در دنیای مدرن صنعت، نوعی محصول فولادی مهم وجود دارد که با تکنیک‌های خاص در دمای معمولی تولید می‌شود. این ورق آهنی در کاربردهای بسیاری مورد استفاده قرار می گیرد از جمله تولید ماشین آلات، تولید لوازم خانگی، صنعت هوا فضا و … که با فرآیند ویژه ای تولید و با استانداردهای متنوعی عرضه می شود. اینکه ورق روغنی چیست و چه کاربردها، مزایا، معایب و گریدهایی دارد بصورت جامع در این مقاله مورد بررسی قرار داده ایم.

آنچه در این مقاله میخوانید

درباره ورق روغنی

ورق روغنی، نسبت به نمونه‌های مشابه ورق‌های آهنی، بسیار نازک‌تر و ظریف‌تر است و پس از طی مراحل پالایش دقیق و پوشش‌های مخصوص، سطحی کاملاً هموار و درخشان به دست می‌آورد. این محصول، به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، مانند مقاومت بالا در برابر فشار و انعطاف‌پذیری فوق‌العاده، در ساخت قطعات دقیق و حساس کاربرد فراوانی دارد. علی‌رغم نقاط قوت فراوان، باید توجه داشت که در فرآیندهای اتصال حرارتی، ممکن است تغییر شکل‌های جزئی در آن رخ دهد. همچنین، به دلیل کیفیت برتر و فرآیند تولید پیچیده‌تر، قیمت آن نسبت به مواد اولیه مشابه، بالاتر است.

فرآیند تولید ورق روغنی

فرآیند تولید ورق روغنی و آماده سازی محصول نهایی در چند مرحله صورت می گیرد که در ادامه به توضیح این مراحل خواهیم پرداخت:

۱ – اسید شویی (Pickling)

برای آماده‌سازی سطح اولیه بعضی از قطعات فلزی، آن‌ها را در داخل محلول‌های شیمیایی خاص فرو می‌برند تا ترکیبات سطحی ناخواسته و مواد زائد از بین بروند. این عمل، که به منظور پاکسازی و آماده‌سازی سطح انجام می‌شود، به بهبود کیفیت و کارایی نهایی قطعات کمک شایانی می‌کند.

۲- نورد سرد (Cold Rolling)

به منظور دستیابی به سطحی هموارتر و ضخامتی کمتر، قطعات فلزی که پیشتر تحت فرآیندهای شیمیایی خاص قرار گرفته‌اند، از میان مجموعه‌ای از غلتک‌های فشاری عبور داده می‌شوند. این مرحله، که به عنوان یک فرآیند تغییر شکل مکانیکی شناخته می‌شود، منجر به افزایش قابل توجهی در میزان مقاومت و سختی نهایی محصول می‌گردد.

۳- کنترل ضخامت

در فرآیند تولید این محصولات، پس از اینکه این صفحات تحت فشار مکانیکی قرار می‌گیرند، مرحله‌ای بسیار مهم برای تنظیم دقیق ابعاد اجرا می‌شود. در این مرحله، با استفاده از ابزارهای اندازه‌گیری پیشرفته، ضخامت صفحات به دقت کنترل می‌شود تا اطمینان حاصل شود که به اندازه و مشخصات مورد نظر دست یافته‌اند.

۴- آنیلینگ (Annealing)

به منظور بهبود ویژگی‌های ساختاری و فیزیکی صفحات روغنی که تحت فرآیند فشردگی سرد قرار گرفته‌اند، آن‌ها را در داخل محیط‌های حرارتی مخصوص با کنترل دقیق دما قرار می‌دهند. پس از رسیدن به درجه حرارت معین، صفحات به تدریج سرد می‌شوند. این فرآیند، که به عنوان یک عملیات حرارتی شناخته می‌شود، باعث افزایش قابلیت انعطاف‌پذیری و کاهش تنش‌های داخلی موجود در ماده می‌گردد. به عبارت دیگر، هدف از این کار، ایجاد یک ساختار داخلی یکنواخت و کاهش اثرات ناشی از فشار مکانیکی است.

۵- پوسته‌ زدایی (Skin Passing)

برای ایجاد یک بافت کاملا هموار و ارتقاء مشخصه های استقامتی، مواد پس از انجام حرارت دهی مجدد، از دستگاه های نورد ویژه عبور می کنند.

۶- روغن‌کاری (Oiling)

برای حفاظت از سطح ورق در برابر عوامل مخرب محیطی و همچنین بهبود نمای ظاهری، لایه ای از روان کننده مخصوص بر روی آن اعمال می شود.

۷- کنترل کیفیت (Quality Control)

به منظور ارزیابی و اطمینان از مرغوبیت محصول نهایی، قطعات تولید شده تحت بررسی های گوناگون قرار می گیرند. این ارزیابی ها شامل سنجش ابعاد، بازرسی سطوح، و انجام آزمایش های خواص فیزیکی و شیمیایی می شود.

۸- برش و بسته‌ بندی (Cutting and Packaging)

پس از تولید، صفحات فلزی به قطعاتی با ابعاد معین تقسیم می شوند که این کار هم در راستای طول و هم عرض امکان پذیر است. سپس برای جلوگیری از آسیب های احتمالی در زمان جابجایی، قطعات به صورت مناسب بسته بندی می گردند. در این مرحله، دقت در محاسبه وزن قطعات از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

مزایای ورق روغنی

ویژگی ها و مزایای مختلف این ورق شامل موارد زیر می شوند:

سطح صاف: برای کاربردهایی که به ظاهر بدون نقص و سطحی شفاف و درخشان نیاز دارند، ورق های تولید شده با روش سرد، انتخابی بسیار مناسب محسوب می شوند.
ابعاد با دقت بسیار بالا: در فرایند ساخت صفحات فلزی با روش سرد، اندازه گیری های دقیق و کنترل فرایند تولید، موجب دستیابی به قطعاتی با اندازه های بسیار دقیق و منطبق می شود.
انعطاف پذیری بالا: ورق های تولید شده، از انعطاف پذیری بسیار خوبی برخوردارند و امکان فرم دهی و ایجاد اشکال مختلف در آن ها به آسانی وجود دارد. این ویژگی، آن ها را برای ساخت قطعات با طراحی های پیچیده، بسیار مناسب می سازد.
دوام در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی: پوشش ‌دهی با مواد مخصوص و فرآیندهای تولید، ورق روغنی را در برابر عوامل مخرب محیطی مقاوم می ‌سازد.
استحکام بالا: به دلیل انجام فرآیند تولید در دمای پایین، صفحات فلزی از سختی و استحکام بسیار بالایی برخوردارند و برای کاربردهایی که نیازمند مقاومت فیزیکی بالا هستند، مناسب خواهند بود.

معایب ورق روغنی

اگر چه ورق روغنی به دلیل مزایای متعدد، کاربردهای فراوانی دارد، اما معایبی نیز دارد که در ادامه به برخی از آنها اشاره می شود:

حساسیت به زنگ زدگی: در صورت قرار گرفتن مداوم در معرض رطوبت، احتمال زنگ زدگی وجود دارد.

هزینه تولید بالاتر: فرآیند تولید ورق روغنی به دلیل مراحل پیچیده تر و کنترل دقیق تر، هزینه بیشتری نسبت به ورق سیاه دارد. از این رو بر قیمت ورق روغنی اثرگذار است.

محدودیت در ضخامت: این ورق فولادی معمولا در ضخامت های نازک تر تولید می شود و برای کاربردهای سنگین با ضخامت بالا مناسب نیست.

کاربرد ورق روغنی

ورق روغنی به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، در طیف گسترده‌ای از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در اینجا به برخی از مهم‌ترین آنها اشاره می‌کنیم:

تولید وسایل منزل: در تولید بدنه و قطعات داخلی وسایل برقی مانند یخچال، اجاق گاز، ماشین ظرفشویی و…
ساخت قطعات الکترونیکی: در ساخت محفظه های کامپیوتر، قطعات دستگاه های الکترونیکی و دیگر محصولات مشابه.
مقاطع فلزی سبک: ساخت انواع پروفیل ها، لوله ها و قطعات کوچک فلزی.
ساخت مبلمان: ایجاد قسمت های فلزی مبلمان، مانند پایه ها و اسکلت فلزی.
بسته بندی: ساخت ظروف فلزی مانند بشکه ها، قوطی های کنسرو و انواع بسته بندی های فلزی.
خودرو سازی و تولید ماشین آلات: در تولید اجزا و قطعات ماشین آلات صنعتی و کشاورزی.
تولید تجهیزات روشنایی: در ساخت بدنه و قطعات چراغ ها و دیگر تجهیزات روشنایی.
صنعت هوافضا: تولید برخی قطعات هواپیما و تجهیزات فضایی که نیازمند خواص مکانیکی و دقت بالا هستند.

کارخانه های تولیدکننده ورق روغنی

در صنعت فولاد، تولید ورق روغنی به عنوان یک محصول استراتژیک، توسط کارخانجات متعددی در سطح کشور انجام می شود. این کارخانجات با بهره گیری از فناوری های نوین و رعایت استانداردهای بین المللی، به تولید ورق های روغنی با کیفیت بالا می پردازند. در ادامه، به برخی از مهمترین مراکز تولید ورق روغنی در ایران اشاره می کنیم:

فولاد مبارکه اصفهان، به عنوان یکی از بزرگترین و پیشرفته ترین واحدهای تولید فولاد در خاورمیانه، نقش بسزایی در تامین ورق های روغنی مورد نیاز صنایع مختلف کشور ایفا می کند.
شرکت هفت الماس نیز با بهره گیری از تجهیزات مدرن، به تولید ورق های روغنی با کیفیت بالا و تنوع ابعادی قابل توجه می پردازد.
کارخانه فولاد غرب آسیا نیز یکی دیگر از تولید کنندگان ورق های روغنی در ایران به شمار می رود.

ابعاد و استانداردهای ورق روغنی

در مورد ابعاد و استانداردهای ورق روغنی، نکات زیر حائز اهمیت است:

ابعاد ورق روغنی:

ضخامت: ورق های روغنی معمولاً در ضخامت های نازک تر، از 0.3 تا 3 میلی متر تولید می شوند.

عرض: عرض استاندارد ورق های روغنی معمولاً 1000، 1250 و 1500 میلی متر است، اما عرض های دیگر نیز قابل تولید هستند.

طول: طول ورق های روغنی می تواند متغیر باشد و به صورت رول یا شیت عرضه می شود.

استانداردهای ورق روغنی:

ورق های روغنی بر اساس استانداردهای مختلفی تولید می شوند که برخی از مهمترین آنها عبارتند از:

استاندارد DIN آلمان: این استاندارد، یکی از رایج ترین استانداردهای مورد استفاده در تولید ورق های روغنی است.

استاندارد ASTM: این استاندارد، استاندارد انجمن آزمایش و مواد آمریکا است که در تولید ورق های روغنی مورد استفاده قرار می گیرد.

استاندارد JIS: این استاندارد، استاندارد صنایع ژاپن است که در تولید ورق های روغنی مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع گریدهای ورق روغنی

ورق آهنی روغنی، به دلیل فرآیند تولید خاص خود، دارای گریدهای متنوعی است که هر کدام ویژگی ها و کاربردهای منحصر به فردی دارند. این گریدها، بر اساس استانداردهای مختلفی مانند DIN آلمان، ASTM آمریکا و JIS ژاپن، دسته بندی می شوند. در اینجا، به برخی از مهمترین گریدهای ورق روغنی اشاره می کنیم:

گریدهای استاندارد DIN آلمان:

گرید ST12:

ورق st12، رایج ترین نوع ورق روغنی است و برای کاربردهای عمومی که نیاز به شکل پذیری متوسط دارند، استفاده می شود. این ورق دارای استحکام کششی بالا و کشسانی پایین تری نسبت به دیگر گریدها است.

گرید ST13:

ورق st13، دارای قابلیت شکل پذیری بهتری نسبت به ST12 است و برای کاربردهایی که نیاز به کشش عمیق دارند، مناسب است. این ورق خواص متوسطی از نظر استحکام و کشسانی دارد.

گرید ST14:

ورق st14، دارای بالاترین قابلیت شکل پذیری در بین گریدهای استاندارد DIN است و برای کاربردهای بسیار حساس به کشش عمیق، مانند تولید قطعات پیچیده خودرو، استفاده می شود. این ورق بیشترین قابلیت تغییر طول را در بین گریدها دارا است.

گریدهای EK2 و EK4

این گریدها، دارای استانداردهای متفاوتی نسبت به گریدهای ST هستند و برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر سایش و قابلیت لعاب پذیری دارند، استفاده می شوند. در صنایع خودروسازی و لوازم خانگی کاربرد دارند.

فرق ورق سیاه و روغنی

ورق سیاه و ورق روغنی، دو نوع ورق فولادی هستند که در صنایع مختلف کاربرد دارند. این دو نوع ورق، از نظر فرآیند تولید، ظاهر، خواص مکانیکی و کاربردها، تفاوت های قابل توجهی دارند. در اینجا به برخی از مهمترین تفاوت های ورق سیاه و روغنی اشاره می کنیم:

تفاوت در فرآیند تولید:

ورق سیاه، از طریق فرآیند نورد گرم تولید می شود. در این فرآیند، فولاد در دمای بالا (بالای 900 درجه سانتیگراد) نورد می شود. ورق روغنی، از طریق فرآیند نورد سرد تولید می شود. در این فرآیند، ورق سیاه پس از اسید شویی و روغن کاری، در دمای اتاق نورد می شود.

تفاوت در ظاهر:

ورق سیاه دارای سطحی مات، تیره و زبر است و به دلیل فرآیند تولید، سطحی ناهموار و اکسید شده دارد. ورق روغنی دارای سطحی صاف، براق و نقره ای رنگ است. همچنین سطحی یکنواخت و بدون اکسیداسیون دارد.

تفاوت در خواص مکانیکی:

ورق سیاه به دلیل فرآیند نورد گرم، استحکام و سختی بیشتری نسبت به ورق روغنی دارد. همچنین قابلیت جوشکاری بالایی دارد. ورق روغنیبه دلیل فرآیند نورد سرد، انعطاف پذیری و قابلیت شکل پذیری بیشتری نسبت به ورق سیاه دارد و دقت ابعادی بالاتری دارد.

تفاوت در کاربرد:

ورق سیاه، در صنایعی مانند ساختمان سازی، پل سازی، کشتی سازی و تولید مخازن استفاده می شود. به دلیل استحکام بالا، در سازه های سنگین کاربرد دارد. ورق روغنی، در صنایعی مانند خودروسازی، لوازم خانگی، الکترونیک و بسته بندی استفاده می شود. به دلیل ظاهر زیبا و قابلیت شکل پذیری، در تولید قطعات دقیق و ظریف از آن استفاده می شود.

جمع بندی

ورق های روغنی، صفحات فولادی است که از طریق فرآیند نورد سرد تولید می شود. این فرآیند، سطحی صاف، براق و دقیق در ابعاد ورق ایجاد می کند. ورق های روغنی به دلیل این ویژگی ها، در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، لوازم خانگی و ساخت و ساز استفاده می شوند. این ورق ها دارای گریدهای مختلفی هستند که هر کدام ویژگی ها و کاربردهای منحصر به فردی دارند.