ما هي عملية الطرق؟
تم تعريف عملية الطرق على أنها عملية تشكيل لدن للمعدن عن طريق قوى ضاغطة موقعية، تنتج باستعمال مكابس أو مكائن طرق، تتم بمساعدة مجموعة متنوعة من القوالب والمعدات (dies، tools)، يستخدم الطرق بشكل كبير لإنتاج أجزاء المركبات ومحركاتها تلك التي تتعرض لجهود قوية مثل عمود الحدبات وذراع التوصيل وغيرها.
يتم العمل على استخدام المشكلات (punches) والقوالب لتصنيع الأجزاء المطروقة، مثلا المكبس يقوم بتسليط قوة تدفع المشكّل مع المعدن أو خلال القالب، ثم يشد المشكّل إلى ذراع المكبس الذي يتحرك باتجاه الأعلى والأسفل، يكون القالب ثابتاً، حيث يثبت بقاعدة المكبس، وفي العادة تكون قوالب الطرق الناتجة مكلفة وغالية الثمن لهذا السبب فإن هذه العملية تكون اقتصادية لإنتاج عالي الكمية فقط.
كيفية تشكيل وصناعة المعدن:
تتم صناعة معدات وقوالب عملية الطرق عن طريق معامل صناعة القوالب وفي مكائن تشغيل ذات دقة عالية، ويستخدم الفولاذ السبائكي لصناعة هذه المعدات ويتم تصليدها من خلال المعاملات الحرارية، ومن خصائص عملية الطرق العامة أنه ينتج أجزاء معقدة.
كما أنه من الممكن التحكم في جريان المعدن والتركيب الحبيبي خلال عملية الطرق، لذلك يتم استخدام عملية الطرق لإنتاج منتجات قوية ومتينة تستخدم في تطبيقات حرجة، (مثل عجلات الهبوط للطائرات أو أعمدة المحركات النفاثة والأقراص للمحركات)، يمكن تطبيق عملية الطرق عليه لتشكيل المعادن في كلا الحالتين الساخنة والباردة.
عمليات الطرق الأساسية:
ولعملية الطرق عدة عمليات أساسية (طرق القالب المفتوح، طرق القالب المغلق)، يُعد طرق القالب المفتوح نوع من أنواع الطرق الساخن، حيث يتم العمل على تسخين المعدق قبل البدء بعملية الطرق لدرجة حرارة ملائمة، يتم الطرق بين قالبين مستقيمين، بحيث يكون الثابت العلوي مثبت إلى الذراع المتحرك للمطرقة (مطرقة هوائية أو بخارية) والجزء السفلي يكون مثبت للقاعدة.
ثم يتم تشويه قطعة المنتج وتشكلها عن طريق صدمات من المطرقة بين كل طرقتين، كما يستمر بتدوير القطعة المشكلة بهدف الحصول على تشوية منتظم، فمن اللازم أن يكون التشويه صحيح وناجح؛ من أجل التأكد من أن التشوه اللدن قد وصل إلى مركز المعدن، وإلا فإن خواص المعدن ستكون مختلفة بين الخارج والداخل فينتج هناك تشوه لدن عند السطح، في حين أن قلب القطعة يكون محتفظاً بطبيعة المسبوكة (بلورات شجيرة خشنة)، ومن المحتمل أن يمتلك سطح القالب على تجاويف لإنتاج أشكال بسيطة.
وهذه العملية (طرق القالب المفتوح) تعتبر من أسهل عمليات الطرق وتشبه طريقة الحدادين في تشكيل المعدن، حيث تتم من خلال المطرقة وفي العادة لا يتم استخدام المكابس هنا. إن عملية طرق القالب المفتوح لا تُظهر شكل المنتج (وذلك لأن القوالب مستقيمة) لذلك الحجم، كما أن شكل المنتج يعتمد على إمكانية المشغل في استخدام القوالب المستقيمة، وهذا يعني أن خبرة المشغل تملك دوراً مهماً خلال هذه العملية.
إن تشكيل المعدن خلال هذه العملية يكون بطيء والمعدات المستخدمة غير مكلفة، كما أن الدقة والإنهاء السطحي غير جيدين، فمن الممكن استخدام معدات خاصة وقوالب بأشكال بسيطة لتكوين مقاطع أو صناعة ثقوب أو أجزاء مقطعة، حيث تعتبر هذه الطريقة خطوة بدائية لتجهيز المعدن بشكل ملائم لعمليات أخرى (مثل طرق القالب المغلق)، كما أن هذه الطريقة تلاءم الأجزاء الكبيرة ذات الأشكال البسيطة مع حجم منخفض من الإنتاج.
والعملية الثانية من عمليات طرق المعدن هي طرق القالب المغلق، فخلال هذه العملية يتشكل المعدن ويأخذ شكل تجويف القالب في حال تم طرقه بين نصفي القالب، حيث يتم وضع المعدن المسخن في تجويف النصف السفلي من القالب ثم يتم صدم المعدن مرة أو أكثر بواسطة النصف العلوي، إذ أن هذا الطرق يُلزم المعدن على الجريان لملئ تجويف القالب بشكل تام.
وخلال عملية الطرق هذه فإن قسم من المعدن (المعدن الفائض) سيجري باتجاه الخارج؛ لينتج طبقة رقيقة تسمى زائدة (فلاش) في قنوات حول التجويف، وبما أن الفلاش الناتج يكون ذو سمك رقيق فهو يبرد بشكل سريع، مما يجعل قوى الاحتكاك تمنع المعدن الساخن في التجويف من الخروج خارج القالب، أي أن قوى الضغط المرتفعة تتسبب في ملئ المعدن داخل تجويف القالب.
كما أن وجود الفلاش يؤثر على حجم المعدن المطلوب لملئ تجويف القالب (لا يلزم عمل حسابات دقيقة لحجم المعدن المطلوب)، عندما تنتهي عملية الطرق يتم قطع الفلاش عن طريق قوالب التشذيب (trimming)؛ وذلك بسبب محدودية مطيلية المعدن المطروق، كما أنه لا يمكن تكوين الأجزاء المعقدة من خلال تجويف واحد، لذلك يتم استخدام القوالب التي تحتوي على عدة تجاويف.
