مطحنة الدرفلة الباردة ثنائية الأسطوانة

آلة الدرفلة الباردة ثنائية الأسطوانات هي نوع من آلات الدرفلة يُستخدم لتقليل سمك شرائح أو صفائح المعادن في درجة حرارة الغرفة. وهي عملية أساسية في علم المعادن والتصنيع، وضرورية لإنتاج مواد ذات أبعاد دقيقة وخصائص ميكانيكية مُحسّنة.

1. تطبيقات مطحنة الدرفلة الباردة ثنائية الأسطوانات

تُستخدم آلة الدرفلة الباردة ثنائية الأسطوانات كمعدات تجريبية لدرفلة الفولاذ منخفض الكربون، والنحاس، والفضة، والرصاص، والألمنيوم، وصفائح المعادن غير الحديدية، وشرائح مسحوق السبائك.

السيارات: ألواح هياكل السيارات، والمكونات الهيكلية.

الأجهزة: ألواح الثلاجات، وأجزاء الغسالات.

التغليف: علب الأطعمة والمشروبات (غالبًا ما تتبعها عمليات معالجة إضافية).

البناء: الأسقف، والواجهات، والعناصر الهيكلية.

الإلكترونيات: مكونات الأجهزة الكهربائية.

الفضاء: صفائح رقيقة عالية القوة.

2. مبدأ عمل مطحنة الدرفلة الباردة ثنائية الأسطوانات

تُصنف مطاحن الدرفلة الباردة ثنائية الأسطوانات إلى أنواع عكسية وغير عكسية، حيث تُستخدم النماذج العكسية بشكل رئيسي حاليًا. تستخدم المطحنة بشكل أساسي أسطوانتين دوارتين لتثبيت قطعة العمل، مما يُحدث تغييرات في أبعاد المادة لإتمام عملية الدرفلة. عند درفلة الصفائح، تكون أسطح العمل للأسطوانات مسطحة. ويُضبط سمك الصفيحة عن طريق تنظيم فجوة الأسطوانة عبر جهاز اختزال. أما في الدرفلة السلكية، فتُحفر الأسطوانات باستخدام قالب. تتغير أبعاد المادة في شكل المقطع العرضي داخل هذا القالب. كما يُمكن تعديل أبعاد المقطع العرضي عن طريق تنظيم فجوة الأسطوانة عبر جهاز الاختزال.

3. الوظائف الأساسية لآلة الدرفلة الباردة ثنائية الأسطوانات

تُستخدم هذه المعدات كمنشأة تجريبية للدرفلة الباردة للصلب منخفض الكربون وصفائح المعادن غير الحديدية. تتميز بنظام متطور لجمع البيانات المحوسبة لمعلمات عملية الدرفلة، مما يُمكّن من قياس ضغط الدرفلة، وعزم الدوران، وقوة المحرك، وسرعة الدوران، وغيرها من المقاييس المهمة. وبالتالي، تُسهّل هذه المعدات البحث في عمليات درفلة المواد وتطوير المكونات المدرفلة على البارد.

4. التركيب والخصائص الهيكلية لمطحنة الدرفلة الباردة ثنائية الأسطوانات

تتكون الآلة من محرك رئيسي، ومخفض سرعة، وغلاف ترس مخروطي، وعمود وصلة عام، وإطار عمل، وخزانة تحكم كهربائية. يستخدم نظام اللفائف محامل متخصصة لدرفلة المعادن، ومادة اللفائف هي 9Cr2Mo.

اللفائف: هما قلب المطحنة. عادةً ما تكون مصنوعة من الفولاذ المقسى أو الحديد الزهر، ويتم طحنها بدقة.

لفائف العمل: هي اللفائف التي تلامس المعدن مباشرةً وتُشوّهه.

لفائف الدعم (في بعض التكوينات): بينما تعني المطحنة ذات اللفائفين فقط لفافتي عمل، قد تتضمن بعض الأنظمة لفافات دعم أكبر لدعم لفافتي العمل ومنعهما من الانحناء تحت تأثير القوى الهائلة. ومع ذلك، في أبسط صورها، فهي لفافتا عمل فقط.

غلاف/إطار المطحنة: هيكل متين يُثبّت اللفائف والمحامل وآليات التثبيت اللولبي في مكانها، وهو مصمم لتحمل قوى الدرفلة العالية.

آلية التثبيت اللولبي: يضبط هذا النظام الفجوة بين اللفائف، مما يتحكم مباشرةً في السُمك النهائي للمادة المدرفلة. يمكن أن تكون آلية التشغيل يدوية أو هيدروليكية.

نظام الدفع: محرك وعلبة تروس يوفران قوة دوران البكرات.

حاملات/وحدات فكّ وإرجاع اللفائف: معدات عند جانبي الدخول والخروج لتغذية الشريط المعدني في المطحنة وإعادة لفّه بعد الدرفلة.

نظام التبريد والتشحيم: أساسي لتبديد الحرارة المتولدة أثناء التشوه وتقليل الاحتكاك بين البكرات وقطعة العمل.

5. خطوات العملية:

التحضير: يُنظَّف الشريط المعدني، وأحيانًا يُلَدَّن (يُعالَج حراريًا لتليينه) إذا كان صلبًا جدًا للدرفلة الباردة الأولية.

التغذية: يُغذَّى الشريط من آلة فك اللفائف إلى الفجوة بين أسطوانتي العمل.

الدرفلة: أثناء دوران الأسطوانتين، تسحبان الشريط من خلالهما، فتضغطانه وتُقلِّلان سُمكه. تعتمد كمية التخفيض في كل تمريرة على المادة، وقطر الأسطوانة، وقدرات المطحنة.

التصلب بالشغل: يزيد التشوه اللدن في درجة حرارة الغرفة من صلابة المعدن ومتانته وإجهاد خضوعه، مع تقليل مطيليته. تُعرف هذه العملية بالتصلب بالشغل أو التصلب بالإجهاد.

اللف: يُعاد الشريط الرقيق بعد ذلك إلى جانب مخرج المطحنة.

التمريرات المتعددة والتلدين: غالبًا ما يتطلب تحقيق تخفيضات كبيرة في السُمك تمريرات متعددة عبر المطحنة. ولمنع المعدن من أن يصبح هشًا جدًا بسبب التصلب المفرط بالشغل، قد تُجرى خطوات تلدين وسيطة بين التمريرات لاستعادة المطيلية.