نورد چیست؟ (فرایند و کاربرد انواع نورد در صنایع)

نورد یکی از مهم‌ترین فرآیندهای شکل‌دهی فلزات است که در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارد. در این فرآیند، فلزات با عبور از بین غلتک‌هایی سنگین، تحت فشار قرار می‌گیرند و به شکل‌ها و ضخامت‌های مختلفی درمی‌آیند. هدف از نورد، کاهش ضخامت، افزایش طول و یکنواختی سطح فلز است. این روش در تولید ورق‌ها، تیرآهن، ریل قطار و بسیاری از قطعات صنعتی دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه به اینکه نورد چیست، چه انواع و کاربردی در صنایع مختلف دارد، می‌پردازیم.

فهرست محتوا

نورد چیست؟

نورد چیست؟ نورد (Rolling) یکی از رایج‌ترین و مهم‌ترین فرآیندهای شکل‌دهی فلزات است که در آن، ماده‌ی فلزی با عبور از میان دو یا چند غلتک چرخان تحت فشار قرار می‌گیرد تا ضخامت آن کاهش یافته و شکل آن تغییر کند. این فرآیند به‌طور گسترده در صنایع فلزی برای تولید ورق‌ها، تسمه‌ها، میلگردها، تیرآهن، ریل و محصولات فلزی دیگر استفاده می‌شود. نورد یکی از اساسی‌ترین فرآیندهای تولیدی در صنعت فلزکاری است که به کمک آن می‌توان فلزات را با دقت و سرعت بالا به اشکال و ابعاد دلخواه تبدیل کرد. انتخاب نوع نورد (گرم یا سرد) بستگی به نوع ماده، کاربرد نهایی و ویژگی‌های مورد نیاز محصول دارد.

هدف از نورد چیست؟

نورد به دلایل زیر انجام می‌شود:
• کاهش ضخامت فلز
• یکنواخت‌سازی سطح و ساختار ماده
• افزایش طول و تغییر ابعاد
• بهبود خواص مکانیکی مانند سختی، استحکام و شکل‌پذیری

انواع نورد کدامند؟

یکی از اولین سوالاتی که بعد از نورد چیست باید به آن پاسخ داده شود، مربوط به انواع نورد است. فرآیند نورد یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین روش‌های شکل‌دهی فلزات در صنعت است که با عبور دادن فلز از بین غلتک‌ها، آن را به شکل و ابعاد دلخواه درمی‌آورد. با توجه به شرایط دمایی، نوع غلتک‌ها و هدف نهایی تولید، نورد به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شود. شناخت انواع نورد به ما کمک می‌کند تا روش مناسب را برای هر نوع کاربرد و محصول انتخاب کنیم. در ادامه با مهم‌ترین انواع نورد و ویژگی‌های هرکدام آشنا می‌شویم.

نورد گرم

نورد گرم (Hot Rolling) یکی از روش‌های متداول شکل‌دهی فلزات است که در آن، فلز ابتدا تا دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد خود گرم می‌شود و سپس از بین غلتک‌هایی عبور داده می‌شود تا به شکل و ابعاد دلخواه برسد. این فرآیند به دلیل صرفه‌جویی در انرژی، سهولت شکل‌دهی و امکان تولید محصولات سنگین و بزرگ، کاربرد گسترده‌ای در صنعت دارد.

نورد سرد

نورد سرد (Cold Rolling) یکی از فرآیندهای دقیق شکل‌دهی فلزات است که در آن، فلز در دمای محیط یا کمی بالاتر از آن و بدون گرم شدن زیاد، از میان غلتک‌های سخت عبور داده می‌شود تا ضخامت آن کاهش یافته و شکل آن اصلاح شود. این فرآیند عمدتاً پس از نورد گرم و برای تولید قطعاتی با دقت ابعادی بالا، سطح صاف، و استحکام بیشتر استفاده می‌شود.

نورد طولی

نورد طولی یکی از انواع فرآیند نورد است که در آن، فلز یا ماده‌ی اولیه در جهت طولی (یعنی در امتداد طول قطعه) از میان غلتک‌ها عبور داده می‌شود تا ضخامت آن کاهش یافته و طول آن افزایش یابد. این روش متداول‌ترین شکل نورد است و اساس اکثر فرآیندهای نورد گرم و نورد سرد را تشکیل می‌دهد.

نورد عرضی

نورد عرضی Cross Rolling فرآیندی در شکل‌دهی فلزات است که در آن، جهت حرکت و فشار غلتک‌ها به صورت عرضی نسبت به محور اصلی قطعه وارد می‌شود. برخلاف نورد طولی که ماده در راستای طول خود تغییر شکل می‌دهد، در نورد عرضی تغییر شکل اصلی در جهت عرضی یا مورب رخ می‌دهد. این روش معمولاً برای تغییر فرم قطعات استوانه‌ای یا تولید اشکال خاص مثل چرخ‌دنده‌ها، حلقه‌ها یا فلنج‌ها استفاده می‌شود.

نورد چند غلطکی

نورد چند غلطکی (Cluster Rolling or Multi-roll Rolling) نوعی از نورد است که در آن، به‌جای استفاده از دو غلتک اصلی، از چندین غلتک (معمولاً 4، 6 یا بیشتر) استفاده می‌شود. در این روش، دو غلتک کوچک نورد روی قطعه کار می‌چرخند و توسط غلتک‌های پشتیبان بزرگ‌تر حمایت می‌شوند. این کار باعث می‌شود غلتک‌های کوچک‌تر تغییر شکل ندهند و بتوانند ورق‌هایی بسیار نازک با دقت بالا تولید کنند. این روش معمولاً در نورد سرد و برای تولید ورق‌های بسیار نازک مانند فویل آلومینیومی یا ورق‌های دقیق فولادی کاربرد دارد.

نورد دو غلطکی

نورد دو غلطکی یکی از ساده‌ترین و متداول‌ترین انواع نورد است که در آن فلز از بین دو غلتک افقی عبور داده می‌شود. این غلتک‌ها در خلاف جهت یکدیگر می‌چرخند و با اعمال فشار، موجب کاهش ضخامت و افزایش طول فلز می‌شوند. این روش در نورد گرم و سرد کاربرد دارد و معمولاً برای تولید ورق‌ها، تسمه‌ها و شمش‌های ساده به کار می‌رود.

مقایسه نورد سرد و گرم

نورد گرم و نورد سرد دو روش اصلی شکل‌دهی فلزات هستند که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. نورد گرم در دمای بسیار بالا انجام می‌شود که باعث نرم شدن فلز و سهولت شکل‌دهی آن می‌شود؛ این روش برای تولید محصولات ضخیم‌تر مانند تیرآهن، میلگرد و ورق‌های سنگین مناسب است و به دلیل سرعت بالاتر و هزینه کمتر، در تولید انبوه کاربرد فراوان دارد.

نورد سرد در دمای محیط انجام می‌شود و باعث افزایش دقت ابعادی و کیفیت سطح قطعات می‌گردد؛ قطعات نورد سرد دارای سطحی صاف‌تر و استحکام بالاتری هستند و برای کاربردهایی که نیاز به ظرافت و دقت بالا دارند، مانند بدنه خودرو و لوازم خانگی، مناسب‌ترند. بنابراین انتخاب بین نورد گرم و سرد بستگی به نیازهای فنی، اقتصادی و نوع محصول نهایی دارد.

بیشتر بخوانید: فرایند تولید تیرآهن

نورد تیرآهن چیست؟

در هنگام توضیح درباره نورد چیست باید به مواردی مانند انواع مقاطعی که از طریق نورد به دست می آیند نیز اشاره کرد. نورد تیرآهن فرآیندی است که طی آن شمش فولادی در دمای بالا گرم شده و سپس از میان مجموعه‌ای از غلتک‌ها عبور می‌کند تا به تدریج شکل و ابعاد تیرآهن که معمولاً به صورت مقطع I یا H است، شکل گیرد. ابتدا شمش در کوره‌های حرارتی تا دمای حدود 1100 تا 1250 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود تا نرم و قابل شکل‌دهی شود. سپس شمش گرم شده از غلتک‌های اولیه عبور کرده و کم‌کم به شکل اولیه تیرآهن نزدیک می‌شود. در مراحل بعدی، شمش چندین بار از غلتک‌های میانی و پایانی عبور می‌کند که قالب‌های خاصی دارند و مقطع نهایی تیرآهن را ایجاد می‌کنند.

پس از شکل‌گیری کامل، تیرآهن‌ها به طول‌های مورد نظر بریده شده و روی بسترهای خنک‌کننده قرار می‌گیرند تا به تدریج سرد شوند. در پایان، محصول از نظر ابعاد، شکل و خواص مکانیکی بررسی شده و آماده استفاده در صنایع مختلف مانند ساخت اسکلت فلزی ساختمان‌ها، پل‌سازی و سازه‌های صنعتی می‌شود. این فرآیند نقش بسیار مهمی در تولید محصولات فولادی استاندارد و با کیفیت دارد.

نورد میلگرد چیست؟

نورد میلگرد فرآیندی است که طی آن شمش فولادی پس از گرم شدن در دمای بالا از میان غلتک‌های مخصوص عبور می‌کند تا به تدریج به شکل و اندازه میلگردهای فولادی درآید. در ابتدا شمش‌ها در کوره‌هایی با دمای بالا حرارت داده می‌شوند تا نرم و قابل شکل‌دهی شوند، سپس با عبور از مراحل مختلف نورد، ضخامت و قطر آن‌ها کاهش یافته و طول آن‌ها افزایش می‌یابد. غلتک‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که سطح میلگرد را با شیارها و آج‌هایی مشخص می‌کنند که باعث افزایش چسبندگی میلگرد در بتن می‌شود. این محصولات به دلیل مقاومت بالا و شکل خاص سطحشان در ساختمان‌سازی، به ویژه در بتن مسلح، کاربرد گسترده‌ای دارند و فرآیند نورد میلگرد نقش کلیدی در تولید این قطعات فولادی با کیفیت و استحکام مطلوب ایفا می‌کند.

نورد ورق چیست؟

نورد ورق فرآیندی است که طی آن فلزات، معمولاً فولاد، از میان غلتک‌هایی عبور داده می‌شوند تا ضخامت آن‌ها کاهش یافته و به شکل ورق‌های نازک و صاف تبدیل شوند. این فرآیند ممکن است به صورت نورد گرم یا نورد سرد انجام شود؛ در نورد گرم، فلز در دمای بالا نرم شده و سپس شکل‌دهی می‌شود، در حالی که در نورد سرد فلز در دمای محیط تحت فشار قرار می‌گیرد تا دقت ابعادی و کیفیت سطح بالاتری به دست آید. ورق‌های تولید شده از طریق نورد ورق کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف از جمله ساخت خودرو، لوازم خانگی، سازه‌های ساختمانی و صنایع بسته‌بندی دارند. نورد ورق به دلیل سرعت بالا، صرفه‌جویی در مواد و قابلیت تولید ورق‌هایی با ضخامت‌های مختلف، یکی از روش‌های اصلی در شکل‌دهی فلزات به شمار می‌رود.

کاربردهای صنعتی مقاطع نورد شده

کاربرد نورد در مقاطع فولادی بسیار گسترده و حیاتی است، زیرا این فرآیند اصلی‌ترین روش تولید انواع پروفیل‌ها و مقاطع فولادی مانند تیرآهن، میلگرد، نبشی، ناودانی و قوطی‌های فلزی به شمار می‌رود. نورد با کاهش ضخامت و تغییر شکل شمش‌های فولادی، آن‌ها را به ابعاد و اشکال دلخواه تبدیل می‌کند که مقاومت مکانیکی بالا و دقت ابعادی مناسبی دارند. این مقاطع فولادی در صنایع ساختمان‌سازی، پل‌سازی، ساخت سازه‌های فلزی، ماشین‌آلات و زیرساخت‌های صنعتی کاربرد فراوانی دارند و نقش کلیدی در افزایش استحکام و پایداری سازه‌ها ایفا می‌کنند. همچنین، نورد امکان تولید سریع و اقتصادی مقاطع با کیفیت یکنواخت را فراهم می‌کند که برای پروژه‌های عمرانی و صنعتی ضروری است.

• تولید تیرآهن با اشکال مختلف I) ، H و …)
• ساخت میلگردهای آجدار برای بتن مسلح
• تولید نبشی و ناودانی برای سازه‌های فلزی
• ساخت پروفیل‌های قوطی و لوله‌های فولادی
• افزایش مقاومت مکانیکی و یکنواختی ابعاد مقاطع
• استفاده در صنعت ساختمان‌سازی و پل‌سازی
• کاربرد در ساخت ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی
• تسهیل فرآیندهای مونتاژ و اتصال قطعات فولادی
  

بیشتر بخوانید: پرکاربردترین سایز تیرآهن

دستگاه نورد

دستگاه نورد ماشینی است که برای شکل‌دهی فلزات به کمک غلتک‌ها طراحی شده و فلز را با عبور از بین این غلتک‌ها تحت فشار قرار می‌دهد تا ضخامت آن کاهش یافته یا شکل آن تغییر کند. این دستگاه‌ها بسته به نوع کاربرد و نوع نورد به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند.

دستگاه نورد کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد و یکی از مهم‌ترین تجهیزات در فرآیند شکل‌دهی فلزات محسوب می‌شود. اصلی‌ترین کاربرد آن، کاهش ضخامت و تغییر شکل فلزات برای تولید محصولات متنوع با ابعاد و مقاطع مختلف است. دستگاه نورد به دلیل توانایی در تولید انبوه، دقت بالا و یکنواختی در کیفیت محصولات، در صنایع هوافضا، کشتی‌سازی، لوازم خانگی و تولید تجهیزات صنعتی نیز نقش کلیدی دارد.

دستگاه نورد یکی از مهم‌ترین ماشین‌آلات صنعتی است که برای تغییر شکل فلزات به کار می‌رود. این دستگاه با استفاده از غلتک‌های فولادی چرخان، فلز را تحت فشار قرار داده و ضخامت آن را کاهش می‌دهد یا آن را به شکل‌های خاصی تبدیل می‌کند. طراحی دستگاه‌های نورد بسته به نوع محصول نهایی و فرآیند نورد می‌تواند متفاوت باشد. این دستگاه‌ها امکان تولید محصولات فولادی با دقت ابعادی بالا، یکنواختی ساختاری و سطح صاف را فراهم می‌کنند که در صنایع مختلفی از جمله ساختمان‌سازی، خودروسازی، کشتی‌سازی و تولید تجهیزات صنعتی کاربرد حیاتی دارند.

مراحل و فرایند نورد

مراحل و فرآیند نورد شامل چند مرحله پیوسته است که طی آن فلز خام به شکل مورد نظر تبدیل می‌شود. در ادامه این مراحل را به‌صورت ساده و کاربردی توضیح می‌دهم:

آماده‌سازی ماده اولیه: ابتدا شمش، بیلت یا اسلب فولادی به‌عنوان ماده اولیه انتخاب می‌شود. این قطعات باید دارای ترکیب شیمیایی مناسب و بدون عیوب داخلی باشند.

پیش‌گرم (در نورد گرم): ماده اولیه در کوره‌هایی با دمای بالا (معمولاً بین 1100 تا 1300 درجه سانتی‌گراد) حرارت داده می‌شود تا نرم شده و برای نورد آماده گردد.

عبور از غلتک‌ها (نورد): فلز داغ یا سرد از میان غلتک‌های دستگاه نورد عبور داده می‌شود. در این مرحله با اعمال فشار شدید، ضخامت قطعه کاهش یافته و طول آن افزایش می‌یابد. این کار ممکن است در چند پاس (مرحله پشت‌سرهم) انجام شود تا به شکل و ابعاد دلخواه برسد.

خنک‌کاری (در نورد گرم): پس از نورد، قطعه روی بستر خنک‌کننده قرار می‌گیرد تا به آرامی سرد شود. این کار به کنترل خواص مکانیکی نهایی کمک می‌کند.

برش به اندازه: محصول نهایی پس از نورد به طول‌های مشخص برش داده می‌شود، مثلاً ورق، میلگرد یا تیرآهن‌های ۶ یا ۱۲ متری.

کنترل کیفیت: محصول تولیدشده از نظر ابعاد، ظاهر، استحکام و سایر مشخصات مکانیکی بررسی می‌شود تا مطابق استانداردهای مورد نظر باشد.

بسته‌بندی و انبارداری: در پایان، محصولات نورد شده بسته‌بندی و برای حمل، ذخیره‌سازی یا عرضه به بازار آماده می‌شوند.
این مراحل در نورد سرد و گرم تقریباً مشابه هستند، با این تفاوت که در نورد سرد، مرحله پیش‌گرم حذف می‌شود و فرآیند در دمای محیط انجام می‌گیرد، در نتیجه دقت و کیفیت سطح بالاتری حاصل می‌شود.

جمع بندی نورد چیست

فرآیند نورد یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین روش‌های شکل‌دهی فلزات در صنعت است که با استفاده از غلتک‌ها، فلزات را به اشکال و ابعاد مختلفی مانند ورق، میلگرد، تیرآهن و سایر مقاطع فولادی تبدیل می‌کند. این فرآیند در دو نوع نورد گرم و نورد سرد انجام می‌شود و هرکدام با توجه به ویژگی‌های خاص خود، در صنایع گوناگون کاربرد دارند. نورد نه تنها باعث صرفه‌جویی در مواد اولیه و افزایش بهره‌وری می‌شود، بلکه امکان تولید قطعات با کیفیت بالا و خواص مکانیکی مطلوب را نیز فراهم می‌آورد. به همین دلیل، دستگاه‌های نورد و محصولات تولیدشده از آن‌ها نقشی حیاتی در صنایع ساختمانی، خودروسازی، ماشین‌آلات، نفت و گاز و بسیاری حوزه‌های دیگر ایفا می‌کنند.

سوالات متداول