بـا پیدایش فلز و نحوهء استفاده از آن،تحولی شگرف در زندگی انسان ماقبل تاریخ بوجود آمد.امـروزه نـیز،فـلز و فلزکاری نقش مهمی در زندگی انسان پیدا کرده است.با گسترش صنعت در زمینههای گوناگون اعم از؛الکـترونیک،مکانیک،حملونقل،ساختمان،کشاورزی،پزشکی، ماشینآلات،صناع نظامی و غیره،اهمیت فلز و فلزکاری در سـاخت قطعات کوچک و بزرگ در صـنایع مـذبور بیشتر آشکار میگردد.لذا هنرجویان و هنرآموزان هنرستانهای فنی که در آیندهایی نهچندان دور،جامعه متخصصان و مهندسان و نیروهای آماده به کار در صنعت رو به پیشرفت کشور را تشکیل میدهند؛نیازمند کسب دانش و مهارت حرفهای لازم در زمینهء کاربرد فـلز و فلزکاری میباشند.کتاب راهنمای فلزکاری حاصل تلاش و کوششی در جهت آشنایی هنرجویان با روشهای فلزکاری و کارکردن روی فلزات است که در مقدمه کتاب نیز این هدف بیان شده است.
این کتاب شامل 14 فصل و سـه پیـوست میباشد که توسط جی.ساکی، اس.اموآکوهن به رشته تحریر درآمده و با ترجمه محمد رضا افضلی و با همکاری و تلاش شرکت انتشارات فنی ایران منتشر گردیده است.
فصل اول کتاب به مبحث ایـمنی در کـارگاه اختصاص دارد.فرایند ساخت و تولید در صنعت،مستلزم استفاده از ابزارها و ماشینها و مواد مختلف میباشد که هرکدام در جهت تولید و ساخت استفاده شایانی دارد،اما ممکن است که انسان را در معرض خطرات زیانبار و حتی مـرگبار قـرار دهد،بنابراین پس از کسب مهارت لازم در زمینهء فنی کار،احتیاط و پیشگیری از وقوع حادثه امری اجتنابناپذیر و ضروری میباشد،لذا این فصل هنرجو را به اقدامات ایمنی کلی اعم از استفادهء لباس مخصوص و عینک و...و هـمینطور عـدم اسـتفاده از ابزارهای دستی معیوب رهنمون مـیسازد.در بـخش دیـگر این فصل نحوهء صحیح استفاده از ماشینهای مختلف کارگاهی و مقررات ایمنی خاص هرکدام نظیر دریل،ماشین تراش،صفحهتراش،فرز و سنگ زنی ذکر شـده اسـت.بـلند کردن اجسام نسبتا سنگین نیز مستلزم احتیاط و اسـتفاده از روشـهای صحیح و اصولی میباشد.
در فصل دوم کتاب فلزات آهنی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.لازمهء فلزکاری استفاده از مواد خاصی مـانند فـلزات آهـنی،فلزات غیر آهنی و پلاستیکها میباشد.در این فصل به نحوهء فـرآیندهای ساخت آهن،چدن،فولاد و...،شناسایی خواص فلزات،دستهبندی فولادهای کربنی،کاربردها و عملیات حرارتی فلزات آهنی پرداخته و فلزات غـیرآهنی و پلاسـتیکها بـه فصل دیگر موکول میگردد.
آهن در طبیعت به صورت خالص موجود نـمیباشد و بـا استخراج از سنگ آهن که مجموعهای از کاندها که انوع متداول آن عبارتند از: منیتیت،هماتیت،لیمونیت و سیدریت،بدست مـیآید.بـرای تـولید سایر فلزات آهنی مانند آهن ورزیده،چدن،فولاد کم کربن(نرم)و فـولادهای آلیـاژی و کـربنی،چدن خام که از سنگ آهن استخراج میشود به عنوان مادهء اولیه مورد استفاده قـرار مـیگیرد.فـرایند استفاده از سنگ آهن تا تبدیل شدن آن به فلزات آهنی به صورت نموداری نـشان داده شـده است. درک خواص فلزات نیز در فلزکاری حائز اهمیت میباشد زیرا که انتخاب و کاربرد فـلزات عـمدتا تـابع همین خواص که عبارت از سختی،شکلپذیری، شکنندگی،چقرمگی،چکشخواری و استحکام و غیره میباشند،است.
فـصل سـوم به بررسی فلزات غیرآهنی و پلاستیکها اختصاص دارد.فلزات غیرآهنی به دو دسته تقسیم میشوند کـه عـبارتند از فـلزاتی که به حالت خاص مصرف میشوند.(مانند آلومینیم،سرب،روی،قلع و مس)و آنهایی که به صـورت آلیـاژی از دو یا چند فلز تشکیل میشوند مانند برنج و برنز.آلیاژها نیز مانند فـلزات نـقش بـهسزایی در زندگی انسان از قدیم تا به امروز پیدا کردهاند.فلزات غیر آهنی بویژه آلومینیوم و مس رسـانایی مـناسب بـرای گرما و الکتریسیته میباشند.این فلزات در برابر خوردگی نیز مقاوم هستند.پلاستیکها از نـفت خـام،زغالسنگ و گاز ساخته میشوند،آنها جای بسیاری از فلزات را گرفتهاند چون سبک هستند و قابلیت رنگپذیری و شکلپذیری و مـقاومت شـیمیایی بسیار بالایی دارند و به دو دستهء گرما-نرم(بر اثر گرما دیدن نـرم)و گـرما- سخت(عدم شکلپذیری مجدد)تقسیم میشوند.کـاربرد صـحیح پلاسـتیکها نویدبخش بهبود کارایی در زمینههای حملونقل،ساختمان، مـخابرات،پزشـکی و تولیدات است.
فصل چهارم کتاب به تشریح ابزارها و فرایندهای دستی میپردازد. این فـصل از کـتاب به دو بخش تقسیم شده،بـخش نـخست به شـرح ابـزارهای رومـیزی و بخش دوم به ابزارهای نشانهگذاری و اندازهگیری و بـازرسی اخـتصاص دارد.ابزارهای رویمزی شامل سوهان،اره،قلم، چکش،شابر،قلاویز،حدیده،برقوی دستی،گـیره و دریـل دستی است که نحوهء کار هـرکدام و جنس و چگونگی ساخت،انـواع و اقـسام معایب و مزایای آنها مورد بـررسی قـرار گرفته است.
در انجام عملیات فلزکاری باید نهایت دقت در نشانهگذاری، اندازهگیری و بازرسی محصول بـه عـمل آید تا مصنوعات طراحی شـده بـه نـحو رضایتبخشی تولید گـردند.ایـن بخش به معرفی و شـاخت و هـمچنین نحوهء کار ابزارهای مورد نظر پرداخته است.ابزارهای نشانهگذاری شامل سوزن خطکش،گونیای فـلزی،پرگـار اندازهگیری،سنبهء مرکز نشان، سنبهنشان ؟60 و صـفحه صـاف(مرجع)،سـوزن خـطکش پایـهدار،صفحه گونیا،گونیای جـناغی،پرگار تقسیم و گونیای مرکب میباشند.
خطکش فولادی،کولیس ورنیه،میکرومتر،کولیس ارتفاعسنج، نقاله ورنیهدار،سـاعت انـدازهگیری و کرانسنج،از جمله ابزارهای اندازهگیری و بازرسی هـستند.
فـصل پنـجم ابـزارها و فـرآیندهای آهنگری نام دارد.در ایـن مـبحث ابزارها و تجهیزات آهنگری اعم از سندان،پتک،کوره آهنگری،انواع انبرها،چکش آهنگری و آهنکوب،قرار دم مورد شـناخت و مـعرفی و هـمچنین نحوهء کار آنها مورد بررسی قرار گـرفته اسـت.آهـنگری یـکی از فـرایندهای فـلزکاری است که در آن فولاد را تا رسیدن به دمای مطلوب (تا C0 1200)گرم میکنند.فولاد در این دما مومسان(چکشخوار) میگردد و میتوان آن را تغییر شکل داد.در حقیقت فرایند آهنگری مستلزم مهارتی اسـت که باید بتدریج و طی زمانی طولانی کسب شود. فرایندهای آهنگری عبارتند از:خمکاری،کاهش مقطع چاقسازی، پیچاندن،برشکاری،قرارکاری،لاغرسازی و سوراخکاری که به تفصیل به شرح آنها پرداخته شده است.و در ادامـه رعـایت ایمنی در کارگاه آهنگری را توصیه و نکاتی را در جهت پیشگیری از خطر گوشزد مینماید.
فصل ششم کتاب به تشریح ابزارها و فرایندهای ورقکاری فلزات میپردازد.
ورقکاری شامل خمکاری،برش و اتصال فلزاتی از قبیل حلبی، آلومـینیم،بـرنج،فولاد نرم،گالوانیزه(آهن سفید)است و ابزارها و تجهیزات و مواد مورد نیاز برای فرایند ورقکاری به شرح زیر میباشد؛چکش غیرفلزی،ابزارهای فرم،قـیچی آهـن بر سندانهای ورقکاری،چکشهای ورقـکاری،هـویه،میلهتاکن،سیم لحیم،کوره لحیمکاری.فرایند ورقکاری نیز شامل تهیه الگوی گسترده شده قطعه و بریدن ورق توسط قیچی برش به ابعاد مورد نظر،سپس بـرای مـتصل کردن لبهها میتوان از درزهـای خـشکهبند،که خودبهخود محکم میشود و احتیاج به پرچ و لحیمکاری ندارد و یا درزهای دیگر مانند درز لب به لب،درز لب به لب خمیده،درز لب به لب خزینه و...استفاده کرد.
طریقهء دیگر اتصال در ورقکاری استفاده از فرایند لحیمکاری با اسـتفاده از سـیم لحیم و روغن لحیم است.پرچکاری نیز روشی دیگر است که برای اتصال در ورقکاری بکار برده میشود و در این فصل مورد بررسی قرار گرفته است.در انتهای فصل نیز نکات ایمنی در کارگاه ورقـکاری بـیان شده اسـت.
فصل هفتم کتاب فلزکوبی نام دارد.بخش اول این فصل به بحث در مورد شناخت ابزارها و فرایند فلزکوبی مختص گـردیده و در بخش دوم به بررسی دو فرایند زرد جوشکاری و لحیم نقره که جهت اتـصال قـطعات تـولید شده به روش فلزکوبی مورد استفاده قرار میگیرند،پرداخته شده است.ابزارها و تجهیزات فلزکوبی به دو دسته تقسیم مـیشوند، آن دسـته که به آسانی در هرکارگاه فلزکاری یافت میشود و دستهء دیگر ابزارهای خاص فلزکوبی مـیباشد؛مـانند بـلوک چوبی با کیسه شن،سندان و چکشهای مختلف اعم از کولت،چکش کاسگری،چکش بالاکشی، چکش فـروبری و چکش صافکاری.
عملیات فلزکوبی عبارتست از شکل دادن به ورق نازک با استفاده از چکش فلزی یـا غیر فلزی که بـرای مـتصل کردن قطعات از فرایندهای زرد جوشکاری و لحیم نقره استفاده میشود.فرایندهای متداول فلزکوبی عبارتند از کاسگری،فروبری،باکشی،صافکاری و لبه کوبی.این فرایندها با هم متفاوت هستند؛به طور مثال از کاسگری برای ساختن کـاسه یا سینی استفاده میشود،قطعات عمیق مانند گلدان و قوطی را با استفاده از فرایند بالاکشی میسازند.
زرد جوشکاری و لحیم نقره،فرایند اتصال قطعات فلزی است که در آن فلز پرکنندهء مذاب بر اثر خاصیت مویینگی بـه داخـل درز کشیده میشود.متداولترین فلز پرکننده مذاب برای فرایند زرد جوشکاری آلیاژ برنج و فلز پرکننده مورد استفاده برای فرایند لحیم نقره،ترکیبات نقره میباشد و در آخر مزایای این دو فرایند را نسبت به روشهای اتـصال دیـگر مورد بررسی قرار داده است.
فصل هستم کتاب به روشهای حفاظت سطح و پرداختکاری سطوح اختصاص دارد.در حقیقت این فرآیند آخرین مرحله تولید به شمار میرود که برای بهبود جلوه ظـاهری و حـفاظت از سطوح و همچنین افزایش دوام و بقای عمر قطعه بکار برده میشود.
فرایندهای مذکور عبارتند از:صیقلکاری،لاک زنی،آبیکاری، زنگکاری،آندی کردن و آبفلزکاری که انتخاب فرایند،تابع نوع فلز، نوع قطعه و کیفیت سـطح مـطلوب اسـت.
فصل نهم به مبحث مـهم طـراحی و گـرافیک میپردازد.طراحی برای تولید عبارت است از منطقی ساختن فرایند طراحی محصول به منظور سادهسازی و تسهیل روند تولید از طریق دانش تکنولوژی مـواد، اصـلول عـلمی و مهارتهای ارتباط گرافیکی و فنی.در حقیقت ساختار بازار جـهانی بـسیار رقابتی امروزی حکم میکند که طراحان از مواد و فرایندها آگاهی دقیقی داشته و به طراحی قطعات مقرونبهصرفه متعهد باشند.در حقیقت مـوضوع طـراحی بـرای تولید،موضوع جدیدی نیست.هنگامی که بشر در عصر مفرغ بـرای نخستین بار دریافت که فلز مذاب را میتوان در فرورفتگی ایجاد شده در خاک ریخت و این فلز پس از سرد شدن بـه شـکل آن قـالب درمیآید،تفکر طراحی در همان انسان اولیه پیدا گشت و تا به عـصر حـاضر طراحی و تفکر به آن،در جهت رشد علم همراه اسنان بوده،در واقع لازمهء تولید امروز،سرعت زیاد،کـیفیت بـالا و کـاهش هزینه تولید است که تمامی انی عوامل بستگی به طراحی و فرایندهای آنـ و نـقشههای تـصویری و نقشههای مهندسی و استفاده از خطوط و اشکال و احجام در به تصویر کشیدن گرافیکی شکلهای مورد نظر بـا روشـهای مـختلف از قبیل برشزدن،اندازهگذاری و بکارگیری مقیاس ترسیمهای هندسی مورد بررسی قرار گرفته است.
فصل دهـم بـه فرایند جوشکاری پتکهای و جوش استیلن میپردازد. فرایند اتصال قطعات فلزی به عصر مـفرغ و آهـن مـیرسد که در آن اعصار اسلحه و ابزار را از طرق خاصی به یکدیگر متصل میکردند؛این روشها عبارتند از:ریـختهگیری یـک فلزروی فلز دیگر،قرار دادن دو فلز در کنار یکدیگر و ریختن فلز مذاب بین آنها(تـا سـبب ذوب شـدن فلزات مورد نظر و متصل شدن دو فلز گردد)و یا قررا دادن نقاط اتصال روی هم و چکشخواری که آنـ را جـوشکاری پتکهای مینامند.این روش امروزه نیز برای اتصال قطعات آهن ورزیده،فولاد کـم کـربن و فـولاد کربن متوسط استفاده میشود.
با رشد چشمگیر فنون فلزکاری در همه زمینهها،جوشکاری نیز به نـوبهء خـود پیـشرفتهایی تا قرن نوزدهم بدنبال داشته.در این قرن روش جوشکاری گازی(ذوبی)ابـداع شـد که از همهء روشها متداولتر بود. جوشکاری گازی یکی از روشهای اتصال دائم قطعات است که فرایند این روش عـبارتست از ذوب کـردن فلزات مبنا و ایجاد حوضچهء مذاب، مخلوط کردن آنها با هم و سرد کـردن مـخلوط،در این فرایند ممکن است از فشار نیز اسـتفاده شـود.در حـقیقت فرایند این عملیات از طریق شعلهای با دمـای بـالا برای ذوب کردن فلزات مبنا و سوختن مخلوطی از گاز اکسیژن و گاز سوختنی(استیلن،پروپان،متیل اسـتیلن پروپادیـن)به نسبتهای مختلف و بسته بـه نـوع شعله مـورد نـیاز انـجام میپذیرد که در ادامه این فصل بـه تـشریح این فرایند و تجهیزات جوشکاری اکسی استیلن و مولد استیلن و رگولاتور(تنظیمکنندهء فشار)،مـشعلهای اکـسی استیلن و دیگر ابزار جوشکاری و همچنین فـنون جوشکاری جهت بالا بـردن مـهارت کارآموز پرداخته شده است.
فـصل یـازدهم نیز به معرفی و بررسی روش جوشکاری با قوس الکتریکی اختصاص دارد.فرایند جوشکاری قوسی مـبتنی بـر جریان الکتریکی میباشد،بدینصورت کـه مـفتول روپوشـداری به نام الکـترود را بـرای حمل جریان الکتریسیته قـرار داده،الکـترود با سطح کار،قوس الکتریکی تشکیل میدهد و این قوس گرمای کافی برای ذوب الکترود و قـطعه کـار را تأمین میکند،پس از انجماد حوضچهء ذوب تشکیل شـده، اتـصال ایجاد مـیشود.
فـرایند جـوشکاری قوسی،یکی از رایجترین روشـهای جوشکاری میباشد زیرا این فرایند بسیار انعطافپذیر و سیار است و میتوان فلزات را با هرنوع ضخامت از طـریق ایـن فرایند اتصال داد که به طور مـبسوط اصـول جـوشکاری قـوسی،دسـتگاهها و تجهیزات جوشکاری،الکـترودهای جـوشکاری،روش استفاده از این فرایند و همچنین متداولترین معایب این روش در طی فصل مورد بررسی و تشریح قرار گرفته و در پایان فـصل نـیز تـمریناتی برای کسب مهارت و بالا بردن ضریب دقـت در ایـن فـرایند قـرار داده شـده اسـت.
عنوان فصل دوازدهم کتاب ریختهگری میباشد.ریختهگری، فرایندی باستانی است و احتمالا از زمانی شناخته شد که انسانهای اولیه متوجه جریان یافتن فلز مذاب حاصل از ذوب سنگ معدن مس در اطـراف آتش گداخته و جمع شدن و انجماد ان در گودالی در زمین شدند. آنها از این فن برای ساختن پیکانها و ابزار مسی بهره میجستند. کاربردهای امروزی فرایندهای ریختهگیری بسیار متنوع است؛و حیطه کاربرد آن از قطعات بزرگ مـاشینآلات صـنعتی تا صنایع نظامی و حمل و نقل و ساختمان گسترش یافته است.فرایند ریختهگری به روشهای متعددی انجام میشود.ریختهگری در ماسه یکی از روشهای متداول این فرایند میباشد که شامل مراحل زیر بـرای تـشکیل است.ساخت مدل قالبگیری،آماده کردن حفرهء قالب یا قالبگیری،ذوب فلز و ریختن فلز مذاب در قالب،بیرون آوردن قطعه ریختهگری سرد شده و پرداخت نهایی قـطعه ریـختگی(ماشینکاری).سپس در ادامه به مـعرفی ابـزار و تجهیزات قالبگیری و مواد لازم جهت فرایند،مراحل آمادهسازی فالب،ریختهگری قطعات توخالی،ریختهگری در قالبهای فلزی و روشهای مختلف آن،انواع ماشینهای ریختهگری تحت فشار و انواع قالب پرداخـته و پس از آنـ معایب قطعات ریختگی تـوسط ایـن فرایند تشریح شده است.
فصل سیزدهم کتاب به ماشین ابزارها و فرایندهایی که با استفاده از آنها انجام میشود اختصاص دارد.در این مبحث ابتدا به شرح ماشین و انواع آن،بررسی قطعات و لوازم اصلی و ضروری در مـاشین و کـارکردهای ان،مرور عملیات و فرایندهایی که با استفاده از هرماشین انجام میشود و پس از آن به شیوهء تعمیر و نگهداری ماشینها پرداخته شده است.
ماشینهای مورد بررسی عبارتند از:ماشین سنگزنی(سنگ رومیزی، سنگ پایهدار،سنگ پرداخت و چـرخ سـنباده)،دری ماشینی(دریـل رومیزی، دریل ستونی،دریل رادیال و انواع متههای مورد استفاده،روش سوراخکاری)
ماشینتراش(اجزای اصلی ماشینتراش،ملحقات ماشین تـراش، روش بستن قطعه کار به ماشین-اعم از بستن قطعه کار به سـهنظام،چـهار نـظام،بستن قطعه بین دو مرغک صفحه نظام،گیره فشنگی-قلمهای تراشکاری،زوایای قلم در حینتراش و بستن و تنظیم قلمها،شـرح عـملیات تراشکاری،پیشانیتراشی،روتراشی موازی،شیارتراشی،داختل تراشی،آج زنی،مخروطتراشی،پیچتراشی و محاسبات چرخدندهها) مـاشین فـرز(فـرز افقی و فرز عمودی،فرز یونیورسال،اجزای ماشین فرز، تیغهء فرز و انواع آن،بستن تیغهفرز به مـاشین،عملیات فرزکاری) صفحهتراش(اصول کار صفحهتراش،اجزا و کارکردهای صفحهتراش، مکانیسم محرک در ماشین،سـرعت صفحهتراش،شرح عملیات صـفحه تـراشی).نگهداری پیشگیرانه ماشینها و تجهیزات کارگاه مبحث آخر این فصل میباشد.
فصل چهاردهم کتاب به اطلاعات حرفهای و پروژهها اختصاص یافته است.در این فصل کارآموز با یکسری از اطلاعات پایه در مورد نحوه چگونگی ورود بـه فعالیتهای صنعتی و اقتصادی اعم از انواع مؤسسات اقتصادی (دولتی یا خصوصی)،دستهبندی مؤسسات،مؤسسات تک مالک،شرکت، تأسیس مؤسسه اقتصادی و بررسی بازار آشنا میشود.در بخش دوم این فصل چند نمونه پروژه طراحی و ساخت بـا هـدف تعیین میزان فهم هنرجو از موضوعات نظری و عملی شرح داده شده است که در واقع ارائه این پروژهها بدین قرار است که هنرجویان،پس از پایان دوران آموزش در صورتی که قصد داشته باشند وارد بازار کار شـوند(بـهویژه اگر بخواهند به شیوهء خویشفرمایی کار کنند)قادر به طراحی و ساخت مصنوعاتی باشند.مانند طراحی جاتخممرغی،رختآویز،قفل دزد ایمنی و...بخش انتهایی کتاب نیز شامل پیوستهایی از جمله«پاسخ به پرسـشها و نـکاتی دربارهء پاسخگویی»،«فرهنگ اصطلاحات»و«واژهنامه»است که به نوبهء خودکار بجا و پسندیدهای میباشد.
در یک نگاه کلی به ساختار کتاب،میتوان گفت که نویسنده برای ارائه مطالب از روند خاصی اسـتفاده کـرده،بـطوری که مطالب منسجم و با مـتن سـاده و روان بـیان شده است.از دیگر مزایای کتاب میتوان به آوردن تمرین در قسمت پایانی هرفصل اشاره کرد تا هنرجو پس از درک مطالب بتواند معلومات خود را مـورد سـنجش قـرار دهد.در واقع این مسئله از نقاط قوت کتاب مـیباشد،چـرا که در یادگیری معتبر مطالب،مفید واقع میگردد.یکی دیگر از نقاط قوت کتاب آوردن خلاصه مطالب مهم در قسمت پایانی فصول،بـه مـنظور یـادآوری میباشد و دیگر مزیت کتاب استفاده از اشکال و تصاویر فراوان در توضیح و تـشریح مفهوم مطالب است که در یادگیری بهتر مطالب کمک شایان توجهی مینماید.کتاب مذکور میتواند برای هنرآموزان هنرستانها و آمـوزشکدههای فـنی و آنـهایی که خود را برای شرکت در دورههای فنی و حرفهای مشابه آماده میکنند،مـفید واقـع شود،به علاوه،مربیان،فلزکاران و علاقهمندان نیز میتوانند از آن استفاده نمایند.
