌دهی دقیق‌تر تیرآهن می‌رسد. شمش‌ها از میان کالیبرهای مخصوص عبور می‌کنند و در نهایت، با عبور از غلطک‌های نهایی، شکل نهایی خود را به دست می‌آورند. در این مرحله، سطح مقطع تیرآهن با ظرافت تمام شکل می‌گیرد و برای استحکام بیشتر، تحت فشار قوی آب قرار می‌گیرد.
نورد سرد تیرآهن
تیرآهن‌های نورد سرد، با ابعاد کوچکتر و استحکام بیشتر، در مقایسه با نوع نورد گرم، از عمر طولانی‌تری برخوردارند. این تیرآهن‌ها به دلیل محتوای کربن بالاتر، تمرکز و تحمل بیشتری را نیز به نمایش می‌گذارند. با وجود مزایای ذکر شده، نورد سرد در مقایسه با روش گرم، هزینه بیشتری را به
نورد طولی
در دنیای فلزات، فرآیندی به نام “نورد طولی” وجود دارد که طی آن، فلز با عبور از غلتک‌های قدرتمند، نازک‌تر و کشیده‌تر می‌شود. این روش شگفت‌انگیز، از دل شمش‌های ضخیم، محصولاتی ظریف و کاربردی همچون میله‌ها، ریل‌ها و مقاطع سازه‌ای خلق می‌کند.
نورد عرضی
در نورد عرضی، فلز به جای عبور از بین غلتک‌های هم‌راستا، به صورت عمود بر آنها قرار می‌گیرد و با فشرده شدن بین غلتک‌ها، عرض آن افزایش و ضخامت آن کاهش می‌یابد. این روش در مقایسه با نورد طولی که طول فلز را افزایش می‌دهد، روشی متفاوت برای تغییر شکل فلز به شمار می‌رود.
در نورد عرضی، از غلتک‌های موازی با سطح فلز استفاده می‌شود و فلز با حرکت در بین این غلتک‌ها شکل می‌گیرد. این روش برای تولید محصولاتی مانند ورق‌های عریض، فویل‌های فلزی و قطعات پهن کاربرد دارد.
نورد شکلی یا مقطعی
در فرآیندی به نام “نورد شکلی” یا “نورد مقطعی”، فولاد را با عبور دادن از غلتک‌های مخصوص، به اشکال دلخواه مانند تیرآهن، ناودانی، Z، L و … تبدیل می‌کنند. در این روش، با اعمال فشار و تغییر شکل تدریجی فلز، می‌توان مقاطع فولادی با تنوع ابعاد و ظرافت‌های هندسی را تولید کرد.
نورد دو غلطکی: روشی متداول برای شکل‌دهی فلز
در روش نورد دو غلطکی، فلز تحت فشار غلتک‌های چرخان که در جهت مخالف یکدیگر حرکت می‌کنند، قرار می‌گیرد. این فرآیند که رایج‌ترین نوع نورد به شمار می‌رود، برای تولید محصولات تخت و بلند مانند ورق، میلگرد و تیرآهن ایده‌آل است. فلز با عبور از بین غلتک‌ها به تدریج نازک‌تر و عریض‌تر شده و شکل نهایی خود را پیدا می‌کند. سادگی و کارایی این روش، نورد دو غلطکی را به گزینه‌ای محبوب در صنعت فولاد تبدیل کرده است.
نورد چند غلطکی: ظرافتی مثال‌زدنی در شکل‌دهی فلز
در روش نورد چند غلطکی، فلز به جای عبور از بین دو غلطک، از میان مجموعه‌ای از غلطک‌ها که بیش از دو عد هستند طی می‌کند. این فرآیند ظریف، کنترلی دقیق‌تر بر شکل، ضخامت و کیفیت سطحی فلز نوردشده اعمال می‌کند و محصولی با ظرافت و دقت مثال‌زدنی به ارمغان می‌آورد.
نورد خوشه ای
نورد خوشه ای نوعی فرآیند نورد است که از دو غلتک درگیر و دو یا چند غلتک پشتیبان برای نورد فلزات در حالت گرم و سرد استفاده می‌کند. در این روش، غلتک‌های پشتیبان که قطر بزرگ‌تری دارند، از غلتک‌های درگیر که قطر کوچک‌تری دارند، پشتیبانی می‌کنند و به این ترتیب می‌توان فلزات را با ضخامت‌های نازک‌تر و با دقت و کیفیت بالاتر نورد کرد.
مزیت اصلی نورد خوشه ای، قابلیت نورد فلزات با ضخامت‌های بسیار نازک است که با روش‌های نورد سنتی امکان‌پذیر نیست. این روش همچنین دقت و کیفیت نورد را افزایش می‌دهد و از تاب برداشتن و خم شدن فلز در حین نورد جلوگیری می‌کند.
نورد چندگانه
در روش نورد چندگانه، فلز از میان مجموعه غلطک‌هایی عبور می‌کند که به ترتیب از قطر کوچک به بزرگ چیده شده‌اند. این روش شامل دو غلطک درگیر با قطر کم در ابتدای خط، ردیفی از غلطک‌های میانی در ادامه، و در نهایت ردیفی از غلطک‌های بزرگ پشتیبان در انتهای خط می‌شود. چیدمان خاص غلطک‌ها در نورد چندگانه، کنترل دقیق ضخامت و کیفیت سطح ورق‌های تولیدی را به ارمغان می‌آورد. به همین دلیل، از این روش برای تولید ورق‌های فلزی با ضخامت بسیار کم، که در صنایع مختلف کاربرد دارند، استفاده می‌شود.
چه نوع تیرآهن هایی قابل نورد هستند؟
در دنیای سازه‌های فلزی، شاهد تنوع گسترده‌ای از تیرآهن‌ها هستیم که هر کدام با توجه به شکل و ویژگی‌هایشان، کاربردهای خاص خود را دارند. در میان این تنوع، سه نوع تیرآهن لانه زنبوری، I شکل و هاش، جایگاه ویژه‌ای در صنعت نورد پیدا کرده‌اند و به عنوان رایج‌ترین تیرآهن‌های قابل نورد شناخته می‌شوند.
تولید تیرآهن: سفری از شمش تا محصول نهایی
در فرآیند نورد گرم تولید تیرآهن، شمش‌های فولادی گرم شده از میان سه مرحله غلتک عبور می‌کنند تا به شکل نهایی خود درآیند.
مرحله اول: رافینگ
شمش‌های نرم شده در ابتدا از غلتک‌های رافینگ عبور می‌کنند. در این مرحله، ضخامت شمش کاهش و طول آن افزایش می‌یابد.
مرحله دوم: نورد میانی
در این مرحله، شمش‌های نازک‌تر شده از 10 تا 18 غلتک کالیبر عبور می‌کنند و به تدریج فرم تیرآهن به خود می‌گیرند. غلتک‌های افقی، غلتک‌های لبه دهنده و غلتک‌های نهایی در این مرحله ضخامت بال، عرض لبه و ارتفاع تیرآهن را تنظیم می‌کنند.
مرحله سوم: نورد نهایی
در قفسه‌های نهایی، شکل تیرآهن به طور کامل روی شمش‌ها ایجاد می‌شود و محصول نهایی آماده برش و سایزینگ می‌شود.
برش و سایزینگ
دقت در این مرحله از اهمیت بالایی برخوردار است، چرا که تیرآهن‌ها در سایزهای مختلفی تولید می‌شوند و هر چه قدر این ابعاد دقیق‌تر باشند، کیفیت محصول نهایی نیز بالاتر خواهد بود.
کنترل و بسته بندی
در مرحله نهایی، تیرآهن‌ها به طول‌های مشخص برش خورده و سرد می‌شوند. سپس ابعاد، کیفیت و انطباق آنها با استانداردها بررسی و در صورت تایید، بسته بندی می‌شوند.
اطلاعات تکمیلی روی بسته بندی
بر روی بسته بندی نهایی، مشخصات محصول شامل ابعاد، سایز، جنس و سایر اطلاعات ضروری درج می‌شود.
کارخانه‌های نورد تیرآهن در ایران: ستون‌های فولادی صنعت
از جمله مهم‌ترین کارخانه‌های نورد تیرآهن در ایران می‌توان به ذوب آهن اصفهان، فولاد خوزستان، فولاد میانه، فولاد کاوه، فولاد آریان و … اشاره کرد. هر کدام از این کارخانه‌ها با بهره‌گیری از تکنولوژی‌های روز دنیا و ظرفیت‌های تولیدی بالا، سهم قابل توجهی در تامین نیاز داخلی به تیرآهن دارند.
