ورق برنجی
ورق برنجی از ادغام دو فلز روی و مس ایجاد می گیرد. با ترکیب نمودن آنها، ورقی طلایی رنگ حاصل می شود که به اصطلاح به ورق برنجی معروف است. این نوع ورق خود به دسته های بیشتری تقسیم می گردد و انواع گوناگونی دارد که در صنعت نیز از کاربردهای گسترده ای برخوردار می باشند. رنگ طلایی این ورق بستگی به نسبت اجزای تشکیل دهنده آن دارد و اگر یکی از دو فلز مس یا روی، درصد بیشتری در ورق برنجی داشته باشد. رنگ ورق نیز به آن فلز بیشتر مایل خواهد بود.
کاربرد ورق برنجی
ورق برنجی از ترکیب دو فلز مس و روی تشکیل می گردد. و رنگی طلایی دارد. با عوض نمودن نسبت اجزای تشکیل دهنده این ورق، رنگ ورق برنجی به سوی فلز غالب متمایل خواهد گردید. اگر فلز غالب روی باشد، رنگ ورق نقره ای و اگر مس باشد، رنگ به طلایی متمایل می شود. با ترکیب این دو فلز، خواص شیمیایی، الکتریکی و مکانیکی متفاوتی به ورق برنجی تعلق می گیرد. و زمینه های کاربردی این نوع فلز را وسیع تر می نماید.
ورق برنجی شباهت هایی نیز با ورق برنزی دارد که تنها در ورق برنزی به جای روی، از قلع به کار می رود. آلیاژ برنج از سالیان دور برای استفاده های تزیینی خیلی مورد توجه واقع شده است. به این دلیل که براق و طلایی رنگ میباشد و چشم مخاطب را به خود جلب می نماید.
هنوز هم در مکان هایی که بحث دوام در مقابل خوردگی و اصطکاک مطرح می گردد. استفاده از برنج و ورق برنجی اهمیت خود را نمایان می نماید. در وسایلی مانند قفل ها، لولاها، چرخ دنده ها و یاتاقان ها از فلز برنج به کار می رود که اهمیت این فلز را به خوبی نشان می دهد. البته در ادامه مفصل به کاربردهای این فلز و ورق های صنعتی آن خواهیم پرداخت و آنها را بررسی خواهیم نمود.
در مورد خواص فیزیکی ورق برنجی نیز باز بایستی به نسبت اجزای تشکیل دهنده مراجعه نماییم. جدا از رنگ، با حضور بیشتر درصد مس، مقاومت و انعطاف پذیری بالاتری به این ورقها داده می شود. همچنین اگر روی، درصد غالبی داشته باشد، میزان چکش خواری کم تر خواهد شد و ورق های برنجی به سوی تردی خواهند رفت.
در حالت کلی، ورق برنجی نسبت به ورق هایی از جنس روی یا ورق های برنزی، چکش خوارتر می باشند که خود یک قابلیت بارز است. دمای ذوب این فلز پایین بوده و در نتیجه قالب گیری آن حدودا کار ساده ای می باشد.
انواع ورق برنجی
ورق برنجی انواع گوناگونی دارد و از سوی دیگر خود آلیاژ برنج نیز به دسته های گوناگونی طبقه بندی می گردد. ورق های برنجی طبق نوع مصرف آنها به سه نوع دسته بندی می گردند که عبارت هستند از:
- برنج فنری
- برنج نیمه سخت
- برنج نرم
برنج فنری
برنج فنری نام دیگر برنج های دشوار است که از نظر سختی، بالاترین درصد به آنها تعلق می یابد. در صنعتهایی مانند صنعت برق، برنج های فنری استفاده گسترده ای دارند. به این دلیل که بحث دوام و دشواری در این صنعت از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. ضخامت این نوع کویل یا ورق برنجی از ۳/۰ الی ۱ میلیمتر متغیر است. از نظر عرضی نیز گستره ای حدود ۳۰۵ تا ۳۵۰ میلیمتر دارد.
برنج نیمه سخت
برنج های نیمه سخت دقیقا حالتی میان سخت و نرم دارند. آنها در مقایسه با برنج نرم از انعطاف پذیری کم تری برخوردار هستند که ناشی از درصد کم تر مس در اجزای تشکیل دهنده آنها می باشد. ضخامت ورق برنجی آنها از ۳/۰ تا ۲۰ میلیمتر متغیر می باشند که خود بازه ای زیاد است. از نظر عرضی نیز از ۶۶۰ میلیمتر تا ۲ متر متغیر می باشند که باز هم به وسعت بازه میتوان پی برد.
برنج نرم
همانگونه که از اسم آن مشخص می باشد. نرم ترین حالت برنج است و درصد بالاتری مس در آن به کار می رود. همین خاصیت نرمی به این دسته از برنج اجازه داده است تا آسان تر جوش بخورد و در صنعت خیلی محبوب شود. در لوازم تزئینی و دیگر لوازم متفرقه مانند رادیاتورها از برنج نرم استفاده می شود. ضخامت ورق برنجی آنها از ۴/۰ تا ۸/۰ میلیمتر و عرض آنها ۶۶۰ میلیمتر است.
خواص ورق برنجی
جهت شناخت بهتر ورق برنجی خوب می باشد که کمی با خواص آن آشنا شویم. بر اساس گفته ها در این مقاله برنج از روی یا برنز چکش خوارتر است. دمای ذوب تقریبا پایین برنج، قالب گیری این آلیاژ را حدوداً آسان نموده است. بر اساس گفته های پیشین، با عوض کردن درصد مس و روی، خواص برنج نیز تغییر خواهد نمود و تشکیل برنج سخت و نرم خواهد شد. چگالی برنج از ۸٫۴ تا ۸٫۷۳ گرم بر سانتیمتر مکعب متغیر است.
در حال حاضر نود درصد آلیاژهای برنج بازیافت می شوند. از آن جایی که این آلیاژ فرو مغناطیسی نمی باشد با عبور دادن قراضه این آلیاژ از نزدیکی یک آهن ربای قدرتمند، از بین قراضه های آهنی جدا خواهد شد. سپس به کارخانه ریخته گری انتقال می یابد ذوب می شود. و به شمشال تبدیل می گردد. شمشالها حرارت می بینند و به ورق برنجی و دیگر فرم ها با شکل و اندازه دلخواه تبدیل خواهند شد. نرمی کلی برنج به این معنا می باشد که معمولا میتوان آن را بدون استفاده از سیال های برشی تراش داد، هر چند که در این مورد استثناهایی نیز وجود دارد.
آلومینیوم موجب محکم تر شدن و دوام بالاتر برنج در مقابل خوردگی می شود. همچنین حضور این فلز، یک لایه سخت بنام آلومینیوم اکسید تشکیل می دهد که روی سطح ورق برنجی را می گیرد و خاصیت خود ترمیمی و حالتی شفاف نیز دارد. قلع نیز دارای تأثیرات مشابهی می باشد و در صنعت دریایی کاربرد بالاتری دارد و با برنج ترکیب می شود.
ترکیب برنج با آهن، آلومینیوم، سیلیکون و منگنز نیز خاصیت ضد سایشی و ضد گسیختگی به فلز می دهد. نکته جالب این است که با افزودن حتی یک درصد آهن به برنج، خاصیت مغناطیسی این آلیاژ به طور چشمگیری افزایش می یابد.
درصدهای گوناگون ورق برنجی
در کل آلیاژهای برنجی به پنج دسته اصلی تقسیم می گردند و در تعیین نوع ورق برنجی نیز نقش مؤثری دارند. در ادامه هر یک از آنها را جداگانه معرفی خواهیم نمود و به قابلیتهای آنها خواهیم پرداخت.
- دسته اول برنج های آلفا هستند که بیش از ۶۵ درصد در داخل آن ها از مس استفاده شده است. این نوع برنج ها قابلیت چکش خواری خوبی دارند و قابلیت انجام کار سرد بر روی آن ها ممکن می باشد. آن ها در پرس کردن و آهنگری استفاده بیشتری دارند. رنگ طلایی در برنج های آلفا بیشتر به چشم می آید. از آنجایی‌که درصد مس در این نوع برنج بیشتر می باشد، خواص آن به مس بیشتر شبیه است. آن ها سخت و محکم هستند و تراش دادن آن ها به نوعی، کاری سخت محسوب می شود. معمولاً بهترین عملکرد برنج آلفا با ۳۲ درصد روی حاصل می گردد.
- دسته دوم برنج های آلفا بتا هستند. برعکس دسته اول، این برنج ها برای استفاده در کار گرم کاملاً مناسب می باشند. در مواد تشکیل دهنده این آلیاژ میان ۵۵ الی ۶۵ درصد از مس استفاده شده است و مثل برنج نوع آلفا، مس فلز غالب می باشد.
- دسته سوم برنج های بتا هستند که تعادلی نسبی در میزان مس و روی در آن ها حفظ شده است. اما همچنان مقداری درصد مس در آن ها بیشتر می باشد. آنها نیز فقط مناسب برای کار گرم هستند. برای قالب ریزی نیز برنج های بتا سخت تر و محکم تر می باشند و بهترین گزینه از میان انواع مختلف برنج ها هستند.
- دسته چهارم برنج گاما می باشد که ۶۱ الی ۶۷ درصد روی در آن استفاده شده است و فلز غالب روی می باشد.
- دسته پنجم برنج سفید نام دارد. برنج سفید بسیار شکننده است و رنگ زرد در آن دیده نمی شود. برنج سفید ظاهری شبیه به نقره دارد.
کاربرد ورق برنجی
ورق برنجی در خیلی از موارد صنعتی و تزئینی کاربرد دارد. در قفل ها، لولاهای در، چرخ دنده ها، یاتاقان ها، جعبه های مهمات، زیپ ها، لوله ها، سری های خرطومی شلنگ ها، شیرهای صنعتی، پریزها و سوکت های الکتریکی ورق برنجی نقش اصلی را بازی می نماید. جدا از اینها، در وسایل موسیقی نیز استفاده گسترده ای از برنج و ورق برنجی می شود.
ذرون آلات موسیقی مانند شیپور و متالوفون از ورق برنجی شکل شده است، استفاده می شود. همچنین این ورق در مواردی نیز بعنوان جایگزین مس در جواهرسازی به کار می رود. ترکیب ۶۶ درصد مس و ۳۴ درصد روی، ترکیبی ایده آل جهت جواهرسازی می باشد. به این دلیل که در مقابل خوردگی ترکیبی بادوام می یاشد. ورق برنجی و در کل آلیاژ برنج، استفاده های متعددی در صنعت و وسایل تزیینی و … دارد که برای کامل توضیح دادن آنها زمان زیادی نیاز است.
جمع بندی
در این مقاله به آشنایی با انواع ورق برنجی و کاربرد آن پرداختیم و در حد امکان توضیحاتی جامع برای این آلیاژ اصلی بیان نمودیم. ورق برنجی انواع گوناگونی دارد و درصدهای مختلفی از دو فلز روی و مس در آنها استفاده می شود. که هر یک در زمینه خاص خود کاربردهایی دارند. خیلی از وسایلی که از آنها ساده عبور می نماییم در ساختار خود از آلیاژ برنج استفاده نموده اند.