یکی از روش‌های شکل‌دهی ورق‌های فلزی، اسپینینگ (spinning) یا شکل‌دهی چرخشی است. از این روش برای تولید قطعات و حجم‌های تو خالی و بدون درز که دارای تقارن محوری هستند، استفاده می‌شود.
اسپینینگ یا شکل‌دهی چرخشی
اگر بخواهیم فرایند اسپینینگ (spinning) یا شکل‌دهی چرخشی را با مثالی ساده بیان کنیم، عملکرد آن مشابه چرخ سفالگری است. فرایند شکل‌دهی چرخشی بر پایه قالب (blank) است و در آن ورقه‌ی فلزی به محور (mandral) بسته می‌شود و با آن شروع به چرخیدن می‌کند. زمانی‌که قالب همزمان با محور می‌چرخد ابزار فرم‌دهی به نام اهرم یا غلتک به روی قالب فشار می‌آورد و طی چند مرحله متمادی به آن شکل می‌دهد.
نکته‌ی مهمی که در فرایند شکل‌دهی چرخشی وجود دارد این است که این روش برای شکل‌دهی قطعات با قطر کم مناسب هستند.
بااستفاده از اسپینینگ چه قطعاتی می‌توان تولید کرد؟
با روش شکل‌دهی چرخشی می‌توان اشکال مختلفی مانند: قطعات مخروطی، نیم‌کره‌ای، لوله‌ای، استوانه‌ای و … تولید کرد.
اسپینینگ یکی از به‌صرفه‌ترین روش‌های قالب‌سازی است که برای ساخت قطعات فلزی دارای تقارن محوری استفاده می‌شود.
روش شکل‌دهی چرخشی چه کاربردی دارد؟
از اسپینینگ برای شکل‌دهی قطعات فلزی در صنعت‌های مختلف مانند: صنعت خودروسازی، صنعت نظامی، فرایندهای مونتاژی، ابزار کارخانجات، موتور هواپیما، هوافضا و … استفاده می‌شود. برخی از اشیائی که روزانه با آن‌ها سروکار داریم مانند قابلمه آشپزخانه، لوازم خانگی، قطعات تزئینی، مخروط ماهواره ها، توربین‌ها و … نیز به کمک این روش تولید می‌شوند.
انواع اسپینینگ
اسپینینگ یا همان روش شکل‌دهی چرخشی فلزات به دو روش دستی و ماشینی صورت می‌گیرد. تفاوت روش دستی (Manual spinning) با روش ماشینی یاهمان قدرتی (Power spinning) در نقش اپراتور در فرایند شکل‌دهی است. در روش شکل‌دهی چرخشی دستی، نیروی محرک توسط دست اپراتور وارد می‌شود، در صورتی که در روش اسپینینگ قدرتی حرکت ابزار شکل‌دهی توسط مکانیزم هیدرولیکی و مکانیکی کنترل و هدایت می‌شود.
روش شکل‌دهی چرخشی دستی مناسب قطعات کم ضخامتی مانند آلومینیوم و مس است.
اسپینینگ از نظر ضخامت ورق فلزی نیز به سه دسته تقسیم می‌شود:
- اسپینینگ چرخشی معمولی
- اسپینینگ با اعمال تنش برشی
- اسپینینگ چرخشی لوله
جالب است بدانید علاوه بر فرایند شکل‌دهی چرخشی یا همان اسپینینگ، روش‌های شکل‌دهی فلز دیگر نیز وجود دارند که هم پای آن به کار گرفته می‌شوند.
برخی از این روش‌ها عبارتند از:
- روش شکل‌دهی برشی (Shear Forming)
- روش شکل‌دهی Flow Forming
- روش شکل‌دهی Wheel Rim Flow Forming
- روش شکل‌دهی آهنگری چرخشی
- گلویی کردن سرسیلندر
تاریخچه شکل‌دهی چرخشی (spinning)
روش شکل‌دهی چرخشی فلزات یکی از قدیمی‌ترین فرایندهای تولید حجم‌های فلزی توخالی با محور متقارن است. همانطور که پیش از این اشاره شد این روش جز به صرفه و اقتصادی‌ترین روش‌های شکل‌دهی است که تاریخچه آن را می‌توان به تمدن مصر باستان نسبت داد. در آن زمان مصری‌ها برای تولید ظروف فلزی و نقره‌ای خود از این روش استفاده می‌کردند و این صنعت بعدها توسط تمدن چین توسعه و گسترش یافته است. صنعت اسپینینگ اولین بار در زمان ادوارد سوم وارد انگلستان شد و در سال ۱۸۴۰ نیز وارد کشور امریکا شد.
روش شکل‌دهی چرخشی چه فایده‌ای دارد؟
- توانایی تولید قطعات با ابعاد مختلف
- دقت بالا در ابعاد قطعات تولید شده
- جایگزینی مناسب برای فرایندهایی مانند ماشین کاری و سنگ زنی
- تولید بدون براده
- بهبود خواص ماده مانند عمر خستگی
- اقتصادی و به صرفه بودن آن