پرس بریک چیست؟ کاربرد و مزایای آن

پرس برک یک دستگاه فرمینگ یا خم کن در بین دستگاه ها و ماشین آلات فرمینگ به شمار می آید که کارایی آن به صورت هیدرولیکی می باشد. این دستگاه ها در فرم دهی ورق های فلزی عمل کرده و نقش مهمی را در کیفیت نهایی، راندمان و پردازش محصول ایفا می کنند. به طور معمول دستگاه های پرس برک شامل تجهیزاتی مانند قاب، بلوک کشویی، سیستم هیدرولیک، قفسه بارگیری از جلو، گیج عقب، سیستم الکتریکی، قالب و ... هستند.

فشار رو به پایین نیز به شکل عمودی توسط دو سیلندر هیدرولیکی موازی تشکیل شده تا سبب ایجاد خم هایی بر روی شیت شود. از سوی دیگر کنترل شدن عملکرد همزمان فرآیند خمش و موقعیت سیلندر هیدرولیک توسط سیستم کنترل هیدرولیک که هسته دستگاه می باشد، انجام می گیرد.

دستگاه های پرس برک مزیت های مختلفی نیز داشته و از این رو در صنایع گوناگونی به کار برده می شوند. از جمله این صنایع می توان به صنعت برق در تولید آن، نفت و گاز، مواد شیمیایی، نساجی، ساخت کاغذ، خودروسازی، کانتینرسازی، بشکه سازی و ساخت محصولات شیروانی یا فرمینگ اشاره داشت.

اجزای دستگاه پرس برک

به صورت کلی دستگاه پرس برک انواع مختلفی دارد که هر کدام تجهیزات مربوط به خود را دارا می باشند، اما قسمت های اصلی این دستگاه ها شامل اجزای زیر می باشند:

• ساختار یا استراکچر: این قسمت وظیفه ساپورت کردن قطعات متحرک ماشین را داشته و شکلی شبیه به حرف انگلیسی C دارد.
• کنترل: این بخش خود شامل دو نوع گرافیکی و پارامتریک می باشد و روش کار آن به طوری است که به وسیله انکودر و کامپیوتر در داخل مانیتور و مطابق با موقعیت دقیق، دستورات داده شده به آن را بر روی موتور و سپس قطعات پیاده سازی می کند. به این صورت خمش با بالاترین دقت بر اساس اندازه های داده شده صورت می گیرد.
• سیلندر هیدرولیک: این بخش باید موقعیت حرکت کردن بالا دستگاه یا هد آن را مشخص نماید. نام دیگر آن نیز پیستون بوده و سبب حرکت سنبه یا همان بالای دستگاه خواهد شد. نحوه جا به جایی آن نیز به وسیله دو پیستون در محورهای Y1 و Y2 انجام می شود.
• قرار عقب: این جزء نیز موقعیت اصلی قطعه را برای خمش مشخص کرده و دارای یک سری محور بوده که توسط دستگاه کنترل برنامه ریزی می گردند.
• پرتو بالایی: یکی از بخش های اصلی دستگاه پرس برک که متحرک بوده و توسط سیلندرها یا پستون ها حرکت می کند پرتو بالایی یا Upper Beam نامیده می شود.
• میز دستگاه : بر روی این میز ماتریس قرار دارد.
• استروک (Stroke): بیشترین میزان حرکت دستگاه پرس برک بر روی محو y یا طولی قطعه توسط این قسمت نمایش داده می شود. این قسمت به خصوص اگر سنبه ها ارتفاع زیادی داشته باشند، حائز اهمیت است.
• محورها: دستگاه های پرس برک انواع مختلفی دارند؛ از این رو هر کدام دارای چند محور می باشند. با این وجود رایج ترین نوع دستگاه همراه با 6 محور (Y1,Y2,X,R,Z1,Z2) می باشد. مشخص کردن اندازه دقیق در هر کدام از این محور ها کمک بزرگی به دقت فرآیند خمکاری می کند؛ زیرا اختلاف حتی در حد 05/0 میلیمتری تغییرات زیادی را در زاویه محورها با یک دیگر به وجود می آورد. صفر کردن موقعیت ها و یک راستا بودن محور ها با بررسی موقعیت پیستون بسیار حائز اهمیت است.
• قسمت میانی کلمپ: این قسمت قادر به تحمل وزن 100 تن بر متر بوده و در هر متر 5 عدد از آن نیاز می باشد. در سیستم ابزار گیر قسمت میانی به پرتو بالایی متصل می شود.

مشخصات دستگاه پرس برک

دستگاه های پرس برک آن هم از نوع هیدرولیک دارای مشخصات فراوانی هستند که از جمله آن ها می توان به سرعت بالای فرآیند تولید، کشش کم، مدیریت برنامه های مختلف، تحمل بارها و وزن های سنگین، ایجاد فشارهای بالا در صورت نیاز و در نهایت کاربرد در صنایع مختلف آن هم به صورت گسترده اشاره کرد. جالب است بدانید دستگاه های پرس برک هیدرولیک به تدریج جایگزینی برای دستگاه های CNC آن هم در ساخت هواپیما به شمار می آیند. با این وجود سایر ویژگی های این دستگاه ها شامل موارد زیر می باشد:

• داشتن یک سیستم کنترل عددی CNC برای تنظیم و کنترل دقیق
• قابلیت پیاده سازی  قابلیت ثبت برنامه‌ های متفاوت برای خم کردن ورق‌های مختلف
• ساختار قوی و پایدار برای صدور فشار بالا به ورق ‌های فلزی
• امنیت بالا برای کاربر با استفاده از سیستم‌ های ایمنی هوشمند
• سرعت تولید بالا
• دارای انواع ابزار و ماتریس‌ های مختلف در جهت فرم دهی ورق های گالوانیزه، روغنی و ... با ضخامت های مختلف در شکل های U-Shape، V-Shape و ...
• کاربرد در صنایع متفاوت مانند کانتینر سازی، قطعات خودرو، ساخت سازه ها قابلیت کاربرد در صنایع متنوع از جمله خودروسازی، ساخت سازه‌ های فلزی، ساخت قطعات الکترونیکی و...

فرآیند کارکردن دستگاه پرس برک

مواد و تجهیزاتی که در ساخت سیستم دستگاه پرس برک مورد استفاده قرار می گیرند، بسته به کاربرد نهایی دستگاه متفاوت انتخاب می شوند، اما ماده اولیه تمامی آن ها اسلب فولادی یا تختال می باشد که سبب تولید قطعات فولادی، آلومینیومی، چدنی و برنزی خواهد شد. این مواد نیز در کارخانجات مختلف کشور به همراه سایر قطعات فولادی و آلومینیومی تولید می شوند که یکی از برترین آن ها شرکت فولاد مبارکه اصفهان می باشد.از این رو سازندگان دستگاه پرس بریک همواره به دنبال خرید و استعلام دقیقی از قیمت تختال فولاد مبارکه هستند؛ زیرا با خرید این مواد یا محصولات حاصل از آن با کیفیت و قیمت مناسب، دستگاه های پرس بریک نیز کاربری لازم را به مصرف کننده خواهند داد و همچنین هزینه تولید آن ها کاهش خواهد یافت

البته بهتر است بدانید این مواد بیشتر در مواردی که نیاز به ساخت پرس برک هیدرولیک با ترمز فشاری سنگین می باشد، مناسب هستند. پیستون های هیدرولیکی که از جنس موادی مانند چدن و برنز ساخته می شوند نیز اندازه های مختلف داشته و برای انواع دستگاه پرس برک به کار می روند. پمپ های هیدرولیک نیز که انواع گوناگونی دارند در ساخت پرس برک به کار برده می شوند. انواع رایج آن ها نیز شامل مدل های چرخشی، پیچی، پره ای دوار و شیر دوار هستند.

با این وجود برای بررسی نحوه کار کردن دستگاه های پرس برک باید گفت این دستگاه ها دارای دو بخش ثابت و متحرک با نام های ماتریس و سنبه هستند. روش کار آن ها نیز به صورتی است که ابتدا ورق فلزی یا قطعه مورد نظر بر روی ماتریس یعنی همان بخش ثابت قرار می گیرد تا با استفاده از گیره ها یا صفحات سنگین فرمینگ محکم نگه داشته شود.

سپس بر اساس برنامه هایی که به موتور دستگاه توسط مانیتور داده می شود، فشار بر صفحات و پانچ به طور جداگانه کنترل و تنظیم شده تا پس از اعمال فشار از بالا، خمکاری ورق فلزی صورت گیرد. دقت داشته باشید میزان فشاری که بر روی قسمت پانچ وارد می شود باید با دقت و کنترل بالایی انجام گیرد؛ زیرا تعیین کننده زاویه خمش قطعه می باشد.

انواع دستگاه پرس برک

دستگاه های پرس برک دارای انواع مختلفی هستند. هر کدام از انواع پرس برک هایی که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم، از نظر سرعت، دقت و قدرت با یک دیگر تفاوت داشته و همین موضوع سبب تمایز آن ها از یک دیگر شده است. با این وجود تقسیم بندی دستگاه های پرس برک از نظر نیروی خمش و عملیات می باشد. از این رو در ادامه به بررسی این تجهیزات مهم برای فرآیند خمکاری پرداخته ایم:

انواع دستگاه پرس برک بر اساس نیروی خمش

ساختار این دستگاه ها به طوری است که میزان نیرویی که به محرک های دستگاه وارد می شود، تعیین کننده نیروی خمش و زاویه نهایی قطعه می باشد. دستگاه های پرس برک خمشی به سه دسته اصلی تقسیم بندی می شوند که در ادامه به شرح اختصاری هر کدام پرداخته ایم:

پرس برک هیدرولیکی

همان طور که از نام این محصول پیداست، نیروی مورد نیاز جهت خمش قطعه در دستگاه پرس برک از این نوع با هیدرولیک تأمین می گردد. همچنین بهتر است بدانید نیروی زیادی برای خمش ورق های فلزی در این دستگاه ها وجود دارد.

پرس برک پنوماتیکی

پرس برک از نوع پنوماتیکی در ابعاد متوسط و بیشتر کوچک تولید شده و می توان گفت قدرت آن به نسبت پرس برک های هیدرولیکی کمتر است. با این وجود سرعت بسیار بالایی را به خود اختصاص می دهند.

پرس برک مکانیکی

نوع مکانیکی نیز در نهایت قدرت و استحکام کمتری را در مقایسه با پرس برک های هیدرولیکی داشته و همین موضوع سبب شده تا برای خمکاری ورق های فلزی و فولادی ضخیم بار مورد استفاده قرار نگیرد.

انواع دستگاه پرس برک بر اساس عملیات

به طور معمول دستگاه های پرس برک بر اساس عملیات نیز به سه دسته تقسیم بندی می شوند، اما بهتر است بدانید بیشتر برای مصارفی به کار می روند که تولید انبوه و تنظیم با دقت تر ابعاد و زاویه خمش مد نظر باشد. در ادامه به بررسی مختصر هر مدل پرداخته ایم:

پرس برک دستی

این دستگاه با نام برک خم نیز شناخته می شود و روش کار آن به صورت دستی و معمولی می باشد. به طور معمول پرس برک در نوع دستی بیشتر با نیروی انسانی و فشار وارده از سمت او، زاویه و ابعاد خمش را در هر برش تنظیم می کند. بیشترین کاربرد این دستگاه ها نیز برای تولید انبوه می باشد.

پرس برک هیدرولیک  PLC

پرس برک های هیدرولیک در مدل plc نیز دارای دو سیلندر هیدرولیک بوده که سبب تنظیم و کنترل با دقت تری در فرآیند خواهند شد. حرکات بالا یا پایین نیز بر مبنای طبقه بندی این دستگاه ها قرار می گیرند.

پرس برک  CNC

و در نهایت می توان به دقیق ترین و مدرن ترین دستگاه پرس برک اشاره داشت که به وسیله فناوری کامپیوتری دقت و کارایی بالایی دارد. از این رو برای استفاده از آن باید مقادیر دقیق پارامترهای اصلی از جمله زاویه خمش، ضخامت ورق، عرض و درجه خم توسط افراد متخصص در این زمینه وارد دستگاه شود. خمکاری های سفارشی به وسیله دستگاه پرس برک cnc قابل تولید هستند.

برای اطلاع از قیمت ورق برشی به دسته بندی مربوطه مراجعه نمائید.

کاربرد پرس برک

همان طور که اشاره شد، دستگاه های پرس برک به تدریج یکی از بهترین جایگزین ها برای سایر دستگاه های خمکاری به شمار می آیند. این دستگاه ها انواع مختلفی داشته که کاربرد هر کدام با دیگری متفاوت است. با این وجود به صورت کلی برای ساخت قطعات مربعی، مستطیلی، گرد، منحنی، پیچیده، قالب ها و ... مورد استفاده قرار می گیرند؛ زیرا دارای مزیت ها و انواع مختلفی هستند که برای انواع کاربری ها مناسب است. در ادامه به بررسی سایر کاربردهای این دستگاه ها پرداخته ایم:

• تولید لوازم خانگی و قطعات آن، از جمله برای مونتاژ یخچال، فریزر، لباسشویی و ...
• پنل های اتومبیل
• محفظه های فلزی
• پانچ های v شکل
• تجهیزات هنری و تزئینی
• تولید تجهیزات و قطعات خودروها، پنل های درب خودرو، شاسی، بدنه و ...
• تولید قطعات ساختمانی که در سازه به کار می روند مانند درب و پنجره های فلزی، پل ها، ساندویچ پانل، انواع سقف های شیروانی طرح سفال و ...
• ساخت قطعات الکترونیکی
• ساخت تجهیزات صنعت هوافضا
• ساخت لوازم خانگی و قطعات آن مانند یخچال، لباسشویی و …
• ساخت تجهیزات نظامی و دفاعی

مزایای دستگاه پرس برک

به صورت کلی یکی از مهم ترین مزیت های دستگاه های پرس برک به شکل دهی و فرم دادن انواع ورق های فلزی برمی گردد که شکل های مختلفی برای آن ها در نظر گرفته می شود. از جمله این فرم ها می توان به u، v و باکس اشاره داشت. از سوی دیگر ورق های فولادی و غیر فولادی همگی در آلیاژها و بازه ضخامتی متنوعی تولید می شوند؛ از این رو خمکاری آن ها با استفاده از دستگاه پرس برک با هر ضخامتی امکان پذیر است.

همچنین از دیگر مهم ترین مزیت های این تجهیزات می توان به دقت و کنترل بالا با استفاده از سیستم کنترل عددی cnc اشاره داشت. قابلیت کار و انجام فرآیند در تناژهای بالا به همراه امنیت بالا برای کاربران با استفاده از سیستم های هوشمند نیز از دیگر مزایای به کارگیری دستگاه های پرس برک می باشند.

برای اطلاع از قیمت ورق روغنی فولاد مبارکه به دسته بندی مربوطه مراجعه نمائید.

نکات مهم حین استفاده از دستگاه پرس برک

طراحی این دستگاه ها نیز بر اساس اصل متقابل می باشد؛ به طوری که در زمان فشار آوردن دو پیستون بر روی یک دیگر، فشاری که بر روی محصول نیز عمل می کند، برابر با نیروی فشاری هر پیستون به صورت جداگانه می شود.

در نهایت نیز می توان گفت نحوه کار دستگاه پرس برک به وسیله دو سیلندر می باشد که یکی از آن ها سبب چرخش شفت شده و دیگری بر روی دیسک ثابتی که قابلیت چرخش دارد، فشار وارد می کند. برای تأمین نیروی چرخشی نیز یک موتور به کار گرفته شده و یک سرور ولتاژ سبب ایجاد جریان الکتریکی برای آن خواهد شد. از این رو پیشنهاد می شود نکات زیر را در زمان استفاده از دستگاه های پرس برک در نظر بگیرید:

• جنس، آلیاژ و ابعاد فلز مورد نظر برای انجام عملیات باید کاملاً شناخته شده باشند.
• حداقل شعاع خمکاری برای انجام فرآیند باید در نظر گرفته شود تا مشکلی در زمان افزایش ابعاد پیش نیاید.
• دقت در تنظیم ماتریس و سنباده از اهمیت بسیاری در زمان استفاده و اجرای فرآیند برخوردار است.
• همچنین ماتریس باید جنس محکم و سختی داشته باشد.

جمع بندی

در نهایت باید گفت دستگاه های پرس برک در جهت فرم دهی انواع قطعات فلزی و سایر جنس ها به کار برده می شوند. این دستگاه ها شامل بدنه، ستون، قاب و اجزای دیگر هستند که به وسیله موتور اصلی سبب ایجاد فشار بر روی قطعه و فرم گیری آن خواهند شد.

در حال حاضر دستگاه های پرس برک شامل دو نوع مکانیکی و هیدرولیکی هستند که تقسیم بندی آن ها از نظر عملیات و خمش می باشد. از این رو نوع هیدرولیکی از محبوبیت و کاربرد بیشتری برخوردار است؛ زیرا برای ورق های فلزی، پرسکاری، سوراخ کردن و پانچ آن ها فرآیند راحت تری دارد. پرس برک های مکانیکی قیمت بالاتری داشته و طبیعتاً تجهیزات به دست آمده از آن ها نیز توجیه اقتصادی ندارند.