موضوع مقاله: سوراخ‌کاری دوار | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # سوراخ‌کاری دوار | مقدمه: سوراخ‌کاری دوار یک فرایند فلزکاری گرم (نورد گرم) برای تشکیل لوله‌های بدون درز با دیواره ضخیم است. | ## بخش 1: سوراخ‌کاری دوار | غلطک‌ها معمولاً با زاویه ۶ درجه نسبت به محور قطعه کار (استوانه دوار) به موازات هم قرار می‌گیرند. غلطک‌ها در دوطرف قطعه کار و روبروی هم قرار گرفته و سطح بزرگترین سطح مقطع آن‌ها، به اندازه‌ای کمتر از قطر خارجی قطعه کار، از یکدیگر جداشده‌است. بار اعمال شده از طرف دو غلطک فشاری بوده و ۶ درجه انحراف و چرخش در خلاف جهت قطعه کار سبب می‌شود تا کل شمش استوانه‌ای به صورت یکنواخت تحت تأثیر قرار بگیرد. اصطکاک بین غلطک و استوانه به‌طور عمدی زیاد در نظر گرفته می‌شود و گاهی اوقات برای بالا بردن اصطکاک از غلطک‌های دندانه دار استفاده می‌شود. این اصطکاک روی استوانه تنش‌های متفاوتی ایجاد می‌کند، از بیشنه تنش در قطر بیرونی تا کمینه تنش در محور مرکزی. تنش مذکور از حد تسلیم استوانه بالاتر بوده و باعث شکاف و برش روی محیط خارجی استوانه می‌شود؛ که در نتیجه قطر استوانه به صورت یکنواخت در طول آن کم می‌شود. بین دو غلطک سنبه‌ای (مرغک) در فاصلهٔ کمی از مرکز استوانه قرار گرفته و تنظیم شده‌است. این سمبه از طرفی باعث تثبیت استوانه شده که در محور خود مستقیم حرکت کند و از طرف دیگر باعث سوراخ شدن استوانه می‌شود و به گوشته استوانه از طرف داخل نیروی فشاری وارد می‌کند. بعد از تشکیل قطعه آن را خنک می‌کنند و لوله بدون درز تشکیل شده قابلیت انجام کار سرد برای رسیدن به خواص و ابعاد مطلوب را داراست. فرایند استیفل این فرایند بسیار شبیه به فرایند قبلی است با این تفاوت که غلطک‌های محدب با دیسک‌های مخروطی بزرگ جایگزین شده‌است. | ## بخش 2: سوراخ‌کاری دوار | به گونه‌ای که می‌توان ۳۲ فوت از آن را در طی ۶ ثانیه و ۲۰۰۰۰ مایل از آن را درطی یکسال تولید کرد. در ابتدا و قبل از ورود به مرحله اصلی، شمش‌ها که غالباً از جنس فولاد یا تیتانیوم هستند با طولی مشخص وارد خط تولید شده و در کوره‌های حرارتی، به دمای حدود ۱۲۳۰ درجه سلسیوس (برای فولاد) می‌رسند و سپس توسط سیستم‌های انتقالی به مراحل بعدی می‌روند. پس از خروج از کوره، یک سوراخ کوچک (دندانه‌ای حدود ۱ اینج) روی مرکز استوانه (سطح دایروی استوانه) ایجاد می‌گردد تا فرایند سوراخکاری به خوبی انجام شود. در فرایند اصلی، تنش‌های فشاری حاصل از غلطک‌ها سبب گسترش ترک اولیه (سوراخ کوچک) در مرکز استوانه می‌شوند و به اجرای فرایند کمک می‌کنند. در حین سوراخکاری، از روش‌های خنک کاری با استفاده از آب، کمک گرفته می‌شود تا دمای محل بیش از حد بالا نرود. فرایند اصلی شامل تک مرحله نیست و به عنوان مثال از ۱۶ غلطک و مجموعه‌ای از سنبه‌ها تشکیل شده‌است. بعد از اتمام فراینداصلی، قطعه کار مجدداً گرم می‌شود تا به ابعاد نهایی و ساختار کریستالی مطلوب برسد. برای اینکار ابتدا قطعه فولادی تا دمای ۱۰۱۰ درجه گرم می‌شود و یس از خروج از کوره، برای از بین بردن اکسیدهای آهن، از آب پرفشار استفاده می‌شود تا سطح قطعه کار تمیز و برای بهبود کیفیت آماده گردد. برای خنک کردن به عنوان مثال طولی چون ۱۵۰ فوت در نظر گرفته شده و به لوله‌ها اجازه داده می‌شود تا در هوای آزاد خنک گردند. سعی می‌شود تا در این فرایند، سرد شدن به صورت کاملاً یکنواخت صورت بگیرد برای همین معمولاً در حین خنک شدن قطعه را می‌چرخانند. | ## بخش 3: سوراخ‌کاری دوار | در پایان نیز لوله‌ها در اندازه‌ها و ابعاد مختلف برش داده می‌شوند و برای استفاده یا فروش آماده می‌گردند. مزایای لوله‌های بدون درز این لوله‌ها درز و نقص هندسی ندارند و همچنین خواص در تمام طول آن‌ها ثابت و همگن توزیع شده‌است. معایب فرایند ساخت لوله‌های بدون درز این فرایند دارای محدودیت هندسی است و برای شکل‌های محدود قابل تعریف می‌باشد. (نسبت به ریخته‌گری و…) کاربردها و تاریخچه لوله‌های بدون درز لوله بدون درز به‌طور گسترده در صنعت کاربرد دارند. لوله‌های انتقال سیال گرم یا پرفشار، سطح رویه غلتک‌های نورد، مخازن بویلرها و کمپرسورها، مخازن سوخت گاز طبیعی، اجزای مکانیکی گردنده مانند پوسته یاتاقان‌ها، اکسل خودرو و لوله تانک‌ها و دیگر تسلیحات نظامی، تنها بخشی از کاربردهای این نوع لوله می‌باشد. روش نورد پیلگر در اوایل دهه ۱۸۹۰ میلادی توسط ماکس مانسمان معرفی شد؛ که شکل خاصی از نورد طولی بود و به وسیله آن پوسته استوانه‌ای، به لوله‌هایی با جدار نازک و اندازه‌های دلخواه تبدیل می‌شد. روش نورد پیلگر با توجه به نوع قالب‌ها به دو روش نورد به وسیله دوغلتک و نورد به وسیله سه غلتک انجام می‌گیرد. اگر چه هر دو روش به منظور کاهش ضخامت، از ایجاد فشار، بیشتر از ایجاد کشش بهره می‌گیرند اما پیچیدگی طراحی ابزار و روش‌های تولید در این دو بسیار با یکدیگر متفاوت است. | ## جمع‌بندی | متغیرها و ویژگی‌های این فرایند توسط فوروژن و هایاشی در سال ۱۹۸۴ به صورت تئوری محاسبه شده و با داده‌های تجربی مقایسه گردیده است.