ما هو الفرق بين التروس المزورة والتروس الآلية؟

يكمن الفرق الرئيسي بين التروس المطروقة والتروس المخرطة في عمليات تصنيعها. تُصنع التروس المطروقة بتطبيق ضغط عالٍ على المعدن لتشكيله، مما ينتج عنه مكونات أقوى وأكثر متانة. أما التروس المخرطة، فتُقطع من كتل صلبة من المواد، مما يوفر دقة عالية، ولكن غالبًا ما يكون ذلك على حساب المتانة مقارنةً بالتروس المطروقة.

مزورة التروس

تُصنع التروس المطروقة بتطبيق ضغط شديد على المعدن الساخن، لإعادة تشكيله إلى شكل الترس المطلوب. تضغط هذه العملية بنية حبيبات المعدن، مما يجعل الترس أقوى وأكثر متانة من البدائل المصبوبة أو المقطوعة.

تُغيّر عملية التشكيل المعدن على المستوى الجزيئي. فعندما يخضع المعدن للتشكيل، يتوافق تدفق حبيباته مع شكل الترس. يُنتج هذا التوافق أجزاءً قادرة على تحمل ضغط أكبر بنسبة 30-40% مقارنةً بالتروس المُشَكَّلة آليًا من نفس المادة.

عملية تزوير

الخطوة 1: تحضير المواد

تبدأ العملية بقطع سبائك الفولاذ أو الألومنيوم بالحجم المناسب. يُسخّن العمال هذه القطع المعدنية إلى درجات حرارة تتراوح بين 1,800 و2,300 درجة فهرنهايت. عند هذه الدرجات، يصبح المعدن طيعًا بما يكفي لتشكيله دون تشقق.

الخطوة 2: تحضير القوالب

يُجهّز الفنيون قوالب متخصصة تحتوي على الانطباع السلبي للترس. تخضع هذه القوالب لفحص دقيق وتسخين مسبق لدرجة حرارة تتراوح بين 400 و600 درجة فهرنهايت.

الخطوة 3: عملية التشكيل

تُوضع السبيكة المُسخّنة بين القوالب في مكبس أو مطرقة تشكيل. تُطبّق المكبس قوة تتراوح بين 2,000 و50,000 طن. يُجبر هذا الضغط الهائل المعدن على التدفق وملء تجويف القالب بالكامل.

الخطوة 4: عمليات ما بعد التشكيل

بعد عملية التشكيل الأولية، تخضع التروس المطروقة عادةً لعدة معالجات لاحقة للتشكيل. تشمل هذه المعالجات التبريد المُتحكم به لتحقيق البنية الدقيقة المطلوبة، والتشذيب لإزالة أي مواد زائدة (المعروفة بالوميض، خاصةً في التشكيل بالقالب المغلق)، والتفجير بالرمل أو طرق تنظيف أخرى لإزالة القشور السطحية.

التروس الآلية

تُصنع التروس المُشَكَّلة بقطع مواد من قطع معدنية صلبة باستخدام أدوات وتقنيات قطع متنوعة. توفر عملية التصنيع الطرحية هذه دقة ومرونة استثنائيتين في تصميم التروس. يمكن للتشغيل الآلي إنتاج تروس ذات هندسة معقدة وتفاوتات دقيقة يصعب أو يستحيل تحقيقها بالطرق.

عادةً ما تُصنع التروس المُشَكَّلة آليًا من قطع فولاذية مُقَسَّاة أو مصبوبة مسبقًا. تُنتج عملية القطع سطحًا أملسًا وملامح أسنان دقيقة، وغالبًا ما تتطلب معالجة لاحقة بسيطة. ومع ذلك، تُعطِّل عملية القطع بنية حبيبات المعدن، مما قد يُقلل من قوة الترس الإجمالية مقارنةً بالبدائل المطروقة.

عملية التصنيع

الخطوة 1: تحضير فارغ

تبدأ العملية باختيار خامة المعدن المناسبة. يختار المصنعون خامة القضبان، أو الصفائح، أو القطع المعدنية الجاهزة بناءً على أبعاد التروس النهائية. تُقطع الخامة المعدنية إلى حجم تقريبي، مما يترك مادة إضافية لعمليات التشغيل.

الخطوة 2: عمليات التحويل

يُركّب القالب الخام في مخرطة للتشكيل الأولي. يقوم الفنيون بتدوير القطر الخارجي، ومقابلة الأطراف، وثقب الثقب المركزي. تُحدّد هذه العمليات الشكل الأسطواني الأساسي، وتضمن أن تكون جميع الأسطح عمودية ومتحدة المركز.

الخطوة 3: قطع أسنان التروس

يتم استخدام العديد من عمليات التصنيع المتميزة لقطع أسنان التروس:

• جير هوبينج:التشكيل بالهوب هو عملية توليد مستمرة حيث يتم إدخال أداة قطع دوارة تسمى الهوب (والتي تشبه المسمار ذو أسنان القطع) في قطعة تروس دوارة.
• طحن العتاد:تستخدم هذه العملية قاطع طحن دوار لإزالة المواد من قطعة الترس لتشكيل الأسنان.
• تشكيل العتاد:تستخدم هذه الطريقة أداة قطع هي في الأساس ترس بحد ذاته، بحواف قطع، أو قاطعة بتصميم يحاكي شكل سن الترس المراد إنتاجه. تتحرك القاطعة بالتناوب (أعلى وأسفل) بينما يدور كلٌّ من القاطعة وقطعة الترس ببطء وبشكل متزامن.

الخطوة 4: إنهاء العمليات

بعد عمليات قطع التروس الأولية، غالبًا ما تخضع التروس المُشَكَّلة لعمليات تشطيب لتحقيق جودة السطح النهائية المطلوبة ودقة الأبعاد. تشمل هذه العمليات طحن التروس، أو شحذها، أو صقلها. تستخدم عملية الطحن عجلات كاشطة لصقل أسطح الأسنان، وتصحيح أي تشوهات طفيفة (مثل التشوهات الناتجة عن المعالجة الحرارية)، وتحقيق تحمّلات دقيقة للغاية وتشطيبات ناعمة.

الخصائص الميكانيكية: التروس المزورة مقابل التروس المصنعة

الممتلكات	مزورة التروس	التروس الآلية	عوامل التمييز الرئيسية
قوة الشد	أعلى بكثير؛ تم تعزيزه من خلال بنية الحبوب المكررة وتدفق الحبوب	من متوسطة إلى عالية؛ تعتمد في المقام الأول على خصائص المواد الخام المختارة	محاذاة تدفق الحبوب، وحجم الحبوب المكرر، والقضاء على المسامية في الأجزاء المزورة.
قوة الغلة	أعلى بكثير؛ يستفيد من نفس العوامل مثل قوة الشد	من متوسطة إلى عالية؛ تعتمد على المواد الخام والمعالجة الحرارية	تعمل عملية التشكيل على تعزيز قوة المواد الجوهرية.
قوة التعب	أعلى بشكل استثنائي؛ بسبب تدفق الحبوب المستمر، ونقص المسامية، والبنية الدقيقة المكررة	متوسط؛ يعتمد على المادة، وتشطيب السطح، وغياب مُركّزات الإجهاد. أطراف الحبوب المكشوفة	تدفق الحبوب المستمر يقاوم انتشار الشقوق مقابل تدفق الحبوب المتقطع ونهايات الحبوب المكشوفة.
مقاومة الصدمات (الصلابة)	أعلى بكثير؛ حيث تمتص بنية الحبوب المكررة والمتانة الداخلية المزيد من الطاقة	من متوسطة إلى عالية؛ وهي في المقام الأول وظيفة لمتانة المادة الخام	تعمل عملية التشكيل على إزالة العيوب الداخلية التي يمكن أن تعمل كمحفزات للشقوق عند التعرض للصدمات.
مقاومة التآكل (الجوهرية)	جيد؛ يساهم هيكل الحبوب الضيق	من الجيد إلى الجيد؛ يعتمد على اختيار المواد	بنية أكثر كثافة في الأجزاء المطروقة. كلاهما يعتمد بشكل كبير على معالجات السطح لضمان مقاومة مثالية للتآكل.
الصلابة (بعد المعالجة)	عالية؛ تستجيب بشكل جيد للغاية لمعالجات تصلب السطح بسبب البنية الدقيقة الموحدة	عالية؛ تعتمد على المادة والمعالجة الحرارية النوعية المطبقة	يمكن أن يؤدي التركيب الدقيق الموحد للأجزاء المزورة إلى استجابة أكثر اتساقًا للمعالجة الحرارية.
المتانة / سعة التحميل	عالية جدًا؛ مزيج من القوة الفائقة ومقاومة التعب	من متوسط ​​إلى مرتفع؛ محدود بخصائص المادة الأساسية وإمكانية تركيزات الإجهاد	تتميز التروس المزورة عادةً بسلامة هيكلية شاملة ومقاومة لأنماط الفشل المختلفة.
كثافة الطاقة	أعلى؛ يمكنه نقل المزيد من الطاقة لحجم/وزن معين بسبب الخصائص المتفوقة	أقل؛ قد يتطلب حجمًا/وزنًا أكبر لنقل الطاقة المكافئة مقارنةً بالمزورة	النتيجة المباشرة للاختلافات في القوة والتعب وقدرة التحميل.