السماكة الاسمية مقابل السماكة الفعلية، ولماذا يوجد نطاق
السماكة الاسمية هي الرقم المكتوب في أمر الشراء وعلى الرسم. أما السماكة الفعلية فهي ما يقرؤه الميكرومتر عند نقطة واحدة على صفيحة واحدة، ولا يُتوقع أبداً أن يتطابق الاثنان. تعمل الدلفنة عبر فجوة بين أسطوانتين تنحرفان تحت الحمل، وتتآكلان مع الخدمة، وتسخنان على مدى الوردية، بينما يتفاوت الشريط الداخل إلى الفجوة في الصلادة ودرجة الحرارة على طوله. يتحكم المصنع في مجموع هذه الحركات؛ لكنه لا يلغيها. ونطاق التفاوت المسموح في المواصفة هو البيان المتفق عليه لمقدار ما يجوز لهذا المجموع أن يتحرك.
النطاق ليس رقماً واحداً للمنتج. فهو يتسع مع السماكة الاسمية، لأن المقاس الثقيل لا يمكن ضبطه عند الانحراف المطلق نفسه الذي يُضبط عنده المقاس الخفيف؛ ويتغير في بعض المواصفات مع العرض؛ وحيثما تُعرض أكثر من فئة تفاوت واحدة، يتغير مع الفئة. ولذلك لا جواب لعبارة «التفاوت المسموح على 2 مم» حتى يُعرف شكل المنتج والمواصفة والفئة.
تترتب على ذلك نتيجتان. الصفيحة التي تقرأ أقل من الاسمي ليست مرفوضة ما لم تقرأ أقل من الحد الأدنى للنطاق الذي استدعاه أمر الشراء، مقيسةً حيث تنص المواصفة على القياس، وعادةً على مسافة محددة من الحافة إلى الداخل، لأن الحافة المدلفنة ترقّ. والنطاق يخص شكل المنتج والمواصفة، لا السبيكة: فصفائح 304 و316L بالسماكة الاسمية نفسها وبالمواصفة نفسها تشترك في نطاق واحد.
التفاوتات المسموحة للصفائح المدلفنة على البارد بموجب EN 10259 وASTM A480
تُدلفن الصفائح والشرائح المدلفنة على البارد عند درجة حرارة الغرفة بين أسطوانات صلبة مصقولة، في عدة تمريرات، انطلاقاً من لفّة مدلفنة على الساخن ومُلدَّنة. وتضبط الدلفنة على البارد السماكة بدقة أعلى من الدلفنة على الساخن: فالأسطوانات تعمل باردة وتحافظ على مقطعها، والشريط يدخل بدرجة حرارة منتظمة، والتخفيض في كل تمريرة صغير، والمصنع يقيس الشريط باستمرار ويصحح الفجوة أثناء التشغيل. ولذلك يكون نطاق الصفيحة المدلفنة على البارد أضيق من نطاق اللوح المدلفن على الساخن عند السماكة الاسمية نفسها.
تحكم في ذلك وثيقتان. في النظام الأوروبي، تحدد EN 10259 التفاوتات المسموحة في الأبعاد والشكل للشرائط العريضة من الفولاذ المقاوم للصدأ المدلفنة على البارد وللصفائح والشرائح المقطوعة منها، وتحيل إليها مواصفة المادة EN 10088-2. وفي نظام ASTM، تحمل ASTM A480 المتطلبات العامة للألواح والصفائح والشرائح المسطحة المدلفنة من الفولاذ المقاوم للصدأ، بما فيها الاختلافات المسموحة في السماكة، وتحيل ASTM A240 إلى A480. فالصفيحة المعتمدة وفق A240 تخضع لتفاوتات A480 سواء نصّ أمر الشراء على ذلك أم لا؛ والصفيحة وفق EN 10088-2 تخضع لتفاوتات EN 10259 بالطريقة نفسها.
تنشر الوثيقتان النطاق في جدول مقابل السماكة الاسمية، ومقابل العرض أيضاً في بعض المواضع، والجدولان غير متطابقين. فعبارة «2 مم، ASTM A240» وعبارة «2 مم، EN 10088-2» تستدعيان نطاقين مختلفين، والمخزون المعتمد وفق إحداهما لا يطابق الأخرى حتى يُقرأ الجدولان كلاهما عند تلك السماكة. ولهذا لا يطبع هذا المقال أي نطاقات: فالرقم الذي ينطبق هو الموجود في جدول المواصفة نفسها للسماكة والعرض والفئة المطلوبة.
التفاوتات المسموحة للألواح المدلفنة على الساخن بموجب EN 10029
يُدلفن اللوح المدلفن على الساخن من كتلة صبّ (slab) عند درجة حرارة مرتفعة بما يكفي ليتدفق الفولاذ بسهولة، ثم يُبرَّد ويُلدَّن وتُزال عنه القشور. ونطاق سماكته أوسع من نطاق الصفيحة المدلفنة على البارد. فالأسطوانات تعمل ساخنة، ولذلك ينزاح مقطعها على مدى الحملة؛ وتتكوّن القشور وتتفتت بينما اللوح في القائم؛ ويبرد اللوح بشكل غير منتظم من حوافه إلى الداخل؛ ولا يتبع ذلك أي تخفيض على البارد يعيد السماكة إلى هدف ضيق. كما أن السطح المدلفن على الساخن أخشن، فتتضمن قراءة الميكرومتر عليه مقطع السطح.
تحكم EN 10029 الألواح المدلفنة على الساخن في النظام الأوروبي؛ ويضع عنوانها نطاق تطبيقها عند الألواح بسماكة 3 مم فأكثر، وتحيل إليها EN 10088-2. وهي تحدد نطاق السماكة بحسب مدى السماكة الاسمية وتعرض خياراً بين فئات تفاوت للسماكة، فيستطيع المشتري الذي يحتاج نطاقاً أضيق، أو نطاقاً يمتد صعوداً فقط من الاسمي، أن يحدده. كما تغطي الاستواء بفئاته الخاصة، إضافة إلى الطول والعرض وتقوّس الحافة وعدم التعامد. وفي نظام ASTM، تغطي ASTM A480 الألواح في الوثيقة نفسها مع الصفائح والشرائح، بجداول منفصلة.
بالنسبة إلى مشتري الألواح، يهم اتجاه النطاق بقدر ما يهم عرضه. فبعض الفئات تضع معظم السماح على جانب الزيادة؛ والمصنع الذي يدلفن وفق فئة كهذه يستهدف ما فوق الاسمي كي لا ينزل اللوح أبداً دون الحد الأدنى، فيصل اللوح أثقل من الاسمي. هذا هو عمل الفئة تحديداً، ويبيّن القسم الخاص بالوزن ما يفعله ذلك بالفاتورة.
الاستواء وتقوّس الحافة تفاوتان منفصلان
قد تكون الصفيحة داخل نطاق سماكتها ومع ذلك غير صالحة للاستخدام إن لم تكن مستوية أو لم تكن حافتها مستقيمة، والمواصفات تعامل كلاً منهما على حدة، ولذلك يجب أن يفعل أمر الشراء ذلك أيضاً.
الاستواء هو مقدار ما ترتفع به الصفيحة الموضوعة بحرية على سطح مستوٍ، تحت وزنها الذاتي، عن ذلك السطح على طول قياس محدد. وتموّج الحافة، والانحناء على الطول، والتحدّب عبر العرض كلها عيوب استواء؛ وتنشأ من استطالة غير منتظمة عبر الشريط أثناء الدلفنة، ومن الإجهادات التي تتحرر عند فك اللفّة وقطعها. وتزيل آلة التسوية في خط القطع بالطول معظم ذلك؛ والمتبقي هو ما يسمح به التفاوت المسموح في الاستواء. وتحدد EN 10259 وASTM A480 حدود الاستواء للصفائح، وEN 10029 للألواح.
تقوّس الحافة هو انحراف إحدى الحافتين عن خط مستقيم على طول محدد، وهو الأهم في الشرائح والقطع الضيقة. ويُثبَّت في الشريط عند شقّه: فـخط الشقّ يقطع لفّة المصنع العريضة إلى شرائح أضيق بين سكاكين دوّارة، وترث كل شريحة تقوّس الموضع الذي جاءت منه. والمشتري الذي يغذي الشرائح في آلة تشكيل بالدلفنة أو في تعشيق ليزر يحدد حد التقوّس الذي تقبله تلك العملية.
حالة الحافة هي البند الأخير. فحافة المصنع هي الحافة كما دُلفنت؛ والحافة المقطوعة، مشقوقة أو مشذّبة، هي حافة مقصوصة أُوصلت إلى عرض محدد، وتعطي EN 10259 للاثنتين تفاوتين مختلفين في العرض، ولذلك يجب أن يذكر أمر الشراء أيّهما مطلوب. وقطع اللفائف بالطول يعطي نهاية مقصوصة، ومع التشذيب الجانبي، حافة مقطوعة على الجانبين.
ما الذي يُكتب في أمر الشراء
بند أمر الشراء الذي يقرأ «صفيحة فولاذ مقاوم للصدأ 304 2B 2 مم × 1500 × 3000» يثبّت الدرجة والتشطيب والأبعاد الاسمية، ويترك كل تفاوت مسموح للإعداد الافتراضي للمصنع. وليس ذلك خطأً للتصنيع العام. أما حيث تهم السماكة أو الاستواء أو الحافة في المراحل اللاحقة، فيجب أن ينص أمر الشراء على ذلك، بمفردات المواصفة التي يسمّيها.
| شكل المنتج | المواصفة الحاكمة | ما تتحكم فيه المواصفة | ما يجب أن يسمّيه أمر الشراء |
|---|---|---|---|
| صفائح وشرائح مدلفنة على البارد، النظام الأوروبي | EN 10259، عبر EN 10088-2 | السماكة والعرض والطول والاستواء وتقوّس الحافة والتعامد؛ حافة مصنع أو حافة مقطوعة | المواصفة؛ السماكة الاسمية والعرض والطول؛ حالة الحافة؛ الفئة فقط حيث تعرضها EN 10259 |
| صفائح وشرائح مدلفنة على البارد، نظام ASTM | ASTM A480، عبر ASTM A240 | السماكة والعرض والطول والاستواء والتقوّس؛ موضع قياس السماكة من الحافة | المواصفة؛ الأبعاد الاسمية؛ صفيحة أم شريحة، فلكلٍّ جدول تفاوتات منفصل؛ تقييد الاستواء عند الحاجة |
| ألواح مدلفنة على الساخن، النظام الأوروبي | EN 10029، عبر EN 10088-2 | السماكة بحسب المدى والفئة؛ الاستواء بحسب الفئة؛ الطول والعرض والتقوّس والتعامد | المواصفة؛ السماكة الاسمية؛ فئة التفاوت المسموح في السماكة؛ فئة الاستواء؛ مشذّب أم غير مشذّب |
| ألواح مدلفنة على الساخن، نظام ASTM | ASTM A480، عبر ASTM A240 | السماكة والعرض والطول والاستواء والتقوّس، في جداول ألواح منفصلة | المواصفة؛ الأبعاد الاسمية؛ السماكة إلى الاسمي أم إلى حد أدنى؛ تقييد الاستواء عند الحاجة |
ثمة بندان آخران ينتميان إلى أمر شراء سيُقاس عند الاستلام: أساس الفوترة، الوزن النظري أم الوزن الفعلي، ويُتناول لاحقاً، وما ينبغي أن تسجله شهادة اختبار المصنع. ويشرح الفرق بين شهادة 3.1 وشهادة 3.2 من يوقّع كلاً منهما؛ وإذا أُريدت قراءات السماكة عليها، فيجب أن يطلبها أمر الشراء.
كيف يرتبط التفاوت المسموح في السماكة بالوزن والفوترة
يتبع الوزن السماكة مباشرة. وتشغّل حاسبة وزن الصفائح والألواح التعبير الذي يستخدمه عرض السعر، الطول × العرض × السماكة × الكثافة، بكثافة من قاعدة بيانات المواد: 8000 كجم/م³ لكل من 304 و316L. فصفيحة 3000 × 1500 بسماكة اسمية 2.0 مم تزن 72 كجم، وكل 0.1 مم من السماكة عليها يساوي 3.6 كجم. والصفيحة التي تصل بسماكة 2.1 مم تزن 75.6 كجم؛ والتي تصل بسماكة 1.9 مم تزن 68.4 كجم. وهاتان السماكتان انحرافان توضيحيان، لا حدود تفاوت؛ فالنطاق الحقيقي يُقرأ من EN 10259 أو ASTM A480.
الألواح تضاعف الأثر. فلوح 3000 × 1500 بسماكة اسمية 10 مم يزن 360 كجم، وكل 0.5 مم عليه يساوي 18 كجم. واللوح المدلفن وفق فئة يمتد سماحها صعوداً، والمسلَّم بسماكة 10.5 مم، لأغراض الحساب فقط، يزن 378 كجم. اضرب ذلك في عدد الألواح في أمر الشراء، فتصبح الفجوة بين الرسم والميزان بنداً في الفاتورة.
أي الرقمين يُفوتر شرط تجاري، ولهذا ينبغي أن يحمله أمر الشراء. فالفوترة على الوزن النظري تحاسب على الرقم الاسمي مهما قرأ الميزان؛ والفوترة على الوزن الفعلي تحاسب على قراءة الميزان، فيكلّف اللوح المدلفن إلى النصف الأعلى من نطاقه أكثر بالتناسب. ويعرض الوزن النظري مقابل الوزن الفعلي الممارستين كلتيهما. وكلتاهما مقبولة؛ أما تركها من دون ذكر حتى الميزان الجسري فليس كذلك.
ويجري الحساب في الاتجاه المعاكس عندما يحدد أمر الشراء سماكة دنيا. فعبارة «2 مم كحد أدنى» تلزم المورّد بتسليم مادة تقرأ 2 مم أو أكثر عند كل نقطة قياس، وهو ما يعني عملياً سماكة اسمية أثقل، ويتبعها السعر والوزن.
أين تقع هداية
تعمل هداية للصناعات المعدنية من ثلاث مدن وعشرة مواقع وثلاثة مصانع في المملكة العربية السعودية، بفروع في جدة والرياض والدمام؛ وبدأت المجموعة عام 1976. ويغطي توريد المواد صفائح وألواح ولفائف الفولاذ المقاوم للصدأ بالدرجات الموجودة في قاعدة بيانات المواد، كل منها وفق المواصفات التي تسردها صفحتها. ويشغّل قسم المعالجة الشقّ وقطع اللفائف بالطول، فيمكن تثبيت العرض وحالة الحافة وطول القطع في أمر الشراء نفسه. وطلب عرض السعر هو الموضع الذي تُسمّى فيه المواصفة وفئة التفاوت المسموح وأساس الفوترة.