آلة لف الصفائح: التعريف والأنواع والمبدأ والمزيد

ال آلة لف الصفائح تعمل هذه الآلة بتطبيق قوى خارجية، مثل الضغط الهيدروليكي والقوة الميكانيكية، على بكرات العمل، مما يؤدي إلى ضغط أو تشكيل الصفائح المعدنية. ويمكن إنشاء أشكال مختلفة، بما في ذلك الأجزاء البيضاوية والقوسية والأسطوانية، من خلال دوران بكرات العمل وتغيير مواقعها.

تُستخدم هذه الآلة على نطاق واسع في الصناعات مثل الصناعات الكيميائية والغلايات وبناء السفن، وتصنف إلى نوعين بناءً على عدد اللفائف: آلات ثني الألواح ثلاثية اللفائف وآلات ثني الألواح رباعية اللفائف.

ما هي آلة لف الصفائح؟

ال آلة الدرفلةآلة الدرفلة الدائرية، والمعروفة أيضًا باسم آلة الدرفلة الدائرية، هي أداة آلية تستخدم في ثني الصفائح المعدنية بشكل مستمر إلى أشكال أسطوانية أو مقوسة أو أشكال أخرى من قطع العمل.

تُستخدم التغيرات النسبية في الموضع والحركات الدورانية لقطعة العمل لتشويه الصفيحة باستمرار والحصول على الشكل المطلوب. تنقسم آلات ثني الصفيحة إلى نوعين: ثنائي الأسطوانة، وثلاثي الأسطوانة، ورباعي الأسطوانة، مع تقسيم الآلة ثلاثية الأسطوانة إلى نوعين: عام، ومتماثل، وأفقي، وقوس قابل للتعديل.

يمكن تصنيف هذه الآلات بناءً على آلية نقل الحركة، سواءً هيدروليكية أو ميكانيكية. تُستخدم آلة ثني الصفائح ثنائية الأسطوانات لمعالجة الصفائح الصغيرة، بينما تُستخدم آلة ثني الصفائح رباعية الأسطوانات لمعالجة الصفائح الأكبر حجمًا، مثل تلك المصنوعة من الفولاذ البحري.

تُستخدم آلة لف الصفائح على نطاق واسع في الصناعات مثل الغلايات وبناء السفن، وكذلك في تصنيع الآلات في صناعات البترول والنجارة والهياكل المعدنية.

مبدأ عمل آلة لف الصفائح

تتوفر العديد من المواصفات والنماذج المختلفة لآلات ثني الصفائح. ويمكن تصنيف هذه الآلات بناءً على هيكلها الميكانيكي وعدد اللفات، مما ينتج عنه إصدارات بثلاث لفات وأربع لفات. كما يمكن تصنيف آلات ثني الصفائح بناءً على طريقة تشغيلها إلى ميكانيكية أو هيدروليكية.

هيكل آلة ثني الصفائح ثلاثية الأسطوانات بسيط نسبيًا، إذ يتكون من زوج من الأسطوانات الجانبية وبكرة علوية قابلة للحركة لأعلى ولأسفل. أما آلة ثني الصفائح رباعية الأسطوانات، فتتميز بهيكل أكثر تعقيدًا، إذ تتكون من زوج من الأسطوانات الجانبية وبكرة علوية وبكرة سفلية. ورغم تكلفتها المرتفعة، تتميز هذه الآلة بأداء فائق وتنتج منتجات مدرفلة عالية الجودة.

تتكون آلة ثني الألواح المدمجة بشكل أساسي من جهاز تفريغ، ونظام نقل، ولفة علوية، ولفة سفلية، وإطار.

يتميز هيكلها بتروس من أنظمة نقل حركة متعددة تتشابك مع التروس الكبيرة في نهاية الأسطوانة العلوية. يمكن ترتيب نظام نقل الحركة في مجموعتين، أفقيًا ومتناظرًا مع الأسطوانة العلوية.

كبديل، يمكن ترتيبه في ثلاث مجموعات، بحيث تكون اللفة العلوية متناظرة حول دائرة مركزية بزاوية ١٢٠ درجة. وأخيرًا، يمكن أن يتكون نظام النقل من أربع مجموعات، بحيث تكون اللفة العلوية متناظرة حول دائرة مركزية بزاوية ٩٠ درجة.

مبدأ تشغيل آلة الدرفلة ثابت في جميع الطرازات. يُضبط الوضع النسبي للفة العلوية واللفافة الجانبية لثني وتشويه الصفائح المعدنية تدريجيًا بين اللفائف. يؤدي دوران العمود الرئيسي الموجب والسالب إلى تحرك الصفائح المعدنية ذهابًا وإيابًا بين اللفائف حتى يحدث تشوه بلاستيكي.

من خلال تعديل الموضع النسبي للفة بشكل مستمر، يتردد العمود الرئيسي بشكل مستمر وتزداد التشوهات البلاستيكية للصفائح المعدنية حتى تتم معالجتها في شكل قوس دائري أو منتج تمرير دائري يلبي المواصفات المطلوبة.

تُشير سعة تشغيل آلة ثني الصفائح إلى الحد الأدنى لقطر الأسطوانة الذي يُمكن إنتاجه عند دحرجة أقصى سمك وعرض للصفائح في حالة باردة، ضمن حدود إنتاجية محددة. تُستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع محليًا ودوليًا، لما تتميز به من دقة عالية وسهولة في التشغيل وتكلفة منخفضة. ومع ذلك، فهي تتطلب صفائح عالية الجودة خالية من العيوب أو التناقضات في بنيتها المعدنية.

بالنسبة للصفائح الأكثر سمكًا أو أنصاف أقطار الانحناء الأصغر التي تتجاوز قدرة تشغيل المعدات، يمكن استخدام طريقة الدرفلة الساخنة إذا سمحت المعدات بذلك. في حال تعذر دحرجة الصفائح على البارد وعدم كفاية صلابة الدرفلة الساخنة، تُستخدم طريقة الدرفلة الدافئة.

طريقة معالجة تشكيل الانحناء لآلة ثني الصفائح

في تصنيع الهياكل الفولاذية، تشمل عملية تشكيل الانحناء عدة طرق، مثل الدرفلة (التقريب)، والثني (الغليان)، والطي، والضغط بالقالب. ويمكن إتمام هذه العملية بالمعالجة الساخنة أو الباردة.

الانحناء الدائري هو تشوه انحناء يتحقق من خلال استطالة الألياف الخارجية وتقصير الألياف الداخلية للصفيحة الفولاذية تحت تأثير قوة خارجية، مع بقاء الألياف الوسطى دون تغيير. إذا كان نصف قطر الأسطوانة كبيرًا، يمكن دحرجة الصفيحة الفولاذية في درجة حرارة الغرفة، أما إذا كان نصف القطر صغيرًا والصفيحة سميكة، فيلزم التسخين.

هناك ثلاث طرق لدرفلة صفائح الفولاذ في درجة حرارة الغرفة: الدرفلة الميكانيكية، وضغط القالب، والتصنيع اليدوي. تُجرى عملية التقريب الميكانيكي باستخدام آلة درفلة الصفائح، المعروفة أيضًا باسم آلة الدرفلة الدائرية. يتم ثني الصفائح على هذه الآلة من خلال الضغط الناتج عن حركة الأسطوانة العلوية للأسفل. يوضح الشكل أدناه مبدأ عمل التقريب.

مبدأ عمل التقريب
أ) آلة ثني ثلاثية الأسطوانات متماثلة
ب) آلة ثني ثلاثية الأسطوانات غير المتماثلة
ج) رسم آلة ثني ذات أربع أسطوانات

عند استخدام آلة ثني (لف) ثلاثية اللفات لثني الصفيحة، يجب ثني طرفيها مسبقًا. يُحسب طول الثني المسبق على أنه 0.5L + (30 إلى 50) مم، حيث L هي المسافة المركزية للفة السفلية.

يمكن إجراء عملية الثني المسبق إما عن طريق الضغط باستخدام مكبس أو باستخدام لوحة دعم في آلة الدرفلة.

الانحناء المسبق
أ) الضغط والثني المسبق باستخدام آلة الضغط
ب) الثني المسبق باستخدام لوحة دعم في آلة التقريب

أنواع مختلفة من آلة لف الصفائح
باعتبارها آلة متخصصة، تلعب آلة ثني الصفائح دورًا هامًا في العمليات الصناعية الأساسية. إذا كان الفولاذ المُشكَّل أسطوانيًا، فإن آلة الدرفلة ضرورية لثني اللفائف، وتُستخدم في صناعات مثل السيارات والقطاع العسكري.

تستطيع آلة الدرفلة إنتاج أعمدة فولاذية تلبي متطلبات محددة، وهي أداة عملية للغاية. في الدول الأجنبية، تُصنف آلات ثني الدرفلة عادةً بناءً على تكوين بكرات العمل.

في الصين، يتم التصنيف عمومًا بناءً على عدد وشكل تعديل لفات العمل ويتم تقسيمها عادةً إلى:

آلة ثني الصفائح ثلاثية الأسطوانات: تتضمن هذه الفئة آلات ثني الصفائح ثلاثية الأسطوانات المتماثلة، وآلات ثني الصفائح ثلاثية الأسطوانات غير المتماثلة، وآلات ثني الصفائح ثلاثية الأسطوانات ذات التعديل الأفقي، وآلات ثني الصفائح ثلاثية الأسطوانات ذات التعديل المائل، وآلات ثني الصفائح ثلاثية الأسطوانات ذات التعديل القوسي، وآلات ثني الصفائح ثلاثية الأسطوانات ذات التعديل الرأسي.

آلة ثني الصفائح ذات الأربع أسطوانات: تنقسم هذه الفئة إلى آلات ثني الصفائح ذات الأربع أسطوانات مع تعديل إمالة اللفة الجانبية وآلات ثني الصفائح ذات الأربع أسطوانات مع تعديل قوس اللفة الجانبية.

آلة ثني الصفائح لأغراض خاصة: تتضمن هذه الفئة آلات ثني الصفائح العمودية، وآلات ثني الصفائح البحرية، وآلات ثني الصفائح ذات الأسطوانة المزدوجة، وآلات ثني الصفائح المخروطية، وآلات ثني الصفائح متعددة الأسطوانة، وآلات ثني الصفائح متعددة الأغراض، وغيرها.

أنواع مختلفة من آلة لف الصفائح

يُستخدم ناقل الحركة الميكانيكي في آلات ثني الصفائح منذ عقود. ورغم بنيته البسيطة وأدائه الموثوق، إلا أنه لا يزال يُستخدم على نطاق واسع في آلات ثني الصفائح الصغيرة والمتوسطة الحجم نظرًا لانخفاض تكلفته.

ومع ذلك، بالنسبة لآلات ثني الألواح ذات السرعة المنخفضة وعزم الدوران العالي، فإن حجم نظام النقل وقوة المحرك العالية المطلوبة للتشغيل أدت إلى زيادة استخدام ناقل الحركة الهيدروليكي.

في السنوات الأخيرة، ظهرت آلات ثني الصفائح بناقل حركة ميكانيكي وهيدروليكي مختلط، حيث يتم التحكم في حركة أسطوانة العمل بواسطة محرك هيدروليكي، بينما يبقى المحرك الرئيسي ميكانيكيًا. بالإضافة إلى ذلك، توجد أيضًا آلات ثني صفائح هيدروليكية بالكامل تستخدم محركًا هيدروليكيًا كمصدر طاقة لدوران أسطوانة العمل.