التشكيل بالضغط

تُستخدم المثاقب لتشكيل المعدن بطرق مختلفة، لتحسين جماله أو لجعله مناسبًا لغرض معين. ^{[ 8 ]}

في تجميع لوحات الدوائر المطبوعة، تُضغط دبابيس الموصلات الفردية أحيانًا في مكانها باستخدام مكبس خاص . تحتوي بعض الدبابيس على طرف مجوف يُضغط عليه بواسطة أداة المكبس لتشكيل رأس تثبيت على شكل فطر. يتراوح قطر الدبوس عادةً من 0.017 إلى 0.093 بوصة (0.43  مم إلى 2.36  مم) أو أكبر. يُعدّ الضغط بديلاً أو مكملاً للحام. ^{[ 9 ]}

التشكيل الحراري عملية مشابهة للتثبيت الحراري، لكنها تتضمن لف أو إعادة تشكيل جدار (عادةً محيط) قطعة بلاستيكية لتثبيت جزء أو مكون آخر. ^{[ 10 ]}

يُستخدم التثبيت بالضغط بشكل شائع لربط الوصلات بالأنابيب أو الكابلات (وتُسمى أيضًا حبال الأسلاك )؛ حيث تتلاءم الأجزاء معًا بشكل غير محكم، ثم تقوم أداة ميكانيكية أو هيدروليكية بضغط الوصلة وتشكيلها، مما يُنشئ وصلة دائمة. في موصل أنابيب Swagelok ، يؤدي شد صامولة الموصل باستخدام مفتاح ربط إلى تثبيت جزء من الموصل بشكل دائم على الأنبوب. بمجرد تثبيته بالضغط، يمكن فصل الوصلة وإعادة توصيلها.

تُعدّ آلات توسيع الأنابيب مثالاً آخر. تُعرف قطع الأنابيب المتوسعة أحيانًا باسم "وصلات التشكيل" أو "وصلات الأنابيب" أو "وصلات التخفيض". في صناعة الأثاث، غالبًا ما تُشكّل الأرجل المصنوعة من الأنابيب المعدنية (خاصةً في الأثاث التجاري) بالتشكيل لزيادة متانتها عند نقاط تلامسها مع الأرض أو العجلات.

في مناشر الأخشاب ، تُستخدم أداة التشكيل بالضغط لتوسيع أسنان منشار الشريط أو المنشار الدائري الكبير، مما يزيد من عرض القطع، المعروف باسم " الشق" . يتم تثبيت مغزل وقالب على السن بواسطة مشبك، ثم يُدار القالب اللامركزي لتشكيل طرف السن بالضغط. في نسخة أقدم بكثير من هذه العملية، كان يُستخدم قالب تشكيل بالضغط مُقسّى ومُشكّل، بالإضافة إلى مطرقة يدوية. تُسمى أسنان المنشار المُشكّلة بهذه الطريقة أحيانًا "مُثبّتة". أما عملية التشطيب، أو التشكيل، فتُستخدم لتشكيل أطراف الأسنان على البارد لتصبح مسطحة. يُمكن اعتبارها نوعًا من التشكيل الجانبي بالضغط. يُقلل هذا من عرض السن قليلًا، ولكنه يزيد من وقت التشغيل بين عمليات "التعديل". يُعد التشكيل بالضغط تطورًا كبيرًا مقارنةً بالبرد، حيث إن العملية أسرع وأكثر دقة، وتُطيل عمر المنشار بشكل كبير.

عند التعامل مع المكونات المطاطية ذات الأكمام المعدنية المُلصقة بالقالب، تُعدّ عملية التشكيل بالضغط بديلاً أكثر تحكمًا وفعالية من حيث التكلفة مقارنةً بعملية "حقن" الجزء المطاطي في الكم المعدني، والتي تتطلب عملية ثانوية مكثفة وأقل موثوقية لإنهاء المنتج. يتم طلاء علبة معدنية بمادة لاصقة (مثل الفوسفات) حتى القطر الداخلي، ثم يُحقن المطاط المنصهر في الكم المعدني. ينتج عن ذلك منتج يمكن تشكيله بالضغط إلى الحجم المطلوب بعد تبريده. السبب الثاني لهذه العملية هو زيادة موثوقية المنتج، حيث يكون المطاط أكثر مرونة أثناء عملية التشكيل بالضغط نظرًا لانخفاض قطر العلبة الخارجية المُلصق بها، مما يُغير قيم معدل الزنبرك (K) ومعامل التخميد (C) للمطاط. بعد التشكيل بالضغط، يتم تقليل أي اختلافات بين المعدن والمطاط إلى أدنى حد.

في علم المقذوفات الداخلية ، يُشير مصطلح "التشكيل بالضغط" إلى عملية دخول الرصاصة إلى ماسورة البندقية وضغطها لتتوافق مع الحلزنة . تُصنع معظم رصاصات الأسلحة النارية بقطر أكبر قليلاً من القطر الداخلي للحلزنة، بحيث يتم تشكيلها بالضغط لتتلاءم مع الحلزنة وتُحكم إغلاقها عند الإطلاق .

في صناعة الذخيرة ، تُصنع الرصاصات المُشكّلة بالضغط عن طريق ضغط المعدن في درجة حرارة الغرفة داخل قالب لتشكيله على هيئة رصاصة. أما الطريقة الشائعة الأخرى فهي الصب ، حيث يُصب المعدن المنصهر في قالب . ولأن المعادن تتمدد عند تسخينها وتنكمش عند تبريدها، يجب صب الرصاصات في قالب أكبر قليلاً من الحجم النهائي المطلوب، بحيث يتصلب المعدن المنصهر عند درجة الحرارة المناسبة أثناء تبريده لينكمش إلى الحجم المطلوب. في المقابل، يمكن تشكيل الرصاصات المُشكّلة بالضغط في قوالب بالحجم المطلوب بدقة، لأنها تُصنع عند درجة الحرارة التي ستُستخدم عندها. وهذا يعني أن الرصاصات المُشكّلة بالضغط أكثر دقة من الرصاصات المصبوبة. كما أن عملية التشكيل بالضغط تُقلل من العيوب، حيث تُزال الفراغات الشائعة في الصب أثناء عملية التشكيل بالضغط. إن عملية التشكيل بالضغط فيما يتعلق بالتدفق البارد للمعادن إلى الرصاصات ليست عملية ضغط المعادن إلى أشكال أصغر، بل هي عملية ضغط العناصر الأصغر والأرق لتشكيلها في أشكال أقصر وأعرض قليلاً.

عادةً ما يجهل من يصنعون رصاصاتهم بأنفسهم المعدات والقوالب اليدوية المتخصصة اللازمة لتشكيل الرصاص، ولذا يختارون صبّ الرصاص . وللحصول على نتائج عالية الدقة، من الشائع صبّ الرصاصات بحجم أكبر قليلاً، ثم تشكيلها باستخدام قالب لإتمام عملية التشكيل. ولأن مقدار الضغط المطلوب لتحديد حجم الرصاصة أقل بكثير من الضغط المطلوب لتشكيلها، يمكن استخدام مكبس ميكانيكي بسيط، وغالبًا ما يكون هو نفسه المستخدم في إعادة تعبئة الذخيرة يدويًا.

تخلّت جميع الشركات الكبرى المصنّعة لمعدات إعادة تعبئة الذخيرة عن تصنيع أو تسويق معدات تشكيل الرصاص بسبب تراجع شعبية الطرق اليدوية وما ترتب عليه من انخفاض في المبيعات. ولا يوجد حاليًا سوى عدد قليل من مصنّعي القوالب الذين يقومون بتصنيع وتسويق معدات تشكيل الرصاص. وتستحوذ أربع شركات مصنّعة للقوالب والمعدات، هي CH/4D وRCE وCorbin وKaine Dies (الشركة المصنّعة حسب الطلب)، على الجزء الأكبر من معدات تشكيل الرصاص في الولايات المتحدة.

في الجراحة ، غالباً ما يتم تثبيت الخيط المستخدم في الغرز على إبرة بدون عروة لمنع حدوث ضرر أثناء سحب الإبرة وخيط الغرز عبر الجرح.

في مجال إصلاح الآلات الموسيقية، يُستخدم مصطلح "التشكيل " (swedging) بشكل شائع في كلا جانبي المحيط الأطلسي، وليس "التشكيل بالضغط" (swaging)، مع العلم أن المصطلح الأول مشتق من الثاني. تحتاج الآلات ذات المفاتيح، مثل الكلارينيت والفاجوت والأوبوا والفلوت ، إلى التشكيل عندما يؤدي استخدام المفاتيح لسنوات إلى تآكل أو ضغط معدن أنبوب المفصلة الذي تدور عليه، مما يجعله أقصر قليلاً، وبالتالي يتحرك المفتاح على طول القضيب المثبت عليه بدلاً من أن يكون مثبتًا بإحكام بين الدعامات التي تربط القضيب بجسم الآلة. ينتج عن ذلك ارتخاء المفاتيح وضعف إحكام الهواء، ويتطلب الأمر تصحيحًا عن طريق إطالة (تشكيل) أنبوب المفصلة. هذه عملية يدوية، وغالبًا ما تُستخدم كماشة التشكيل ذات الثقوب البيضاوية المصقولة جيدًا في فكيها لتناسب الأحجام الشائعة لأنابيب المفصلات، على الرغم من توفر تصاميم خاصة لأدوات التشكيل تُنجز المهمة نفسها بكفاءة أكبر.

في صناعة البيانو، تُجرى عملية التشكيل بالضغط في عدة مناطق: أطراف المفاتيح، وأطراف أذرع العزف، وأوتار الباص. أطراف المفاتيح، التي كانت تُصنع في بدايات صناعة البيانو من الرصاص، عبارة عن قطع دائرية ناعمة تُدخل في ثقوب محفورة في جوانب مفاتيح البيانو كوسيلة لموازنة حركة المفاتيح. وتختلف أحجام أطراف المفاتيح، فهي عادةً صغيرة ومتوسطة وكبيرة. وتساعد أطراف المفاتيح بشكل أساسي على جعل ملمس لوحة المفاتيح خفيفًا بما يكفي للعزف. مع مرور الوقت، تتسبب تقلبات الرطوبة وتقادم الخشب في أذرع المفاتيح وأذرع العزف في تكوّن فراغات حول أطراف المفاتيح، مما يؤدي إلى إصدارها صوت طقطقة أو خشخشة. وتُعدّ الأطراف غير المحكمة في أذرع العزف أكثر ما يُزعج عازفي البيانو لصعوبة تحديد مصدر الصوت (الذي غالبًا ما يكون صوت "طقطقة"). ويُعالج هذا الصوت بالتشكيل بالضغط - أي سحق أطراف المفاتيح بقضيب فولاذي قصير. ويؤدي تشكيل الطرف بالضغط إلى ملء الفراغ والقضاء على الصوت.

تُصنع أوتار البيانو الجهيرية عادةً من قلب فولاذي مسحوب دائري الشكل، وأحيانًا سداسي، يُلفّ عليه النحاس. وخاصةً في الأسلاك ذات القلب الدائري، غالبًا ما تُسطّح آخر بضعة سنتيمترات من المنطقة التي ينتهي عندها اللف - أو تُشكّل بالضغط - لتوفير نقطة تثبيت لمادة لف النحاس.

بما أن التشكيل بالضغط هو تقنية يتم فيها تشكيل المعدن البارد فوق أداة محززة أو أداة تشكيل بالضغط، فقد تم اعتماد المصطلح في مجال تصميم السيارات لوصف عندما يتم جمع لوحين معًا، يتم تشكيل حافة أحد اللوحين بالضغط بحيث تتداخل مع الآخر لخلق انطباع بسطح واحد متصل.

يُستخدم المصطلح الآن بشكل عام للإشارة إلى أي تصميمات مماثلة. ^{[ 11 ]}

مسمار القفل هو أداة تثبيت تشبه البرغي في الشكل والوظيفة. إلا أنه بدلاً من استخدام أسنان لولبية تتصل بالصامولة عن طريق الدوران، يحتوي مسمار القفل على أخاديد حلقية حول ساق البرغي (الدبوس). بعد وضع مسمار القفل في الفتحة، يتم ضغط طوق بدون أسنان لولبية بقوة عالية حول الأخاديد الحلقية، مما يؤدي إلى تشكيل الطوق وتثبيته بشكل دائم في مكانه حول الأخاديد. يُعرف هذا المصطلح باسم "التشكيل بالضغط" أو "التشكيل بالدرفلة". أثناء عملية تركيب مسمار القفل، يتم تشكيل الطوق حول الدبوس ذي الأخاديد باستخدام أدوات خاصة. تتشابك الأداة مع ذيل الدبوس، وهو جزء إضافي من مادة الدبوس يبرز من الطوق، حيث تقوم الأداة بسحبه. تدفع هذه القوة المؤثرة على ذيل الدبوس الوصلة معًا، ويتم دفع التجويف المخروطي الشكل للأداة إلى أسفل الطوق، مما يقلل من قطره ويشكل مادة الطوق تدريجيًا داخل أخاديد الدبوس الأكثر صلابة.

مع ازدياد القوة اللازمة للتثبيت أثناء العملية، يكتمل التركيب عند انكسار طرف المسمار. ^{[ 12 ]} يمكن اعتبار مسامير القفل نوعًا متينًا من المسامير الهيكلية العمياء (المسامير المتفجرة في بعض المناطق)، على الرغم من اختلاف طريقة تشكيل مادة الطوق. بعض الأدوات قادرة على تثبيت كلا النوعين، حيث يتم في كلتا الحالتين تطبيق قوة شد على طرف مسمار قابل للاستهلاك.