تعتبر عملية تشكيل المعادن من أهم العمليات الأساسية التي تهدف إلى تحويل المعادن لأشكال مختلفة وفقًا للاحتياجات المطلوبة، كما تتضمن هذه العملية عدة تقنيات متعددة، حيث يتم استخدام العمليات في صناعات كثيرة، ويمكنك التعرف أكثر على مجموعة من المعلومات الخاصة بتشكيل المعادة من خلال بحث عن تشكيل المعادن pdf والصخور وتأكلها.
العناصر
- مقدمة البحث.
- تشكيل المعادن.
- الخصائص العامة لعمليات تشكيل المعادن.
- أنواع عمليات التشكيل البارد.
- مميزات وعيوب التشكيل البارد.
- خصائص التشكيل البارد.
- طرق تشكيل المعادن.
- تآكل الصخور.
- أنواع الصخور.
- خاتمة البحث.
تعرف على: تسمى الصخور المنصهرة التي توجد في باطن الأرض
مقدمة بحث عن تشكيل المعادن والصخور
تعتبر عمليتي تشكيل المعادن وتآكل الصخور من العمليات الفيزيائية التي تتأثر بمجموعة من العوامل المختلفة التي قد تختلف بين تشكيل المعادن وتآكل الصخور.
تشكيل المعادن
يعتبر الفولاذ واحدًا من أهم الأعمدة الأساسية في الصناعة والحضارة؛ لذلك لابد من التعرف على كيفية تصنيع الفولاذ الذي يمكنك من إتمام عمليات الصناعة المختلفة.
على هذا فإن الفولاذ ينتج بناءً على أشكال وأنواع مختلفة، وذلك وفقًا لنوع المعمل الذي ينتجه، فإن هناك ثلاث أنواع من المعامل المختلفة منها المعمل المتكامل (Integrated Mill) / المسابك الصغيرة / العمليات النهائية.
أولًا: المعمل المتكامل
يعتمد المعمل المتكامل في إنتاج الفولاذ على عمليتين أساسيتين وهما عملية تحضير الفحم / عملية تنقية الحديد إذ يتم أكسدة الغاز الطبيعي بمساعدة العامل الحفاز على هذا التفاعل:
2CH4 + O2 2CO + 4 H2
ثم تكتمل عملية التفاعلات الكيميائية التي تنتج الفولاذ ثم ننتقل من العملية الأولى إلى الثانية وهي العمليات النهائية.
ثانيًا: العمليات النهائية
في هذه المرحلة تشير إلى عمليات الدرفلة / السباكة / إعادة التسخين؛ لتحويل الفولاذ من منصهر إلى منتجات عدة بأشكال قابلة للتنفيذ والتجهيز والنقل مثل:
- الأنابيب (Tubes).
- الاسطوانات (Rods).
- الألواح (Plates).
- تراكيب البناء (Structure beams).
- الصفائح (Sheets).
| يمكن تحميل بحث عن تشكيل المعادن pdf من هنا
|
الخصائص العامة لعمليات تشكيل المعادن
- لابد أن يكون المعدن المختزل أقل ما يمكن أو معدوم.
- دون إزالة كميات من المعادن يمكن تشكيله إلى الشكل المطلوب.
- للمعدن قابلية للجريان بصورة لدنة في الحالة الصلبة، ويمكنك الاستفادة القصوى من المعدن في هذه الحالة.
- لابد من استخدام طاقة عالية علاوة على القوى الكبيرة.
- الآلات والعدد المستخدمة في التشكيل هي مرتفعة التكلفة بعض الشيء؛ لذا لابد من تناسب عملية الإنتاج مع العملية الإقتصادية، بحيث يكون حجم الإنتاج كبير.
تعرف على: تتكون الصخور المتحولة نتيجة للحرارة الشديدة والضغط المرتفع
أنواع عمليات التشكيل
يمكننا استخدام تقنيات عدة؛ لضمان جودة ودقة الأشكال المعدنية المنتجة، ومن أهم العمليات المستخدمة في التشكيل هي:
- التشكيل البارد.
- التشكيل الساخن.
- التشكيل الدافيء.
طرق تشكيل المعادن
- السكب: يمكن بهذه الطريقة سكب المعادن في قوالب خاصة لإعطائها الشكل المرغوب لها.
- الصياغة: يمكن وضعه بين قرصين اثنين، أحدهما متحرك والآخر ثابت، كما يمكن الضغط على المعدن في القالب المخصص؛ للحصول على الشكل المرغوب.
- السحب: يمكن في هذه الطريقة سحب المعدن من خلال ثقب بأبعاد معينة؛ وذلك لصُنع السلاسل والأسلاك.
- النتوء: في هذه الطريقة يتم تمرير المعدن الساخن من خلال قالب ذو شكل معين، باستخدام جهاز ضغط هيدروكلوريكي ويستخدم عادةً لصنع القضبان والأنابيب.
- الدرفلة: يمكن في هذه الطريقة تمرير المعدن من خلال عدد معين من البكرات التي يمكنها تقليل سماكته وزيادة طوله.
- الختم: يمكن استخدامه لصنع الأشكال المجوفة كما يمكن أن نطلق عليه اللكم، وتعتمد بشكل كُلي على الضغط.
- الانحناء: يمكن استخدام هذه الطريقة لصناعة الأشياء المنحنية، يمكن استخدامها من خلال تعريض صفائح المعدن لقوة الضغط كما تمتلك زوايا، وهذا من الجدير ذكره.
عمليات التشكيل البارد
يمكنك استخدام بحث عن تشكيل المعادن pdf والصخور وتأكلها للتعرف على العديد من خصائص هذه العملية، وهي:
- يمكن إجراء عملية التشكيل البارد في درجة حرارة الغرفة العادية.
- قد لا تنفع عمليات إعادة التصنيع.
- لتحسين المطيلية يمكن استخدام درجات حرارة عالية.
بالرغم من كون عمليات التشكيل البارد واحدة من أهم العمليات المستخدمة في تشكيل المعادن بيد أنها كغيرها فلها مميزاتها وكذلك عيوبها.
مميزات التشكيل البارد
- يحتاج إلى تسخين قليل للغاية أو قد لا يحتاج إلى تسخين في الأساس.
- إنهاء سطحي جيد للمنتج.
- كما يمكن الحصول على دقة جيدة للأبعاد تغنيك عن مجموعة كبيرة من العمليات الإضافية.
- كذلك يمكن تحسين مقاومة كلًا من الشد / الكلال / البليان، من الجدير ذكره أن الاصلاد الاجهادي يعمل على تحسين مقاومة الخضوع.
عيوب التشكيل البارد
- يحتاج قوة عالية نسبيًا، كما أنها مقاومة الخضوع للمادة المشكلة بحيث تكون أعلى والمطيلية أقل؛ لذلك تحتاج عمليات التشكيل البارد معدات أثقل وأعلى قدرة بحيث تستخدم للإنتاج الكمي.
- من الوارد اختلاف الجهود الداخلية في المعدن (Residual stresses).
- لابد من كون السطوح الخاصة بالمعدن نظيفة وخالية من الأكاسيد بحيث إن وجود الأكاسيد أو الصدأ قد يسبب العطب الذي يصيب القوالب والدرافيل.
خصائص التشكيل البارد
تتميز مواد التشكيل البارد بمجموعة من الخصائص المختلفة التي تساعدك في الحصول على عملية منتجة بنسبة كبيرة، أما عن الخصائص فهي:
- من الأفضل أن يكون المعدن ذو مقاومة خضوع واطئة ومطيلية عالية، أما عن عمليات القطع (shearing) بصورة أفضل للمواد القصفة (Brittle).
- يمكن التقليل من الرجوعية (Spring back) وذلك من خلال المواد ذات معامل المرونة العالي مع مقاومة خضوع واطئة.
- لابد من إزالة الصدأ من السطح من خلال استخدام حمام حامضي (Pickling) (يُغطس في حامض ثم يتم غسله).
- يمكنك الحصول على أبعاد جيدة للمعدن من خلال توفير سمك متجانس وسطح صقيل؛ لذا فإن الصفائح المعدنية قد تحتاج إلى عملية تشكيل بسيطة في حالة عملية التشكيل البارد، وذلك قبل دخولها إلى عملية التشكيل الرئيسية.
- إذا كانت عملية التشكيل تتضمن معدل تشويه كبير فإن مطيلية المعدن يمكن زيادتها قبل عملية التشكيل، وذلك من خلال معاملة حرارية تسمى التخمير (Annealing)، بحيث تكون عمليات التخمير وسطية أثناء مراحل التشكيل لزيادة المطيلية (Ductility).
يعتمد عادةً بحث عن تشكيل المعادن pdf والصخور وتأكلها على مجموعة من المعايير الأساسية التي تعبر عن تشكيل المعادن، إذ يمكن تناول شق بغير الآخر، حيث أن العمليات تحدث كلٌ على حدا سواء عمليات التشكيل البارد أو الساخن أو الدافئ.
تعرف على: نوع الصخور التي تنتج عن انفجار البراكين
تآكل الصخور
يتكون بحث عن تشكيل المعادن وتأكلها من شقين الأول خاص بعمليات التشكيل والآخر خاص بتآكل الصخور.
تعتبر عملية تآكل الصخور واحدة من أهم العمليات البيئية التي يتم من خلالها إعادة تدوير الصخور على مدار ملايين السنين، إذ يمكن تقسيم الصخور إلى ثلاثة أنواع الرسوبية / النارية / المتحولة.
أما عن عمليتي التآكل والتجوية فهما عمليتان يقسمان الصخور إلى أجزاء أصغر بحيث يتم نقل هذه الجسيمات الصخرية من خلال الأنهار والبحار ومن ثم يتم ترسيبها في مواقع أخرى، مما يؤدي إلى تراكم طبقات الرواسب بمرور الوقت مما يبدأ ذلك في صناعة الصخور الرسوبية.
أنواع الصخور
قٌسمت الصخور إلى ثلاثة أنواع مختلفة في الوصف والأمثلة:
أولًا: الصخور الرسوبية
فهي عبارة عن الصخور المشكلة على مدار السنين، ومن أمثلتها الحجر الجيري / الحجر الرملي / الطباشير / الصخر الزيتي.
ثانيًا: الصخور النارية
تتشكل الصخور النارية من خلال الصخور البركانية التي تتكون نتيجة لدرجة الحرارة داخل الأرض، ومن أمثلة هذه الصخور البازلت / الجرانيت.
ثالثًا: الصخور المتحولة
تم اكتشاف هذه الصخور بسبب درجات الضغط والحرارة المختلفة على مدار فترات زمنية طويلة ومن أمثلتها الرخام / فيليت / الكوارتز.
خاتمة البحث
تعتبر تراكم المواد المعدنية في الصخور والتربة من أهو العمليات التي تمر بها البيئة، حيث يمكنك من خلال هذه العمليات التعرف على النوع الجيولوجي للتربة والصخور / التركيب الكيميائي للتربة والصخور / النشاط البيولوجي / نشاط العوامل الجوية.
أما عن تشكيل المعادن فيمكن أن تتأثر بمجموعة كبيرة من المعايير المختلفة، والتي قد تقدم ذكرها في البحث يمكنك الاطلاع عليها.
بالرغم من أن عملتي تشكيل المعادن وتآكل الصخور يأتيان عادةً سويًا بيد أن عملية تشكيل المعادن من أهم العمليات البشرية أما تآكل الصخور فهي من أهم العمليات الطبيعية التي لا يشترك في تركيبها الإنسان.
