آشنایی با روش هیدروفرمینگ

[bigbang]

آشنایی با روش هیدروفرمینگ

برای تولید قطعات مصرفی در خودرو، از روشهای سنتی بالا کمک گرفته میشود.در حال حاضر با توجه به فضای رقابتی، منابع محدود مواد اولیه و مالی، سوخت مصرفی و همچنین مشکلات زیست محیطی، ضرورت استفاده از فناوریهای جدید و خلاءآنها در صنعت خودرو، روز به روز بیشتر احساس میشود. یکی از روشهای نوینی که از دهه ۱۹۹۰ در تولید قطعات از آن استفاده میشود، روش هیدروفرمینگ است. استفاده از روش هیدروفرمینگ، نقش مهمی در کاهش وزن قطعه، هزینه ابزار وهزینه تولید دارد. در این روش، سمبه یا ماتریس، با محیطی سیال جایگزین شده و فشار سیال، موجب جریان مواد به داخل حفره قالب و در نهایت شکلگیری آن میشود.

در این روش، برای فرمدهی اشکال، مواد اولیه داخل قالبی قرار گرفته و بعد از بستهشدن قالب مایع با فشار قوی به داخل قالب تزریق شده و شکل قالب را به مواد میدهد، سپس قالب بازشده و بعد از تخلیه مایع، قطعه از داخل قالب بیرون میآید.
مزایای روش هیدرو فرمینگ عبارتند از:
· شکلدهی قطعات پیچیده با سطح مقطعهای متفاوت در یک قطعه
· کاهش مراحل تولید
· کاهش زمان تولید
· کاهش هزینههای تولید
· کاهش سایش ابزار مصرفی
· عدم نیاز به قالبهای متعدد
· کاهش وزن قطعات تولید شده (بهینهسازی)
· حذف فرایند جوشکاری در تولید قطعات حساس
· کاهش خرابی قالب و افزایش طول عمر قالب
· حذف آلودگی صوتی در محیط کار
· کاهش تجهیزات متعدد (انواع پرسها) برای تولید قطعات
· صافی سطوح قابل توجه نسبت به دیگر روشهای ساخت
نحوه تولید قطعه در روش هیدروفرمینگ
ابتدا یک طرف قالب که بر اساس نوع قطعه و هزینههای ساخت تعیین میشود، ساخته شده و سپس در دستگاه هیدروفرمینگ، نصب میشود. برای شروع کار، ابتدا مواد اولیه (ورق یا پروفیل) با ابعاد مورد نیاز بریده شده و در محل از قبل تعیینشده در قالب، قرار میگیرد. سپس طرف دیگر قالب که در واقع نگهدارنده مواد اولیه است، روی ورق یا پروفیل نشسته و عمل تزریق صورت میگیرد. بعد از بستهشدن قالب، مایعی با دبی و فشار زیاد اما کنترلشده، به فضای قالب تزریق شده و ورق یا پروفیل را به دیواره طرف دیگر قالب فشرده و شکل قالب را به آن میدهد.
در این دستگاه، برای ایجاد فشار زیاد، از دو مایع روغن و آب استفاده میشود. روغن تامینکننده نیروی کاری و آب مایع عملکننده فرایند (بهعلت فراوانی و ارزان بودن آن) و سیستم عملکرد آنها نیز مشابه سرنگ است. روش هیدروفرمینگ، به دو دسته هیدروفرمینگ لولهای و هیدروفرمینگ ورقی، قابل تقسیمبندی است. از هیدروفرمینگ لولهای، بیشتر در تولید قطعاتی مانند سهراهیها، اتصالات و… استفاده میشود.
شکل۱: فرایندهای شکل‌دهی هیدروفرمینگ لوله‌ای



از روش هیدروفرمینگ ورقی (مواد اولیه مصرفی به صورت ورق هستند) بیشتر برای تولید قطعات بدنه و شاسی و… استفاده می‌شود. این روش، بیشتر شبیه کشش عمیق است با این تفاوت که درکشش ورق، میبایستی بعد از چندین مرحله کشش، به فرم مورد نظر برسد، اما در روش هیدروفرمینگ، قطعات طی یک مرحله به قطعه مورد نظر تبدیل میشوند.
در حال حاضر، از این فرایند در تولید قطعات بسیاری از خودروهای تولیدی نظیر دوج دورانگو، فورد F-150 مدل ۲۰۰۴، پونتیاک مدل ۲۰۰۶، سوبارو ایمپزا مدل ۲۰۰۶ و شورلت مدل ۱۹۹۷ استفاده میشود(شکل ۲).
شکل۲: فرایند شکل‌دهی به روش هیدروفرمینگ ورقی



نتیجه گیری
با توجه به گسترش روزافزون استفاده از این روش در تولید قطعات پیچیده و با توجه به مزایای اشاره شده، به نظر میرسد که سازندگان قطعات خودرو را می­بایستی نسبت به استفاده از این روش در تولید قطعات خود ترغیب کرد تا در نهایت، ضمن کاهش قیمت تمام‌شده، از اتلاف منابع موجود و مواد اولیه نیز جلوگیری شود.