تطريق

التطريق أوالطرق هي عمليه تصنيعيه لتغير الشكل المعادن عن طريق الضغط . وعدتا يصنف على درجة حرارة المعدن عند الضغط أما "التطريق البارد" أو"التطريق الحار"

الطرق الحر

طرق حر بالمطرقة

الطرق الحر (بالإنجليزية: Free Forging)‏ هوعملية تغيير شكل المعدن المسخن بطرقات من المطرقة أوبضغط المكبس ويتكثف المعدن أثناء طرقه وتتحسن خواصه الميكانيكية. والمادة الأساسية المستعملة لإنتاج معظم المطروقات هي الصلب وبعض السبائك المصنوعة علي أساس النحاس والألومنيوم والمغنسيوم.والطرق يمكن حتىقد يكون حرا أوفي قوالب المكبس (الإسطمبات).
وفي الطرق الحر (الحدادة) يشكل المعدن بن سطحين مستوين ويمكن للمعدن حتى ينساب بينهما في اتجاه السطحين، وفي الطرق في إسطمبات يخضع انسياب المعدن لشكل تجويف الأسطمبة، ويستعمل الطرق الحر في الصناعة علي نطاق ضيق، لإنتاج الطروقات الكبيرة.
إن من الصعب الحصول علي أجزاء معقدة بهذه الطريقة وبالإضافة إلي ذلك انخفاض دقتها وقلة إنتاجيتها، يمكن حتىقد يكون الطرق الحر (الحدادة) يدوياً أوبالمطارق الآلية.
وتستعمل الحدادة اليدوية للإنتاج الفردي للأجزاء الصغيرة أوفي أعمال الأصلاح وتجري الحدادة علي السندان بإستعمال أدوات منها المرزبات والمطارق والجواكيش والمقاطع وسنابك التخريم والبلصات المستديرة والمربعة واللواقط وغيرها.
ويتم طرق الأجزاء المتوسطة الحجم علي المطارق الميكانيكية والكبيرة علي المكابس، والأدوات العاملة في الحدادة بالماكينات هي بلصات المطارق ومكابس الحدادة والأدوات المساعدة عي القضبان والمقاطع وسنابك التخريم والشوك وغيرها.
ويشترط في المواد التي يمكن تشكيلها بهذه الطريقة حتى يتم تسخينها أولا، وذلك بالاستعانة بالكور البسيط في حالة الحدادة اليدوية أوبأفران خاصة كهربائية أولهبية، وتستخدم للأجزاء المتوسطة أوالكبيرة ويجري تسخين الأغفال (الخامات) حتي درجة حرارة تقل عن درجة حرارة انصهار المادة وتزيد عن درجة حرارة إعادة تبلورها، ويجب حتى تتوافر في المواد المشكلة بالطرق الصفات التالية:

أن تقل صلادتها وتلين عند تسخينها لتصبح أكثر لدونة منها وهي في درجة الحرارة العادية، مثل الحديد الصلب، أما المواد التي لا تتمتع بهذه الخاصية مثل الحديد الزهر ومصبوبات النحاس الأصفر والزنك,فهي لا تصلح إطلاقا للتشكيل بعملية الطرق.
أن لا تتلف المادة أوتفقد خواصها الجيدة بعد التسخين أوبعد الكبس أوالطرق عليها، مثل اللدائن أوالمواد العضوية.

والجدير بالذكر أنه يشترط في الماكينات الضاغطة أوالطارقة وكذلك في القوالب المستعملة في التشكيل علي الساخن حتى لا تتأثر متانتها وصلادتها بملامستها للمادة الساخنة عند الضغط أوالطرق عليها أثناء عمليات التشكيل. هذا وتتم عملية الطرق بإحدي وسيلتين هما:

تسليط ضغط مفاجئ بواسطة المطارق الميكانيكية أوالمطارق الساقطة.
تسليط ضغط متزايد بواسطة المطارق الهيدروليكية مثلا، حيث تجري عملية عصر للمادة المشكلة تبعا لثنايا النطقب.

العمليات الأساسية بالحدادة اليدوية

تجري عدة عمليات أساسية بالحدادة اليدوية وهي تعبير عن الكبس والسحب والثقب والثني واللي والبتر واللحام, وفيما يلي نتناول جميع منها علي حده:

عملية الكبس بالحدادة: هي عملية إنقاص الطول الأصلي للخامة مع زيادة مبترها، ولتجنب حدوث انثناء طولي بالخامة يجب ألا يزيد طولها الأصلي عن 2.5 سمكها، ويجري المكبس بإستعمال المرزبة علي السندان أوبين بلص المطارق والمكابس الميكانيكية، ويستعمل الكبس الجزئي لزيادة سمك جزء من الخامة، وفي هذه الحالة يسخن من الخامة الجزء المراد كبسه جزئيا.
عملية السحب بالحدادة: في عملية السحب يزيد طول المطروقة وينقص مبترها المستعرض، ويجري السحب ابتداء من منتصف الخامة إلي أطرافها بضربات من المرزبة أوبلص المطرقة الميكانيكية علي قضيب ملفوف، يوضع فوق الخامة مع تقليب الخامة بمقدار 90 و180 درجة، وعند السحب يجب حتى يغطي بلص المطرقة أوالقضيب جميع عرض الخامة المسحوبة.
عملية الثقب بالحدادة: تجري هذه العملية علي ثقب الخامة المشكلة، وتتم باستخدام السنابك، فتوضع الخامة فوق الثقب الموجود بالسندان وذلك في حالة الحدادة اليدوية، أما في الحدادة بالماكينات يستعمل للثقب السنبك والحلقة، ولتجنب حدوث زوائد يجري الثقب أولا من ناحية بحيث لا يصل إلي نهاية الخامة ثم تقلب المطرقة ويجري ثقبها من الجهة الأخرى وذلك لتجنب ظهور رائش زائد.
عملية الثني بالحدادة: تتم عملية الثني بالحدادة لإعطاء الخامة شكلا زاويا أومنحنيا، وقبل الثني تسخن الخامة تسخينا موضعيا، ثم يثبت أحد أطرافها بين بلص المطرقة ويثني الآخر بضربات من المرزبة ويتناقص سمك الخامة مكان الثني، ولذلك يجب حتى تكبس الخامة قبل ثنيها للحصول علي مبتر متماثل.
عملية اللي بالحدادة: في هذه العملية يلوي جزء من الخامة بالنسبة للآخر بزاوية معينة حول المحور المشهجر لهما، ويجري اللي بإستعمال أيدي الإدارة أوالشوكة.
عملية البتر بالحدادة: تجري هذه العملية لبتر الخامة إلي جزئين أوأكثر أوفصل جزء من معدن عنها لتشكيل شكلها الخارجي أوالداخلي، وفي الحدادة اليدوية يجري البتر بإستعمال المقاطع وتتم في الحدادة بالماكينات بإستعمال مقاطع عريضة خاصة.
عملية اللحام بالحدادة: تجري لتجميع بترتين أوأكثر من المعدن لتكوين مطروقة واحدة، تتم عملية اللحام بالحدادة يحيث ينطبق وجها الطرفين( اللحام التناكبي أوقورة علي قورة) أوبحيث يقع أحد الطرفين في تجويف الآخر أوبحيث ينطبق أحد الطرفين علي الآخر (اللحام التراكبي أوشفة علي شفة), وقبل اللحام تكبس أطراف الخامات وتعطي سطوح الالتحام شكلا محدبا وتسخن الأطراف المجهزة إلي درجة الالتحام، وفي عملية التسخين نرش سطوح الالتحام بمساعد صهر الفلكس(خليط من الرمل الكوارتزي والبوريك) لتحويل طبقة الأكاسيد المتكونة إلي خبث وبعد تنظيف الخبث توضع الأطراف المسخنة علي بعضها بحيث تنطبق سطوح التحامها وتطرق حتي تمام الالتحام.

التشكيل في الاسطمبات على الساخن

فيما تتم عمليات التشكيل في قوالب مغلقة حيث يتعرض السطح الكلي للمعدن لضغط الطرق أثناء المراحل الأخيرة لعملية التشكيل. ويستعمل المكبس في القوالب (الاسطمبات) لتقريب شكل ومقاسات المطروقات إلي شكل وأبعاد الجزء التام المصنع وتتميز هذه الطريقة بدقة وإنتاجية أعلي من دقة وإنتاجية الطرق الحر. وعند الطرق في اسطمبات يمكن تقليل تسامح التشغيل وتفاوت أبعاد الطروقة وبالإضافة إلي ذلك يصبح في الإمكان الحصول علي الوضع المطلوب للألياف بالطروقة مما يزيد من مقاومتها للإجهادات، ولما كانت تكاليف الاسطمبات عادة عالية فإن استخدام الاسطمباتقد يكون ملازما للإنتاج بالجملة وبالمجوعات. والأداة الأساسية في الكبس هي الأسطمبة وهي تعبير عن نطقب من الصلب يقابل تجويفها الداخلي شكل المطروقة المطلوب صنعها، والمادة المستعملة لصناعة الاسطمبات هي الصلب الكربوني الجيد، وتصنع الاسطمبات الهامة من صلب العدة السبائكي. وتتكون الاسطمبة من جزئين، العلوي ويثبت في الجزء العلوب من المطرقة, والسفلي منها ويركب علي وسادة علي السندان أوالجزء الثابت السفلي من المطرقة أوالمكبس.

المطارق والمكابس المستخدمة في عملية الحدادة

المطارق الميكانيكية والبخارية التشغيل

تجري الحدادة الميكانيكة علي المطارق والمكابس وهي أبرز وسائل الطرق الحر في الصناعة الميكانيكية الحديثة، وتحدث المطارق تأثيرها في المعدن بطرقات مفاجئة في حين تحدث المكابس ضغطا تدريجيا يستمر لمدة طويلة علي المطروقة. وتوصف المطارق الميكانيكية بوزن الأجزاء الساقطة وتنقسم حسب مبدأ عملها إلي الآتي:

مطارق ميكانيكية التشغيل.
مطارق بخارية - هوائية التشغيل.

ومن المطارق الميكانيكية التشغيل المطارق ذات النابض(السوستة_الياي) والمطارق الهوائية، ويشغل هذه المطارق محرك كهربائي وتستعمل للطرق الحر للمصنوعات الصغيرة الحجم. وتستعمل المطارق الهوائية لطرق المطروقات التي يصل وزنها إلي 20 كغم ويتراوح وزن المطروقات البسيطة من 20 إلي 200 كغم, وتوجد أنواع أخرى من المطارق الهوائية تتلائم مع حجم المطروقات. والمطارق الهوائية البخارية سهلة التشغيل، ويمكنها حتى تقوم بالطرق بقوي مختلفة، ويمكن بها إبقاء الدقاق في وضعه العلوي، ضغط المطروقة بواسطته وتستعمل هذه المطارق للعمليات المتنوعة في الحدادة الحرة للأجزاء المتوسطة الوزن.

الطرق بإستخدام المكابس الهيدروليكية

تستعمل المكابس الهيدروليكية للحصول علي المطروقات الثقيلة من المسبوكات التي يتراوح وزنها من 1 إلي 250 طن، وتتميز المكابس عن المطارق بكونها تشكل المعدن دون صدمات بالتأثير عليه بقوة تكاد تكون إستاتيكية. ويصل ضغط المكابس الهيدروليكية الحديثة المستعملة للطرق الحر من 500 إلي 10000 طن وضغط المكابس المستعملة للكبس في اسطمبات إلي 20000 طن..

انظر أيضا

تشكيل المعادن
التقبيب
حدادة
سرعة التشكيل
حداد النصال
شياق

المراجع

^ (PDF). American Society of Mechanical Engineers. 1981. مؤرشف من الأصل (PDF) في 24 يناير 2013.
^ "Forging: The Early Years". All Metals & Forge Group. مؤرشف من الأصل في 03 يناير 2018. اطلع عليه بتاريخ 01 أكتوبر 2013.
^ Precision Hot Forging. Samtech. Retrieved 22 November 2007 نسخة محفوظة 20 أكتوبر 2008 على مسقط واي باك مشين.
^ W.A.J. chapman, "workshop technology (part 1,2,3)" edward.arnold
^ C.R.Shotbolt,workshop Technology for mechanical engineering book 1,2 , casswll-london, 1977