نحوه تولید میلگرد و انواع روش های ساخت آن
دسترسی سریع به محتوای مقاله
تولید میلگرد شامل فرآیندهای متنوعی میشود که بر کیفیت، خواص و قیمت آنها تأثیر می‌گذارد. مهم‌ترین روشهای ساخت میلگرد که امروزه اکثر میلگردهای ساده و آجدار بهوسیله آن تولید می‌شوند، روش نورد گرم، نورد سرد، ترمکس و میکروآلیاژی هستند. در این مقاله به بررسی روشهای تولید میلگرد و تأثیر آنها بر روی خواص و قیمت میلگرد پرداخته میشود.
اهمیت تولید میلگرد
میلگرد یکی از مهم‌ترین مصالح ساختمانی فلزی است که برای افزایش استقامت بتن، مورداستفاده قرار می‌گیرد. بااینکه 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 درصورتیکه فشار زیاد و ناگهانی بر آن وارد شود، امکان شکست آن بالا است.
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 تقریباً در هر سازه‌ای از میلگرد به‌عنوان 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. هم‌چنین میلگرد از نظر انعطاف‌پذیری 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 چندطبقه 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 آنها 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 به‌طور کامل توضیح خواهیم داد. با مطالعه مقاله انواع میلگرد و کاربردهای آن اطلاعات بیشتری پیرامون این مقطع فولادی پرکاربرد به دست آورید.
مراحل ساخت میلگرد
مرحله ابتدایی تولید میلگرد، تقریباً 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 به‌طور کامل ذوب می‌کنند. پس‌ازاین که فولاد به‌طور کامل ذوب شد، آن را تبدیل به شمش خواهند کرد.
درواقع اولین مرحله برای ساخت میلگرد که در همه روشها هم مشترک است، همین تبدیل فولاد مذاب به شمش است. روش کلی برای ساخت میلگرد به این صورت است که شمش‌های تولیدی در این مرحله، کشیده شده و از نظر طولی افزایش می‌یابند و درعین‌حال، 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 است که فولاد مذاب درون این قالب‌ها ریخته میشود. بنابراین، شمش فولادی شکل گرفته و پس از سرد شدن به‌اندازه کافی، از قالب جدا شده و وارد مراحل بعد برای تولید میلگرد خواهد شد. این روش برای تولید شمش بیش‌تر در کارخانه‌های کوچک‌تر مورداستفاده 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 هرکدام 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، رفته‌رفته به دمای انجماد هم نزدیک خواهند شد.
در ادامه شمش فولاد با یک قالب تقریباً مناسب از این محفظه‌ها خارج شده و بین غلتک‌هایی قرار می‌گیرد که سطحی صاف و صیقلی برای آنها ایجاد می‌کنند. ازآنجایی‌که مواد مذاب به‌طور پیوسته به درون محفظه اول می‌ریزد و ازآنجا هم وارد محفظه‌های بعدی و درنتیجه تولید یک خط شمش میشود، به این روش ریخته‌گری می‌گویند.
درنتیجه، در روش ریخته‌گری هر شمش به‌تنهایی 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 تأثیرگذار 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 انعطاف‌پذیری بیش‌تر خواهد داشت. بنابراین دانستن این‌که میلگرد از چه روشی ساخته شده، در فهمیدن ویژگی‌های آن و درنتیجه کاربرد موثری که دارد، بسیار بااهمیت است.
بهطورکلی 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 مورداستفاده در آنها است. اکنون به‌طور کامل به انواع روشهای گوناگون برای تولید میلگرد و البته ویژگی‌های میلگردهای ساخته‌شده به هر روش می‌پردازیم.
تولید 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 تولیدشده‌اند، تا دمای حدود 1000 تا 1100 درجه سانتی‌گراد گرم شده و نورد می‌شوند.
به‌طورمعمول 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، تقریباً به طول و اندازه دلخواه می‌رسد. بعد از انجام این مراحل، بسته به‌اندازه میلگرد موردنیاز، فولاد وارد خروجی‌های متناسب خواهد شد. در ادامه کار آج گذاری انجام شده و میلگرد در طول‌های 6 و 12 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 است که از نام آنها هم می‌توان متوجه شد. در این روش عملیات افزایش طول و کاهش ضخامت یا همان نورد در دمای پایینی انجام میشود که عمدتاً نزدیک به دمای اتاق است. با توجه به این‌که در روش نورد سرد باید تغییرات بر روی فولاد سردتر انجام بگیرد، درنتیجه تعداد غلتک‌ها و مراحل نورد بیش‌تر است.
در این روش سعی میشود با اعمال فشار بالاتر و گذراندن مراحل بیش‌تر، تولید میلگرد انجام شود. میلگرد تولیدشده 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. درواقع 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. درواقع فرآیند ساخت یکسان است و تنها تفاوت در ماده مورداستفاده و مراحل پایانی است. به این صورت که وقتی میلگرد تولید میشود، به‌سرعت آن را بهوسیله آب یا روغن سرد می‌کنند. البته به دلیل درجه حرارت 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 به سمت بیرون فرستاده میشود.
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 مورداستفاده هم تفاوت دارند. برای ساخت این نوع میلگردها از فولاد با کربن کم‌تر استفاده میشود که درنتیجه 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 به‌عنوان ماده اولیه است. در روش میکروآلیاژی عناصر دیگری هم چون تیتانیوم، نیوبیوم و وانادیوم هم به فولاد اضافه می‌شوند. این موضوع باعث میشود که مقاومت میلگرد تا حد زیادی افزایش پیدا کند.
هم‌چنین کشش و انعطاف‌پذیری میلگرد تولیدشده از این روش نسبت به میلگردهای دیگر بالاتر است. درنتیجه می‌توان از میلگردهای تولیدشده از 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 واقعاً به آن نیاز است.
این چهار روش که به‌طور مفصل آنها را توضیح دادیم، روشهایی هستند که برای تولید میلگرد از آنها استفاده میشود. همان‌طور که گفتیم، میلگردهای تولیدشده در هرکدام از این روشها دارای ویژگی‌های خاصی هستند که با دانستن آنها، می‌توانید در مواقع موردنیاز بهترین تصمیم را برای انتخاب نوع میلگرد بگیرید.
برای مثال، میلگردهای تولیدشده 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 تولیدشده با روش ترمکس هم دارای قیمت پایین‌تری نسبت به بقیه میلگردها هستند. درنهایت میلگردهای میکروآلیاژی کیفیت و انعطاف بیش‌تر و قیمت بالاتری هم دارند.
شما می‌توانید با توجه به ویژگی میلگردهای ساخته‌شده در هر روش، میلگرد موردنیاز برای کار خود را انتخاب کنید. معمولاً روش تولید میلگرد و برخی مشخصات آن توسط کارخانه بر روی بدنه میلگرد حک میشود که این عبارات به علامت اختصاری میلگرد معروف‌اند.
نحوه قیمت گذاری میلگردهای تولیدی
برای قیمت گذاری میلگردهای تولیدشده فاکتورهای زیادی مدنظر قرار می‌گیرند. برای مثال یکی از مهم‌ترین این فاکتورها می‌تواند همین روشی باشد که از طریق آن تولید می‌شوند. چراکه میلگردهای تولیدشده در هرکدام از روشها ویژگی‌های گوناگونی دارند و برای تولید آنها نیاز به هزینه متفاوتی است.
برای مثال میلگردهایی که از طریق روش ترمکس تولید می‌شوند، عمدتاً 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 موردنیاز برای تولید میلگرد و مواد اولیه مورداستفاده در آن نقش بسیار مهمی در تعیین قیمت میلگرد خواهند داشت.
ازآنجایی‌که تولید میلگرد بهوسیله هرکدام از این روشها، در مراحل گوناگون و با مواد اولیه متفاوتی انجام می‌گیرد، درنتیجه قیمت میلگرد تولیدی هرکدام 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 تعیین‌کننده‌ای در قیمت میلگرد دارد، می‌توان به‌اندازه یا سایز آن اشاره کرد. قاعدتاً میلگردهایی که دارای سایز بزرگ‌تری هستند، نیاز به مصرف مواد اولیه بیشتری هم دارند. البته این موضوع در بخش‌هایی مدنظر قرار می‌گیرد که میلگرد را به‌صورت شاخه‌ای می‌فروشند. زیرا درجاهایی که میلگرد به‌صورت 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. البته میلگردهای آجدار خود در انواع گوناگونی تولید می‌شوند که بسته به نوع آج‌شان، باز خود قیمتی متفاوت دارند.
سؤالات متداول
1. چه روشهایی برای تولید میلگرد وجود دارد؟
میلگرد بهطورکلی از چهار روش نورد گرم، نورد سرد، ترمکس و میکروآلیاژ تولید میشود.
2. آیا میلگرد تولید شده در هر کدام از این روشها باهم تفاوت دارند؟
بله، با توجه به متفاوت بودن مواد اولیه و روش تولید، میلگردهای نهایی نیز با یکدیگر متفاوت هستند.
3- میلگرد چگونه تولید میشود؟
پس از ذوب کردن فولاد، شمشهایی از فولاد مذاب تشکیل شده که پس از سرد شدن، آنها را بهوسیله فشار و در همراهی حرارت در نورد قرار میدهند؛ در اثر این عوامل طولشان افزایش یافته و ضخامتشان کاهش مییابد و میلگرد تولید میشود.
4. 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، درصورتیکه میلگردهای ترمکس و نورد سرد سخت و شکنندهتر هستند.
5. 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.