دستگاه پرس برک و خمکاری ورق‌‎های فولادی

اگر به اطراف خود نگاه کنیم حتما نشانه‌‎هایی از ورق‌‎های فولادی خواهیم دید که دارای زاویه یا خم هستند. از کیس کامپیوتر گرفته تا پروفیل‌‎های درب و پنجره و پوشش آبگرمکن همه نمونه‌‎هایی بسیار ساده از ورق‌‎های فولادی هستند که با عملیات خمکاری به شکل مورد نظر در آمده اند. پرس برک ماشینی ست که از آن برای خم کردن ورق‌‎ها و پلیت‌‎های عموما فلزی استفاده میشود. این دستگاه از یک سنبه (Punch) و یک ماتریس (Die) تشکیل شده اند و از طریق وارد آوردن نیروی فشاری به ورق باعث خم شدن آن ‎می‌شود.

نحوه کار دستگاه پرس برک

روش کلی کار دستگاه پرس برک به این صورت است که ورق فلزی بر روی ماتریس قرار داده ‌‎می‌شود و به کمک فشار صفحاتی سنگین ثابت نگه داشته ‌‎می‌شود. فشار این صفحات قابل تنظیم است. سپس ورق با وارد آمد یک سنبه از بالا و اعمال فشار به آن خم ‌‎می‌شود. مقدار فشاری که از طرف سنبه به ورق وارد ‎می‌شود نیز باید به دقت تنظیم شود چرا که زوایای خمکاری به مقدار فشار وارد شده توسط سنبه به ورق بستگی دارد. شکل نهایی ورق خم شده نیز به شکل سنبه و ماتریس وابسته است.

انواع پرس برک‌‎ها

خم کردن فلزات نیاز به نیروی بسیار بالایی دارد و دستگاه پرس برک این نیرو را از طرق مختلف مانند الکتریکی، هیدورلیک، پنوماتیک و یا مکانیکی به دست تامین ‌‎می‌کند. روشی که نیروی دستگاه پرس برک توسط آن تامین ‌‎می‌شود معمولا برای نامگذاری آن هم به کار برده ‌‎می‌شود. مثلا پرس برک هیدرولیک یا پرس برک سروو الکتریک (Servo Electric)

پرس برک‌‎ها همچنین از نظر مقدار نیرویی که فراهم ‌‎می‌کنند نیز با یکدیگر متفاوت هستند. مقدار نیروی یک پرس برک با عبارت تناژ بیان ‌‎می‌شود. تناژ بر حسب تن مقدار نیرویی که منتقل ‌‎می‌شود را نشان میدهد. به طور کلی پرس برک‌‎های هیدرولیک بیشترین میقدار نیرو را فراهم ‌‎می‌کنند. پس از آن پرس برک‌‎های پنوماتیک و الکتریکی قرار دارند. فاکتورهای دیگری که به کمک آن‌‎ها ‌‎می‌توان پرس برک‌‎ها را تقسیم بندی کرد دقت و سرعت عمل است. پرس برک‌‎های سروو الکتریک از نظر دقت بهترین هستند. از نظر سرعت نیز پرس برک‌‎ها پنوماتیک و سروو الکتریک نسبت به هیدرولیک و مکانیکی سریعتر عمل ‌‎می‌کنند.

سایر قابلیت‌‎های دستگاه پرس برک

دستگاه پرس برک یک ماشین چند منظوره است و از آن تنها برای خمکاری ورق‌‎های فلزی استفاده ‌‎می‌شود بلکه ‌‎می‌توان با تعویض سنبه از آن برای ایجاد سوراخ یا طرح روی ورق‌‎های فلزی نیز استفاد کرد. همچنین برخی از انواع پرس برک‌ها امکان برش ورق را نیز ممکن ‌‎می‌سازند.
در هنگام استفاده از پرس برک به چه نکاتی باید توجه داشت؟
پرس برک‌‎ها ‌‎می‌توانند برای ایجاد خم بر روی طیف وسیعی از فلزات به کار برده شوند اما نکته ای که باید به آن توجه شود نوع خم، جنس ورق، ماتریس، سنبه و نیروی فشاری است.

نوع فلز مساله ای ست که باید به آن دقت شود چرا که فلزات مختلف از نظر ویژگی‌‎های مکانیکی با یکدیگر متفاوت هستند. برای مثال یک فولاد با کربن بالا خم پذیری کمتری نسبت به آلیاژهای آلومینیوم دارد. برای فلزات معمولا یک حداقل شعاع خمکاری پیشنهادی تعریف ‌‎می‌شود که برای مقادیر بیشتر از آن شعاع ورق ‌‎می‌تواند بدون آسیب تحت خمکاری قرار بگیرد.

ماتریس و سنبهی که برای اجرای خمکاری به کار برده ‌‎می‌شوند تاثیر بسیار زیادی بر روی این عملیات دارند. ماتریس یک قطعه ی توخالی ست که ورق پیش از خمکاری روی آن قرار ‌‎می‌گیرد. ماتریس بسیار سخت و مستحکم است شکل آن نزدیک به فر‌‎می‌ست که ‌‎می‌خواهیم ورق به خود بگیرد. سنبه یک قطعه توپر است که به ورق فشار وارد ‌‎می‌کند. فرم نهایی خم کاری به شکل سنبه و ماتریس بستگی دارد. ماتریس‌‎ها معمولا به گونه ای طراحی ‌‎می‌شوند که برای محدوده ی وسیعی از کارها مورد استفاده قرار بگیرند.

کاربردهای متداول پرس برک

• ساخت وسایل خانگی مانند بدنه ی یخچال، ماشین لباس شویی و ….
• پنل‌‎های اتومبیل
• مبلمان
• محفظه‌‎های فلزی
• کارهای هنری فلزی
• و بسیاری از کاربردهایی که نیاز به شکل دادن ورق‌‎های فلزی در آن‌‎ها وجود دارد.

انواع دستگاه پرس برک

دستگاه های پرس برک انواع گوناگونی دارند و هر کدام از آن ها ویژگی و مشخصات مخصوص به خود را دارا هستند. در ادامه به بررسی انواع دستگاه پرس برک براساس روش انتقال نیرو می پردازیم.

دستگاه پرس برک مکانیکی (Mechanical Press Brake)

در دستگاه پرس برک مکانیکی انتقال نیرو بر اساس چرخ طیار و میل لنگ به رام منتقل می شود. در این روش ایمنی کار بسیار کمتر بوده همچنین فرآیند سقوط و کشش عملا انجام نمی شود. لازم به ذکر است این مدل پرس برک در دنیا کاملا منسوخ شده است و با پیشرفت تکنولوژی پرس های هیدرولیکی جایگزین آن شده اند.
از ویژگی های پرس برک مکانیکی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
⦁ قیمت پرس برک مکانیکی از سایر مدل ها کمتر است.
⦁ دقت کاری این نوع پرس برک در نتیجه نداشتن مرحله کشش، کمتر است.
⦁ قدرت کمتری دارد؛ که سبب می شود که برای فرم دهی ورق های فلزی با ضخامت بیشتر مناسب نباشد.
⦁ سرعت و بازدهی این مدل از سایر مدل های به روز پایین تر است.
⦁ هزینه نگهداری این مدل کمتر است.
⦁ ایمنی کمتری نسبت به دیگر مدل ها دارد.
⦁ سیستم کنترل این نوع ماشین پرس ابتدایی است.

دستگاه پرس برک پنوماتیکی (Pneumatic Press Brake)

نحوه کار پرس برک پنوماتیکی بر اساس فشار هوا بوده و از فشار هوا، جهت انتقال نیرو استفاده می کند. سرعت کار این نوع از ماشین های پرس بسیار بالا است اما برای ورق های فلزی تا 1 میلیمتر مناسب است. پرس های پنوماتیکی از غیر رایج ترین انواع پرس ها هستند. این نوع پرس ها به دلیل ساختار پیچیده ای که دارند به مرور با پرس های الکتریکی جایگزین شده اند.
از ویژگی های پرس برک پنوماتیکی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
⦁ قیمت این مدل از سایر مدل های رایج کمتر است.
⦁ دقت کار در این مدل پایین است زیرا از مرحله کشش برخوردار نیست.
⦁ این مدل در سایزهای کوچک و متوسط تولید می شود و دارای قدرت خمش محدودی است و به همین سبب نمی تواند برای خم کاری و فرم دهی ورق های فلزی ضخیم کاربرد داشته باشد.
⦁ پرس برک پنوماتیکی از هزینه نگهداری بیشتری برخوردار است.
⦁ شرایط آب و هوایی متفاوت مانند رطوبت، می تواند عملکرد این ماشین را مختل کند.
⦁ به دلیل رایج نبودن استفاده از این نوع دستگاه پرس، خدمات پس از فروش آن قابل اتکا نیست.

نحوه کار دستگاه پرس برک

روش کار دستگاه پرس برک (Press Brake)، همان طور که از نام آن مشخص است، براساس وارد آوردن فشار و نیروی زیاد به ورق های فلزی و فولادی است. پرس برک با بستن قطعه کار در بین یک پانچ و قالب منطبق بر هم، خم های از پیش تعیین شده ای را ایجاد می کند. این دستگاه دارای قطعات و قسمت های متفاوتی است که کمک می کنند تا پرس به درستی کار خود را انجام دهد. از مشخص ترین قسمت های دستگاه می توان به فک بالا و پایین، سیستم فرمان، سنبه، ماتریس و بدنه دستگاه اشاره کرد.
مکانیسم عملکرد دستگاه پرس برک به این صورت است که 2 قالب سراسری به رام (فک بالایی) و تخت (فک پایینی) بسته می شوند. ورق فلزی بین دو فک و قالب های از قبل متصل شده قرار می گیرد و با روشن کردن دستگاه، نیروی مورد نیاز به ورق وارد می شود تا شکل و فرم مورد نظر را پیدا کند.