تدقيق لغوي: أ. موانا دبس
قائمة المحتويات
ما هي عملية درفلة المعادن؟
هي عملية تحويل المعادن المُنصهرة إلى أشكالٍ لها مقاطع عرضيةٌ صغيرة مقارنةً بأطوالها، مثل: القضبان، والصفائح، والعوارض، والأسلاك، حيث يتمُّ تمرير المعدن من خلال زوجٍ واحد أو أكثر من البكرات الأسطوانية الثقيلة لمعالجة السماكة، وتتمُّ دحرجة الفولاذ المُنصهر بين البكرات لتقليل سماكته، وجعله موحّدًا. [1] [2]
ما هي أنواع الدرفلة؟
يوجد نوعان رئيسيان من الدرفلة، وهما الدرفلة على الساخن، والدرفلة على البارد. [3]
1- عملية الدرفلة على الساخن
يتمُّ طحن المعادن عند درجة حرارة تمنع إعادة بلورة المعدن، وتكون أعلى من 1000 درجة فهرنهايت، وعادةً ما يكون للمعادن المُدرفلة على الساخن اتجاه قليل في خواصها الميكانيكية، والضغوط الناجمة عن التشوُّه، ويتمُّ إنتاج الصفائح المعدنية ذات المقاطع العرضية البسيطة باستخدام الدرفلة على الساخن. تُستخدم هذه المنتجات في تصنيع مسارات السكك الحديدية، وإطارات الشاحنات، وسخانات المياه، والمعدات الزراعية، والمباني المعدنية.
2- عملية الدرفلة على البارد
يتمُّ طحن المعادن تحت درجات حرارة أقل من درجة حرارة إعادة البلورة، وعادةً ما تتمُّ معالجة المعدن في درجة حرارة الغرفة، وهذا يزيد من قوته من خلال تصلُّب الانفعال بنسبةٍ تصل إلى 20 بالمئة، وتتمتع المعادن المُدرفلة على البارد بسطحٍ أفضل، وتحمُّل أكثر من المعادن المُدرفلة على الساخن.
كيف تطورت فكرة الدرفلة؟
لقد كانت درفلة المعادن جزءًا من تاريخ البشرية لفترةٍ طويلة، مع وجود أدلةٍ على وجود مصانع درفلة أساسية، تُعرف باسم مصانع (الحز) وجدت في الشرق الأوسط، وجنوب آسيا منذ عام 600 قبل الميلاد، وفي عام 1783 حصل هنري كورت من إنجلترا على براءة اختراع لتطبيقه لفات مُحزّزة لدرفلة القضبان الحديدية، والتي كانت تستخدم بكرات محزّزة.
وكان هناك تطورٌ مستمرٌّ للعملية، وحجم المطاحن حتى أصبحت المطاحن الحديثة تحتوي على ما يصل إلى أربع مجموعات من البكرات، واحدة فوق الأخرى، وتتمُّ دحرجة الفولاذ في عمليةٍ مستمرة من خلال مجموعةٍ إلى أخرى، حتى يتمَّ تحقيق الشكل المطلوب، وقد تمَّ اشتقاق ممارسات الدرفلة الحديثة من هذا المبدأ.
تنتج شركة (JSW Steel) الفولاذ المُدلفن على الساخن والبارد في وحدات التصنيع التابعة لها في دولفي، ماهاراشترا، وفيجاياناجار، كارناتاكا، وتبلغ الطاقة الإنتاجية للوحدتين مجتمعتين 17 مليون طن سنويًا، وتضمُّ وحدة (Vijayanagar) أكبر مصنعٍ لدرفلة الصلب على البارد في الهند، حيث تنتج وحدة (Dolvi) ملفاتٍ فولاذيةٍ مُدرفلةٍ على الساخن عالية الجودة. [2] [3]
كيف تتمُّ عملية الدرفلة؟
تعمل تلك الدرافيل عن طريق المحركات الكهربائية عبر التفافها بسرعةٍ سطحية، ودورانٍ بشكلٍ عكسي، حيث يتمُّ في هذه العملية تقليل سمك المعدن مع زيادة طوله أو عرضه، وتزداد هذه السرعة مع مرور المعدن بالتدريج، وبالتالي انزلاق الحديد بشكلٍ نسبي بين سطحي الدرفيلين، ويتمُّ مرور المعدن بين الدرفيلين بواسطة الاحتكاك الذي ينشأ بين سطحي الدرفيلين والمعدن المراد درفلته.
عند زيادة الاحتكاك تصبح الدرافيل غير قادرة على تشكيل الحديد، وعند الاحتكاك القليل يصبح مقدار التشكيل قليلاً جداً لكل دور درفلة، وبالتالي ارتفاع تكلفة عملية التشكيل، وبعد عملية الدرفلة ستتحسن الخواص الميكانيكية للحديد، وذلك بسبب تحطم بلورات الحديد، وتحولها إلى بنيةٍ بلوريةٍ صغيرةٍ بتركيبٍ حُبَيبي. [4] [6]
ما هي عمليات الدرفلة المختلفة الأكثر انتشاراً؟
1- عمليات الدرفلة الحلقية.
2- تشكيل وثني اللف.
3- الدرفلة الجانبية.
4- الدرفلة الخاضعة للتحكم.
ولكل منها تطبيقاتها ومزاياها الفريدة. [1]
ما هي الأنواع المختلفة لمصانع درفلة الحديد؟
1- مصانع الدرفلة ذات الطابقين.
2- مصانع الدرفلة ذات الثلاثة ارتفاعات.
3- مصانع الدرفلة ذات الأربعة ارتفاعات.
4- مصانع الدرفلة التراديفية.
5- مصانع الدرفلة العنقودية. [1] [4]
ما هي أشكال الدرفلة في نهاية العملية؟
1- النوع (Bloom) أي قطع الحديد ذات الشكل المربع.
2- النوع (Slab) هي عبارة عن قطع حديد ذات شكلٍ مستطيل.
3- النوع (Rod) هي قطع حديدٍ بشكلٍ مدور.
4- مقطع (Billet) هو شكل المربع، ولكن بحجمٍ أصغر من النوع (Bloom).
قد تكون عملية درفلة المعادن هي العملية النهائية قبل استخدام تلك الأنواع خاصةً وإن كانت الدرفلة على البارد، فهي العملية الأكثر إنتاجاً وانتشاراً بين عمليات تشكيل المعادن، ويكون الفراغ الواقع بين الدرْفيلين أقل في السماكة من المعدن الخام المراد تشكيله. [4]
الاستخدامات النموذجية للسيارات والمعدات الفولاذية المدرفلة على الساخن
1- إطارات الشاحنات، وعجلات السيارات.
2- الأنابيب، وسخانات المياه.
3- المعدات الزراعية، والأشرطة، والأختام، وأغلفة الضاغط.
4- مكونات عربات السكك الحديدية، وحواف العجلات، وعربات قواديس السكك الحديدية، وألواح قابض السيارات.
5- المباني المعدنية والأبواب، والأقراص، وقضبان الحماية. [5]
المراجع البحثية
1- Matthew. (2023, July 28). What Is A Rolling Mill? | Metal Processing Machinery | American Steel. American Steel. Retrieved October 8, 2023
2- The Editors of Encyclopaedia Britannica. (1998, July 20). Rolling | Steel Production, Metalworking & Automation. Encyclopedia Britannica. Retrieved October 8, 2023
3- JSW – Metal Rolling: Facts you must know. (n.d.). JSW. Retrieved October 8, 2023
4- AyaSelim. (2022). درفلة الحديد وأهم أنواع الدرفلة وتشكيل الحديد. المستشار للحديد والتوريدات. Retrieved October 8, 2023
5- Hot Rolled Steel | O’Neal Flat Rolled Metals. (n.d.). Retrieved October 8, 2023
6- AdviserSteel. (2022, February 24). المستشار للحديد والتوريدات-فيديو023-درفلة الحديد وكيفية تشكيله [Video]. YouTube. Retrieved October 8, 2023
