به منظور سرعت بخشیدن به فرایند شکل‌دهی یا قالب گیری عناصر فلزی، به آن‌ها حرارت داده می‌شود. حرارت باعث جابجایی و حرکت مولکول‌های موجود در فلز می‌شود که این امر منجر به سرعت بخشیدن به فرایند قالب گیری می‌گردد.
 
آیا تا به حال فکر کرده‌اید که چرا برخی عناصر در برابر تنش‌های وارده به آنها تغییر شکل می‌دهند، در حالی‌که برخی عناصر دیگر این گونه نیستند؟ ویژگی مسئول این رفتار، قابلیت چکش خواری است. این ویژگی مشخص می‌کند که هر عنصر تحت فشار چه واکنشی از خود نشان می‌دهد. هر عنصر دارای ویژگی‌ها و ساختارهای منحصر به فردی است. در حالی‌که برخی از عناصر شکننده‌اند، برخی دیگر به راحتی به شکل مورد نظر در می‌آیند.
 
هر بار که تغییراتی فیزیکی مانند نیرو یا فشار به فلزات اعمال می‌شود، آنها تغییر شکل می‌دهند. به عبارت دیگر، ابعاد یا شکل فلزات در این شرایط تغییر می‌کند. در فرایند اعمال نیرو به فلزات به شکل فویل‌های نازک در آمده و مولکول‌های آن‌ها تا حد زیادی فشرده می‌شوند. تنها عیب این فرایند این است که هیچ فلز یا عنصری به طور کامل انعطاف پذیر نیست. درجه‌ی انعطاف پذیری فلزات با استفاده از فرایندهای شیمیایی بهبود می‌یابد.
 
به منظور درک مفهوم قابلیت چکش خواری یا انعطاف پذیری، فلز طلا را در نظر بگیرید. پلاتین بعد از طلا و نقره دارای قابلیت چکش خواری خوبی می‌باشد. از این قابلیت می‌توان در ساخت جواهرات و ایجاد اشکال مورد نظر استفاده کرد.
مثال دیگر در این رابطه آلومینیوم می باشد. آلومینیوم بر اثر وارد کردن نیرو و اعمال فشار به صورت فویل‌های نازکی در می‌آید که در بسته بندی مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فلز در ظروف آشپزخانه نیز کاربرد دارد.
 

تعریف قابلیت چکش خواری

چکش خواری ویژگی‌ای است که اکثر فلزات از خود نشان می‌دهند. این ویژگی بدین معناست که آن‌ها می‌توانند به راحتی به ورقه‌های نازک برش داده شوند. عناصری که شکننده هستند و یا به اندازه‌ی کافی مستحکم نیستند، به راحتی بر اثر اعمال فشار به قطعاتی شکسته می‌شوند. این ویژگیِ تواناییِ فلزات به تغییر شکل یا کشش وابسته به مقدار نیروی اعمال شده می‌باشد. در طول این فرایند، فلزات می‌توانند طویل شده و یا تغییر شکل دهند. فلزات با استفاده از شیوه‌ها و ابزارهای گوناگون تغییر شکل پیدا می‌کنند.
 
مولکول‌ها در ساختار فلزات به صورت بسیار نزدیک به هم قرار دارند. هنگامی‌که فلز برش داده می‌شود، مولکول‌ها به واسطه‌ی نیرو و فشاری که به آن‌ها اعمال می‌شود، به سمت دور از هم حرکت می‌کنند. با این‌حال، این مولکول‌ها از همدیگر جدا نمی‌شوند.
 

مزایای قابلیت چکش خواری

این ویژگی در شاخه‌های علمی کاربردهای متنوعی دارد. همچنین در زندگی روزمره‌ی ما نیز دارای انواعی از کاربردها می‌باشد. اشیاء با دارا بودن ویژگی چکش خواری می‌توانند در انواعی از مدارهای الکترونیکی و زیورآلات مورد استفاده قرار گیرند. علاوه بر این، فلزات با شکل خمیده در اتومبیل‌ها کاربرد دارد.
 

معایب قابلیت چکش خواری

دستیابی به فلزات یا عناصری که کاملاً انعطاف پذیر باشند، بسیار مشکل می‌باشد. به همین دلیل باید یک عنصر را به شیوه‌های گوناگون تغییر داد تا به یک فلز انعطاف پذیر تبدیل شود و یا این‌که با استفاده از روش‌های مصنوعی فلزی انعطاف پذیر را تولید کرد. تنها هنگامی‌که عنصر به اندازه‌ی کافی قوی باشد، می‌تواند به اشکال مورد نظر در آید.
 
فلزات ساختاری بسیار نزدیک به هم دارند و در مرزهای آن‌ها ترک‌هایی دیده می‌شود. این فلزات دارای تعداد زیادی مرزهای دانه‌ای هستند که در هنگام مواجهه با تنش تمایل به شکستن دارند و بنابراین ویژگی چکش خواری را نشان نمی‌دهند.
 
شاهد هستیم که اکثر فلزات این ویژگی را از خود نشان می‌دهند و به همین دلیل است که طلا، نقره یا پلاتین می‌توانند به ورقه های نازک برش داده شوند. اما در صورتی‌که تیتانیوم فلزی را در نظر بگیرید، هنگام ضربه زدن به قطعاتی شکسته می‌شوند. علاوه بر تیتانیوم، آنتیموان و بیسموت نیز هنگام مواجهه با تنش برشی شکسته می‌شوند. بنابراین، آن‌ها می‌توانند به عنوان استثنائاتی از این قانون چکش خواری فلزات در نظر گرفته شوند.
 

مزایای برش کاری با جت آبی

برش کاری با جت آبی یک جهش فناوری جدید است که مدیریت آن امری پیچیده است و توانایی برش دادن سخت ترین فلزات و یا هر شیء مانند کاشی یا بتون با نیروی آب مخلوط شده با مواد ساینده مانند سنگریزه را دارا می‌باشد. هیچ فلز یا عنصری به طور کامل انعطاف پذیر نیست. اصول کار دستگاه برش جت آبی این است که با نیروی حاصل از ترکیب آب با یک ماده‌ی ساینده کار می‌کند و یک بازوی مکانیکی در جهت شیء اعمال شده که باعث برش آن می‌گردد. ممکن است از پتانسیلی که آب دارد آگاهی داشته باشید. جت‌های آبی برای برش ورقه‌های آلومینیوم و فولاد مناسب می‌باشند. کاشی‌ها نیز با کمک دستگاه‌های جت آبی برش داده می‌شوند.
 
موارد کاربرد دستگاه برش جت آبی
بخش‌های هوافضا که مواد باید به صورت پیچیده‌ای جهت ساخت قطعات بدنه فضاپیما برش داده شوند.
کاشی‌ها و سنگ‌هایی که به صورت سفارشی ساخته می‌شوند، باید به منظور ارائه‌ی خطوط برش داده شوند.
ورقه‌های آلومینیومی و فلزات دیگری مانند ورقه‌های تیتانیوم و مس نیز با کمک فناوری جت آبی برش داده می‌شوند.
چوب‌هایی که به مبلمان تبدیل می‌شوند نیز می‌توانند به منظور ارائه‌ی طرح‌های سفارشی برش داده شوند.
در صنعت خودرو جهت قطعاتی از بدنه خودرو مانند تایرها، آینه‌های عقب و دیگر اجزاء ماشین نیز نیاز به ایجاد ساختارهای خاص است، بنابراین از فناوری جت آبی جهت ساخت این قطعات استفاده می‌شود.
 
مزایای برش جت آبی
فناوری جت آبی دارای مزایای مثبت و مفیدی می‌باشد.
فناوری برش کاری با جت آبی می‌تواند هر ماده‌ای را به آسانی صرفنظر از دوام و ترکیب آن برش دهد. این فناوری شکل‌های مورد نظر فلزات برای افراد یا شرکت‌ها جهت اهداف تولید قطعات خاص را نیز فراهم می‌آورد.
 
گزینه‌های احتمالی برای برش مواد
فناوری برش کاری با جت آبی نسبت به لیزر یا جوش‌بری ترجیح داده می‌شود، چون در این روش هیچ گونه عایق مواد شیمیایی یا حرارت خارجی به منظور تسهیل فرایند وجود ندارد. با این‌حال، هنگامی‌که برش مواد بسیار دشوار باشد، به منظور بهبود راندمان کار به آب، سنگریزه اضافه می‌گردد.
 
پارامترهای گسترده برش
فناوری برش کاری با جت آبی به گونه‌ای مجهز شده است که هر نوع ماده‌ای را می‌تواند به راحتی برش دهد. این تکنیک می‌تواند فلزات و اشیاء با ضخامت بالای 200 میلی‌متر را نیز برش دهد. سرعت دستگاه جت آبی ممکن است از نظر کارایی آن در برش مواد، بالا باشد.
 
توانایی برش پیچیده
فلزاتی که به کمک فناوری جت آبی برش داده می‌شوند، با دقت بالایی برش می‌خورند. خطوط مورد نظر بر روی فلزات از طریق این فرایند به دست می‌آید. سنگ مرمر و مواد کاشی کاری جهت ارائه‌ی مواد سفارشی برای دکور نیز می‌تواند با کمک این فناوری برش داده شود.
 
حرارت در فرایند استفاده از جت آبی نقشی ندارد. در مقابل، برش در دمای اتاق انجام می‌گیرد. بنابراین، انتشار بخار و یا گرد و خاک در این فرایند وجود ندارد. برخی مواقع جهت گالوانیزه کردن به شکل‌های مختلف نیاز به حرارت می‌باشد. استفاده از فناوری جت آبی در این موارد صحیح نیست.
 
کاهش هدر رفت مواد
ممکن است به این نکته توجه کرده باشید که دستگاه‌های جت آبی سازگار با محیط زیست می‌باشند. اعتقاد بر این است که این دستگاه کمترین میزان ضایعات را تولید کند.
 
به طور خلاصه، فناوری برش کاری با جت آبی به ایجاد شکل‌های پیچیده و دقیق کمک می‌کند. روش مورد استفاده توسط برش دهنده‌های جت آبی که در بالا ذکر شد، روش برش سرد است که می‌تواند فلزات را به هر شکل دلخواهی در آورد. یکی دیگر از مزایای این فناوری این است که در هر نقطه‌ای از فلز برش داده شده می‌توان خطوط مورد نظر را به شکلی منظم ایجاد کرد.
 
بنابراین، با ذکر این مزایا، احتمالاً از اثربخشی این فناوری به طور کامل آگاه شده‌اید و می‌توانید به جای استفاده از دیگر روش‌های برش فلزات یا اشیاء از این فناوری به نحو احسن استفاده کنید.
 
منبع: Prachi Patkar -  ScienceStruck