پرس و پرسکاری چیست؟

دستگاه‌های پرس

طبقه‌بندی دستگاه‌های پرس

تولید موفق یک قطعه معمولاً بستگی به انتخاب صحیح تجهیزات دارد. در انتخاب یک دستگاه پرس برای یک عملیات خاص باید به نکاتی از قبیل ظرفیت مورد نیاز، نوع نیروی محرکه (دستی، مکانیکی، برقی یا هیدرولیکی)، تعداد درایوها، نوع درایو، طول کورس هر درایو، نوع فریم دستگاه یا ساختمان آن، و سرعت دستگاه توجه کرد.

پرس‌های دستی مانند پرس پایی یا پرس-لگدی (kick press) معمولاً برای کارهای بسیار سبک مانند قیچی کردن ورق‌های کوچک و مواد نازک استفاده می‌شوند. پرس‌های مکانیکی سرعت بالا و دقت فوق‌العاده ای دارند و هم چنین تکرار پذیری خوبی در رابطه با جابجایی دارند. با این وجود، انعطاف‌پذیری یک پرس مکانیکی پس از ساخته شدن، محدود می‌شود زیرا طول کورس توسط طراحی درایو تنظیم و ثابت می‌شود. نیروی در دسترس بستگی به موقعیت دارد، به همین دلیل پرس‌های مکانیکی برای عملیات‌هایی که نیاز به نیروی ماکزیمم در انتهای کورس دارند مناسب هستند، برای مثال برش کاری، شکل دهی کم عمق، کشش (تا نهایت ۱۰ سانتی‌متر)، و عملیات‌های پروگرسیو یا پیش رونده. ظرفیت‌های معمول این دستگاه تا ۹۰۰۰ تن متغیر است.^[۳]

پرس‌های میل لنگی، به دلیل سادگی تبدیل حرکت دورانی یک فلایویل سنگین به حرکت خطی رفت و برگشتی، متداول‌ترین نوع پرس‌ها هستند. از این پرس‌ها برای اکثر فرایندهای پیرسینگ و بلنکینگ و کشش‌های ساده استفاده می‌شود. پرس‌های دو میل لنگه قابلیت فعال نمودن مکانیزم‌هایی از قبیل مکانیزم ورق گیر (Blank Holder)، یا قالب‌های چند عمله را دارند. از درایوهای خارج از مرکز یا بادامکی زمانی استفاده می‌شود که کورس سنبه نسبتاً کوتاه باشد. عملکرد بادامک همچنین می‌تواند عمل ساکن بودن سنبه در انتهای کورس را ایجاد کند، و معمولاً روش ترجیح داده شده برای فعال کردن ورق گیر می‌باشد. درایوهای اتصال بندانگشتی یا Knuckle-joint مزیت مکانیکی و سرعت عمل بالایی دارند. از این پرس‌ها معمولاً برای عملیات‌های Coining، سایزینگ و فرایند شکل دهی Guerin استفاده می‌شود. مکانیزم‌های ضامنی (Toggle mechanisms) عمدتاً در پرس‌های کشش برای فعال کردن مکانیزم ورق گیر استفاده می‌شوند و درایوهای نوع پیچی (screw-type) مزیت مکانیکی زیادی داشته و اثر آن شبیه به ضربه پتک خودکار آهنگری است (اما کندتر و ضعیف تر). به همین دلیل، پرس‌های پیچی در صنعت آهنگری تقریباً متداول شده‌اند.^[۳]

بر خلاف پرس‌های مکانیکی، پرس‌های هیدرولیکی نیروی مورد نیاز خود را از حرکت یک جک هیدرولیکی تأمین می‌کنند. طول کورس کاملاً قابل برنامه‌ریزی و تنظیم می‌باشد (می‌تواند به ۲٫۵ متر نیز برسد) که از این طریق می‌توان کورس اضافی سنبه را حذف کرد. نیروها و فشارها با دقت بیشتری قابل کنترل بوده و در تمام طول کورس، نیروی ماکزیمم در دسترس است. برای جلوگیری از Overload شدن دستگاه یا قالب، یک شیر اطمینان داخلی بر روی دستگاه نصب می‌شود. تعداد قطعات دستگاه پایین بوده و به دلیل مغروق بودن در روغن همیشه روانکاری می‌شوند. می‌توان سرعت را در طول کورس تغییر داد یا ثابت نگه داشت و کورس برگشت پر سرعتی داشت. تکرار پذیری این پرس‌ها نسبت به پرس‌های مکانیکی کمتر بوده اما از طرفی صدای کارکرد دستگاه نیز بسیار پایین‌تر از پرس‌های مکانیکی است.^[۳]

پرسهای هیدرولیکی در ظرفیت‌های بیش از ۵۰٬۰۰۰ تن نیز در دسترس هستند و برای عملیات‌هایی که به فشار ثابت در طول یک کورس بلند نیاز دارند (مانند کشش عمیق)، عملیات‌هایی که به تنوع زیادی در طول کورس نیاز دارند و عملیات‌هایی که نیاز به نیروهای زیاد یا بسیار متغیر دارند، ترجیح داده می‌شوند. به‌طور کلی، پرس‌های هیدرولیکی کندتر از انواع مکانیکی هستند، اما پرس‌های هیدرولیکی خاصی در دسترس هستند که سرعت آنها به ۶۰۰ کورس در دقیقه نیز می‌رسد. با استفاده از چند جک هیدرولیکی مستقل، می‌توان نیروهای برنامه‌ریزی شده‌ای را به سنبه اصلی وارد کرد. برای ورق گیر نیز از یک جک هیدرولیکی مستقل با زمان‌بندی مستقل استفاده می‌شود.^[۳]

از جمله دستگاه‌های دیگری که برای خم کردن ورق‌های فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند دستگاه‌های پرس خم یا پرس بریک هستند. خم‌های پیچیده یا خم کاری ورق‌های ضخیم‌تر از ۱٫۵ میلیمتر معمولاً بر روی دستگاه‌های پرس بریک انجام می‌شود. فرایندهایی از قبیل درزبندی، طرح دار کردن ورق، پانچینگ، و برخی فرایندهای دیگر را نیز می‌توان توسط دستگاه‌های پرس بریک انجام داد، اما معمولاً انجام آنها بر روی دستگاه‌های دیگر به صرفه تر و راحت تر است.^[۳]

پرس‌های سروو-درایو برای کنترل حرکت سنبه از سروو-موتورها به جای فلایویل و کلاچ استفاده می‌کنند. این پرس‌ها تقریباً اکثر مزیت‌های تطابق پذیری پرس‌های هیدرولیکی را داشته و سرعتشان نیز به سرعت‌های پرس‌های مکانیکی نزدیک است. قیمت و هزینه آنها بیشتر از پرس‌های مکانیکی بوده و دارای سیستم کنترل الکتریکی بسیار پیچیده تری هستند. اگرچه سروو پرس‌ها فقط تا حدود ۴۰۰۰ تن ظرفیت دارند اما طول متغیر کورس و حداکثر گشتاور را در هر نقطه از ضربه و با هر سرعتی ارائه می‌دهند. در نتیجه یک دستگاه پرس تنها را می‌توان برای انجام قطعات مختلفی تنظیم کرد. با حرکت قابل برنامه‌ریزی، پرس‌های سروو می‌توانند سرعت را تغییر دهند یا حتی در قسمت خاصی از کورس متوقف شوند. کشش عمیق معمولاً با سرعت‌های کم انجام می‌شود، در حالی که قالب‌های پیشرونده از سرعت‌های سریع و ضربات کوتاه استفاده می‌کنند. در حالی که اغلب از سرعت‌های کندتر برایپ تشکیل قطعات استفاده می‌شود، می‌توان از سرعت‌های سریع برای حرکات سنبه (نزدیک شدن به قطعه یا برگشتن) از سرعت‌های بالا استفاده کرد، در نتیجه بهره‌وری پرس افزایش می‌یابد. سرعت ضربه را می‌توان کنترل کرد، و ضربه وارده به قالب و صدا را کاهش داد. توقف در پایین یک کورس می‌تواند برای عملیات مهرزنی داغ (hot stamping) ایده‌آل باشد و چندین حرکت کوچک معکوس می‌تواند باعث کاهش میزان «برگشت فنری» شود.^[۳]