L0 طول اولیه قطعه کار S1 ضخامت نهایی
2-4- دسته بندی انواع روش های اسپینینگ
روش اسپینینگ به دو دسته اصلی تقسیم بندی می شود: دستی و ماشینی. تفاوت اصلی این دو دسته به میزان دخالت انسان در انجام فرآیند است، به نحوی که در فرآیند اسپینینگ دستی نیروی تغیییر شکل توسط اپراتور اعمال می‌شود ولی در نوع ماشینی نیروی تغییر شکل از طریق نیروی مکانیکی و هیدرولیکی اعمال می‌گردد که به آن اسپینینگ قدرتی می‌گویند.
فر آیند اسپینینگ از جنبه تغییر ضخامت در طی شکل دهی به دو دسته قابل تقسیم است. روش‌هایی که در اثر آن تغییر ضخامت بلنک و یا پریفرم غیر محسوس باشد و با تجهیزات دستی و ماشینی قابل انجام است، جزئی از روش های اسپینینگ معمولی است و روش هایی که طی آن ضخامت قطعه کار در طی فرآیند به نحو مشخصی تغییر نموده و تنها از طریق اسپینینگ ماشینی و قدرتی امکان پذیر است به روش های شییر فرمینگ و یا فلوفرمینگ معروف هستند که انواع آنها در شکل (3-2) مشاهده می شود ][.
شکل(2-3) دسته بندی انواع روش اسپینینگ]24[
2-4-1- اسپینینگ دستی
اسپینینگ دستی (شکل 2-4) یکی از روش‌های فلز کاری و از قدیمی‌ترین روش‌های شناخته شده اسپینینگ است که درآن کاهش ضخامت ناچیز می‌باشد. این عملیات با استفاده از دستگاه‌هایی مشابه دستگاه خراتی یا تراش قابل انجام است. در این روش ورق گرده بری شده یا همان بلنک با فشار بر روی مندرل که مشابه سنبه قالب عمل می‌کند رانده می‌شود. این کار ممکن است طی چند مرحله انجام پذیرد که به میزان بسیار زیادی به مهارت اپراتور بستگی دارد. برای اعمال فشار بر روی بلنک از اجزای مکانیکی گوناگونی استفاده می‌شودکه سبب افزایش نیرو می‌گردد. معمولاً فلزاتی که در دیگر فرآیند‌های شکل دهی سرد، شکننده و آسیب پذیر هستند، در روش اسپینینگ با موفقیت شکل دهی می‌شوند][. در شکل (2-5) نمونه‌هایی از اشکال ساخته شده به این روش نشان داده شده است.
شکل(2-4) تصویر و نمای شماتیک از اسپینینگ دستی][
شکل(2-5) نمونه‌هایی از اشکال ساخته شده به روش اسپینینگ دستی] 22[
2-4-2- اسپینینگ ماشینی (قدرتی)
اسپینینگ ماشینی یا قدرتی (شکل 2-6) از همان اصول اسپینینگ دستی بهره می‌گیرد که به دلیل نیاز به تولید تعداد بالاتر و نیروی بیشتر برای شکل دهی فلزات مستحکم‌تر از ماشین‌های قدرتمند مکانیکی و هیدرولیکی، با توانایی تکرار و یکنواختی در مهارت تولید استفاده شده است. در این روش به جای استفاده از نیروی بازوی اپراتور از ابزار‌های مکانیکی و هیدرولیکی برای اعمال نیرو استفاده می‌شود.
شکل(2-6) نمونه‌ای از دستگاه اسپینینگ قدرتی مجهز به کنترل عددی][
2-4-3- اسپینینگ داغ
فرآیند اسپینینگ در حالت معمول بصورت سرد انجام می‌پذیرد، اما برای قطعات ضخیم و مواد استحکام بالا، برخی مواقع از گرم کردن برای کاهش استحکام قطعه کار و نیرو‌های اسپینینگ استفاده می‌شود (شکل 2-7). این کار معایبی نیز دارد، از جمله:
دمای قطعه کار را نمی‌توان بطور دقیق تحت کنترل داشت.
پدیده کاهش استحکام به وجود می‌آید و امکان واکنش قطعه کار با اتمسفر هوا و تغییر ساختار قطعه وجود دارد.
ممکن است لازم باشد قطعه کار چندین بار از ماشین باز شود و فرآیند آنیلینگ روی آن انجام پذیرد.
شکل(2-7) اسپینینگ داغ با استفاده از مشعل][
برای رفع عیوب فوق محققان روش گرم کردن موضعی (نظیر پرتو لیزر) را پیشنهاد کرده‌اند که تنها ناحیه ای را که در زیر غلطک قرار دارد گرم می‌کنند، این روش برای فلزاتی همچون تیتانیم، فولادهای زنگ نزن و نیکل قابل استفاده است (شکل 2-8) ][.
شکل(2-8) اسپینینگ داغ با استفاده از حرارت موضعی اشعه لیزر]25[
2-4-4- اسپینینگ مخروطی
تفاوت اصلی اسپینینگ مخروطی (شکل 2-9) با سایر فرآیند های اسپینینگ متقارن در نوع مندرل آن‌‌ها می باشد که به صورت مخروطی است و ماده توسط غلطک‌ها به روی آن هدایت می‌شوند و فرم مخروطی به خود می‌گیرند]18[.
شکل(2-9) نمایی از اسپینینگ مخروطی]5[
2-4-5- اسپینینگ لوله از سطح داخل
این روش را اکستروژن غلطکی نیز می‌گویند و از لحاظ عملیاتی مانند اسپینینگ لوله با استفاده از مندرل می‌باشد، با این تفاوت که قالب تو خالی در سطح خارج لوله قرار گرفته و فرآیند اسپینینگ در سطح داخلی انجام می‌گیرد ؛ قطر خارجی ثابت باقی می‌ماند و تنها قطر داخلی با کاهش ضخامت لوله افزایش می‌یابد (شکل 2-10).
شکل(2-10) مراحل انجام اسپینینگ لوله از سطح داخل]28[
در این روش هنگامی که غلطک ها به آرامی روی قطعه کشیده می‌شوند، ماده بین غلطک‌ها و قالب خارجی در خلاف جهت غلطک‌ها جریان پیدا می‌کند. اسپینینگ داخلی لوله هم به روش عمودی و هم به روش افقی انجام می‌پذیرد]31[.