ورق سیاه فابریک یکی از انواع ورق‌های فولادی پرمصرف در تولید محصولات فلزی مختلف است که به دلیل ویژگی‌های خاص و منحصر به فردی که دارد، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آنجایی که این نوع ورق سیاه در کنار انواع ورق برش خورده، جزو مدل‌های پرطرفدار در صنایع گوناگون محسوب می‌شود، بهتر است با ویژگی‌های دقیق آن و مزایا و معایبی که در مقایسه با ورق‌های برش خورده دارد، به خوبی آشنا باشید تا بتوانید دقیقا همان محصولی را که کاملا با نیاز شما مطابقت دارد، انتخاب کنید. در ادامه، علاوه بر این موارد، با انواع ورق سیاه فابریک، کاربردهای این ورق فولادی و نحوه تولید آن نیز آشنا خواهید شد.
ورق سیاه فابریک چیست؟
ورق فابریک به زبان ساده، نوعی ورق از جنس فولاد است که تنها یک بار و به طور مستقیم از خط تولید نورد گرم به اندازه استاندارد برش داده می‌شود. در فرایند نورد گرم، شمش‌هایی از جنس گریدهای مختلف فولاد که برای ساخت ورق سیاه مناسب باشند، در دمای بالا (حدود ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد) گرم شده و از میان غلطک‌های مختلفی عبور داده می‌شود تا به ضخامت مورد نظر برسد.
ورق فابریک، همان ورق سیاه تولید شده در این فرایند است که بعد از پایان فرآیند نورد، به طول‌های استاندارد (معمولاً ۶ متر) برش می‌خورد و به طور مستقیم آماده ارسال به بازار می‌شود. لبه‌های ورق فابریک کاملاً صاف، یکنواخت و بدون پلیسه است و دقیق‌ترین ابعاد و ضخامت را دارد. از این رو، از کیفیت بالاتری نسبت به سایر ورق‌ها بهره مند است.
پیش از این که به سراغ مطالعه ویژگی‌های ورق فابریک بروید، پیشنهاد می‌شود که برای آشنایی بیشتر با انواع ورق‌های فولادی و ویژگی‌های این نوع ورق فلزی، سری به مقاله ورق فولادی چیست بزنید و اطلاعات بیشتری از این ورق‌های پرکاربرد در صنایع مختلف، بدست آورید.
ویژگی ها و مشخصات ورق سیاه فابریک
ورق فابریک به دلیل کاربردهای متنوعی کع در صنایع مختلف دارد، با طیف وسیعی از گریدهای فولاد و همچنین مشخصات و ابعاد گوناگونی تولید می شود که در ادامه، با هر یک از این مشخصات، به طور کامل آشنا خواهید شد.
جنس ورق فابریک
انواع ورق‌های سیاه فابریک از گریدهای مختلف فولاد کربنی ساده تولید می‌شوند. هر یک از این گریدها، ویژگی‌های خاصی را به این ورق می‌بخشد که آن را برای کاربرد ویژه‌ای در صنایع مختلف آماده می‌کند. به طور مثال، گریدهای فولاد کربنی معمولی مانند گرید A36 در استاندارد ASTM (گریدهای St37 معادل این گرید در استاندارد DIN در آلمان است.) به دلیل استحکام خوب، جوش‌پذیری و انعطاف‌پذیری عالی، برای مصارف ساختمانی و صنعتی مرسوم کاربرد دارد.
در مقابل، در پروژه‌های مربوط به ساخت سازه‌های سنگین، صنایعی مانند ساخت مخازن تحت فشار بالا یا بخش‌های مربوط به تولید قطعات صنعتی خاص، گریدهای معمولی فولاد کارایی ندارند و تولیدکنندگان به سراغ گریدهای مقاوم‌تری مانند A572 (دارای مقاومت بالا، مناسب پل‌ها و پروژه‌های سنگین) یا A515 Gr 60/70 (برای تولید مخازن تحت فشار و دمای بالا) یا A709 (برای ساخت پل‌سازی و سازه‌های بحرانی) یا گریدهایی با کارایی مشابه می‌روند.
ظاهر و سطح ورق فابریک
در طی فرایند نورد گرم، سطح انواع ورق‌های سیاه فابری تولید شده، به صورت مات، اکسید شده و ناصاف در می‌آیند. این سه ویژگی ظاهری به این نوع ورق‌ها کمک می‌کند که کارایی بهتری در پروژه‌های مختلف صنعتی داشته باشند.
ابعاد و ضخامت ورق فابریک
مهمترین ویژگی ورق سیاه فابریک، برش‌های دقیق این نوع ورق فولادی است. این نوع ورق‌ها با طول استاندارد ۶ متر و عرض عرض ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ میلی‌متر (معادل ۱ تا ۲ متر) برش می‌خورند که برای ساخت اغلب محصولات فولادی، اندازه‌های کاملا مناسبی محسوب می‌شود. علاوه بر این ابعاد، ضخامت ورق‌های فابریک نیز، از ۱٫۵ تا ۱۰۰ میلی‌متر متغیر است تا ورق تولید شده برای طیف وسیعی از صنایع قابل استفاده باشد.
انواع ورق سیاه فابریک
سازه‌ها یا محصولات گوناگونی که در صنایع مختلف به وسیله ورق‌های سیاه فابریک تولید می‌شوند، ویژگی‌های متفاوتی دارند. این ویژگی‌ها به لطف خواص هر یک از مدل‌های ورق فابریک در این سازه‌ها یا محصولات ایجاد می‌شود. به طور کلی، انواع ورق های سیاه فابریک بر اساس روند تولید و شکل ظاهری به چهار نوع تقسیم بندی می شوند که در ادامه با هر یک آشنا خواهید شد. دقت داشته باشید که در هر یک از مدل‌ها، تولیدکنندگان می توانند از گریدهای مختلف فولاد برای تولید ورق های فابریک استفاده کنند و تولید این محصولات محدود به استفاده از یک گرید خاص نمی‌شود.
ورق سیاه فابریک نورد گرم (HRP)
این نوع ورق های فابریک، با طی کردن فرآیند نورد گرم تولید می‌شوند. این فرایند مقاومت بسیار خوبی را در ورق های تولیدی ایجاد می‌کند به طوری که امکان استفاده از این ورق ها در صنایع خاص مانند تولید قطعات خودرو و یا ساخت سازه های مختلف در پروژه های عمرانی وجود دارد.
ورق سیاه فابریک نورد سرد (CRP)
استفاده از نورد سرد در تولید ورق فابریک منجر به تولید ورق هایی با ابعاد بسیار دقیق تر از ورق های فابریک نورد گرم می شود. علاوه بر این، قیمت این ورق ها نیز ارزان تر از ورق های فابریک نورد گرم است. به دلیل ویژگی های شیمیایی خاصی که در طی فرایند نورد سرد در ورق های سیاه فابریک ایجاد می شود، این نوع ور ق ها کاربرد وسیعی در صنایع مختلف مانند تولید انواع لوازم خانگی دارند.
ورق سیاه فابریک رول شده
این نوع ورق‌های فابریک پس از طی کردن فرایند تولید، به صورت رول یا کویل درآمده و سپس در کارخانه در ابعاد و ضخامت‌های مشخص برش می‌خورد تا در پروژه‌های صنعتی و ساختمانی به کار گرفته شود.
ورق سیاه فابریک گالوانیزه
این ورق‌های فابریک دارای یک پوشش گالوانیزه در سطح خود هستند و خاصیت ضد زنگ دارند. با توجه به مقاومت بالای ورق‌های سیاه فابریک گالوانیزه، این نوع ورق‌ها در حوزه‌هایی مانند ساختمان‌سازی، ساخت لوله‌ها و مخازن آب مورد استفاده می‌گیرند.
انواع ورق سیاه فابریک بر اساس ترکیب شیمیایی
در حالت کلی، دسته‌بندی چندان خاصی برای انواع ورق های سیاه فابریک وجود ندارد، اما اگر جنس این نوع ورق را معیاری برای دسته‌بندی انواع ورق فابریک در نظر بگیرید، می‌توان این ورق ها را به انواع مدل های زیر تقسیم‌بندی کرد:
ورق‌های فابریک بر اساس ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی به چند دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
- ورق سیاه فابریک گرید ST37 (معادل گرید A36 در استاندارد ASTM): این نوع ورق فابریک، پرکاربردترین گرید، مناسب برای ساخت سازه‌های ساختمانی و عمومی است.
- ورق سیاه فابریک گرید ST52: این مدل، در برابر کشش و فشار نسبت به گرید ST37 مقاوم‌تر است و برای ماشین‌سازی و پل‌سازی به کار گرفته می‌شود.
- ورق‌های فابریک آلیاژی: این نوع از ورق سیاه فابریک، دارای عناصر آلیاژی خاص است که در کنار فولاد و با هدف ایجاد مقاومت به خوردگی، حرارت و سایش در ورق تولید شده، به آن اضافه می‌شوند.
- ورق فابریک ضد سایش: فناوری به کار رفته در ساخت این نوع از ورق‌های فابریک، این ورق‌ها را برای استفاده در صنایع معدنی و بخش‌هایی از صنعت مانند ساخت شاسی ماشین‌آلات سنگین آماده می‌کند.
تفاوت ورق فابریک با ورق برش خورده و رولی
تا به اینجا یاد گرفتید که ورق فابریک، ورقی است که مستقیماً در کارخانه در ابعاد استاندارد تولید می‌شود و به دلیل نداشتن پلیسه، برش بسیار دقیق و ابعاد کاملا استاندارد، جزو مدل‌های بسیار باکیفیت در بین ورق های فولادی به شمار می‌آید.
ورق برش خورده یا ورق برشی، دقیقا نقطه مقابل ورق‌های فابریک است. این نوع ورق‌ها از کویل‌های رولی (ورق رول) برش زده می‌شود و ممکن است به دلیل طی کردن فرایند برش در خارج از محیط کارخانه تولید کننده، کمی اختلاف در ضخامت و اندازه این نوع ورق ها وجود داشته باشد یا لبه‌های این ورق‌ها کمی زبرتر و پلیسه‌دار از ورق‌های فابریک باشند.
با مطالعه جدول زیر، می‌توانید علاوه بر تمام تفاوت‌های بین این دو ورق، با تفاوت‌های آنها و ورق‌های رولی نیز آشنا شوید. در صورت تمایل و برای کسب اطلاعات بیشتر درباره ورق برش خورده، می‌توانید در کنار جدول پایین، مقاله ورق برشی چیست را نیز مطالعه کنید.
| ویژگی | ورق فابریک | ورق برش خورده | ورق رولی (کویل) |
|---|---|---|---|
| نحوه تولید | مستقیم در کارخانه | برش از روی کویل | به صورت رول تولید می‌شود |
| یکنواختی ابعاد | بسیار دقیق | معمولاً کمی خطا دارد | به دلخواه برش می‌خورد |
| کیفیت لبه‌ها | کاملا صاف و بدون پلیسه | کمی پلیسه‌دار | بستگی به برش بعدی دارد |
| دقت ضخامت | کاملاً دقیق | گاهی کمی خطا دارد | دقیق اما نیاز به تنظیم برش |
| کاربرد | پروژه‌های حساس و دقیق | مصارف عمومی | کارخانجات، تولید انبوه |
| حمل و نقل | به صورت شیت استاندارد | به صورت شیت شده | راحت‌ترین در حمل به علت حالت رول |
| قیمت | معمولاً گران‌تر | کمی ارزان‌تر | اقتصادی مناسب برای تولید انبوه |
کاربردهای ورق سیاه فابریک
انواع ورق‌های فابریک جزو پرکاربردترین محصولات فولادی در صنایع مختلف هستند که برای تولید محصولات گوناگون بر پایه فولاد یا سازه‌های فولادی یا ترکیبی با سایر مصالح و مواد دیگر، مورد استفاده قرار می‌گیرند. موارد زیر، تنها گوشه‌ای از کاربردهای متنوع ورق سیاه فابریک در صنایع مختلف است:
- ساختمان‌سازی و پروژه‌های عمرانی: ساخت ستون‌ها، تیرها، فونداسیون و اسکلت فلزی، استفاده در سقف‌های عرشه فولادی، ساخت انواع پروفیل و مقاطع فولادی ساختمانی
- صنایع خودروسازی: تولید شاسی خودروهای سنگین و سبک، بدنه ماشین‌آلات راه‌سازی و صنعتی، ساخت رینگ و برخی قطعات فنی خودروها
- ساخت تانک و مخازن: تولید انواع مخازن تحت فشار، تانکرهای آب و سوخت، دیگ‌های بخار و مبدل‌های حرارتی
- کشتی‌سازی و صنایع دریایی: ساخت بدنه کشتی‌ها و لنج‌ها، تولید قطعات اسکله و سکوهای نفتی دریایی
- صنایع لوازم خانگی و فلزکاری: تولید اجاق گاز، بدنه ماشین لباسشویی، یخچال و سایر لوازم فلزی، ساخت کمد و تجهیزات فلزی صنعتی
- پل‌سازی و پروژه‌های زیرساختی: ساخت پل‌های فلزی و عرشه پل‌ها، استفاده در پروژه‌های سدسازی و تونل‌سازی
- ماشین‌آلات صنعتی و سنگین: ساخت قطعات پرس‌ها، قالب‌های صنعتی و ماشین‌آلات خطوط تولید
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی: تولید لوله‌های بزرگ برای انتقال نفت و گاز، ساخت سازه‌های فلزی پالایشگاه‌ها و سکوهای نفتی
- تولید قطعات صنعتی سفارشی: برش‌کاری و ساخت قطعات دقیق صنعتی در کارخانه‌های تولیدی
مزایا و معایب ورق سیاه فابریک
انواع مدل‌های ورق فابریک، محصولات بسیار ارزشمند تری نسبت به ورق برش خورده یا همان ورق برشی هستند. این ارزش بالا، فارغ از در نظر گرفتن مواردی مانند تفاوت قیمت ورق سیاه در مدل‌های فابریک و برش خورده، به دلیل مزیت‌های قابل توجه این نوع ورق فولادی نسبت به ورق برشی است. با این حال، در کنار این مزایا، ورق‌های فابریک دارای معایبی نیز هستند که بهتر است این موارد را در کنار مزایای این ورق‌ها در هنگام خرید در نظر داشته باشید.
مزایای ورق سیاه فابریک
روند تولید ورق‌های سیاه فابریک، مزایای متنوعی را به این محصولات فولادی می‌بخشد؛ مواردی مانند:
- دقت ابعادی عالی
- سطح یکنواخت
- کاهش هزینه‌های برش و ضایعات
- آماده برای برش دقیق CNC و لیزر
- کیفیت پایدار در کل سطح ورق
معایب ورق سیاه فابریک
در کنار مزایای بسیار قابل توجه ورق‌های سیاه فابریک، این محصولات دارای معایبی نیز هستند که برخی از آنها عبارتند از:
- قیمت کمی بالاتر نسبت به برش خورده
- نیاز به عملیات سطحی برای برخی مصارف ظریف
- محدودیت در سایز بندی نسبت به برش کویل
نحوه تولید ورق سیاه فابریک
روند تولید ورق های سیاه فابریک، مشابه با ورق برش خورده است و تنها در چند فرایند کوچک با یکدیگر تفاوت دارند. از آنجایی که ورق‌های سیاه فابریک در بسیاری از کارخانه‌های داخلی، بیشتر از طریق فرایند نورد گرم تولید و روانه بازار می‌شوند، در ادامه، با مراحل تولید ورق فابریک نورد گرم آشنا خواهید شد.
- ذوب فولاد خام در کوره بلند
کارخانه‌های تولیدکننده فولاد، برای ایجاد ویژگی‌های مختلف در انواع ورق های سیاه فابریک، از گریدهای متنوع فولاد استفاده می‌کنند. در مرحله اول از مسیر تولید ورق‌های فابریک، فولاد مورد نظر تولید کنندگان، وارد کوره های بلند می‌شود و تا مرحله ذوب شدن، حرارت می‌بیند. - ریخته‌گری مداوم و تولید تختال (اسلب)
فولاد ذوب شده با طی کردن چندین مرحله ریخته گری تحت شرایط و دمای دقیقی که توسط تولیدکنندگان تعیین می شود، به صورت شمش یا تختال هایی در می آید که علاوه بر اندازه ایده آل برای ورود به مراحل بعدی، تقریبا عاری از نقص است و خواص اولیه مورد نظر را نیز دارد. - پیش‌گرم اسلب در کوره
در این مرحله اسلب یا تختال‌های تولید شده، وارد کوره‌هایی با نام پیش‌گرم می‌شوند. در این کوره‌ها، اسلب‌ها تا دمای ۱۱۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شوند. این حرارت به از بین رفتن عیب‌های ساختاری فولاد در صورت وجود داشتن، کمک می‌کند و باعث می‌شود که تختال‌های تولیدی، برای ورود به فرایند نورد گرم آماده شوند. از آنجایی که طی شدن غیر اصولی یا ناقص این مرحله، باعث آسیب جدی به ساختار ورق فابریک می‌شود، ضروری است که میزان گرمادهی در این مرحله با دقت فراوانی انجام شود. - خنک‌سازی اولیه و از بین بردن لایه اکسید شده روی سطح تختال
پس از خروج اسلب‌ها از کوره‌های پیش‌گرم، این شمش‌های فولادی با طی کردن فرآیندهای خاصی، خنک‌کاری و پوسته‌زدایی (حذف لایه اکسید شده روی سطح اسلب) می‌شوند. در این مرحله، لایه‌های اکسید شده‌ای که به دلیل تماس اسلب‌ها با اکسیژن در دمای بالا تشکیل شده‌اند، از سطح اسلب می‌شوند. این کار با روش‌هایی مانند عبور تختالها از محلول‌های حاوی اسیدهای مخصوص انجام می شود. پس از پایان خنک‌کاری و پوسته‌زدایی، اسلب‌ها به سمت دستگاه پرس و غلتک‌های کاهش ضخامت ورق حرکت می‌کنند. - فشردن تختال توسط دستگاه پرس (غلطک‌های صنعتی)
در این مرحله، تختال ها وارد دستگاه های نورد گرم می شوند. در این دستگاه ها، اسلب ها تحت فشار شدیدی قرار می گیرند و با هدف کاهش ضخامت و بهبود خواص مکانیکی، از میان غلتک های مختلفی عبور داده می شوند. این غلطک‌ها سرعت‌های مختلفی دارند و از آنجایی که فرایند نورد گرم معمولاً در دمای بالا انجام می شود، عبور تختالها با سرعت‌های متفاوت از بین این غلطک ها، میزان استحکام و شکل پذیری ورق فولادی تولید شده را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. - خنک‌سازی نهایی تختالها
پس از طی شدن نورد نهایی، مقداری از دمای ورق های سیاه فابریک تولیدی کاهش می‌یابد و به اصطلاح، خنک‌سازی نهایی انجام می‌شود. در این مرحله، دمای ورق‌های تولید شده کمتر از ۶۰۰ درجه سانتیگراد است تا ورق‌ها بتوانند بدون مشکل وارد مرحله بعد (کلاف‌پیچی) شوند. - پیچیدن کلافی تختال ها
در این مرحله، ورق سیاه فابریک تولید شده، با پیچیدن به دور یک محور، به شکل کلاف یا رول در می‌آیند. این شکل ظاهری به حمل و نقل آسان این ورق‌ها به محیط کارخانه‌ها یا صنایع مصرف کننده، کمک می‌کند و می‌توان بدون دردسر، آنها را در انبارهای شرکت‌ها یا کارخانه‌های مشتریان ذخیره کرد. - برش به طول استاندارد و بسته‌بندی
در نهایت، ورق‌های سیاه فابریک کلاف پیچی شده، با ابعاد استاندارد مرسوم در تولید ورق سیاه (طول ۶ متر و عرض ۱ تا ۲ متر) برش داده می‌شوند. در صورتی که مشتریان، تقاضای برش با اندازه های سفارشی را داشته باشند، برش دلخواه پس از هماهنگی با تولید کنندگان، روی این ورق ها انجام شده و پس از بسته بندی، برای مشتریان ارسال می‌شود.
تاثیر کیفیت ورق سیاه فابریک در طول عمر سازه‌ها
کارخانه‌های ایرانی مثل فولاد مبارکه، کاویان، فولاد اکسین و … بیشتر از گریدهای St37، St52، A516 و A36 برای تولید ورق سیاه فابریک استفاده می‌کنند. این گریدها از لحاظ ویژگی های ساختاری مانند مقاومت، جوش پذیری، ضخامت و مواردی از این قبیل، شرایط به کار گیری در طیف وسیعی از پروژه های صنعتی یا عمرانی را دارند. از این رو، قیمت ورق فولاد مبارکه یا سایر تولید کنندگانی که از این گریدها برای تولید ورق فابریک استفاده می کنند، بیشتر از سایر کارخانه هایی است که به سراغ گریدهای دیگر می روند.
پرداخت هزینه بیشتر برای خرید ورق‌های سیاه فابریک تولید شده از گریدهای مقاوم و سطح بالا، اگرچه هزینه نهایی پروژه های صنعتی یا عمرانی را کمی افزایش می‌دهد، اما از آنجایی که این نوع ورق‌ها، مقاومت بهتری نسبت به سایر گریدهای فولاد دارند، عمر سازه یا محصول تولید شده را تا حد قابل توجهی بالا می‌برند. این مزیت در کنار ویژگی‌های مشترک تمامی مدل های ورق سیاه (ابعاد و برش دقیق، سطح بدون پوشش و…) تاثیر قابل توجهی در بهبود کیفیت سازه یا محصولات فولادی ساخته شده با این ورق ها دارد و ارزش و اعتبار شما و برندتان را نیز افزایش می دهد.
مدل‌های مختلف ورق سیاه فابریک، جزو محصولات پرکاربرد فولادی در طیف وسیعی از صنایع مختلف هستند. این محصولات با طی کردن فرایند نورد گرم یا سرد و بهره‌مندی از ویژگی‌های خاصی مانند ابعاد و برش بسیار دقیق، سطح بدون پوشش، مقاومت بالا و امکان سفارشی‌سازی مطابق نیاز مشتری، ارزش خرید بسیار بیشتری نسبت به ورق برش خورده یا همان ورق برشی دارند. در این مقاله از فولادسل، به معرفی کاملی از این ورق‌ها پرداخته شد تا شما ضمن آشنایی بیشتر و دقیق‌تر با این ورق‌های فولادی پرکاربرد، بتوانید خرید بهتر و مطمئن‌تری را برای پروژه‌های عمرانی یا صنعتی خود انجام دهید.