ورق سرد یا ورق روغنی چیست و تفاوت ورق گرم و سرد در چیست؟
ورق سرد یا ورق روغنی در واقع یک نوع ورق فولادی است که طی نورد سرد تهیه می‌شود و در این فرایند روی آن روغن‌کاری نیز انجام می‌شود که به همین دلیل به دو نام ورق سرد و ورق روغنی در بازار شهرت دارد. در این مقاله از پاوان به چگونگی تولید ورق سرد، انواع ورق روغنی، مزایا و معایب، ویژگی‌ها و کاربردهایی که ورق سرد در صنعت دارد پرداخته شده است. در انتها نیز به تفاوت ورق سرد و گرم پرداخته شده است.
ورق روغنی یا ورق سرد چیست؟
در تعریف ورق سرد یا ورق روغنی این‌گونه باید توضیح داد که ورق سرد یک محصول با آلیاژهایی بر پایه فولاد است که در فرایند نورد سرد تولید می‌شود و ازآنجایی‌که در فرایند نورد سرد از روغن استفاده می‌شود به ورق روغنی نیز معروف است.
برای تولید ورق سرد در واقع ورق‌های فولادی ضخیم پس از نورد گرم و رسیدن به ضخامت موردنظر در فرایند نورد سرد که دمایی نهایتاً تا 200 درجه سانتی‌گراد دارد، به ورق‌هایی با ضخامت‌های کمتر تبدیل می‌شوند که پس از آن به آنها ورق سرد گفته می‌شود. ورق‌های سرد را می‌توان پس از نورد سرد به ورق‌های گالوانیزه و رنگ شده نیز تبدیل کرد.
بیشتر بخوانید: ورق گالوانیزه چیست و چه کاربردی دارد؟ تشخیص، ابعاد و انواع
تولید ورق سرد چگونه است؟
همان‌طور که گفته شد ورق سرد در طی فرایند نورد سرد از ورق‌های فولادی با ضخامت‌های بیشتر تهیه می‌شوند در ادامه به فرایند نور سرد اشاره شده است که پس از نورد گرم، اسید شویی و خنک سازی ورق‌های فولادی با ضخامت بیشتر است.
فرایند نورد سرد
همان‌طور که گفته شد ورق گرم پس از رسیدن به ضخامت موردنظر وارد مرحله نورد سرد می‌شود که برای مصارفی مانند اتومبیل سازی، مبلمان، صنایع لوازم خانگی و … مورد استفاده قرار گیرد. در ادامه درباره فرایند نورد سرد به اختصار توضیحاتی داده شده است.
پس از نورد گرم و رسیدن به ضخامتی که باتوجه‌به نوع دستگاه نورد سرد در کارخانه‌های مختلف متفاوت است، ورق فولادی پس از اسیدشویی (جهت اکسید زدایی)؛ وارد قفس‌های نورد سرد می‌شود و با عبور از چند قفسه که تعداد آنها هم در خط تولیدهای کارخانه‌های مختلف متفاوت است، ضخامتش کاهش داده می‌شود.
در فرایند نور سرد، چند قفس نورد سرد از نوع رفت و برگشتی و یا از نوع نورد تاندوم با سلسله‌ای وجود دارد. در واقع هر قفس یک چارچوب فولادی است که شامل غلتک‌های کاری و غلتک‌های پشتیبان است. غلتک‌های کاری کوچک‌تر بوده و غلتک‌های پشتیبان بزرگ‌تر هستند تا از انحراف غلتک‌های کاری حین نورد جلوگیری کنند.
در نورد سرد در واقع ورق‌ها تحت دمای کمتر از 200 درجه سانتی‌گراد از بین رول یا غلتک رد می‌شوند که با افزایش طول بلورهای آهن و کشیده شدن در جهت عکس فشار ریکریستالیزیشن (recrystalisation) یا تبلور مجدد در آنها اتفاق افتاده و در نهایت کاهش ضخامت پیدا می‌کنند.
بیشتر بخوانید: تفاوت ورق سیاه و گالوانیزه در چیست؟ کدام یک مقاوم‌تر است؟
آنیلینگ چیست؟
برای ایجاد خواص مکانیکی فلز و رسیدن به محصولی یکنواخت پس از نورد سرد به دلیل اینکه عملیات‌های مختلفی روی ورق گالوانیزه و روغنی انجام شده است روی کلاف عملیات حرارتی انجام می‌شود.
تمپر میل
برای حذف تغییر شکل‌های ناخواسته و تولید ورقی صاف، ورق‌هایی با ضخامت بیشتر از 0/5 میلی‌متر وارد این بخش می‌شوند.
روغن‌کاری ورق در نورد سرد
همان‌طور که گفته شد از روغن‌کاری در فرایند نورد سرد به‌منظورهای مختلف انجام می‌شود که معمولاً به دو روش پاشش مستقیم یا پاشش مدار بسته است. هر کارخانه تولید کننده‌ای فرمول تولید روغن مخصوص به خود برای تولید ورق روغنی را دارد و باتوجه‌به دستگاه‌های نورد سرد و میزان فشار و اصطکاک به دست میاید.
به‌طورکلی وظیفه روغن در تولید ورق روغنی ایجاد یک لایه فیلم بر روی ورق است که در ادامه باعث ایجاد ورقی صاف و یکدست می‌شود، فشار و اصطکاک را کنترل کرده و در نهایت از زنگ زدن ورق جلوگیری می‌کند. ناگفته نماند که روغن‌ها پس از اتمام مرحله نورد سرد از روی ورق‌ها تا مقدار زیادی پاک می‌شوند.
اگر ورق سرد برای تولید ورق گالوانیزه یا ورق رنگی باشد، روغن به طور کامل پاک می‌شود ولی اگر هدف تولید ورق روغنی باشد، یک لایه بسیار نازک از روغن روی ورق باقیمانده تا از زنگ زدن آن جلوگیری کند. روغن‌های مخصوص روغن‌کاری ورق‌های روغنی خاصیت آنتی‌باکتریال و آنتی قارچ داشته و در برابر هوا یا اکسید شدن از هود بخارات سمی تولید نمی‌کنند و از هر نظر ایمن هستند.
مطالب مرتبط: ورق گرم یا ورق سیاه چیست و انواع آن کدام است؟
هدف از روغن‌کاری ورق‌های روغنی چیست؟
شاید برای بسیاری سؤال باشد که چرا در تهیه روغن سرد از روغن استفاده می‌شود. این کار دلایل مختلفی دارد که زیر خلاصه وارد آورده شده‌اند.
- کاهش نیروی نورد
- دستیابی آسان‌تر به سطحی صاف
- کاهش سایش غلتک
- کاهش اصطکاک بین ورق و غلتک
- جلوگیری از زنگ زدن ورق حاصل از نورد
- کاهش دمای غلتک و ورق روغنی
- افزایش سرعت فرایند تولید ورق با نورد سرد
انواع ورق روغنی کدام‌اند؟
به‌طورکلی ورق‌های روغنی را می‌توان بر دو اساس آلیاژ ساخت و عملیات پرداخت پس از تولید تقسیم کرد که در ادامه به هر دوی آنها اشاره شده است.
| انواع ورق سرد بر اساس آلیاژ ساخت | انواع ورق سرد بر اساس عملیات پرداخت |
| ورق ST12 | ورق سرد گالوانیزه |
| ورق ST13 | ورق سرد رنگی |
| ورق ST14 | ورق قلع اندود |
| ورق ST16 |
به‌طورکلی برای جلوگیری از خوردگی آهن و افزایش مقاومتش، آن را با عناصری مانند منگنز، کربن، کروم، سیلیسیم، فسفر و گوگرد ترکیب می‌کنند و فولاد به عمل می‌آورند.
در این میان نیز ورق‌های سرد نیز بر اساس کاربردشان با این عناصر ترکیب می‌شوند و انواع ورق سرد را با آلیاژ متفاوت ایجاد می‌کنند که ورق ST12، ورق ST13 و ورق ST14 از آنهاست و در ادامه به انواع آنها پرداخته شده است.
ورق سرد ST12
ورق سرد با درجه کیفی معمولی یا ورق ST12 که کاربرد بیشتری دارد زیرا خم‌کاری، شکل‌دهی ساده و جوشکاری این ورق بهتر از دیگر انواع ورق سرد است. در واقع ورق ST12 نوع پرداخت شده ورق فولاد گرم است که استحکام بیشتری نسبت به ورق‌های نورد گرم دارد. همچنین این ورق با آلیاژ بیشتر کروم نسبت به دیگر ورق‌ها تولید می‌شود.
ورق سرد ST13
ورق سرد یا روغنی ST13 یک ورق با درجه کیفی نیمه کششی است که برای تولید محصولاتی که برای شکل‌دهی نیاز به ورش کشش دارند، مناسب است. این ورق با عنوان ورق سرد کشش معمولی نیز خوانده می‌شود. برای ایجاد خاصیت کشسانی معمولی در ورق‌های روغنی از عناصر سیلیسیم، گوگرد، کربن و فسفر در ساخت ورق ST13 استفاده شده است.
ورق سرد ST14
ورق ST14 در بین ورق‌های سرد قابلیت فوق کشسانی داشته و این امر به دلیل مقدار کمتر عناصر آلیاژی در این نوع ورق سرد است که باعث بروز ویژگی‌های آهنی یعنی همان قابلیت کشسانی آن است. از ورق ST14 استفاده‌های زیادی در صنعت می‌شود که یکی از گسترده‌ترین آنها در تولید فیلتر انواع اتومبیل‌ها است.
ورق سرد ST16
ورق سرد یا روغنی ST16 دارای درجه کیفی کشش عمیق است. به‌طورکلی استفاده از این ورق و ورق ST14 محدودیت‌هایی وجود دارد و بیشترین بازار مصرف به ورق‌های ST12 و ST13 باز می‌گردد.
ورق سرد گالوانیزه
گالوانیزاسیون فرایندی است که برای افزایش مقاومت ورق فولادی در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی روی آنها انجام می‌شود. در فرایند گالوانیزاسیون در واقع سطح ورق سرد با یک لایه از فلز روی، پوشش داده می‌شود تا از سطح فلز محافظت کند و برای این کار از دو روش حمام روی یا الکتروگالوانیزاسیون در ساخت ورق سرد گالوانیزه استفاده می‌شود.
ورق سرد رنگی
ورق‌های گالوانیزه سرد در برخی مصارف پس از پایان فرایند تولید، سمباده‌کاری شده و به سوی خط تولید ورق رنگی برده می‌شوند. در طی فرایند تولید ورق سرد رنگی، ورق‌های گالوانیزه با استفاده از غلتک‌های مخصوصی برس‌کاری شده و در نهایت با اضافه‌کردن یک پوشش ضد زنگ دیگر، ورق سرد رنگی، آماده می‌شود. ورق رنگی مقاومت بسیار زیادی در برابر رطوبت و خوردگی دارد و در ساخت سقف سوله‌ها کاربرد زیادی دارد.
ورق قلع اندود یا حلبی
قلع اندود کردن ورق برای افزایش مقاومت آن، یکی از قدیمی‌ترین روش‌ها برای افزایش مقاومت ورق فولادی است. در این روش ورق از دو طرف با دو لایه فلز قلع پوشیده می‌شود تا مقاومت مطلوبی در برابر خوردگی پیدا کند.
این ورق برخلاف ورق گالوانیزه در صورت خراش برداشتن یا از بین رفتن پوشش قلع، خوردگی در زیر پوشش ادامه داشته و باعث پوسیدگی می‌شود زیرا پتانسیل اکسایش قلع از آهن بسیار کمتر است و این در صورتی است که پتانسیل اکسایش روی از آهن بیشتر است و در صورت خراش برداشتن یا صدمه دیدن پوشش گالوانیزه، ورق زیرین از خوردگی مصون می‌ماند.
بیشتر بخوانید: نورد چیست و تفاوت نورد سرد و گرم در چیست؟
مشخصات و ویژگی‌های فیزیکی ورق روغنی یا سرد چیست؟
برای تولید ورق سرد پس از تشکیل مذاب عناصری به آهن اضافه می‌شود که باتوجه‌به نوع ورق سرد متفاوت خواهد بود و در طی فرایند نورد گرم و سپس سرد، ورق سرد موردنظر تولید می‌شود. در جدول زیر مقدار عناصر تشکیل دهنده آلیاژ هر نوع ورق سرد آورده شده است.
| گرید ورق روغنی | نام ورق | کربن | منگنز | فسفر | گوگرد |
| St12 | ورق سرد معمولی | 0/15 | 0/06 | 0/05 | 0/035 |
| St13 | ورق نیمه کشش | 0/10 | 0/05 | 0/04 | 0/035 |
| St14 | ورق فوق کشش | 0/08 | 0/45 | 0/03 | 0/030 |
| St16 | ورق فوق فوق کشش | 0/06 | 0/45 | 0/03 | 0/020 |
ورق سرد در چه ابعادی تولید می‌شود؟
ورق سرد، معمولاً در فرایند تولید، برش‌کاری می‌شود و به صورت فابریک به بازار عرضه می‌شود. در جدول زیر ابعاد ورق سرد یا ورق روغنی به همراه وزن هر مدل آمده است.
| ردیف | طول فابریک (میلی‌متر) | عرض فابریک (میلی‌متر) | ضخامت فابریک (صدم میلی‌متر) | وزن (کیلوگرم) |
| 1 | 2000 | 1000 | 50 | 8 |
| 2 | 2000 | 1000 | 60 | 9/6 |
| 3 | 2000 | 1000 | 70 | 11/2 |
| 4 | 2000 | 1000 | 80 | 12/8 |
| 5 | 2000 | 1000 | 100 | 16 |
| 6 | 2000 | 1000 | 125 | 20 |
| 7 | 2000 | 1000 | 150 | 24 |
| 8 | 2000 | 1000 | 200 | 32 |
| 9 | 2500 | 1250 | 50 | 12/5 |
| 10 | 2500 | 1250 | 60 | 15 |
| 11 | 2500 | 1250 | 70 | 17/5 |
| 12 | 2500 | 1250 | 80 | 20 |
| 13 | 2500 | 1250 | 100 | 25 |
ورق سرد چه ویژگی‌هایی دارد؟
در زیر به مهم‌ترین ویژگی‌ها و مشخصات فیزیکی ورق‌های سرد روغنی اشاره شده است.
- ظاهری بسیار شفاف و صیقلی دارد.
- قابلیت رنگ‌کاری ورق سرد، بسیار خوب است.
- قابلیت خمش و برش بسیار مطلوبی دارد.
- نسبت به ورق گرم، در ابعاد محدودتری تولید می‌شود.
چگونه ورق گرم از سرد را تشخیص دهیم؟
به‌طورکلی از نظر ظاهری ورق گرم سطحی جلا نیافته، پوسته‌پوسته و تیره دارد که به دلیل سرد شدن پس از حرارت دیدن است ولی ورق سرد ظاهری تمیز، صاف و صیقلی دارد که این امر به دلیل پرداختی است که بروی آن انجام شده است. قیمت بالاتر ورق سرد هم نسبت به ورق گرم به دلیل همین پرداختی است که روی آن انجام شده است.
البته می‌توان روی ورق سیاه هم پرداخت انجام داد و سطح آن را با سمباده زنی، سند بلاست و اسیدشویی صاف و صیقلی کرد و سپس پولیش‌کاری، جلاکاری و رنگ‌کاری روی آن انجام داد که به نسبت ورق سرد هم سطح بهتری را برای رنگ‌کاری و پولیش‌کاری فراهم می‌کند.
ازآنجایی‌که ورق گرم پس از حرارت سرد می‌شود معمولاً لبه‌های گونیا نداشته و معمولاً حالت ذوزنقه‌ای است و اگر در دمای اتاق سرد شود در واقع نرمالیزه شده و تنش‌های داخلی که ناشی از سرد شدن اجباری و فرم دهی در آن دیده نمی‌شود
کاربرد ورق روغنی یا سرد چیست؟
ورق فولادی سرد یا همان روغنی در بخش ساختمان‌سازی به ویژه سازه فلزی داخل کشور کاربرد گسترده‌ای بر خلاف کشورهای اروپایی ندارد و کاربرد آن بیشتر به سایر صنایع خلاصه می‌شود. در ادامه مهم‌ترین کاربردهای ورق فولادی سرد آورده شده است.
- یکی از مهم‌ترین کاربردهای ورق سرد یا روغنی استفاده از آن در ساخت و اجرای سقف عرشه فولادی و کف عرشه فولادی است.
- از دیگر کاربردهای ورق سرد یا روغنی که بیشتر در کشورهای اروپایی دیده می‌شود، استفاده از آن در ساخت پنل‌های عایق است. این پنل‌ها به‌گونه‌ای ساخته می‌شوند که در برابر گرما و سرما عایق باشند.
- استفاده از ورق سرد یا روغنی در ساخت پنل‌های دیواری از دیگر کاربردهای رایج آن ها در ساختمان‌سازی است.
- یکی از رایج‌ترین کاربرهای ورق فولادی سر یا روغنی در ساخت واحدهای کوچ مسکونی در کشورهای اروپایی است. این ورق‌ها در واقع چهارچوب یا اسکلت ساختمان را شکل می‌دهند.
- از ورق‌های سرد به‌منظور ساخت لوله‌های بزرگ زیرزمینی که به‌منظور انتقال آب یا تأسیسات به کار برده می‌شوند استفاده شده است.
- در کشورهای اروپایی در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی برای ساخت خرپاها از ورق‌های سرد استفاده می‌کنند.
- استفاده از ورق روغنی نیمه کشش گرید ST13 برای تولید گلگیرهای ماشین در صنعت خودروسازی کاربرد دارد. از سوی دیگر نیز برای تولید قطعات تحتانی خودروها از ورق‌های روغنی ضد سایش استفاده می‌شود.
- از دیگر موارد استفاده ورق روغنی می‌توان به ساخت بخش‌هایی از صفحات فلزی لعاب‌دار اجاق‌گازها در صنایع لوازم‌خانگی اشاره کرد.
- به‌طورکلی ازآنجایی‌که ورق روغنی قابلیت رنگ‌کاری خوبی داشته و تحمل وزن در آن از اهمیت بالایی برخورداری است، مانند صنایع چون رادیاتورسازی، بشکه سازی، ساخت مخازن فلزی، قفسه‌سازی و ساخت پنل‌های انعطاف‌ناپذیر کاربردهای وسیعی دارد.
مزایای ورق سرد یا روغنی چیست؟
- وزن کم در مقایسه با سایر مصالح بنایی از جمله بتن
- سختی و مقاومت بالا که دلیل آن به فرایند ساخت نورد سرد بر می‌گردد. این ویژگی، مزیت‌های مهمی از جمله انعطاف‌پذیری بهتر را برای این ورق‌ها به ارمغان می‌آورد.
- نصب ساده و سریع در ساختمان‌سازی‌های رایج در کشورهای اروپایی زیرا بسیاری از بخش‌های آن تحت نظارت و با ابعاد دقیق ساخته و به محل پروژه حمل می‌شود.
- پایداری از نظر ابعاد، به این صورت که ورق سرد در مقابل نم و رطوبت دچار تغییر شکل و ابعاد نخواهد شد.
- از دیگر مزایای ورق سرد، ماندگاری بالای آن است.
- از طرفی هم ورق‌های فولادی سرد قابلیت بازیافت پذیری بسیار خوبی دارند.
انواع اتصالات در ورق‌های سرد یا روغنی
در ساخت سازه‌های ساختمانی با استفاده از ورق‌های فولادی سرد می‌توان از چند نوع اتصال استفاده کرد که شامل موارد زیر می‌شود.
- جوش نواری
- اتصال پیچ‌ومهره یا بولت‌ها
- اتصال از طریق پیچ
- جوشکاری
تفاوت ورق گرم و سرد چیست؟
در خصوص تفاوت ورق گرم و سرد باید گفت که همان‌طور که از نام آنها بر میاید، بزرگ‌ترین تفاوت بین ورق سرد و ورق گرم، نحوه تولید آنها است، ورق گرم با روش نورد گرم در دمای بالای 1200 درجه سانتی‌گراد و ورق سرد در فرایند نورد سرد در دمای کمتر از 200 درجه سانتی‌گراد به دست می‌آید.
از سوی دیگر تفاوت این دو ورق در قیمت است، ورق سرد قیمت بالاتری نسبت به ورق گرم دارد (قیمت ورق سرد تقریباً دو برابر قیمت ورق گرم است) که همان‌طور که گفته شد به دلیل پرداختی است که روی آن انجام گرفته است.
به طور کی ورق گرم در کاربری‌هایی که استحکام و سختی زیاد ورق اهمیت زیادی دارد مورد استفاده قرار می‌گیرد و ورق سرد در مواردی که ظاهر و زیبایی مطرح است کاربرد دارد.
از دیگر تفاوت‌های ورق‌های سرد و گرم با هم در ابعاد آنها است. ورق‌های گرم به صورت رول و شیت‌های بسیار بزرگ و کوچک نولید می‌شود و ورق سرد معمولاً ابعاد بزرگی نداشته و معمولاً در اندازه‌های کوچک‌تر از ورق سیاه تولید می‌شود که به دلیل کاربرد آنها است.
ورق‌های گرم، انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به ورق‌های سرد دارند و آن هم به دلیل درصد کربن کمتر آن می‌باشد. همچنین تفاوت در میزان عناصر موجود در مذاب آهن این ورق‌ها در نهایت ورق‌هایی با آلیاژهای متفاوت را تولید می‌کند.
فرمول محاسبه وزن ورق روغنی
به‌طورکلی برای تعیین وزن ورق روغنی و هر ورق فلزی دیگری کافی است که حجم ورق را که حاصل‌ضرب بین طول، عرض و ضخامت آن است را در چگالی آن ضرب کنیم. در ادامه فرمول محاسبه وزن ورق روغنی آورده شده است.
وزن ورق روغنی= طول * عرض * ضخامت * چگالی ماده
ابعاد ورق روغنی چقدر است؟
همان‌طور که گفته شد ورق‌های روغنی نسبت به ورق‌های سیاه به دلیل مصارفی که دارند در ابعاد کوچک‌تری به بازار عرضه می‌شوند و استانداردهایی هم از سوی هر شرکت ارائه می‌شود که به دستگاه‌های نورد سرد آنها بازمی‌گردد. به‌طورکلی ورق روغنی در عرض‌های ۱۰۰ سانتی‌متر و ۱۲۵ سانتی‌متر به بازار عرضه می‌شود و ضخامت استاندارد ورق روغنی بین ۰/۳ میلی‌متر تا ۴ میلی‌متر متغیر است.
سخن آخر
ورق روغنی یا ورق سرد، ورقی است که در طی نورد سرد تولید می‌شود و از این نظر با ورق سیاه متفاوت است. شرکت پاوان باتوجه‌به کاربردهایی که این ورق در صنعت ساختمان دارد لازم دانست تا اطلاعات صحیح کاملی در این زمینه در اختیار مخاطبان خود قرار دهد. برای سفارش ساخت انواع سازه فلزی به پاوان مراجعه کنید.