ما هو مبدأ عمل مطحنة الدرفلة؟

تعتمد آلة الدرفلة على مبدأ التشوه البلاستيكي، حيث تُمرَّر قطعة معدنية بين زوج أو أكثر من البكرات الأسطوانية الدوارة. والغرض الرئيسي هو تقليل سمك المعدن و/أو تغيير شكل مقطعه العرضي.

مبدأ عمل مطحنة الدرفلة

يعتمد مبدأ العمل الأساسي على تقليل سمك قطعة العمل أو تغيير شكل المقطع العرضي لها. إليك شرح مفصل لكيفية عملها:

1. العملية:

التشوه: عند مرور المعدن بين أسطوانتين دوارتين، تُطبق قوى ضغط. تُسبب هذه القوى تشوهًا لدنًا للمعدن، أي أن شكله يتغير بشكل دائم دون تكسر.

الاختزال: تكون الفجوة بين الأسطوانتين أصغر من سمك المعدن الداخل. مع مرور المعدن، يقل سمكه ويزداد طوله للحفاظ على حجم ثابت.

فرق السرعة: تدور الأسطوانتان بسرعة معينة، ويوجد فرق طفيف في السرعة بين سطح الأسطوانة والمعدن. يُساعد هذا الفرق على سحب المعدن عبرها ويساهم في التشوه.

2. المكونات الرئيسية:

الأسطوانات: تُعدّ هذه الأسطوانات جوهرَ مصنع الدرفلة، وهي أدوات أسطوانية ثقيلة مصنوعة من فولاذ مُخصّص.

أسطوانات العمل: هي الأسطوانات التي تلامس المعدن مباشرةً.

أسطوانات الدعم: في بعض المطاحن (مثل المطاحن ذات الأربع أسطوانات أو المطاحن العنقودية)، تدعم أسطوانات دعم أكبر أسطوانات العمل لمنعها من الانحناء تحت الضغط الهائل، مما يضمن سماكة موحدة.

حاملات الأسطوانات: هذه الأغطية المتينة تُثبّت الأسطوانات والمحامل في مكانها.

نظام الدفع: تُوفّر المحركات وعلب التروس القوية قوة الدوران اللازمة لتدوير الأسطوانات.

آلية اللولب: يضبط هذا النظام الفجوة بين الأسطوانات، مُتحكّمًا في السُمك النهائي للمنتج المُدرفل. يُمكن أن يكون النظام هيدروليكيًا أو كهروميكانيكيًا.

أدلة الإدخال والتسليم: تُوجّه المعدن بدقة داخل فجوة الأسطوانات وخارجها.

أنظمة التبريد والتشحيم: تُعدّ هذه الأنظمة أساسيةً لإدارة الحرارة المُتولّدة أثناء الدرفلة وتقليل الاحتكاك بين الأسطوانات والمعدن.

3. أنواع التدحرج:

الدرفلة على الساخن: تحدث هذه العملية عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة إعادة تبلور المعدن. تسمح هذه العملية بتشوهات كبيرة بقوة منخفضة نسبيًا، وهي مثالية لإنتاج كميات كبيرة من المنتجات منخفضة التكلفة نسبيًا مثل الفولاذ الهيكلي. يتميز المعدن بسهولة السحب والتشكيل.

الدرفلة على البارد: تحدث هذه العملية عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة إعادة تبلور المعدن، غالبًا في درجة حرارة الغرفة. ينتج عنها معدن ذو سطح أملس، وتفاوتات تحمل أدق، وقوة وصلابة متزايدة نتيجة التصلب بالإجهاد. ومع ذلك، تتطلب هذه العملية قوة أكبر، ويصبح المعدن أقل قابلية للسحب.

4. التطبيقات:

تُعدّ مصانع الدرفلة أساسية في العديد من الصناعات لإنتاج مجموعة واسعة من المنتجات المعدنية، بما في ذلك:

الصفائح والألواح: تُستخدم في البناء، وصناعة السيارات، والأجهزة.

الأشرطة والرقائق: تُستخدم في التعبئة والتغليف، والإلكترونيات، وتطبيقات أخرى متنوعة.

الأشكال الإنشائية: العوارض، والقنوات، والزوايا المستخدمة في المباني والبنية التحتية.

القضبان: تُستخدم في التشغيل الآلي، والتشكيل، وكمواد خام لمنتجات أخرى.

القضبان: تُستخدم في مسارات السكك الحديدية.

في جوهرها، تعمل مصانع الدرفلة عن طريق ضغط وتمديد المعدن بدقة بين بكرات دوارة، مما يُحوّل شكله وخصائصه لتلبية المتطلبات الصناعية المحددة.