الختم عملية تصنيع منتجات يستخدمها العديد من المصنّعين. يُشكّل الختم الصفائح المعدنية إلى أجزاء مختلفة بطريقة متناسقة. يوفر للمُصنّع وسيلةً دقيقةً للتحكم في عملية الإنتاج، ويُستخدم على نطاق واسع في مختلف مجالات الإنتاج الصناعي نظرًا لتعدد خياراته.
هذا التنوع يعني أن المصنّعين يمتلكون معرفة واسعة بطرق الختم المختلفة، لذا من المنطقي تمامًا التعاون مع مورد مواد ذي خبرة. عند العمل مع معادن مثل الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ، من المهم فهم استخدام السبائك في كل عملية، وينطبق الأمر نفسه على الختم.
هناك طريقتان شائعتان للختم هما الختم التدريجي والختم بقالب النقل.
ما هو الختم؟
الختم عملية تتضمن وضع صفيحة معدنية مسطحة على مكبس تثقيب. يمكن أن تكون المادة الأولية على شكل قضبان أو لفائف. ثم يُشكل المعدن بالشكل المطلوب باستخدام قالب ختم. هناك أنواع عديدة من الختم التي يمكن استخدامها على الصفائح المعدنية، بما في ذلك التثقيب، والقطع، والنقش البارز، والثني، والتشقير، والتثقيب، والنقش البارز.
في بعض الحالات، تُجرى دورة الختم مرة واحدة فقط، وهي كافية للحصول على الشكل النهائي. وفي حالات أخرى، قد تتم عملية الختم على عدة مراحل. تُجرى العملية عادةً على صفائح معدنية باردة باستخدام قوالب دقيقة مصنوعة من فولاذ أدوات عالي الأداء لضمان اتساق وموثوقية عملية الختم.
يعود تاريخ تشكيل المعادن البسيط إلى آلاف السنين، وكان يُجرى في الأصل يدويًا باستخدام مطرقة أو مِخرز أو أدوات أخرى مماثلة. مع ظهور التصنيع والأتمتة، أصبحت عمليات الختم أكثر تعقيدًا وتنوعًا بمرور الوقت، مع تنوع الخيارات المتاحة.
ما هو ختم القالب التدريجي؟
يُعرف نوع شائع من الختم باسم الختم التدريجي بالقالب، والذي يستخدم سلسلة من عمليات الختم في عملية خطية واحدة. يُغذى المعدن بنظام يدفعه للأمام عبر كل محطة، حيث تُنفذ كل عملية ضرورية خطوة بخطوة حتى يكتمل القطعة. عادةً ما تكون الخطوة النهائية هي عملية التشذيب، لفصل قطعة العمل عن باقي المادة. غالبًا ما تُستخدم الملفات كمواد خام لعمليات الختم التدريجي، نظرًا لاستخدامها عادةً في الإنتاج بكميات كبيرة.
يمكن أن تكون عمليات الختم التدريجي بالقالب معقدة، وتتضمن خطوات عديدة قبل اكتمالها. من الضروري تحريك الصفيحة بدقة، عادةً في حدود بضعة أجزاء من الألف من البوصة. أُضيفت أدلة مدببة إلى الآلة، وهي تتكامل مع الثقوب المثقوبة مسبقًا في الصفيحة المعدنية لضمان محاذاة دقيقة أثناء التغذية.
كلما زاد عدد المحطات المشاركة، زادت تكلفة العملية ووقتها؛ ولأسباب اقتصادية، يُنصح بتصميم أقل عدد ممكن من القوالب التقدمية. من المهم ملاحظة أنه عند تقارب الأجزاء، قد لا يكون هناك مساحة كافية للثقب. كما تظهر مشاكل عندما تكون الفتحات والنتوءات ضيقة جدًا. تُعالج معظم هذه المشاكل وتُعوّض باستخدام برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) في تصميم الأجزاء والقوالب.
تتضمن أمثلة التطبيقات التي تستخدم القوالب التقدمية نهايات علب المشروبات، والسلع الرياضية، ومكونات هياكل السيارات، ومكونات الفضاء، والإلكترونيات الاستهلاكية، وتغليف المواد الغذائية، والمزيد.
ما هو ختم نقل القالب؟
يُشبه ختم القالب بالنقل ختم القالب التدريجي، باستثناء أن قطعة العمل تُنقل فعليًا من محطة إلى أخرى بدلًا من التقدم المستمر. تُنصح هذه الطريقة بعمليات الضغط المعقدة التي تتضمن خطوات متعددة ومعقدة. تُستخدم أنظمة النقل التلقائي لنقل القطع بين محطات العمل وتثبيت التجميعات في مكانها أثناء التشغيل.
وظيفة كل قالب هي تشكيل القطعة بطريقة محددة حتى تصل إلى أبعادها النهائية. تتيح مكابس الثقب متعددة المحطات لآلة واحدة تشغيل عدة أدوات في الوقت نفسه. في الواقع، في كل مرة يتم فيها إيقاف تشغيل المكبس أثناء مرور قطعة العمل عبره، تعمل جميع الأدوات في وقت واحد. بفضل الأتمتة الحديثة، يمكن لمكابس الثقب متعددة المحطات الآن إجراء عمليات كانت تتطلب سابقًا عدة عمليات مختلفة في مكبس واحد.
نظرًا لتعقيدها، عادةً ما تعمل آلات الثقب الناقلة أبطأ من أنظمة القوالب التدريجية. ومع ذلك، بالنسبة للأجزاء المعقدة، فإن دمج جميع الخطوات في عملية واحدة يمكن أن يُسرّع عملية الإنتاج بأكملها.
تُستخدم أنظمة ختم القالب بالنقل عادةً للأجزاء الأكبر حجمًا من تلك المناسبة لعملية ختم القالب التدريجي، بما في ذلك الإطارات والأغلفة والمكونات الهيكلية. ويحدث هذا عادةً في الصناعات التي تستخدم تقنيات ختم القالب التدريجي.
كيفية اختيار العمليتين
يعتمد الاختيار بين الاثنين عادةً على التطبيق المُحدد. من العوامل التي يجب مراعاتها: التعقيد، والحجم، وعدد القطع المستخدمة. يُعدّ ختم القالب التدريجي مثاليًا لمعالجة عدد كبير من القطع الصغيرة في وقت قصير. كلما كانت القطع المستخدمة أكبر وأكثر تعقيدًا، زادت الحاجة إلى ختم القالب بالنقل. يتميز ختم القالب التدريجي بالسرعة والاقتصاد، بينما يوفر ختم القالب بالنقل تنوعًا وتعددًا أكبر.
هناك بعض العيوب الأخرى للختم التدريجي بالقالب التي يجب على المصنّعين الانتباه إليها. عادةً ما يتطلب الختم التدريجي بالقالب استخدام مواد خام أكثر، كما أن الأدوات المستخدمة فيه أغلى ثمنًا. كما لا يمكن استخدامها لإجراء عمليات تتطلب قطعًا إضافية. هذا يعني أنه في بعض العمليات، مثل الضغط، وتضييق العنق، وضغط الحواف، ولفّ الخيوط، والختم الدوراني، يُعدّ الختم باستخدام قالب نقل خيارًا أفضل.
وقت النشر: ٢٥ أغسطس ٢٠٢٣