تلعب آلات الدرفلة دورًا حاسمًا في الإنتاج الصناعي، حيث تعمل على ثني الألواح المعدنية لتتخذ الشكل المطلوب. وتُستخدم على نطاق واسع في الصناعات لتشكيل المكونات الهيكلية. كما أنها تقوم بثني القطع المتعددة بشكل موحد وسلس دون الحاجة إلى أي عملية قطع أو لحام.
يُعد قرار استخدام آلة درفلة معينة خطوة استراتيجية في أي عملية تصنيع أو إنتاج. تؤثر آلات الدرفلة بشكل كبير على “جودة المنتج”. كما تُعد سرعة الإنتاج وتكاليف التشغيل من العوامل المهمة أيضًا. وقد يؤدي اختيار آلة غير مناسبة إلى حدوث أعطال متكررة أو إهدار المواد.
ينبغي على مهندسي الإنتاج أو المصنعين اختيار الآلات التي تتوافق مع متطلبات مشاريعهم.
يقدم المحتوى أدناه شرحًا لوظائف آلات الدرفلة. وسيساعد ذلك المصنعين على اختيار المعدات المناسبة لتلبية متطلبات الإنتاج.
ما هي آلة الدرفلة؟
A آلة الدرفلة هي معدات صناعية تُستخدم لثني الصفائح المعدنية. تستخدم هذه الآلات بكرات دوارة لإعطاء أشكال مختلفة دون اللجوء إلى اللحام أو القطع.
يمكن لآلة الدرفلة إنتاج أشكال مختلفة. وقد تشمل هذه الأشكال مقاطع منحنية أو قوسية. وتشمل الأشكال الرئيسية التي تنتجها الآلة الأشكال الأسطوانية والمخروطية. كما تستخدم قطاعات التصنيع آلة الدرفلة لتشكيل الهياكل نصف الدائرية.
تعتمد هذه الأشكال على موضع الأسطوانة. كما يُعد نوع الآلة وخصائص المادة من العوامل الرئيسية التي يجب أخذها في الاعتبار. ويعتمد الشكل النهائي أيضًا على نظام التحكم الرقمي (CNC) أو التحكم اليدوي من قبل المشغل.
الوظيفة الأساسية لآلة الدرفلة:
يضمن التشغيل الأساسي لآلة الدرفلة تشوهًا سلسًا للمادة. ويحمي أداءها المادة من التشقق والانكسار.
تتضمن عملية عملها عدة خطوات:
- أولاً، تُوضع الألواح المعدنية بين البكرات.
- بعد ذلك، تقوم البكرات الدوارة بالضغط على الألواح المعدنية، مما يتيح ثنيها.
- تعمل هذه الأسطوانات على ثني الألواح لتتخذ الانحناء المطلوب بعد عدة دورات.
أنواع آلات الدرفلة:
هناك مجموعة متنوعة من آلات الدرفلة ذات السعات التشغيلية المختلفة. وتُصمم آلات الدرفلة وفقًا لمتطلبات الإنتاج. وقد ينشأ خطر عدم اتساق جودة الأجزاء المدرفلة النهائية نتيجة للاختيار غير الملائم.
فيما يلي أنواع مختلفة من آلات الدرفلة مع وظائفها:
آلة الدرفلة ذات الأسطوانات الأربعة:
- هذه الآلة أكثر تطوراً وتتميز بنظام خاص بها.
- يتألف هيكلها من أسطوانة علوية واحدة، وأسطوانة سفلية واحدة، وأسطوانتين جانبيتين.
- تتمثل الوظيفة الأساسية لهذه الآلة في إجراء عمليات الثني والثني المسبق في ترتيب واحد. وهي تعمل بشكل مستمر دون الحاجة إلى إزالة الألواح.
- تشمل قدرات التشكيل التي تتمتع بها الآلة الأسطوانات والأقماع والمنحنيات عالية الدقة.
- من بين التطبيقات الرئيسية لهذه الآلة معدات قطاع النفط والغاز. تُستخدم الآلات ذات الأسطوانات الأربعة لتشكيل الخزانات وأوعية الضغط ذات القطر الكبير. وتُستخدم هذه الآلات على نطاق واسع في صناعات التصنيع الثقيل. التطبيقات:
- تتمثل الميزة الرئيسية لهذه الآلة في دقة الثني العالية التي تتمتع بها. ولا تعتمد هذه الآلة بشكل كبير على المشغل. كما أن أطرافها المسطحة تتطلب معالجة أقل، مما يؤدي إلى تسريع عملية الإنتاج.
آلة الدرفلة ذات الثلاث أسطوانات:
- يتألف هيكل هذه الآلة من أسطوانة علوية واحدة وأسطوانتين سفليتين.
- تتمثل الوظيفة الأساسية لهذه الآلة في ثني الصفائح المعدنية لتتخذ شكلاً أسطوانيًا.
- هذه الآلة مناسبة لتشكيل الأسطوانات أو الأغلفة ذات القطر الكبير.
- ومن بين تطبيقاتها أعمال التصنيع الخفيفة. كما تُستخدم آلة الدرفلة ذات الثلاث أسطوانات في تصنيع قنوات التهوية والخزانات الصغيرة.
- يمكن لهذه الآلة ثني الصفائح المعدنية لتشكيل منحنى ذي نصف قطر كبير. وهي غير مناسبة للثني الحاد.
- يتطلب استخدام هذه الآلة ذات الأسطوانات الثلاثة مهارات يدوية. ولا توجد حاجة إلى عملية ثني مسبق أوتوماتيكية في الطرز البسيطة.
- تتميز هذه الآلة بدقة أقل مقارنة بالآلات المتطورة.
آلة درفلة الأقماع:
- صُممت هذه الآلة خصيصًا للأشكال المخروطية. وتجعلها ميزة الثني المتناقص خيارًا شائعًا في مختلف القطاعات الصناعية.
- يمكن لآلات درفلة الأقماع إنتاج أشكال مثل الأقماع والأسطوانات المدببة.
- تُستخدم هذه الآلات على نطاق واسع في المداخن والقواديس والقمع الصناعي. كما تُستخدم هذه الآلات في أنظمة مجاري الهواء الخاصة.
آلة الدرفلة من النوع الهرمي:
- يتألف هيكلها من أسطوانة علوية واحدة وأسطوانتين جانبيتين، وجميعها مثبتة في مواقعها.
- تتمثل الوظيفة الأساسية لهذه الآلة في ثني الألواح بالطريقة التقليدية.
- يمكن لهذه الآلات إنتاج أشكال مثل الأسطوانات والمنحنيات الجزئية.
- تُستخدم هذه الآلة بشكل أساسي في ورش تصنيع الفولاذ الإنشائي. وتُستخدم هذه الآلات على نطاق واسع في أعمال التصنيع المتوسطة الحجم.
- نظرًا لمحدودية مرونة هذه الآلة، يتطلب العمل إجراء المزيد من التعديلات. وقد أدى ذلك إلى تباطؤ وتيرة الإنتاج.
آلة الدرفلة بالتحكم الرقمي (CNC):
- تعد آلات الدرفلة التي تعمل بنظام التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) أكثر أنواع آلات الدرفلة تطوراً.
يعتمد تشغيل هذه الآلة على البرمجة الحاسوبية. - لا يقوم المشغل بضبط الأسطوانة يدويًّا. يتم التحكم في السرعة تلقائيًّا بواسطة برنامج حاسوبي. كما يقوم البرنامج بضبط الضغط أيضًا.
- الميزة الرئيسية لاستخدام هذه الآلة هي أنها توفر أشكالاً دقيقة. ذلك أن الإجراءات اليدوية قد تؤدي إلى حدوث بعض الأخطاء. أما التموضع الآلي فيمكنه تكرار الشكل نفسه بدقة.
- يمكن لهذه الآلة إنتاج منحنيات معقدة.
- الاستخدام الواسع النطاق لآلات التحكم الرقمي (CNC) في صناعات الإنتاج الضخم. وتستخدم مكونات صناعة الطيران ومصانع التصنيع الآلية هذه الآلات في عمليات التصنيع عالية الدقة.
- تُعد آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) هي الأنسب للإنتاج بكميات كبيرة.
متطلبات استخدام آلات الدرفلة:
تُستخدم آلات الدرفلة في تطبيقات صناعية متنوعة. وينبغي لمهندسي الإنتاج التركيز على الغرض الذي اختاروا الآلة من أجله. فهي مصممة لأداء مهام محددة.
والسؤال الصعب هو: كيف وأين يستخدم المصنعون هذه الآلات في عملية الإنتاج؟.
- هناك حاجة إلى فهم نوع العمل المطلوب. توفر آلات الدرفلة هذه مخرجات متنوعة وفقًا للمهام المختلفة، سواء كانت تُستخدم لثني الألواح أو الأغلفة. كما تشمل مهامها النموذجية تشكيل الأقماع وإنتاج الألواح المنحنية.
- على سبيل المثال، إذا كان المصنعون يفكرون في ورشة صغيرة، فإن آلة ذات 3 أسطوانات ستكون الأنسب لها. أما إذا كانوا يفكرون في مصنع صناعي، فإن آلة ذات 4 أسطوانات أو آلة تعمل بنظام التحكم الرقمي (CNC) ستكون الأنسب له.
- أحد العوامل الرئيسية المثيرة للقلق هو تحديد الشكل المطلوب. لا توجد نتائج دقيقة لجميع الآلات بالنسبة لجميع الأشكال. تُستخدم آلات الدرفلة هذه لإنتاج أشكال مثل الأسطوانات والأقماع. كما تُستخدم أيضًا لتصنيع أشكال صناعية حسب الطلب. وتشمل أشكال الخدمات التي تقدمها هذه الآلات أيضًا المنحنيات الجزئية أو الأقواس.
كيفية اختيار آلة الدرفلة المناسبة؟
ينبغي مراعاة النقاط التالية قبل اختيار آلة الدرفلة المناسبة.
متطلبات المنتج:
أولاً، يجب تحديد متطلبات المنتج. ينبغي على الشركات المصنعة أن تبدأ بالمنتج النهائي. وعليها التركيز على نطاق القطر المطلوب وحجم الإنتاج قبل اختيار آلة الدرفلة.
قد تتضمن هذه المنتجات خزانًا أسطوانيًّا أو وعاءً ضغطيًّا. كما تُستخدم آلات الدرفلة لإنتاج أشكال مثل الهياكل المخروطية والمقاطع الإنشائية المنحنية. وتشمل منتجاتهما المشتركة الأنابيب والأغلفة. ويتطلب كل من هذه المنتجات نوعًا مختلفًا من الآلات وطريقة درفلة مختلفة.
نوع المادة وقوتها:
قبل اختيار آلة الدرفلة، من الضروري تحديد المادة المراد درفلتها. فالمواد المختلفة تتطلب طرق درفلة مختلفة. ولا يكفي تحديد نوع المادة فحسب؛ بل إن ليونة المادة وسماكتها واللمسة النهائية المطلوبة تعد عوامل رئيسية.
- تُعد آلة تصنيع الألواح ذات الثلاث أسطوانات هي الأنسب للألواح متوسطة السُمك الفولاذ الكربوني.
- متوسط إلى سميك غير قابل للصدأ الفولاذ يتطلب ذلك آلة درفلة الصفائح ذات 4 أسطوانات. أما آلة الدرفلة ذات 3 أسطوانات فهي مناسبة للصفائح ذات السماكة الخفيفة إلى المتوسطة.
- رقيق إلى متوسط الألومنيوم أوراق تتطلب آلة درفلة الألواح ذات 3 أسطوانات. وللحصول على جودة عالية الألومنيوم وسبائكه بالنسبة لهذا العمل، فإن آلة الدرفلة ذات الأسطوانات الأربعة هي الأنسب.
- تُعد آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) هي الأفضل لتصنيع الأشكال المعقدة والإنتاج الضخم.
حجم الإنتاج:
يؤثر حجم الإنتاج على اختيار الآلات.
- تُعد آلات الدرفلة التي تعمل بتقنية التحكم الرقمي (CNC) الخيار المثالي للإنتاج بكميات كبيرة.
- تُعد آلات الدرفلة ذات الثلاث أسطوانات مناسبة للإنتاج بكميات صغيرة.
- تُعد الآلات الهيدروليكية ذات الأسطوانات الأربعة هي الأنسب للإنتاج بكميات متوسطة.
الصيانة والدعم:
قبل اختيار آلة الدرفلة المناسبة، ينبغي على الشركات المصنعة أن تراعي مسألة الدعم على المدى الطويل.
ينبغي عليهم أولاً التحقق من توفر قطع الغيار الخاصة بالآلة. كما يجب أن تكون الخدمات الفنية ودعم التركيب في متناول اليد بسهولة. ويُعد وقت الاستجابة أحد الاعتبارات الرئيسية أيضًا.
متطلبات الدقة:
هناك حاجة إلى مستويات دقة مختلفة في مختلف القطاعات.
- تتطلب أوعية الضغط دقة عالية. كما تتطلب خزانات تخزين المواد الكيميائية وقطع غيار صناعة الطيران أشكالاً عالية الدقة.
- يمكن تنفيذ أعمال الفولاذ الإنشائي بدرجة دقة أقل. كما أن التصنيع العام لا يتطلب دقة عالية.
- ولتحقيق دقة أعلى، تُعد آلات الدرفلة التي تعمل بنظام التحكم الرقمي (CNC) أو آلات الدرفلة ذات الأسطوانات الأربعة خيارًا جيدًا.
متطلبات الثني المسبق:
يُعد الانحناء المسبق ضروريًا للتخلص من الأطراف المسطحة للصفائح. قبل اختيار الآلة، ركز على النوع المناسب للانحناء المسبق لأوعية الضغط.
- تستوفي الآلات ذات الثلاث أسطوانات متطلبات الثني المسبق المحدودة.
- تستوفي الآلات ذات الأربع أسطوانات متطلبات الثني المسبق الفعال.
جودة تصنيع الجهاز:
لاختيار آلة الدرفلة المناسبة، يجب التحقق من سماكة الإطار وصلابة الأسطوانات. كما تُعد الصلابة الهيكلية أحد العوامل الرئيسية التي يجب التركيز عليها.
مستوى الأتمتة:
كما يجب التحقق من مستوى الأتمتة قبل اختيار آلة الدرفلة. تتميز الآلات الحديثة بنظام التحكم باستخدام الحاسب الآلي (CNC) وشاشة عرض رقمية. كما يُعد التموضع التلقائي من مزايا استخدام آلات الدرفلة الحديثة. لذا، اختر الآلة التي تتمتع بمستوى عالٍ من الأتمتة، لأن الأتمتة تزيد من الاتساق وتقلل من الأخطاء إلى أدنى حد.
الأخطاء الشائعة في عملية الاختيار:
- تجاهل قوة المواد عند اختيار آلة الدرفلة.
- لا تقلل من أهمية متطلبات سماكة المواد.
- لا توجد معرفة بأنواع آلات الدرفلة.
- من الأخطاء الأخرى التي قد يرتكبها المصنع إهمال دعم الخدمات.