دستگاه پرس هیدرولیک چیست؟

در بین دستگاه ها و ماشین آلات پرس، دستگاه پرس هیدرولیک یکی از محبوب ترین گزینه ها و در واقع قوی ترین دستگاه هاست که در ابعاد بزرگ و کوچک استفاده می شود. استفاده از هیدرولیک سابقه طولانی دارد و در حقیقت منشاء اصلی آن به قانون پاسکال بر می گردد.

استفاده از این قانون باعث شده که افراد سیستم هایی پیاده سازی کنند که با وارد آوردن فشار کوچک در یک قسمت، نیروی بسیار بزرگ تری در طرف مقابل به وجود آید که امکان بلند کردن اجسام بسیار سنگین یا متراکم کردن اجسام بسیار محکم را فراهم می کنند.

دستگاه پرس هیدرولیک چیست؟

دستگاه پرس هیدرولیک دستگاهی است که بر مبنای انتقال نیرو در یک سیال طراحی شده است و می توان از آن برای متراکم کردن اشیا مختلف تحت فشار زیاد استفاده کرد. در این دستگاه ها، نقش مایع یا سیال هیدرولیک بسیار مهم و محوری است و وظیفه انتقال نیرو بر عهده آن است.

اگر از فرمان های هیدرولیک یا از جک هیدرولیک استفاده کرده باشید، متوجه می شوید که نیروی اعمالی شما نسبت به تغییری که ایجاد می کنید بسیار کمتر است.این نیرو در حالت انتقال مستقیم، باید معادل باشد. اما استفاده از قانون پاسکال باعث شده که دستگاه پرس هیدرولیک امکان بلند کردن اشیای بسیار سنگین یا فشرده کردن اشیای بسیار محکم با نیروی بسیار کم فراهم شود.

نحوه عملکرد دستگاه پرس هیدرولیک

در بند قبل به استفاده از قانون پاسکال در دستگاه های هیدرولیکی اشاره کردیم. قانون پاسکال می گوید که تغییر فشار در هر نقطه از سیال تراکم ناپذیر به همه نقاط و سطح مایع منتقل می شود. این رابطه به شکل P=F/A بیان می شود.

در اینجا مشخص است که فشار و نیرو تحت تأثیر سطح یا همان A تغییر می کند. حالا اگر به تصویر نشان داده شده توجه کنید، ما دو سیلندر با اندازه متفاوت یعنی سطح A1 و سطح A2 مواجه هستیم. از طرف دیگر مایع هیدرولیک استفاده شده در دو طرف هم با یکدیگر یکسان است.

طبق قانون پاسکال P1=F1/A1 باید با P2=F2/A2 یکسان باشد. از آنجایی که هر دو سیال یکسان هستند، برای ایجاد این توازن باید مساحت و نیروی اعمالی تغییر کند. در تصویر نشان دادیم که در سمتی که ما فشار را وارد می کنیم سیلندر و پیستون کوچک تر است. بنابراین فشار کمتری به آن وارد می شود تا در طرف مقابل یک جسم با مساحت بزرگ تر و با اندازه بزرگ تر تغییر داده شود.

حالا نحوه عملکرد دستگاه پرس وکیوم به این صورت است که نیروی وارده بر یک مخزن کوچک یا یک پیستون کوچک وارد می شود و در طرف مقابل باعث حرکت یک پیستون بزرگ با وزن بسیار زیاد می شود. در نتیجه، حرکت پیستون بزرگ باعث ایجاد فشار زیادی بر روی قطعه کار شده و منجر به متراکم شدن یا اصطلاحاً له شدن آن می شود.

کاربرد دستگاه های پرس هیدرولیک

یک دستگاه پرس هیدرولیک تقریباً در همه حوزه های صنعتی کاربرد دارد، اما به طور ویژه و خاص برای تبدیل اشیا فلزی به ورقه های فلزی استفاده می شود. البته این دستگاه ها در نازک کردن شیشه های داغ، تولید پودر در صنعت آرایشی و بهداشتی و همچنین تشکیل قرص برای مصارف پزشکی هم کاربرد دارد. در واقع کاربرد دستگاه های پرس هیدرولیک بیشتر به اندازه و فشار تولیدی آنها بستگی دارد و کاربرد اصلی آنها را می توان در سه گروه زیر قرار داد:

• برای خرد کردن و اوراق کردن اتومبیل: پرس هیدرولیک قلب سیستم خردکننده اتومبیل است. در این فرایند، یک موتور هیدرولیک فشار زیادی به مایعات داخل سیلندر وارد می کند. فشار مایع باعث می شود که صفحات به سمت بالا بروند و سپس با نیروی زیاد و سرعت بر روی خودرو فرود آیند. در نتیجه این موضوع باعث خرد شدن خودرو می شود.
• گرفتن چربی از پودر کاکائو: یکی از کاربردهای دستگاه پرس هیدرولیک در ابعاد کوچک است. هنگام پردازش دانه های کاکائو، مایع مخصوص شکلات به دست می آید. برای تهیه پودر کاکائو بدون چربی، این مایع در یک پرس هیدرولیک فشرده می شود. در نتیجه مایع به دست آمده بدون چربی بوده و در مراحل بعد برای تولید پودر کاکائو به کار گرفته می شود.
• برای تولید چاقو و چاقو سازی: دستگاه های پرس هیدرولیکی از بهترین گزینه ها برای تولید چاقو و شمشیر سازی هستند که فولاد خام مسطح را به شکل چاقو و خنجر در می آورند.

البته همانطور که اشاره شد، این سه مورد متفاوت از کاربردهای دستگاه پرس هیدرولیک هستند که ابعاد مختلف آن ها را به رخ می کشند. اما کاربردهای آنها بسیار وسیع تر است و تقریباً در همه حوزه های صنعتی استفاده می شوند.

انواع دستگاه پرس هیدرولیک

با توجه به نیاز صنعت به دستگاه های مختلف و همچنین نیاز به اندازه های مختلف از آنها، امروزه شامل انتخاب طراحی های مختلف برای این دستگاه ها هستیم که کاربرد آنها را تحت تأثیر قرار می دهد. هر کدام از این دستگاهها می تواند در یک یا چند حوزه به کار گرفته شوند و شامل موارد زیر می شوند.

دستگاه پرس آربور

این دستگاه پرس معمولاً زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که کار مربوط به آن ها از نظر ماهیت چندان سنگین نباشد. این دستگاه ها در اندازه ها و مشخصات مختلفی ارائه می شوند و در مقایسه با سایر دستگاه های پرس هیدرولیک، فشار زیادی برای تولید خروجی بیشتر ایجاد نمی کند. دستگاه پرس هیدرولیک آربور در فرآیندهایی مانند سوراخ کردن فلزات، مهر زنی و نشان دار کردن فلزات، صاف کردن فلزات، برش دادن فلزات و همچنین مارک گذاری سطح کتیبه های فلزی استفاده می شوند.

دستگاه پرس لمینت 

بر خلاف سایر پرس های هیدرولیکی که به صورت خودکار کار می کنند، این دستگاه های پرس نیاز به کار دستی دارند. پرس های لمینت دارای دو دهانه هستند که به عنوان صفحه شناخته می شوند. یکی از این صفحات برای گرمایش استفاده می شود، در حالی که دیگری نقش خنک کننده دارد. این باعث می شود که روند لمینت کردن نسبتاً سریع انجام شود.

با استفاده از دستگاه پرس هیدرولیک لمینت می توان موادی مانند پلیمرها را به شکل ورقه درآورد. معمولاً بر روی صفحات این دستگاهها از روغن یا از جریان الکتریسیته برای گرما استفاده می شود. این دستگاه ها بهترین گزینه برای مصارف رایج مانند لمینت شناسنامه، لمینت کردن گواهینامه ها و حتی جلد کتاب است. در این روش، دستگاه می تواند لمینت کردن سریع برای نیازهای صنعتی و خانگی را تسهیل کند.

دستگاه پرس سی فریم

فریم و چارچوب استفاده شده برای این دستگاه ها همانند حرف C انگلیسی است تا کارگران خیلی راحت تر بتوانند در محل کار خود از این دستگاه ها استفاده کنند. بر خلاف سایر دستگاه های پرس هیدرولیک که دارای چندین فرآیند هستند، پرس های سی فریم فقط شامل یک برنامه پرس کاری واحد هستند. کاربردهای دستگاه پرس هیدرولیک C فریم شامل صاف کردن، ترسیم و همچنین مونتاژ قطعه کار است. این دستگاه ها در اندازه ها و وزن های متنوعی به بازار عرضه شده اند و در آنها از پایه های چرخ و فشارسنج هم استفاده شده است.

دستگاه پرس پنوماتیک

این دستگاه ها اصلی ترین و پایه ای ترین پرس های هیدرولیک مورد استفاده در صنایع مختلف هستند، زیرا از هوا برای ایجاد فشار استفاده می کنند. مزیت دستگاههای پرس پنوماتیک این است که عملیات پرس کاری را به سرعت انجام می دهند و تنها ایراد کار آنها این است که نمی توانند فشار بسیار بالایی ایجاد کنند. این محدودیت بیشتر به دلیل استفاده از هوا برای ایجاد فشار است.

دستگاه پرس هیدرولیک پنوماتیک اغلب در سیستم ترمز ماشین و هواپیما مورد استفاده قرار می گیرد. مصارف صنعتی این دستگاه ها شامل مونتاژ، طراحی، پانچ و موارد مشابه آنهاست. معمولاً این دستگاه ها نیاز به یک اپراتور تمام وقت دارند و در آنها باید نکات ایمنی و لوازم جانبی ایمنی به طور کامل رعایت شوند.

دستگاه پرس پاور یا پرس برقی 

این دستگاه ها در صنایع بزرگ استفاده می شود که نیاز به استفاده از ماشین آلات سنگین و تجهیزات مربوط به آن ها دارند. با توجه به نوع کلاچ استفاده شده در این دستگاه ها، به دو دسته کلی تقسیم بندی می شوند. آن هایی که کلاچ کامل دارند، تا کامل شدن فرآیند کلاچ، امکان متوقف کردن دستگاه وجود ندارد. اما دستگاه هایی که دارای کلاچ جزئی یا کلاچ مرحله ای هستند، در هر لحظه می توان دستگاه را متوقف کرد. از آنجایی که این دستگاهها برای عملیات سنگین به کار برده می شوند، موارد ایمنی در مورد آنها بسیار مهم است.

دستگاه پرس مونتاژ

این دستگاههای پرس از فشار شدید ایجاد شده توسط پیستون ها و مایعات هیدرولیک برای مونتاژ و نگهداری قطعات استفاده می کنند.

دستگاه پرس اچ فریم 

طراحی خاص و منحصر به فرد این دستگاه ها به شکل حرف H انگلیسی باعث شده که از این عنوان برای آنها استفاده شود و قطعه متراکم کننده یا صفحه دستگاه در مرکز دو ستون قرار می گیرد که حرکت آن به صورت عمودی و بالا و پایین است.