Τύποι κοπής μετάλλων: μια επισκόπηση των σύγχρονων τεχνολογιών και εξοπλισμού

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Μία από τις πιο συνηθισμένες εργασίες κατεργασίας μετάλλων είναι η κοπή. Είναι μια τεχνολογική διαδικασία κατά τη διάρκεια της οποίας ένα φύλλο ή billet χωρίζεται σε μέρη της επιθυμητής μορφής. Οι σύγχρονοι τύποι κοπής μετάλλων επιτρέπουν σε αυτή τη λειτουργία να εκτελείται με υψηλή ακρίβεια και ελάχιστο αριθμό απορριμμάτων.

Χειροκίνητες μηχανικές μέθοδοι κοπής

Ακόμα η πιο προσιτή και κοινή προσέγγιση για την κοπή μεταλλικών τεμαχίων είναι η χρήση εργαλείων χειρός. Τόσο στην οικιακή σφαίρα όσο και στην κατασκευή, χρησιμοποιούνται διάφορα είδη σκαλιστών, γκιλοτίνες και μερικές φορές μύλοι. Οι κόφτες δίσκων στο πλαίσιο αντιμετωπίζουν αποτελεσματικά τις μεταλλικές λωρίδες και τους σωλήνες, καθώς και τα εξαρτήματα. Αρκεί να στερεώσετε σταθερά την πλατφόρμα κοπής στην επιφάνεια του δαπέδου και να χρησιμοποιήσετε τη λαβή για να εκτελέσετε εργασίες. Ειδικά για την επεξεργασία της λαμαρίνας χρησιμοποιείται μηχανική γκιλοτίνα. Η αρχή λειτουργίας του είναι γενικά παρόμοια με τον κόφτη - ο πλοίαρχος πρέπει να εκτελεί παρόμοιους χειρισμούς, αλλά η μηχανική της πρόσκρουσης στο ίδιο το τεμάχιο εργασίαςδιαφέρει λόγω του σχεδιασμού του τμήματος κοπής.

Χειροκίνητοι τύποι μηχανικής κοπής μετάλλων με χρήση ηλεκτρικού γεμίσματος σπάνια χρησιμοποιούνται λόγω του χαμηλού επιπέδου ασφάλειας. Αυτές οι μέθοδοι περιλαμβάνουν τον ήδη αναφερθέντα γωνιακό μύλο (γωνιακός μύλος) και ένα κυκλικό πριόνι, το οποίο θα απαιτήσει ειδικούς δίσκους. Και οι δύο επιλογές, με την επιφύλαξη των κανόνων ασφαλείας, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε περιπτώσεις διατομών, κατά την επεξεργασία σωλήνων, γωνιών και ράβδων καναλιών. Αλλά η επίτευξη υψηλής ποιότητας και στις δύο περιπτώσεις δεν θα λειτουργήσει.

Βιομηχανική μηχανική κοπή

Στο επίπεδο της επαγγελματικής εν σειρά επεξεργασίας εντός της παραγωγής, φυσικά, δεν χρησιμοποιούνται μέθοδοι χειροκίνητης κοπής. Σήμερα, οι μεταλλουργικές επιχειρήσεις χρησιμοποιούν ευρέως εγκαταστάσεις πριονοκορδέλας, αποτελούμενες από σώμα με υποστηρικτικό τμήμα, ηλεκτρικό κινητήρα υψηλής ισχύος έως 1-1,5 kW και πριονοκορδέλα που τοποθετείται σε τροχαλίες. Η μέση ταχύτητα κοπής σε ένα τέτοιο μηχάνημα φτάνει τα 100 mm/min διατηρώντας παράλληλα υψηλή ακρίβεια επεξεργασίας άκρων. Επιπλέον, οι πιο πρόσφατοι μηχανικοί τύποι κοπής μετάλλων περιλαμβάνουν ενεργά ηλεκτρονικά μέσα αυτοματισμού και προγραμματισμού εργασιών. Αυτό παρέχει μια πιο λεπτομερή ρύθμιση των παραμέτρων εργασίας, καθιστά δυνατή την προσομοίωση των παραμέτρων κοπής, την επεξεργασία των ίδιων άκρων και το σχηματισμό μιας φιγούρας κοπής σύμφωνα με τα πρότυπα γραφικών υπολογιστή.

Βιομηχανική κρουστική κοπή μετάλλων

Η μέθοδος εφαρμόζεται από εξοπλισμό τύπου γκιλοτίνας, αλλά όχι στο παραπάνω εγχειρίδιοέκδοση, αλλά με ηλεκτρομηχανικά, υδραυλικά και πνευματικά συστήματα μετάδοσης κίνησης. Ο χειριστής πρέπει μόνο να τοποθετήσει το τεμάχιο εργασίας (συνήθως φύλλο) στην επιφάνεια εργασίας και να το στερεώσει με στοιχεία οδηγών σύσφιξης. Στη συνέχεια, ο εργαζόμενος πιέζει το κουμπί μέσω του τηλεχειριστηρίου ή του πίνακα ελέγχου, μετά το οποίο ένα ειδικό μαχαίρι χτυπά την τεχνολογική τρύπα, κόβοντας το στρωμένο μέρος. Η αρχή της δράσης της δύναμης καθορίζεται από την κίνηση που χρησιμοποιείται. Ο τύπος γκιλοτίνας κοπής μετάλλων με υδραυλικά, για παράδειγμα, θεωρείται ο πιο ισχυρός, επιτρέποντάς σας να αντιμετωπίσετε με ακρίβεια φύλλα 6 mm. Στα ηλεκτρομηχανικά μοντέλα, δίνεται έμφαση στην εφαρμογή αυτόματης τροφοδοσίας των τεμαχίων εργασίας, η οποία έχει θετική επίδραση στην παραγωγικότητα.

Τεχνολογία κοπής πλάσματος

Αυτή η ομάδα μεθόδων επεξεργασίας μετάλλων περιλαμβάνει τη χρήση πίδακα πλάσματος υψηλής θερμοκρασίας που σχηματίζεται από μείγματα αερίων. Η τεχνολογία έχει χρησιμοποιηθεί για αρκετές δεκαετίες, αλλά μόνο τα τελευταία χρόνια κατέστη δυνατό να επιτευχθεί απτή βελτιστοποίηση όσον αφορά την οργάνωση της διαδικασίας, εξοικονομώντας τους εκτελεστές από την ανάγκη χρήσης κυλίνδρων αερίου και μεγάλου εξοπλισμού.

Οι σύγχρονοι τύποι κοπής μετάλλων πλάσματος περιλαμβάνουν τη χρήση συμπαγών και εργονομικών κοπτικών πλάσματος που δημιουργούν ηλεκτρικό τόξο υψηλής θερμοκρασίας. Κάτω από τη δράση των ροών ιονισμένου αερίου, σχηματίζεται ένα τήγμα μετάλλων. Η μέθοδος είναι αρκετά αποτελεσματική, αλλά απαιτεί υψηλή ισχύ για τη διατήρηση θερμοκρασιών της τάξης των 20.000–25.000 °C. Υπό αυτές τις συνθήκες, μπορεί κανείς να υπολογίσειγια τα ακόλουθα πάχη κοπής:

• Κραματοποιημένο και ανθρακούχο χάλυβα - έως 50 mm.
• Χαλκός - έως 80 mm.
• Χυτοσίδηρος - έως 90 mm.
• Αλουμίνιο - έως 120 mm.

Όπως λένε οι ειδικοί, οι κόφτες πλάσματος δικαιολογούνται με την επεξεργασία υψηλής ακρίβειας τεμαχίων πάχους έως 100 mm. Τα παχύτερα προϊόντα είναι πιο κατάλληλα για κοπή με άλλους τρόπους, που θα συζητηθούν παρακάτω.

Τεχνολογία κοπής με λέιζερ

Μία από τις μεθόδους κοπής υψηλής ακρίβειας που επιτρέπει επίσης τη χάραξη. Μέχρι σήμερα, οι ακόλουθοι τύποι λέιζερ χρησιμοποιούνται για την κοπή μετάλλων:

• Universal. Μπορεί να κόψει άλλα υλικά εκτός από μέταλλο, πλαστικό, ξύλο και σύνθετα υλικά.
• Ίνα. Το λέιζερ παράγεται από ένα γέμισμα οπτικών ινών που παρέχει υψηλή ταχύτητα κοπής με ελάχιστη απώλεια υλικού. Παρεμπιπτόντως, το πλάτος της γραμμής κοπής μπορεί να είναι έως και 0,1 mm.
• Μοντέλα CNC. Η κανονιστική βάση βασίζεται στον αριθμητικό έλεγχο.
• Βιομηχανικά μοντέλα. Δεν εστιάζουν τόσο στην ποιότητα κοπής, αλλά στην ισχύ και την παραγωγικότητα. Τέτοιες συσκευές μπορούν να επεξεργαστούν έως και 10 τόνους κενών ημερησίως.

Ένα από τα λίγα μειονεκτήματα όλων των τύπων κοπτικών λέιζερ είναι οι περιορισμοί στη χρήση σε σχέση με ορισμένους τύπους μετάλλων. Αυτό ισχύει κυρίως για το τιτάνιο και το αλουμίνιο, αλλά ορισμένα από τα υψηλότερα κράματα ενδέχεται να εξαιρεθούν ανάλογα με την απόδοση.

Θερμική κοπή μετάλλου

Μια αρκετά εκτεταμένη ομάδα μεθόδων που χρησιμοποιούνται ευρέως στις βιομηχανίες, στις κατασκευές και στο νοικοκυριό. Οι πιο αποτελεσματικοί τύποι θερμικής κοπής μετάλλου βασίζονται σε συνδυασμό των αρχών της επεξεργασίας λέιζερ και πλάσματος. Η έμφαση δίνεται σε έναν ισορροπημένο συνδυασμό θερμικής ισχύος και οπτικής ακρίβειας. Η τεχνολογία υλοποιείται από μηχανές θερμικής κοπής, οι οποίες, ανάλογα με τη λειτουργικότητα, μπορούν επίσης να εκτελέσουν εργασίες κοπής και χάραξης, λοξοτομή και επεξεργασία τελών.

Κοπή μετάλλου με οξυγόνο

Η μέθοδος βασίζεται στην επίδραση υψηλής θερμοκρασίας ουσιαστικά ενός τόξου συγκόλλησης, το οποίο σχηματίζεται κατά την καύση ενός μίγματος οξυ-αερίου. Σε αντίθεση με τις συμβατικές μεθόδους επεξεργασίας αερίου, θερμικής και πλάσματος, αυτή η μέθοδος απαιτεί προθέρμανση του εξαρτήματος και μόνο τότε ο πίδακας οξυ-καυσίμου εισέρχεται στην επιχείρηση, σχηματίζοντας με ακρίβεια μια γραμμή κοπής στην επιφάνεια στόχο. Η ποιότητα της εργασίας θα εξαρτηθεί σε μεγάλο βαθμό από το εργαλείο που χρησιμοποιείται. Προς το παρόν, υπάρχουν πολλά σημάδια διαχωρισμού των πυρσών για οξυγονοκοπή κοπής μετάλλου ανά τύπο:

• Προορισμός - για χειροκίνητη ή αυτόματη κοπή.
• Τύπος καυσίμου - ασετυλένιο, υποκατάστατα αέρια ή υγρά καύσιμα.
• Τύπος κοπής - διαχωρισμός, επιφάνεια, ροή.
• Η αρχή της δράσης - μη έγχυση ή έγχυση.
• Το επίπεδο πίεσης οξυγόνου είναι υψηλόή χαμηλό.
• Τύπος επιστόμιου - με πολλά ακροφύσια ή με σχισμή.

Κοπή μετάλλου με υδροβολή

Μια πολύ τεχνολογική και παραγωγική μέθοδος επεξεργασίας διαφόρων υλικών, χάρη στην οποία μπορούν να κοπούν μεταλλικά τεμάχια με πάχος περίπου 300 mm. Το κύριο μέσο επιρροής σε αυτή την περίπτωση είναι ένας πίδακας νερού που παρέχεται υπό υψηλή πίεση σε επίπεδο 6000 bar. Για την τροφοδοσία του χρησιμοποιούνται ακροφύσια διαμαντιού, ρουμπίνι και ζαφείρι, με διάμετρο εξόδου έως 0,1 mm. Σχεδόν όλοι οι τύποι κοπής μετάλλων με αυτόν τον τρόπο περιλαμβάνουν την ανάμειξη λειαντικών σωματιδίων άμμου (συνήθως άμμος γρανάτη). Υπάρχουν επίσης τεχνικές που χρησιμοποιούν λεπτή μεταλλική άμμο που μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν. Όσον αφορά την παραγωγικότητα, σύμφωνα με μέσες εκτιμήσεις, οι μηχανές υδροβολής παρέχουν κοπή μετάλλου με πάχος 100 mm με ταχύτητα περίπου 20 mm / λεπτό.

Συμπέρασμα

Η κοπή μετάλλου με ορισμένες παραμέτρους μπορεί να απαιτείται τόσο από κατασκευαστικές ή μεταποιητικές επιχειρήσεις, όσο και από έναν απλό ιδιώτη έμπορο. Είναι επίσης δυνατή η επίλυση τέτοιων προβλημάτων με διαφορετικούς τρόπους, αλλά δεν είναι πάντα δυνατή η χρήση εξειδικευμένου εξοπλισμού. Επομένως, υπάρχει ξεχωριστός τύπος δραστηριότητας - κοπή μετάλλων με δυνατότητα πρόσθετης επεξεργασίας. Οι τιμές για τέτοιες υπηρεσίες είναι κατά μέσο όρο 500-700 ρούβλια/m με πάχος τεμαχίου από 70 έως 100 mm. Μπορείτε να τα καταφέρετε μόνοι σας αν μιλάμε για μικρούς όγκους και υπάρχειμύλος ή μηχανικός κόφτης. Τουλάχιστον τέτοιος εξοπλισμός είναι αρκετά προσιτός για τον ίδιο οικιακό κύριο.