ورق‌های سوراخ‌دار فلزی که با کاربردهای متنوع در تجهیزات، بناها، ماشین‌آلات و حتی وسائل ساده دور و برمان دیده‌اید، به «ورق پانچ» معروف هستند. این ورق‌ها طی عملیات پانچینگ یا سوراخکاری به ورقی با ظاهری متفاوت و مشبک تبدیل می‌شوند. همچنین به این صفحات سوراخ‌دار، «ورق‌های مشبک» نیز گفته می‌شود. سوراخ‌های منظمی که روی این ورق‌ها قرار دارند، در اشکال و اندازه‌های مختلف ایجاد شده‌اند تا هم از نظر زیباشناسی و هم کاربردی در صنایع مختلف به کار گرفته شوند. در تولید این ورق‌ها از فلزات مختلف و طبق استانداردهای جهانی استفاده می‌شود. در این بررسی به طور کامل در مورد انواع ورق پانچ، استانداردها و کاربردهای آن صحبت می‌کنیم .
ورق پانچ چیست؟
ورق پانچ (Perforated Sheet) نوعی ورق فلزی است که به دلیل وجود الگویی منظم از سوراخ‌ها به راحتی قابل شناسایی است. برای اولین بار 150 سال پیش، ورق پانچ در صنایع معدن به عنوان صافی و غربال زغال سنگ استفاده شد. در آن زمان، سوراخ کاری از طریق کارگرانی انجام می‌شد که به صورت دستی الگوهای مختلف سوراخ‌ها را روی ورق فولادی می‌کوبیدند.
امروزه این فرآیند بسیار کارآمدتر شده است و یک دستگاه پانچ به طور همزمان تعداد زیادی سوراخ با الگویی مشخص را از طریق مجموعه‌ای از سمبه‌های پانچ بر روی ورق فولاد اعمال می‌کند. استنلس استیل، فولاد نورد سرد و گرم، آلومینیوم و گالوانیزه رایج‌ترین انواع فلزات مورد استفاده در تولید انواع ورق پانچ هستند.
سوراخ‌های موجود در ورق پانچ از طرفی باعث کاهش وزن می‌شوند و همچنین اجازه عبور نور، مایع، صدا و هوا را نیز می‌دهند. آنها همچنین برای ایجاد جلوه‌های تزئینی استفاده می‌شوند. به همین خاطر ورق‌های پانچ برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب هستند. به ویژه انواع ورق پانچ استیل با توجه به خصوصیات ضدزنگ بودن (فولاد زنگ نزن) از پرفروش‌ترین و پرکاربردترین محصولات در میان انواع فلزات است که با گریدهای 304 و 316 تولید می‌شود.
انواع ورق پانچ براساس نوع فلز
ورق پانچ را می‌توان براساس جنس ورق فلزی پایه و مشخصات مکانیکی فلزات به انواع زیر تقسیم کرد:
ورق پانچ استیل
این ورق در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم است و ظاهر زیبایی دارد. مقدار کروم این ورق بیش از 10.5% است. در خرید ورق استیل باید به نام آن و مدل آن دقت کرد،از نام‌های دیگر این ورق می‌توان به ورق پانچ استنلس استیل، ورق پانچ ضد زنگ و ورق پانچ زنگ نزن اشاره کرد. ورق پانچ را با انواع گریدهای سری 200، 300 و 400 استیل می‌توان تولید کرد. ولی رایج ترین گریدهای ورق پانچ استیل 304، 316 و 430 هستند.
ورق پانچ فولادی
بر پایه انواع ورق‌های فولادی می‌توان انواع ورق پانچ را تولید کرد. با توجه به کاربردهای صنعتی و خصوصیات فنی خاصی که هرکدام از گریدهای فولاد دارند ورق پانچ بنا به نیاز تولید می‌شود. برای مثال فولادهایی که مقاومت بالا در مقابل سایش دارند و در صافی‌های صنعتی به‌کار می‌روند. همچنین ساخت ورق پانچ از فولاد فنری در تجهیزات و دستگاه‌ها و ورق پانچ فولادی در نمای ساختمان‌ها کاربرد دارد.
ورق پانچ آلومینیوم
انواع ورق پانچ آلومینیوم حاصل فرآیند پانچینگ بر روی ورق آلومینیوم است. این ورق وزن کمی دارد اما در مقابل انواع خوردگی و زنگ‌زدگی مقاوم است. ورق آلومینیوم انتقال حرارت خوبی دارد و ورق پانچ آلومینیومی در صنایع الکترونیک و ساخت سینک حرارتی و همچنین جعبه سازی برای تجهیزاتی که نیاز به جریان هوا برای خنک شدن دارند کاربرد دارد.
ورق پانچ گالوانیزه
انواع ورق پانچ گالوانیزه تحت فرآیند پانچینگ و گالوانیزه گرم تولید می‌شود. هدف نهایی این است که ورق بتواند در برابر عوامل محیطی و خورنده مقاومت کند. گالوانیزاسیون از خوردگی ورق جلوگیری می‌کند. اما مقاومت خوردگی این ورق کمتر از ورق استیل است. همچنین ورق پانچ رنگی نوعی ورق آهنی یا فولادی است که با رنگ‌های الکترواستاتیک پوشش داده می‌شود و از نظر تزئینی برای ساخت قطعاتی با این قابلیت بسیار جالب توجه است.
ورق پانچ روغنی
این محصول برپایه ورق نورد سرد که به ورق روغنی مشهور است تولید می‌شود. سطح براق، درخشان و صیقلی این ورق را باید مهمترین مشخصات آن دانست. روغن کاری بیشتر به دلیل افزایش مقاومت خوردگی این ورق انجام می‌شود. این نوع ورق ظاهر نسبتاً جذابی دارد و برای کاربردهای عمومی و بسیار متنوع به کار برده می‌شود.
ورق پانچ آجدار
وقتی روی ورق آجدار را سوراخ می‌کنند، ورق مشبک آجدار تولید می‌شود. سطح دندانه‌ای و برجسته این ورق باعث ایجاد اصطکاک می‌شود. به همین دلیل از انواع ورق پانچ آجدار به وفور در پله‌های اضطراری و کاربردهای مشابه استفاده می‌شود. ورق آجدار می‌تواند از فلز گالوانیزه، فولادی و استیل ساخته شود.
بیشتر بخوانید: مقایسه ورق پانچ استیل در مقابل توری لوزی کششی
انواع ورق پانچ براساس شکل سوراخ
ورق پانچ را می‌توان براساس شکل سوراخ به انواع زیر تقسیم کرد:
Rv سوراخ گرد با گام متناوب – round hole staggered pitch
Rg سوراخ گرد با گام ثابت و مربعی round hole square pitch
Rpv سوراخ گرد با خزینه و گام متناوبcountersunk round hole staggered pitch
Rpg سوراخ گرد با خزینه و گام ثابت countersunk round hole square pitch
Qg سوراخ مربع با گام ثابت و مربعی square hole square pitch
Qv سوراخ مربعی با گام زیگ‌زاگ و متناوب square hole staggered pitch
Lv شکاف‌دار با گام زیگ‌زاگ و متناوب slot hole staggered pitch
Lg شکاف‌دار با گام ثابت slot hole square pitch
Ss سوراخ با طرح تزئینی decorative holes
ورق مشبک شش ضلعی
ورق سوراخ‌دار مستطیلی
ورق پانچ با سوراخ بیضی
ورق مشبک کشویی
ورق پانچ گیشنیزی
ورق مشبک لوزی
ورق سوراخ‌دار ستاره‌دار
ابعاد ورق پانچ
انواع ورق پانچ معمولا در ابعاد 1 متر در 2 متر تولید و عرضه می‌شود ولی سه اندازه رایج آن عبارتند از:
اندازه کوچک: 1,000 mm x 2,000 mm (W x L)
اندازه متوسط: 1,250 mm x 2,500 mm (W x L)
اندازه بزرگ: 1,500 mm x 3,000 mm (W x L)
البته بنا به سفارش تولید انواع ورق پانچ در ابعاد دیگر نیز امکان‌پذیر است. همچنین ورق پانچ بصورت کویل نیز با عرض‌های 1000، 1250 و 1500 میلیمتر عرضه می‌گردد.
نحوه تولید ورق پانچ
دستگاه پانچ صنعتی دستگاهی است که با داشتن سمبه و ماتریس به اندازه‌ها و اشکال مختلف، ورق فلزی را تحت ضربه پرس سوراخکاری می‌کند (همه چیز درباره سوراخکاری یا Drilling استیل). این دستگاه ها از انواع بسیار ابتدایی و دستی تا دستگاه‌های کاملاً خودکار و اتوماتیک در بازار موجود هستند. ورق بین سمبه و ماتریس قرار می‌گیرد و با ضربه پرس بر روی سمبه سوراخ روی ورق ایجاد شده و اضافه فلز خارج می‌شود. با تکرار این فرایند در فواصل منظم سطح ورق با الگویی از پیش تعریف شده بصورت مشبک در می‌آید.
البته بدیهی است که فرآیندهای دستی تولید انواع ورق پانچ با کاهش دقت و کیفیت محصول همراه می‌شوند. از این رو، امروزه دستگاه‌های پانچ خودکار که با برنامه نویسی CNC (کنترل عددی کامپیوتری) کار می‌کنند، این امکان را فراهم می‌سازند تا محصولاتی با دقت بالا ایجاد کرد. این دستگاه‌ها ورق را در جای خود مستقر و محکم می‌کنند و سپس سوراخکاری با الگو مشخص و سفارشی را با دقت بالا روی ورق شکل می‌دهند. دستگاه پانچCNC مواردی مانند انعطاف پذیری، تطبیق پذیری، کارآیی و صرفه جویی در هزینه‌های ساخت را برای تولیدکنندگان فراهم می‌کند.
انواع دستگاه پانچ
همانطور که قبل‌تر بیان شد، عملیات پانچینگ با استفاده از دستگاه انجام می‌شود. از دستگاه‌های پانچینگ انواع ورق پانچ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
دستگاه پانچ ورق دستی
دستگاه پانچ ورق هیدرولیکی
دستگاه پانچ ورق گیوتین ضربه‌ای
دستگاه پانچ ورق با دستگاه CNC
استانداردهای جهانی ورق پانچ
استانداردهای جهانی مشهور تولید ورق پانچ سوراخ‌دار شامل ISO و DIN هستند که هر دو اروپایی بوده و براساس سیستم متریک تدوین شده‌اند. همچنین استاندارد ورق پانچ API توسط موسسه نفت آمریکا تدوین شده است و براساس واحد اندازه گیری اینچی تعریف می‌شود. استاندارد ISO (سازمان بین المللی استاندارد) یک فدراسیون جهانی از نهادهای استاندارد ملی در سراسر جهان است. کار تهیه استانداردهای بین المللی معمولاً از طریق کمیته‌های فنی ISO انجام می‌شود.
استاندارد ISO الزامات فنی و روشهای آزمایش را برای ورق پانچ مشخص می‌کند. این استاندارد برای ورق‌ها فولادی کم کربن ISO-10630 و مطابق با ISO 7805-1 و ISO 7805-2 برای اندازه‌های اسمی سوراخ‌های گرد از یک میلیمتر و سوراخ‌های مربع از 4 میلیمتر تا 125 میلیمتر و همچنین مطابق با ISO 2194 و با حداکثر ضخامت ورق 12.5 میلی متر تدوین شده است. همچنین استاندارد DIN کشور آلمان به شماره DIN 24041 مربوط به انواع ورق پانچ که در صنایع و بخصوص در ایران بسیار رایج است.
استاندارد ورق پانچ
کاربرد ورق پانچ
انواع ورق پانچ برای تولید قطعات و اجزای تشکیل دهنده کالاهای مختلف در بسیاری از صنایع استفاده می‌شود. صنایعی مانند خودروسازی، کشاورزی، الکترونیک، هوافضا، انرژی، غذایی، لوازم آشپزخانه، ساخت و ساز، معماری و غیره برای ساخت محصولات خود به ورق پانچ نیاز دارند. صنایع خاص همچنین به دنبال ورق پانچ سفارشی هستند. به این صورت مشخصات و شکل سوراخ را براساس نیاز خود به تولید کننده سفارش می‌دهند. از کاربردهای اصلی ورق پانچ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
فرآوری مواد غذایی و آشامیدنی
حفاظ دکل مخابرات و نیروگاه‌های برق
فیلتراسیون و غربالگری انواع مواد صنعتی و غذایی
ساخت درب پارکینگ و حفاظ
قفسه بندی ذخیره مواد
حفاظ هواکش کارخانه‌ها و موتورخانه‌ها
اجزای مختلف کشتی
تهویه مطبوع و فیلتر هوا
پانل‌های آکوستیک و توری بلندگو
مبلمان شهری و صندلی مکان‌های عمومیمحفظه‌های الکترونیکی
پنل‌های تزئینی نمای ساختمان
المان‌های معماری و طراحی صنعتی
ساخت حفاظ در مناطق نظامی
ساخت حفاظ برای زندان‌ها
دیواره‌ها و کف آسانسور
استفاده در ایستگاه اتوبوس
کاربرد در سانتریفیوژها
شستشو یا خشک کن سبزیجات
بیشتر بخوانید: 5 کاربرد ورق استیل پانچ شده در ساختمان
کاربرد ورق پانچ
مزایای ورق پانچ استیل
انواع ورق پانچ از آلیاژهای مبتنی بر آهن تولید می‌شوند که حاوی حداقل 10.5% کروم هستند. کروم یک لایه اکسید سطحی ایجاد می‌کند که از خوردگی ورق به دلیل مجاورت با رطوبت و اکسیژن جلوگیری به عمل می‌آورد. هنگامی که ورق در معرض خراشیدگی قرار می‌گیرد، لایه اکسید سطحی از بین می‌رود ولی تا زمانی که اکسیژن وجود دارد، خود را ترمیم و بازسازی می‌کند. در نتیجه، ورق پانچ استنلس استیل خورده نمی‌شود.
ویژگی‌های عملکردی انواع ورق پانچ استیل بر اساس هر گرید متفاوت هستند اما همه گریدها مجموعه‌ای از مزایای زیر را ارائه می‌دهند:
مقاومت در برابر خوردگی
استحکام بالا
چرخه عمر طولانی
وزن کم نسبت با استحکام بالا
تمیزشوندگی راحت
قابلیت بازیافت
حفظ مقاومت در دماهای بالا
ظاهر براق و زیبا
جوش پذیری خوب
شکل پذیری مناسب
بیشتر بخوانید: مزایای توری لوزی کششی یا اکسپندد متال استیل
انواع گریدهای ورق پانچ استیل
هر یک از گریدهای ورق پانچ ضد رنگ دارای ویژگی‌های مختص به خود هستند. در ادامه به انواع گریدهای ورق پانچ استنلس استیل اشاره می‌کنیم:
ورق‌های پانچ آستنیتی
حاوی درصد بالایی از نیکل و کروم است که توانایی آن را برای جوش دادن به هر شکلی افزایش می‌دهد. در عین حال مقاومت در برابر خوردگی و استحکام زیادی دارد. رایج ترین اتسل در سری 300 شامل گریدهای 304 و 316 است که نگیر نیز می‌باشند.
ورق‌های پانچ فریتی
اینها فولادهای غیر مغناطیسی هستند که مقاومت خوبی در برابر حرارت و خوردگی دارند. انواع ورق پانچ فریتی با عملیات حرارتی سخت نمی‌شوند اما با نورد سرد تا حدودی سخت خواهند شد. رایج ترین استیل در سری 400، گرید 430 است.
بیشتر بخوانید: از چه روشهای عملیات حرارتی در تولید فولاد استفاده می شود؟
ورق‌های پانچ دوبلکس
این ورق‌ها تقریباً دو برابر فولاد زنگ نزن آستنیتی و فریتی معمولی استحکام دارند. آنها در برابر خوردگی بسیار مقاوم هستند که این ویژگی به ترکیب شیمیایی و ساختار این ورق‌ها نسبت داده می‌شود.
ورق‌های پانچ مارتنزیتی
دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی هستند. سختی این ورق‌ها در میان فولادهای ضد زنگ بالاترین میزان است. این گریدها مغناطیسی هستند و می‌توانند با عملیات حرارتی سخت شوند. سری 400 شامل گریدهای 440 و 420 است.
کلام آخر
ورق پانچ محصولی است که با داشتن سطحی سوراخکاری شده با الگویی منظم در بازار شناخته می‌شود. این ورق برپایه انواع فلزات اعم از استنلس استیل، فولاد، گالوانیزه و غیره تولید می‌شود و برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما ورق پانچ استیل به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و ظاهر زیبا، یکی از محبوب‌ترین انواع متریال در ساخت انواع ورق پانچ و مشبک است.
