ماشین آلات و فرآیند تولید میلگرد

میلگرد یکی از مهم‌ترین ابزارآلات و مصالح ساختمانی فلزی است که برای افزایش استقامت بتن، مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این که بتن خود از استحکام بالایی برخوردار بوده و توانایی زیادی برای حمل وزن و بار دارد، اما به دلیل سخت بودن آن، قابلیت کشسانی زیادی ندارد. به همین دلیل در صورتی که فشار زیاد و ناگهانی بر آن وارد شود، امکان شکستگی بالایی دارد. میلگرد با خاصیت کششی خود، این ضعف بتن را جبران کرده و سبب می‌شود که سازه هم در برابر بار سنگین و هم در برابر ضربه و فشارهای ناگهانی مقاوم باشد. این موضوع سبب شده است که تقریبا در هر سازه‌ای از میلگرد به عنوان یک جزء اساسی استفاده شود. میلگرد خود انواع گوناگونی دارد و از طریق روش‌های مختلفی هم تولید می‌شود. اما ماده پایه میلگرد در اکثر موارد فولاد کربنی است. با توجه به نوع سازه‌ها و میزان باری که باید تحمل کنند، از میلگردهای مختلف در آن‌ها استفاده می‌شود. هم چنین میلگرد از نظر انعطاف پذیری یا سختی هم در رده‌های گوناگونی قرار می‌گیرد. بنابراین با توجه به نوع سازه شما و ویژگی‌هایی که باید داشته باشد، باید از میلگردهایی متناسب استفاده کنید. البته منظور ما از سازه فقط ساختمان‌های بزرگ و چند طبقه نیست؛ بلکه اگر شما قصد ساختن یک اتاق یا انبار را هم داشته باشید، باید نکات لازم در مورد انواع میلگرد را دانسته تا بتوانید از بهترین و متناسب‌ترین آن استفاده کنید. جالب است بدانید که در هر یک از مناطق جغرافیایی گوناگون هم استفاده از برخی میلگردها، کارایی بهتری خواهند داشت. بنابراین، در ادامه جهت آشنایی بیش‌تر شما با این نوع مصالح و استفاده بهینه از آن، روش‌های ساخت میلگرد و انواع مختلف آن را به طور کامل توضیح خواهیم داد. با مطالعه مقاله میلگرد چیست و انواع آن از میلگرد و کاربردهای آن اطلاعات بیشتری داشته باشید.

مرحله اول و اساسی در تولید انواع میلگرد

مرحله ابتدایی تولید میلگرد، تقریبا در همه روش‌های گوناگون تولید آن یکسان است. برای این کار ابتدا مواد اولیه که در اکثر موارد فولاد کربنی و گاهی اوقات هم ضایعات آهنی است، را به طور کامل ذوب می‌کنند. پس از این که فولاد به طور کامل ذوب شد، آن را تبدیل به شمش‌هایی خواهند کرد. در واقع اولین مرحله برای ساخت میلگرد که در همه روش‌ها هم مشترک است، همین تبدیل فولاد مذاب به شمش می‌باشد. روش کلی برای ساخت میلگرد به این صورت است که شمش‌های تولیدی در این مرحله،‌ کشیده شده و از نظر طولی افزایش می‌یابند و در عین حال، شکلی استوانه‌ای پیدا می‌کنند.
نحوه این کار را هم در ادامه بیان می‌کنیم. اما برای تبدیل مواد مذاب به شمش از دو روش مختلف استفاده می‌شود که اکنون به آن می‌پردازیم. یکی از این روش‌ها استفاده از قالب‌های آماده می‌باشد که فولاد مذاب درون این قالب‌ها ریخته می‌شود. بنابراین، شمش فولادی شکل گرفته و پس از سرد شدن به اندازه کافی، از قالب جدا شده و وارد مراحل بعد برای تولید میلگرد خواهد شد. این روش برای تولید شمش بیش‌تر در کارخانه‌های کوچک‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد. در روش دیگر که به روش ریخته‌گری معروف است، از قالب آماده استفاده نمی‌شود؛ بلکه برای این کار مواد مذاب از پاتیل‌ها به درون یک محفظه ریخته می‌شود که چند خروجی دارد. در زیر هر کدام از این خروجی‌ها باز یک محفظه قرار می‌گیرد که سایزی برابر با شمش دلخواه تولیدی دارند. زمانی که مواد مذاب وارد این محفظه‌های دوم می‌شوند، رفته رفته به دمای انجماد هم نزدیک خواهند شد. در ادامه شمش فولاد با یک قالب تقریبا مناسب از این محفظه‌ها خارج شده و بین غلتک‌هایی قرار می‌گیرد که سطحی صاف‌ و صیقلی برای آن‌ها ایجاد می‌کنند. از آن جایی که مواد مذاب به طور پیوسته به درون محفظه اول می‌ریزد و از آن جا هم وارد محفظه‌های بعدی و در نتیجه تولید یک خط شمش می‌شود، به این روش ریخته‌گری می‌گویند. در نتیجه در روش ریخته‌گری هر شمش به تنهایی تولید نمی‌شود، بلکه یک خط تولید شمش پیوسته تشکیل خواهد شد. با توجه به نوع میلگردهایی که قرار است ساخته شود، این شمش پیوسته در طول‌های مشخص برش زده شده و برای مراحل بعد آماده خواهد شد. از روش ریخته‌گری بیش‌تر در کارخانه‌هایی استفاده می‌شود که خیلی بزرگ‌ هستند و تولید زیادی دارند.

روش‌ های ساخت میلگرد

از مهم‌ترین عواملی که بر ویژگی‌های میلگرد تاثیر گذار است، روشی است که از طریق آن ساخته می‌شود. در برخی از این موارد میلگرد ممکن است از استحکام بالاتری برخوردار بوده و البته سخت‌تر هم باشد. اما در برخی روش‌های دیگر میلگرد انعطاف پذیری بیش‌تر خواهد داشت. بنابراین دانستن این که میلگرد از چه روشی ساحته شده، در فهمیدن ویژگی‌های آن و در نتیجه کاربرد موثری که دارد، بسیار با اهمیت است.
به طور کلی میلگرد از چهار روش مختلف تولید می‌شود که البته فرآیند ابتدایی در همه آن‌ها یکسان است. تفاوت این روش‌ها بیش‌تر در مراحل پایانی یا ماده اولیه مورد استفاده در آن‌ها است. اکنون به طور کامل به انواع روش‌های گوناگون برای تولید میلگرد و البته ویژگی‌های میلگردهای ساخته شده با هر روش می‌پردازیم.

ساخت میلگرد به روش نورد گرم

در ابتدا باید بگوییم که نورد به این معنی است که شمش‌ها در بین غلتک‌هایی قرار می‌گیرند و در اثر فشاری که به آن‌ها وارد می‌شود، ‌قطر آن‌ها کاهش یافته و طول‌شان زیاد می‌شود. در روش نورد گرم، شمش‌هایی که به روش قالب یا ریخته‌گری تولید شده‌اند، تا دمای حدود ۱۰۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتی گراد گرم شده و درون نورد قرار می‌گیرند. به طور معمول و در بیش‌تر کارخانه‌ها نورد در سه مرحله متوالی انجام می‌شود. یعنی شمش در سه مرحله تحت فشار غلتک‌ها با کاهش قطر و افزایش طول مواجه خواهد شد. تا جایی که بعد از مرحله آخر، تقریبا به طول و اندازه دلخواه رسیده است. بعد از انجام این مراحل، بسته به اندازه میلگرد مورد نیاز، فولاد وارد خروجی‌های متناسب خواهد شد. در ادامه کار آج گذاری انجام شده و میلگرد در طول‌های ۲۴ و ۳۶ متری یا اندازه‌های استاندارد دیگر، برش داده می‌شود.

ساخت میلگرد به روش نورد سرد

روش دیگر برای تولید میلگرد، روش نورد سرد است. این روش دارای تفاوت‌هایی با روش دیگر یعنی نورد گرم می‌باشد که از نام‌آن‌ها هم می‌توان متوجه شد. در این روش عملیات افزایش طول و کاهش ضخامت یا همان نورد در دمای پایینی انجام می‌شود که عمدتا نزدیک به دمای اتاق است. با توجه به این که در روش نورد سر باید تغییرات بر روی فولاد سردتر انجام بگیرد، در نتیجه تعداد غلتک‌ها و مراحل نورد بیش تر است. در این روش سعی می‌شود با اعمال فشار بالاتر و گذراندن مراحل بیش‌تر تولید میلگرد انجام شود. میلگرد تولید شده با این روش دارای استحکام بالایی بوده و البته شکل و ظاهر مناسب و صیقلی‌تری نسبت به میلگردهایی دارد که از طریق نورد گرم تولید می‌شوند. در واقع تولید میلگرد با روش نورد سرد بسیار شبیه به روش نورد گرم بوده و تفاوتش تنها در دما و کار بیش‌تری است که انجام می‌گیرد.

ساخت میلگرد به روش ترمکس

تولید میلگرد با روش ترمکس بسیار شبیه به روش نورد گرم است. در واقع فرآیند ساخت یکسان است و تنها تفاوت در ماده مورد استفاده و مراحل پایانی است. به این صورت که وقتی میلگرد تولید می‌شود، به سرعت آن را به وسیله آی یا روغن سرد می‌کنند. البته به دلیل درجه بالای فولادی که اکنون تبدیل به میلگرد شده، در هنگام سرد کردن با آب یا روغن، فقط قسمت‌های بیرونی سرد می‌شوند. نواحی داخلی میلگرد هم‌چنان داغ بوده و حرارت را به سمت بیرون می‌فرستد.
این موضوع باعث می‌شود که سختی و شکنندگی میلگرد کاهش یابد. اما این تنها تفاوت روش ترمکس با نورد گرم نیست و میلگردهایی که با روش ترمکس ساخته می‌شوند، از نظر آلیاژ مورد استفاده هم تفاوت‌ دارند. برای ساخت این نوع میلگردها از فولاد با کربن کم‌تر استفاده می‌شود که در نتیجه باعث کاهش هزینه و البته کاهش کیفیت می‌شود.

ساخت میلگرد به روش میکروآلیاژی

روش آخر برای تولید میلگرد روش میکرو آلیاژی است. این روش هم در همه مراحل مانند روش تولید میلگرد از طریق نورد گرم است؛ تنها تفاوت در این روش استفاده از یک‌سری آلیاژهای دیگر به ماده اولیه می‌باشد. در روش میکروآلیاژی عناصر دیگری هم چون تیتانیوم، نیوبیوم و وانادیوم هم به فولاد اضافه می‌شود. این موضوع باعث می‌شود که مقاومت میلگرد تا حد زیادی افزایش پیدا کند. هم چنین کشش و انعطاف پذیری میلگرد تولیده شده از این روش نسبت به میلگردهای دیگر بالاتر است. در نتیجه می‌توان از میلگردهای تولید شده فرآیند میکروآلیاژی در سازه‌های مختلفی که نیاز به استحکام و البته کشش و انعطاف دارند، استفاده کرد. اما باید توجه داشت که این قابلیت‌ها و کیفیت بهتر میلگرد میکروآلیاژی با قیمت بیش‌تر آن همراه است. بنابراین بهتر است این نوع میلگرد را برای مکان‌هایی خریداری نمایید که واقعا به آن نیاز است. این چهار روش که به طور مفصل آن‌ها را توضیح دادیم، روش‌هایی هستند که برای تولید میلگرد از آن‌ها استفاده می‌شود. همان طور که گفتیم، میلگردهای تولید شده در هر کدام از این روش‌ها دارای ویژگی‌های خاصی هستند که با دانستن آن‌ها، می‌توانید در مواقع مورد نیاز بهترین تصمیم را برای انتخاب نوع میلگرد بگیرید. برای مثال، میلگردهای تولید شده در روش نورد گرم از کشش و انعطاف بیش‌تری نسبت به میلگرد‌های نورد سرد و ترمکس برخوردارند. میلگردهای نورد سرد ظاهر بهتری داشته و از استحکام بالایی هم برخوردارند. میلگردهای تولید شده با روش ترمکس هم دارای قیمت پایین‌تری نسبت به بقیه میلگردها می‌باشند. و در نهایت میلگردهای میکروآلیاژی کیفیت و انعطاف بیش‌تر و قیمت بالاتری هم دارند. شما می‌توانید با توجه به ویژگی میلگردهای ساخته شده در هر روش، میلگرد مورد نیاز برای کار خود را انتخاب کنید. معمولا روش تولید میلگرد توسط کارخانه بر روی آن حک می‌شود. علائم اختصاری حک شده بر روی میلگرد و تصاویر آن ها را مشاهده کنید.

نحوه قیمت گذاری میلگرد های تولیدی

برای قیمت گذاری میلگردهای تولید شده فاکتورهای زیادی مد نظر قرار می‌گیرند. برای مثال یکی از مهم‌ترین این فاکتورها می‌تواند همین روشی باشد که از طریق ان تولید می‌شوند. چرا که میلگردهای تولید شده در هر کدام از روش‌ها ویژگی‌های گوناگونی دارند و برای تولید آن‌ها نیاز به هزینه متفاوتی است. برای مثال میلگردهایی که از طریق روش ترمکس تولید می‌شوند، عمدتا قیمتی ارزان‌تر از بقیه انواع میلگرد دارند و البته کار تولید آن‌ها هم در زمان سریع‌تری انجام می‌گیرد، اما میلگردهای میکرو آلیاژی کیفیت و قیمت بیش‌تری دارند. بنابراین دو فاکتور اصلی زحمت مورد نیاز برای تولید میلگرد و مواد اولیه مورد استفاده در آن نقش بسیار مهمی در تعیین قیمت میلگرد خواهند داشت.
از آن‌جایی که تولید میلگرد به وسیله هر کدام از این روش‌ها، در مراحل گوناگون و با مواد اولیه متفاوتی انجام می‌گیرد، در نتیجه قیمت میلگرد تولیدی هر کدام از آن‌ها نیز متفاوت خواهد بود. علاوه بر روش تولید میلگرد، فاکتورهای دیگری هم در تعیین قیمت آن نقش دارد. از عوامل دیگر که نقش تعیین کننده‌ای در قیمت میلگرد دارد، می‌توان به اندازه یا سایز آن اشاره کرد.
قاعدتا میلگردهایی که دارای سایز بزرگ‌تری هستند، نیاز به مصرف مواد اولیه بیش‌تری هم دارند. البته این موضوع در بخش‌هایی مد نظر قرار می‌گیرد که میلگرد را به صورت شاخه‌ای می‌فروشند. زیرا در جاهایی که میلگرد به صورت وزنی به فروش می‌رسد،‌ هر نوع میلگرد که شما بخواهید وزن شده و با قیمت مصوب آهن برای شما حساب خواهد شد. عامل اثرگذار مهم دیگر در قیمت میلگرد، آجدار یا ساده بودن آن است. برای تولید میلگردهای آجدار، کار و زحمت بیش‌تری هم نیاز و البته قیمت بالاتری هم نسبت به میلگرد ساده دارند.

سوالات متداول

۱. میلگرد چگونه تولید می‌شود؟​

پس از ذوب کردن فولاد، شمش‌هایی از فولاد مذاب تشکیل شده که پس از سرد شدن، آن‌ها را به وسیله فشار و در همراهی حرارت در نورد قرار می‌دهند؛ در اثر این عوامل طولشان افزایش یافته و ضحامتشان کاهش می‌یابد و میلگرد تولید می‌شود.

۲. چه روش‌هایی برای تولید میلگرد وجود دارد؟​

میلگرد به طور کلی از چهار روش نورد گرم، نورد سرد، ترمکس و میکروآلیاژ تولید می‌شود.

۳. آیا میلگرد تولید شده در هر کدام از آین روش‌ها با هم تفاوت دارند؟

​بله، با توجه به متفاوت بودن مواد اولیه و روش تولید، میلگردهای نهایی نیز با یک دیگر متفاوت هستند.

۴. چه تفاوت‌هایی بین میلگردهای ساخته شده در هر یک از این روش‌ها وجود دارد؟

میلگردهای ساخته شده در روش‌های نورد گرم و میکروآلیاژ از کشش بیش‌تری برخوردارند، در صورتی که میلگردهای ترمکس و نورد سرد سخت و شکننده‌تر هستند.

۵. معیار قیمت گذاری این میلگرد‌ها به چه صورت است؟

میلگردهای تولید شده در هر روش با توجه به کار مورد نیاز، کیفیت، میزان و نوع مواد اولیه، قیمت گذاری می‌شوند. برای مثال، میلگردهای میکروآلیاژی هم از کیفیت بالاتری برخوردار بوده و هم قیمت بیش‌تری دارند.