خانه » مقالات ورق سیاه » کاربرد های ورق سیاه و مراحل ساخت آن

کاربرد های ورق سیاه و مراحل ساخت آن

فهرست محتوا

کاربرد‌های ورق سیاه و 8 مرحله اصلی ساخت آن

ممکنه وقتی برای اولین بار با عبارت «ورق سیاه» مواجه بشین، تصور کنین که ورق سیاه از جنس مقوا یا کربنه. اما این تصور اشتباهه. ورق سیاه، که به اون ورق نورد گرم یا Hot rolled mild steel گفته می‌شه، در حقیقت یه ورقه آهن هست که به‌دلیل سطح مات و سیاهش، به این نام خونده می‌شه. ما این‌جا کاربردهای این ورقه آهنی رو بررسی می‌کنیم. اما قبل از اون، لازمه قدری بیشتر درباره ورق نورد گرم، ویژگی‌ها و روش ساخت اون بدونین.

ورق سیاه چیه؟

ورق سیاه یک ورقه‌ی آهنیه که به روش نورد گرم تولید شده. به‌دلیل گرمای زیاد موقع پرداخت، سطح این ورق با اکسیژن هوا ترکیب می‌شه و به رنگ سیاه و مات در میاد.

توضیح بیشتر این‌که نورد گرم و سرد دو روش شکل‌دادن به آهن هستن. تو روش نورد گرم، بعد این‌که آهن کاملا داغ شد از غلتک عبور می‌کنه و شکل می‌گیره. اما تو روش نورد سرد، بعد این مرحله اولیه، اجازه داده می‌شه تا ورقه‌های تولید‌شده سرد بشن و بعد دوباره تو دمای محیط تحت کشش و شکل‌دهی قرار بگیرن.

به همین دلیل، آهن نورد گرم سریع‌تر تولید می‌شه و نیاز به کار کمتری داره. ورق سیاه به مقدار زیاد تو کارخونه‌های تولید آهن ساخته می‌شه و به مصارف مختلفی می‌رسه.

وقتی شمش آهنی رو برای تولید ورق سیاه حرارت می‌دن، دمای او به بالای 925 درجه سانتی‌گراد می‌رسه. این دما، دمای تبلور مجدد آهنه. کریستال‌های آهن که در حال ذوب‌شدن هستن، در فرایند نورد، خرد و بعد با هم ادغام می‌شن تا یه آهن محکم‌‌تر رو به وجود بیارن. همه اینا باعث می‌شه که ورق سیاه مقاومت بیشتری در برابر ضربه پیدا کنه و شکل‌پذیری اون هم بهتر بشه. علاوه‌بر این، موقع فشار و تو هم رفتن کریستال‌ها، مواد ناخالص به سطح میان و از شمش خارج می‌شن.

ورق سیاه چطوری تولید می‌شه؟

همون‌طور که گفتیم این ورقه‌ها با استفاده از نورد گرم تولید می‌شن. مراحل تولید شامل موارد زیره:

1. اول اسلب یا تختال‌ها تا دمای خیلی بالا (1100 درجه سانتی‌گراد) حرارت می‌بینن تا برای نورد گرم حاضر بشن.
2. به‌دلیل حرارت بالا، سطح آهن اکسید و سیاه می‌شه. تو این مرحله فلس‌های سیاهِ جمع‌شده روی فلز رو پاک می‌کنن.
3. بعد از اون، تختال وارد دستگاه رول پرس می‌شه تا ضخامتش کم بشه.
4. تو مرحله بعد ورقه‌های تولید‌شده زیر غلتک‌های رفت‌و‌برگشتی قرار می‌گیرن تا در حالی که داغ هستن به شکل ورقه دربیان.
5. حالا ورقه‌های تولید‌شده به شکل کویل پیچیده می‌شن.
6. کلاف باز می‌شه و سر و ته اون به وسیله گیوتین قطع می‌شه تا زواید اضافی از بین برن و دوباره اکسید‌زدایی سطحی صورت بگیره.
7. حالا ورقه‌های نازک تولید‌شده رو به وسیله غلتک‌های هیدرولیک خیلی قوی صاف می‌کنن تا محصول نهایی درست بشه.
8. محصول نهایی بسته‌بندی می‌شه و به بازار فرستاده می‌شه.

لازمه به این نکته توجه کنین که عرض، طول و ضخامت شیت‌های نهایی ایجاد‌شده، می‌تونه متفاوت باشه. اگه ضخامت از 15 میلی‌متر کمتر باشه، محصول به‌شکل کویل تولید می‌شه و دور یک میله مرکزی پیچیده می‌شه. اما اگه ضخامت بیشتر باشه، محصول قابل پیچیده‌شدن نیست و به‌همین دلیل به شکل ورقه‌ای راهی بازار می‌شه. شیت‌های ایجاد‌شده تو این مدل نمی‌تونن مثل نوع کویلی، طول خیلی زیادی داشته باشن. اونا تو ابعاد مختلف از 1 در 2 متر تا 2 در 12 متر بریده می‌شن و روی هم قرار می‌گیرن.

کاربرد ورق سیاه

کاربرد ورق سیاه بر اساس نوع اون مشخص می‌شه. به‌طور کلی، این ورقه‌ها به دو دسته زیر تقسیم می‌شن:

- ورق سیاه صنعتی
- ورق سیاه معمولی

ورق سیاه معمولی هم خودش دو نوع هست: ST37 و ST52

ما در این‌جا کاربردهای هر کدوم از این ورق‌ها رو بررسی می‌کنیم.

کاربرد ورق سیاه صنعتی

آلیاژی که این ورقه‌ها از اون ساخته‌شدن، بسیار مقاومه و به‌همین دلیل برای صنایع سنگین استفاده می‌شه. ورق سیاه صنعتی، پایه‌ای برای ساخت پروفیل با ابعاد بزرگ هست و همچنین، تو سازه‌های خیلی بزرگ و غول‌پیکر هم استفاده می‌شه. این نوع ورق آهن خیلی مقاومه و با انواع معمولی کاملا متفاوته. همچنین، در ابعاد، سایزها، ضخامت و وزن‌های مختلفی تولید می‌شه.

کاربرد ورق سیاه ST37

ورق سیاه ST37 نسبت به انواع صنعتی کیفیت و مقاومت کمتری داره. این ورقه برای کاربردهای معمولی استفاده می‌شه و از نوع ST52 ضعیف‌تره. دلیل مقاومت کمتر این ورقه، که اون رو برای مصارف معمول مناسب می‌کنه، مقدار بیشتر کربن موجود در ترکیبش هست. عنصر کربن وقتی تو آهن بیشتر باشه، استحکام اون رو پایین میاره. میزان کربن موجود در ST37 نسبت به ST52 بیشتره و به‌همین دلیل یه آهن معمولی به حساب میاد که برای کاربردهای زیر مناسبه:

- ساخت انواع مختلف پروفیل (شامل پروفیل باز، z شکل و پروفیل بسته)
- خودروسازی
- ساخت ناودانی
- استفاده در ستون ساختمان
- ساخت بدنه خودرو
- تولید نبشی
- بدنه لوازم خانگی مثل یخچال و فریزر

لازم به‌ذکره که عناصری مانند فسفر، گوگرد، سیلسیم، منگنز و کربن هم تو ساختار ST37 کاربرد دارند، اما مقدار اون‌ها کمتره.

کاربرد ورق سیاه ST52

ورق سیاه ST52 با نام ورق سیاه صنعتی یا فولاد منگنز کم‌کربن هم شناخته می‌شه. این نوع ورق فولاد به خاطر داشتن کربن کمتر و سیلیسیُم و منگنز، مقاومت بیشتری نسبت به ST37 داره. استحکام کششی بالا، سختی زیاد، قابلیت انعطاف‌پذیری فراوون و پردازش خوب، از ویژگی‌های این ورقه محسوب می‌شه. همچنین،ST52 خیلی خوب جوشکاری می‌شه. همه این ویژگی‌ها سبب می‌شن تا این ورق سیاه برای کاربردهای زیر مناسب باشه:

- ساخت پل
- تولید جرثقیل
- ساخت تانکر
- تولید لوله‌های انتقال
- خودروهای محکم و صنعتی
- تجهیزات صنعتی سنگین
- سازه‌های زیرزمینی
- مخازن تحت فشار
- توربین‌ها
- سازه‌های دریایی مثل کشتی
- گاردریل
- شاسی ماشین‌های سنگین
- صنایع پتروشیمی
- ساخت سوله

ضد.زنگ‌کردن ورق سیاه

ورقه‌های سیاه برای این‌که بتونن تو مصارف مختلف استفاده بشن، باید ضد‌زنگ باشن. در غیر این صورت موقع برخورد با رطوبت دچار خوردگی می‌شن و کل سازه رو خراب می‌کنن. برای ضد‌رنگ‌کردن این ورقه‌ها، اون‌ها رو گالوانیزه می‌کنن. گالوانیزه‌کردن یک فرآینده که در اون آهن رو با یک یا دو لایه فلز روی، می‌پوشونن. روی، خاصیت ضد‌زنگ داره و مانع از نفوذ رطوبت به قسمت مرکزی فلز می‌شه. فرآیند گالوانیزه‌کردن ورق سیاه، اون رو برای به‌کارگیری تو سازه‌های مختلف مناسب می‌کنه.

مزایا و معایب استفاده از ورق نورد گرم

ورق سیاه یا همون ورق نورد گرم به‌دلیل مقرون‌به‌صرفه بودن و تطبیق‌پذیری با پروژه‌های مختلف، یه انتخاب محبوب برای خیلی کاربرها حساب می‌شه.

یکی از بزرگ‌ترین مزایای ورق سیاه، استحکام و دوام اونه که این ورق رو به ماده‌ای قابل اعتماد برای پروژه‌های ساختمانی و تولیدی تبدیل می‌کنه. علاوه‌بر این، کار با این فولاد آسونه و می‌شه اون رو بر اساس نیاز پروژه شکل داد. انواع ST52 حتی بهتر از ST37 جوشکاری می‍شن و محکم‌تر هم هستن. مقاومت کششی بالا، مقاومت ارتجاعی مناسب، خاصیت چکش‌‌خوری بالا و چقرمگی زیاد از مزایای دیگه این ورق‌هاست.

اما این ورق‌ها معایبی هم دارن. اول از همه این‌که اونا صیقلی و نرم نیستن و اگر با پوست تماس بگیرن ممکنه اون رو خراش بدن. به‌همین دلیل، برای مصارفی که به آهن نرم و براق نیاز هست، نمی‌شه از اون‌ها استفاده کرد. ایراد بعدی مربوط به زنگ‌زدگی هست. درسته که اکثر انواع این ورقه‌ها گالوانیزه می‌شن، اما در هر حال، در معرض زنگ‌زدگی قرار دارن. حتی انواعی از ورق نورد گرم که گالوانیزه می‌شن هم اگه خراشیده بشن و لایه روی اونا از بین بره، ممکنه به سرعت زنگ بزنن.

فولاد نورد گرم، نسبت به فولاد نورد سرد سختی کمتری داره و فشار کمتری رو تحمل می‌کنه. اما به هرحال کاری که روی فولاد نورد گرم انجام می‌شه خیلی کمتر از نور سرد هست و به‌همین دلیل کاملا مقرون‌به‌صرفه و ارزونه. دوام و سرسختی اون هم برای مصارفی که درباره‌ش حرف زدیم کافیه.

انتخاب دقیق ورق سیاه، کلید کارکرد مناسب

از اون‌جایی که ورقه‌های سیاه، چه از نظر جنس و چه از نظر سایز و ضخامت بسیار مختلف هستن، انتخاب بهترین اون‌ها واقعا سخته و نیاز به دانش زیادی داره. تنها یه متخصص می‌تونه تشخیص بده که کدوم جنس، ضخامت و اندازه ورق برای کدوم کاربرد مناسبه. در صورتی که ورقه مناسبی رو انتخاب نکنین، احتمالا نمی‌تونین از مزایای ورق نورد گرم بهره ببرین. برای مثال تو مواردی که نیاز به استفاده از ST52 هست، به‌کاربردن ST37 می‌تونه سبب خرابی زودتر سازه بشه.

به‌طور کلی، ورق سیاه یکی از مهمترین محصولات کارخونه‌های تولید آهن هست. اگرچه این محصول به اندازه انواع فولاد نورد سرد مقاوم نیست، اما با توجه به هزینه کمی که داره بسیار مقرون‌به‌صرفه و مناسبه. این ورق‌ها تو صنایع مختلف مثل ساختمان‌سازی، پتروشیمی، پل‌سازی، صنایع دریایی، ساخت پروفیل و…. کاربرد دارن. کاربردهای ورق سیاه بسیار متنوع و فراگیره.