انواع برش فلز: مروری بر فناوری ها و تجهیزات مدرن

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

یکی از رایج ترین عملیات فلزکاری برش است. این یک فرآیند تکنولوژیکی است که طی آن یک ورق یا بیلت به بخش هایی از قالب مورد نظر تقسیم می شود. انواع مدرن برش فلز اجازه می دهد تا این عملیات با دقت بالا و حداقل مقدار رد انجام شود.

روشهای برش مکانیکی دستی

هنوز در دسترس ترین و رایج ترین رویکرد برای برش قطعات فلزی استفاده از ابزارهای دستی است. هم در حوزه خانگی و هم در ساخت و ساز از انواع منبت کاری، گیوتین و گاه آسیاب استفاده می شود. برش های دیسکی روی قاب به طور موثر با نوارهای فلزی و لوله ها و همچنین اتصالات مقابله می کنند. کافی است سکوی کاتر را محکم روی سطح کف محکم کنید و از دسته برای انجام کار استفاده کنید. مخصوصاً برای فرآوری ورق فلز از گیوتین ماشینی استفاده می شود. اصل عملکرد آن به طور کلی شبیه برش است - استاد موظف است دستکاری های مشابه را انجام دهد، اما مکانیک ضربه بر روی خود قطعه کاربه دلیل طراحی قسمت برش متفاوت است.

انواع دستی برش فلزات مکانیکی با استفاده از پرکن الکتریکی به دلیل سطح پایین امنیت به ندرت استفاده می شود. این روش ها عبارتند از: آسیاب زاویه ای که قبلاً ذکر شد (Angle Grinder) و اره مدور که نیاز به دیسک های مخصوص دارد. هر دو گزینه، با رعایت قوانین ایمنی، می توانند در موارد مقطع، هنگام پردازش لوله ها، زاویه ها و میله های کانال استفاده شوند. اما دستیابی به کیفیت بالا در هر دو مورد کارساز نخواهد بود.

برش مکانیکی صنعتی

در سطح پردازش حرفه ای در خط تولید، البته از روش های برش دستی استفاده نمی شود. امروزه شرکت های فلزکاری به طور گسترده از تاسیسات اره نواری متشکل از بدنه ای با یک قسمت نگهدارنده، یک موتور الکتریکی پرقدرت تا 1-1.5 کیلو وات و یک اره نواری که بر روی قرقره ها نصب می شود، استفاده می کنند. سرعت متوسط برش در چنین دستگاهی به 100 میلی متر در دقیقه می رسد و در عین حال دقت پردازش لبه بالایی را حفظ می کند. علاوه بر این، جدیدترین انواع مکانیکی برش فلز به طور فعال شامل وسایل الکترونیکی اتوماسیون و برنامه ریزی عملیات می شود. این تنظیمات دقیق تری از پارامترهای کار را فراهم می کند، شبیه سازی پارامترهای برش، پردازش لبه های مشابه و تشکیل یک برش شکلی با توجه به الگوهای گرافیکی کامپیوتری را ممکن می کند.

برش ضربه ای فلزات صنعتی

روش توسط تجهیزات گیوتینی اجرا شده است، اما در کتابچه راهنمای بالا نیست.نسخه، اما با سیستم های محرک الکترومکانیکی، هیدرولیک و پنوماتیک. اپراتور فقط موظف است قطعه کار (معمولاً ورق) را روی میز کار گذاشته و آن را با عناصر راهنمای گیره ثابت کند. در مرحله بعد، کارگر دکمه را از طریق کنترل از راه دور یا پانل کنترل فشار می دهد، پس از آن یک چاقوی مخصوص به سوراخ فناوری برخورد می کند و قسمت گذاشته شده را برش می دهد. اصل عمل نیرو با درایو مورد استفاده تعیین می شود. به عنوان مثال، نوع گیوتین برش فلز با هیدرولیک قوی ترین در نظر گرفته می شود و به شما امکان می دهد با ورق های 6 میلی متری به طور دقیق کنار بیایید. در مدل های الکترومکانیکی تاکید بر اجرای تغذیه خودکار قطعات کار است که تاثیر مثبتی بر بهره وری دارد.

تکنولوژی برش پلاسما

این گروه از روش‌های پردازش فلز شامل استفاده از جت پلاسمایی با دمای بالا است که از مخلوط‌های گازی تشکیل می‌شود. این فناوری چندین دهه است که مورد استفاده قرار گرفته است، اما تنها در سال‌های اخیر امکان دستیابی به بهینه‌سازی ملموس از نظر سازماندهی فرآیند وجود داشته است و کارمندان را از نیاز به استفاده از سیلندرهای گاز و تجهیزات بزرگ نجات می‌دهد.

انواع مدرن برش فلزات پلاسما شامل استفاده از برش های پلاسما فشرده و ارگونومیک است که قوس الکتریکی با دمای بالا ایجاد می کند. تحت عمل جریان گاز یونیزه، مذاب فلزی تشکیل می شود. این روش کاملاً مؤثر است، اما برای حفظ دمای 20000 تا 25000 درجه سانتیگراد به توان بالایی نیاز دارد. در این شرایط می توان محاسبه کردبرای ضخامت های برش زیر:

• آلیاژهای فولاد آلیاژی و کربن - تا 50 میلی متر.
• مس - تا 80 میلی متر.
• چدن - تا 90 میلی متر.
• آلومینیوم - تا 120 میلی متر.

همانطور که کارشناسان می گویند، برش های پلاسما خود را با پردازش با دقت بالا قطعات کار تا ضخامت 100 میلی متر توجیه می کنند. محصولات ضخیم تر برای برش به روش های دیگر مناسب تر هستند، که در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

تکنولوژی برش لیزر

یکی از روش های برش با دقت بالا که امکان حکاکی را نیز فراهم می کند. تا به امروز، انواع لیزرهای زیر برای برش فلز استفاده می شود:

• یونیورسال. می تواند غیر از فلز، پلاستیک، چوب و مواد کامپوزیت را برش دهد.
• فیبر. لیزر با پر کردن فیبر نوری تولید می شود که سرعت برش بالایی را با حداقل تلفات مواد فراهم می کند. به هر حال، عرض خط برش می تواند تا 0.1 میلی متر باشد.
• مدل های CNC. مبنای نظارتی مبتنی بر کنترل عددی است.
• مدل های صنعتی. آنها نه چندان بر کیفیت برش، بلکه بر قدرت و بهره وری تمرکز می کنند. چنین دستگاه هایی می توانند تا 10 تن خالی در روز پردازش کنند.

یکی از معدود ایرادات انواع برش لیزری، محدودیت در استفاده در رابطه با انواع خاصی از فلزات است. این در درجه اول برای تیتانیوم و آلومینیوم اعمال می شود، اما برخی از آلیاژهای بالاتر ممکن است بسته به عملکرد حذف شوند.

برش حرارتی فلز

گروه نسبتاً گسترده ای از روش ها که به طور گسترده در صنایع، در ساخت و ساز و در خانه استفاده می شود. موثرترین انواع برش حرارتی فلز بر اساس ترکیبی از اصول لیزر و پردازش پلاسما است. تاکید بر ترکیب متعادلی از قدرت حرارتی و دقت نوری است. این فناوری توسط دستگاه‌های برش حرارتی پیاده‌سازی می‌شود که بسته به عملکرد، می‌توانند عملیات برش و حکاکی، پخ‌زنی و پردازش نهایی را نیز انجام دهند.

برش فلز با سوخت اکسیژن

این روش مبتنی بر اثر دمای بالا یک قوس جوشکاری است که در طی احتراق مخلوط اکسی-گاز ایجاد می شود. برخلاف روش‌های متداول پردازش گاز، حرارت و پلاسما، این روش نیاز به پیش‌گرم کردن قطعه دارد و تنها پس از آن جت اکسی سوخت وارد کار می‌شود و به‌طور دقیق یک خط برش روی سطح هدف تشکیل می‌دهد. کیفیت کار تا حد زیادی به ابزاری که استفاده می شود بستگی دارد. در حال حاضر چندین نشانه از جداسازی مشعل ها برای برش اکسیژن فلز بر حسب نوع وجود دارد:

• مقصد - برای برش دستی یا خودکار.
• نوع سوخت - استیلن، گازهای جایگزین یا سوخت مایع.
• نوع برش - جداسازی، سطح، شار.
• اصل عمل - غیر تزریقی یا انژکتوری.
• سطح فشار اکسیژن بالاستیا کم.
• نوع دهانی - چند نازل یا شکافدار.

برش فلز واترجت

روش بسیار تکنولوژیکی و سازنده برای پردازش مواد مختلف که به لطف آن می توان صفحات فلزی را با ضخامت حدود 300 میلی متر برش داد. ابزار اصلی نفوذ در این مورد یک جت آب است که تحت فشار بالا در سطح 6000 بار عرضه می شود. برای تامین آن از نازل های الماس، یاقوت کبود و یاقوت کبود با قطر خروجی تا 0.1 میلی متر استفاده می شود. تقریباً تمام انواع برش فلز به این روش شامل مخلوط شدن ذرات ساینده شن و ماسه (معمولاً ماسه گارنت) است. همچنین تکنیک هایی با استفاده از شن و ماسه فلزی ریز وجود دارد که می توان از آنها مجددا استفاده کرد. در مورد بهره وری، طبق برآوردهای متوسط، دستگاه های واترجت برش فلز با ضخامت 100 میلی متر را با سرعت حدود 20 میلی متر در دقیقه انجام می دهند.

نتیجه گیری

برش فلز با پارامترهای خاص ممکن است توسط شرکت های ساختمانی یا تولیدی و همچنین یک تاجر خصوصی معمولی مورد نیاز باشد. همچنین می توان چنین مشکلاتی را به روش های مختلف حل کرد، اما استفاده از تجهیزات تخصصی همیشه امکان پذیر نیست. بنابراین، یک نوع فعالیت جداگانه وجود دارد - برش فلز با امکان پردازش اضافی. قیمت چنین خدماتی به طور متوسط 500-700 روبل در متر با ضخامت قطعه کار 70 تا 100 میلی متر است. اگر در مورد حجم های کوچک صحبت می کنیم و وجود دارد، می توانید به تنهایی مدیریت کنیدآسیاب یا برش مکانیکی. حداقل چنین تجهیزاتی برای همان استاد خانه کاملاً مقرون به صرفه است.