آلة ثني الملف

المبدأ الأساسي لثني ملفات الألومنيوم هو شد الملف من طرفيه بواسطة ملاقط، ثم تدويره حول قالب الثني. وتحت تأثير الشد وعزم الانحناء، يتعرض الملف للتشوه اللدن، فيتكيف تدريجيًّا مع القالب للحصول على الشكل المطلوب.

تتميَّز الأجزاء المنحنية بنصف قطر انحناء نسبيًّا كبير، وارتداد مرن كبير، وتغيُّر في الانحناء على امتداد الاتجاه المحوري. ويُستخدَم ثني الملامح الألومنيومية على نطاق واسع في قطاعات الطيران والفضاء، والسيارات، وبنايات الأبواب والنوافذ والواجهات الزجاجية، والسكك الحديدية فائقة السرعة، لتشكيل أجزاء منحنية مثل هيكل الطائرة، وأعمدة التقوية والأطر الجناحية، والأطر المنزلية المنحنية، والأبواب والنوافذ المنحنية، والمباني ذات الواجهات الزجاجية، ورؤوس القاطرات، ودعائم محيط السقف، وإطارات النوافذ، وغيرها.

تلعب الأجزاء المنحنية من الملامح الألومنيومية دورًا مهمًّا في إنتاج الآلات في بلادي والبناء الحديث. ومع توسُّع نطاق استخدام الملامح الألومنيومية المنحنية، تتزايد تدريجيًّا المشكلات التي تظهر أثناء إنتاج الملامح الصناعية الألومنيومية. ولضمان معدل النجاح المطلوب للأجزاء واستقرار عملية الإنتاج، تركِّز هذه الدراسة بشكل رئيسي على المشكلات الشائعة في عملية ثني الملامح الألومنيومية والحلول المرتبطة بها.

توجد العديد من المشكلات في عملية ثني الملامح الألومنيومية، والتي تؤثر تأثيرًا بالغًا على معدل مؤهلات المنتج وكفاءة الإنتاج. وفي الوقت نفسه، تؤثر تكاليف الإنتاج تأثيرًا كبيرًا على التشغيل العادي والإنتاج لدى المؤسسات. ونظرًا لضرورة تعميم ثني الملامح الألومنيومية صناعيًّا، ومع أخذ الوضع الحالي لثني هذه الملامح بعين الاعتبار، يحلِّل هذا البحث بشكل فعّال المشكلات الشائعة في ثني الملامح الألومنيومية ويقترح عدة تدابير تحسين ذات صلة، آملاً أن يوفِّر مرجعًا فعّالًا لعملية ثني الملامح الألومنيومية.

أولًا: المشكلات القائمة

(١) الانحراف في المخطط التخطيطي

يشير المخطط التخطيطي إلى درجة التطابق بين المخطط التخطيطي المتغير للملامح بعد الثني وبين قالب المخطط التخطيطي أو قالب الفحص. وأهم العوامل المسبِّبة لهذا الانحراف هي:

١. نصف قطر قالب الثني غير صحيح؛

٢. عدم استقرار خصائص المادة في دفعات مختلفة من الملامح المُستخرجة، ما يؤدي إلى تفاوت في الصلادة في مناطق محلية من كل قطعة مادة؛

③ تبايُن مفرط في نصف قطر الانحناء؛

④ عدم انتظام مساحة المقطع العرضي للملف.

(٢) عيوب السطح

تشمل عيوب السطح التشققات، والتجاعيد الناتجة عن الانكماش، والان depressions السطحية، والانهيار الجانبي بعد الانحناء.

(٣) الالتواء بعد الانحناء

أسباب الالتواء بعد الانحناء هي:

١. قالب غير منتظم؛

٢. شد غير كافٍ؛

٣. وسادات غير كافية؛

٤. نصف قطر انحناء صغير جدًّا؛

٥. عدم كفاية استواء المعدات نفسها.

(٤) انحراف الرأسية

الرأسية تشير إلى الانحراف الزاوي بين مساحة المقطع العرضي للملف الذي يقع عموديًّا على المستوى المرجعي (أي عموديًّا على نصف قطر انحناء القالب) ومنصة الفحص بعد الانحناء.

(5) السلامة في الإنتاج

السلامة مسألة جوهرية في الإنتاج الصناعي. وخلال انحناء الملف، قد تحدث كسور عرضية أو ارتداد خارجي مفاجئ، ما يؤدي إلى تلف المعدات وإصابات الأفراد، الأمر الذي قد يؤثر تأثيرًا بالغًا على تطور الشركة.

ثانيًا: الحلول

(١) ضبط انحناء مخطط القالب

استنادًا إلى التحليل النظري وحساب مقدار الارتداد، يُحصل على قيمة تقريبية مُصحَّحة عبر اختبار الشد لتصحيح القالب، بما يضمن أن مخطط الملف يتطابق قدر الإمكان مع القالب المرجعي أو قالب الفحص بعد الانحناء. وبمراعاة عدم استقرار الملف، يجوز إجراء انحناء زائد طفيف عند الحاجة لتصحيحه لاحقًا.

أثناء صنع القالب، يجب أخذ مساحة المقطع العرضي للملف الشخصي وسمك كل جزءٍ في الاعتبار. أما بالنسبة لعدم التماثل في مساحة المقطع العرضي للملف الشخصي، فيمكن معالجة الانحرافات الناتجة عن الإجهاد غير المتوازن بين إغلاق الحافة وفتحها أثناء التشكيل، وذلك بزيادة قوة الشد تدريجيًّا أثناء مرحلة ما قبل الشد بشكل مناسب.

(٢) معالجة عيوب السطح

تنتج الشقوق بعد ثني الملف الشخصي عن قوة شدٍّ مفرطة أو عن مشكلات في المادة نفسها. ويؤدي إغلاق الحافة بشكل غير كافٍ إلى انكماش وتَجعُّد. ويمكن حل هذه المشكلة باستبدال الملف الشخصي أو بضبط قوة الشد.

تحدث التّجويفات السطحية في الغالب على الملفات الشخصية المجوفة. ولثني هذه الملفات، يجب ملء الأجزاء المجوفة المُثبَّتة مسبقًا بمادة حشو. ويمكن ملء التجاويف المفتوحة باستخدام ألواح البولي بروبيلين (PP)، بينما تُملأ التجاويف المغلقة عادةً بالرمل.

يُمكن ضبط فراغ القالب بشكل مناسب وفقًا لموقع انحناءات الجانب وتغيير مادة القالب لمنع المقطع من الخدوش بشكل فعال.

(3) معالجة الالتواء بعد الثني

الأسباب الرئيسية للالتواء بعد الثني هي القالب غير المتساوي، وقوة الشد غير الكافية، والشرائح الموضوعة بشكل غير صحيح. لذلك، يمكن اعتماد الأساليب المقابلة لتحسين هذه المشكلة. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب التشوهات البسيطة الناتجة عن عدم الاستقرار في المقاطع المبثوقة تصحيحًا بعد المعالجة.

(4) معالجة انحرافات الاستقامة الرأسية

بعد الثني، تنتج انحرافات الاستقامة الرأسية أيضًا عن مناطق المقطع العرضي غير المتماثلة والإجهاد غير المتوازن بين إغلاق وفتح حافة المقطع. يمكن تحسين هذا عن طريق ضبط قالب الثني. تتطلب التشوهات البسيطة الناتجة عن عدم الاستقرار في المقاطع المبثوقة تصحيحًا بعد المعالجة.

(5) السلامة في الإنتاج

تَمثِلُ السَّلامَةُ الشَّاغِلَ الأَوَّلَ فِي الإِنتاجِ الصِّناعِيِّ. لِذَلِكَ، يَجِبُ إِضافَةُ أَجهِزَةِ الحِمايَةِ إِلَى طاوِلَةِ العَمَلِ المُستَخدَمَةِ لِتَشكِيلِ المَقاطِعِ خِلالَ العَمَلِ، وَوَضْعُ الأَنظِمَةِ المُناسِبَةِ، وَتَدريبُ المُشغِّلِينَ الفَنِّيِّينَ تَدريباً شامِلاً. وَأَيضاً، يَمْنَعُ عَلَى المُشغِّلِينَ صَرِيحًا الوقوفَ أَمامَ المَعدَّاتِ خِلالَ عمَلِ سَحبِ المَقاطِعِ.

ثالثاً. الخاتمة

باختصار، عند تصميم المساحة المقطعية للبروفيلات التي تتطلب الثني، يجب حساب قوة التمديد لكل قسم. عند تصميم قوالب الثني، يجب على بروفيلات الألومنيوم الصناعية أخذ تغيرات ارتداد المنحنى والتشوه المسبق بعين الاعتبار للتصحيح بعد المعالجة لتقليل عبء العمل في عملية التصحيح. في الإنتاج بالدُفعات، تقليل عبء عمل عملية التصحيح وضمان السلامة في الإنتاج هما الشاغلان الرئيسيان لخفض التكاليف. عندما تكون البروفيلات المبثوقة غير مستقرة، قد تحدث بعض العيوب مثل الانحرافات في الشكل، والالتواء المفرط، والتعامد المفرط. يمكن تصحيح هذه العيوب وإصلاحها لاحقًا.