Metallin leikkaus: menetelmät, laitteet ja työkalut

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Metallin leikkaus suoritetaan, jotta työkappale saa halutun muodon. Tätä varten on tarpeen poistaa ylimääräinen. Tällainen käsittely suoritetaan käyttämällä erilaisia leikkaustyökaluja erikoiskoneissa. Koneteollisuudessa metallin leikkaaminen on erittäin tärkeää. Ilman tätä prosessia ei todellakaan voida valmistaa tavallisia autoja tai muita laitteita.

Teknologian soveltaminen

Metallin leikkausta leikkaamalla harjoitetaan alkurouhintatyössä ja loppukäsittelyssä, joita kutsutaan hienojalostukseksi. Todellakin, tällaisia toimia on joskus suoritettava tarkkailemalla suurta tarkkuutta: jopa mikronin murto-osia. Ja tämä on hyvin pieni arvo.

Metallin leikkausta harjoitetaan myös suurille koneenosille. Esimerkiksi hydrauliturbiinin roottoreille. Niiden juoksupyörien halkaisija voi ylittää 9-10 metrin merkin. Myös ne yksityiskohdat, joita on vaikea nähdä edes mikroskoopilla, voidaan leikata. Käsittelyn kautta elementti saa halutun muodon, koon, saa vaaditun pintalaadun. Tuotteen käyttöikä riippuu tästä indikaattorista.

Leikkausteoria

Tällainen tiede tutkii metallin leikkaamista samalla tavalla. Se ilmestyi 1800-luvun lopulla. Tähän asti he ovat harjoittaneet sitä sekä Venäjällä että ulkomailla. Keskeinen kysymys on koneen lastunpoistonopeus, jotta työkalun käyttöikä maksimoidaan. Monille saattaa tuntua, että suurten nopeuksien saavuttaminen ei ole niin vaikeaa. Mutta se ei ole. Asia on siinä, että metallin leikkaaminen kehittää lämpöä. Se lämmittää ja pehmentää työkalua työskentelyä varten ja voi vahingoittaa sitä. On erittäin tärkeää valita oikea jäähdytys leikkurille. Mutta se ei aina ratkaise ongelmaa. Lisäksi se voi jopa vahingoittaa metallia. Siksi työn nopeus riippuu osittain siitä, kuinka oikea kone on valittu. Metallinleikkaustyökalu tulee hankkia materiaalin ominaisuudet ja sen ominaisuudet huomioon ottaen.

Koneiden käytön ominaisuudet

Metallinleikkauskoneet jaetaan tyyppeihin. Ne eroavat käytetystä työkalusta. Myös metallin leikkaamisen tekniikka heidän avullaan on erilainen. Yleisimmin käytetty leikkuri. Sen avulla voit suorittaa minkä tahansa monimutkaisia toimintoja. Kaikki muut työkalut ovat joko sen muunnelmia tai useiden tyyppien yhdistelmä. On olemassa kaksi yleisintä työtapaa:

• sorvaus, kun työkappale pyörii ja jyrsin liikkuu hitaasti akseliaan pitkin;
• höyläys - molemmat menevät eteenpäinliikkeet.

Heidän tarvitsemansa koneet ovat täysin erilaisia.

Metallinleikkauksen ominaisuudet

Kuten aiemmin mainittiin, kyseinen prosessi voi tapahtua epätyypillisesti. Ja on olemassa erilaisia tapoja työstää metalleja leikkaamalla, joita varten tarjotaan tämän tai toisen laitteen käyttö.

Sorvauksen ja höyläyksen lisäksi jyrsintä ja hionta ovat yleisiä työmenetelmiä. Ensimmäinen menetelmä on kuitenkin suosituin. Metallien mekaanisella käsittelyllä leikkaamalla eri menetelmillä on paljon yhteistä teroituksen kanssa. Siksi, jos opit tämän menetelmän, muiden kanssa ei varmasti ole ongelmia tulevaisuudessa. Ja kaikki tulee olemaan työn suhteen hyvin yksinkertaista. Alla on erityyppisten koneiden käytön ominaisuudet.

Sorvien käyttö

Leikkauslaitteet vaihtelevat. Yksi tärkeimmistä työstökonetyypeistä on sorvi. Sen käyttöä on harjoitettu muinaisista ajoista lähtien. Sitten se sai virtaa köysilaitteista, kuten jousi ammuntaa varten. Metallinleikkauksen k altaisella alalla sorvausta käytetään tällä hetkellä koneenosien valmistukseen. Lisäksi tämä tehdään niin tarkasti ja nopeasti, että tällaisia tavoitteita ei ole mahdollista saavuttaa mekaanisesti.

Tällaisen koneen perusta on sänky. Työkappale on kiinnitettävä takatuen ja päätuen keskipisteiden väliin tai istukkaan. Vahvista leikkuri tuessa. Aseta käyttämällä erityistä laatikkoa, joka muistuttaa autoa, vaadittu pyörimisnopeus leikkaamiseen. Soittimessasiinä on juoksurulla, joka lähtee liikkeelle siitä ja siirtää jarrusatulaa leikkurin mukana. Jos sen lisäksi on lyijyruuvi, leikkaus voidaan suorittaa tällaisella koneella. Kun takatuen sijaan on kääntöpää, työkalua kutsutaan tornisorviksi. Tällainen leikkauskone voi suorittaa erilaisia töitä. Halkaisij altaan suurien tuotteiden käsittelyyn käytetään työkaluja, kuten kasvo- tai kiertokääntölaitteita. Sitä on muitakin tyyppejä.

Paranna sorvin käyttöikää

Spesialistit työskentelevät jatkuvasti löytääkseen sopivia materiaaleja, jotka voivat lisätä metallinleikkaustyökalujen kestävyyttä. Aikaisemmin työstökoneet valmistettiin yksinkertaisista hiiliteräksistä, joiden koostumus oli kemiallisesti yksinkertainen. Sen jälkeen alettiin käyttää materiaaleja, joissa oli korkea volframipitoisuus. Niiden avulla oli mahdollista leikata metalleja paljon nopeammin. Siksi niitä alettiin kutsua pikaleikkauksiksi. Ajan myötä ne eivät kuitenkaan enää tyydyttäneet koneenrakennusalan asiantuntijoita.

Sitten ne vaihdettiin luotaessa työstökoneita erikoisluokan kovilla metalliseoksilla, jotka pystyvät säilyttämään lujuuden jopa 100 asteen lämpötiloissa. Viime vuosina metallin leikkaamiseen perustuva prosessi on tullut entistä helpommaksi. Tämä on saavutettu käyttämällä materiaaleja, jotka kestävät korkeita lämpötiloja. Riippuen työkappaleen, kuten leikkurin, alkuperäisestä kovuudesta sekä työn tyypistä, se voidaan käsitellä halutulla nopeudella,jota säädellään erityisellä laatikolla.

Jyrsintä metallinkäsittelyn muotona

Tämä työtapa on melko laajalle levinnyt ja varsin tehokas. Se suoritetaan erityisellä jyrsinkoneella. CNC-koneita (Computer Numerical Control) käytetään yhä enemmän. Satulan sijainnista riippuen ne on jaettu useisiin tyyppeihin:

• pysty;
• vaaka;
• portaali;
• pitkittäissuuntainen;
• hammaspyöräjyrsintä;
• monikara;
• yksikara ja muut.

Tällaisten laitteiden valmistuksen asiantuntijat parantavat niitä jatkuvasti niin, että metallinkäsittelyn tuottavuus on korkeampi. Koneiden materiaali muuttuu jatkuvasti, ja myös niiden muotoilu muuttuu. Kuten jyrsin höyläyksessä, myös jyrsin suorittaa samanlaisia toimia. Mutta samaan aikaan se yhdistää useita sen tyyppejä. Ja tulee olemaan tuottavampi. Tästä johtuen jyrsintä on huomattavasti parempi kuin höyläys ja on vähitellen korvaamassa sitä tuotannossa.

Hiontaominaisuudet

Tällaista käsittelyä varten tarkoitettuja koneita käytetään pyöreiden pintojen sisä- ja ulkopuolen hiontaan, eri tasoihin, keskittömään työstöön, kierteisiin, hammaspyöriin ja muihin. Tällainen metallityökalu kuuluu tuottavimpien luokkaan. Erikoiskoneen lisäksi on toinen laite. Tämä on hiomalaikka, joka sisältää suurenpienten leikkauselementtien lukumäärä. Ne puolestaan kiinnitetään erityisellä sidontalaitteella. Ja jokainen hiukkanen itsessään on leikkuri. Kuten näet, olemme kattaneet metallinkäsittelylaitteet. Alla tutustumme nykyaikaisimpiin tekniikoihin, jotka mahdollistavat sen leikkaamisen.

Plasamaleikkaustekniikan ominaisuudet

Mahahiilisille metalleille käytetään useita tekniikoita. Mutta plasmaleikkausta pidetään yhtenä tuottavimmista. Siksi on syytä tarkastella sen ominaisuuksia ja etuja yksityiskohtaisemmin. Prosessiteknologia kehittyy nopeasti ja jatkuvasti. Metallien plasmaleikkausta käytetään laajasti eri teollisuuden aloilla talonrakentamisesta koneenrakennukseen. Happi-kaasumenetelmän ohella sitä pidetään varsin lupaavana.

Tärkeimmät edut

Metallien plasmaleikkausmenetelmällä on monia etuja. Yksi niistä on työn nopeus. Useimmiten leikkaamiseen tarkoitettujen aihioiden paksuus on jopa 25 mm. Tässä tapauksessa niiden käsittelynopeus on noin kaksinkertainen ja jopa enemmän kuin käytettäessä happikaasuleikkausta. Ja on syytä lisätä, että kun metallilevyn paksuus pienenee huomattavasti, se voi ylittää sen 12 kertaa. Tämä etu voi lisätä merkittävästi tuottavuutta ja säästää aikaa.

Toinen menetelmän etu on korkea ja laadukas polttonopeus. Tämä ominaisuus on erittäin tärkeä leikkaamisen aikanametallituotteet. Plasmamenetelmällä se on noin 2 sekuntia. Vertailun vuoksi: kaasuleikkaus hapella - 30, vähintään 1 tuhannen asteen lämpötilassa. Työkalun lyhyt vuorovaikutus metallin kanssa on hyvä ensinnäkin siksi, että materiaali ei parissa sekunnissa ehdi vääntyä, kuten toisessa tapauksessa voi tapahtua.

Toinen plasmamenetelmän kiistaton etu on minimaalinen hilseily käytön aikana. Se voidaan helposti poistaa. Leikkuujärjestelmät ovat myös helppokäyttöisiä ja auttavat varmistamaan oikean työkalun korkeuden ja hyvän nopeuden.

Säästän aikaa ja rahaa

Plasmaleikkaus tarkoittaa myös useiden arkkien leikkaamista samanaikaisesti, mikä säästää paljon aikaa. Tällä menetelmällä voidaan käsitellä erityyppisiä materiaaleja:

• alumiini;
• ruostumaton teräs;
• kupari ja paljon muuta.

On mahdotonta olla huomioimatta plasmajärjestelmien käytön turvallisuutta. Ne eivät käytä palavia kaasuja, avaa tulta eivätkä vapauta paljon lämpöä. Kaikki tämä vähentää merkittävästi käyttäjille aiheutuvia riskejä kuumien metallien kanssa työskenneltäessä. Lämmön vaikutusalue on vain 2 millimetriä.

Kaikki plasmaleikkauksen ominaisuudet vaikuttavat positiivisesti kierrätysmateriaalien kustannuksiin. Työt tehdään laadukkaasti, nopeasti ja universaalisti. Nämä edut ovat moniin tarkoituksiin parempia kuin muut.

Laserin ominaisuudetmenetelmä

Tänä päivänä metallituotteiden käsittelyssä on otettu käyttöön monia teknologioita. Ne voivat helpottaa suuresti suunnittelijoiden, rakentajien ja muiden ammattilaisten työtä, joiden työ liittyy jotenkin tähän prosessiin. Laserleikkausta pidetään tällä hetkellä edistyneimpana. Sen avulla saat loistavat mahdollisuudet metallituotteiden valmistukseen suunnittelun ja eri kokoonpanojen suhteen.

Näin lupaava tekniikka on melko nuori, mutta jo laajalle levinnyt. Metallin laserleikkaus suoritetaan kohdistetuilla teknisesti tehokkailla erikoisasennuksilla. Niille on ominaista korkea säteen keskittyminen. Ja ne pystyvät leikkaamaan alumiinin tai kuparin lisäksi myös puuta ja muita materiaaleja.

Menetelmän kuvaus

Tällä leikkausmenetelmällä metallin pinnalle ilmaantuu oksideja. Ne lisäävät energian absorptioprosessia ja pystyvät ylläpitämään lämpötilaa sulamispisteeseen asti. Kosketuspisteessä lasersäde luo maksimilämpötila-arvoja, minkä seurauksena materiaali alkaa sulaa. Mutta määritellyn alueen ulkopuolella se vain lämpenee. Tämän lisäksi syötetään aktiivista kaasua, useimmiten se on happea. Se puh altaa pois palamistuotteet ja antaa sinun lisätä merkittävästi leikkausnopeutta. Happi lämmittää useita kerroksia poistamalla nestemäistä metallia ja oksideja.

Kaikki tämä tapahtuu, kun materiaalia ei leikata täyteen syvyyteensä. Loppujen lopuksi erotuslinjojen lähellä oleva kaasusuihku pystyy jäähdyttämään sitä aktiivisesti. Pieni lämpövaikutusalue voivarmistaa yhdensuuntaisten reunojen luomisen pienille etäisyyksille toisistaan (noin 0,2 mm). Hyvin usein yhden tai toisen tarkkuuden saavuttamiseksi leikkaustoimenpiteen aikana on välttämätöntä ottaa käyttöön automaattinen ohjaus tietokoneen avulla. Tällaisissa tapauksissa voit ohjelmoida valmiin tuotteen luomisen.

Pelilevyjen laserleikkauksessa käytetään useimmiten puolijohde- ja kaasutyökaluihin perustuvia laitteita. Tässä tapauksessa materiaalin leikkaus on täysin tasainen. Mikään mekaaninen metallileikkaus ei voi tarjota tällaista tarkkuutta, kun otetaan huomioon nopea suoritus ja mahdollisimman vähän jätettä. Pohjimmiltaan ohutlevyjen käsittelyssä käytetään kaasu- ja solid-state lasereihin perustuvia laitteita. Metallin laserleikkaus on täysin tasainen. Se osoittautuu ilman muodonmuutoksia, joita esiintyy mekaanisen leikkauksen aikana. Lisäksi laserleikkaustekniikka mahdollistaa merkittävän työn tarkkuuden, minimaalisen hukan ja nopeat läpimenoajat.

Menetelmän edut

Laserleikkaus on yksi metallituotteiden leikkausmarkkinoiden kysytyimmistä. Se on helpottanut kovametallimateriaalien kanssa työskentelyä huomattavasti. Loppujen lopuksi ne ovat käsittelyn kann alta melko monimutkaisia ja voivat usein pahentua tällaisten manipulaatioiden jälkeen. Paras laserleikkaukseen:

• teräs;
• värimetallit;
• alumiiniseokset.

Myös paksut lakanatpaljon paremmin käsitelty. On helpompi työskennellä monimutkaisten metalliosien kanssa ja tehdä reikiä erittäin koviin, halkaisij altaan pieniin materiaaleihin. Tässä geometrian suhteen voit antaa mielikuvituksellesi vapaat kädet. Järjestelmä voidaan automatisoida. Tätä varten riittää, että luodaan tietokoneelle erityinen tiedosto tietyllä ohjelmalla. Metalliin ei kohdistu mekaanisia vaikutuksia - tämä on myös tärkeää. Laserkäsittelyssä on havaittu myös seuraavat edut:

• Mahdollisuus luoda monimutkaisia leikattuja ääriviivoja.
• Lähes mitä tahansa ohutlevyä voidaan työstää lämpöominaisuuksistaan riippumatta.
• Erittäin tarkkaa työtä.
• Leikkaus on mahdollista myös helposti muotoutuville ja ei liian koville materiaaleille.
• Suuri tuottavuus suuren lasertehon ansiosta.
• Jos pinnan on oltava sileä, on parempi käyttää fokusoitua sädettä, jossa on säädettävä teho.

Kaasumenetelmä

Katsotaanpa melko yleinen tapa vaikuttaa metalliin, jota on käytetty aktiivisesti jo vuosia. Tämä on kaasuleikkaus. Se on melko suosittu ja kustannustehokas. Toisella tavalla sitä kutsutaan myös hapeksi, koska tässä tapauksessa metalliin vaikuttamisprosessi on luonteeltaan lämpöinen. Työn päätyttyä tulee happivirta, joka poistaa nestemäisen oksidin jäännökset. Aluksi osan yläreuna lämmitetään. Materiaalin (esimerkiksi teräksen) kemiallisesta koostumuksesta riippuen sen syttymislämpötila voi vaihdella 1000 - 1200 astetta.

Kaasuleikkuupurkkivoidaan käyttää keskiseosteiseen, niukkaseosteiseen tai hiiliteräkseen. Metallilevyn tai muun tuotteen paksuus saa olla enintään 300 millimetriä. Kaasu-happimenetelmällä metallinkäsittelyssä on etunsa:

• Alhaiset käsittelykustannukset.
• Ei tarvitse työstää reunaa toimenpiteen päätyttyä.
• Tuotteiden suora- ja diagonaalileikkaus eri kulmissa.
• Paksuja metallilevyjä voidaan käyttää.

Onko työstandardia?

Monet ihmettelevät, onko metallin leikkauksella GOST-standardeja tai muita standardeja, jotka koskevat rakennekäsittelyn suorittamista. Joten olemassa olevien sääntöjen ja kriteerien mukaan tällaisella prosessilla on omat tehtävänsä. Ensinnäkin yksityiskohdille on annettava yksi tai toinen kokoonpano ja mitat. Tätä edellyttää käytetty tekninen dokumentaatio. Esimerkiksi hyväksytty hanke kohteen rakentamiseksi. Myös käsiteltävän pinnan tulee aina olla hyväksyttyjen standardien mukainen puhdas. GOST:issa luetellaan metallin leikkauksen mekaaniset menetelmät, mukaan lukien sorvaus, poraus, jyrsintä sekä ura, avettaminen. Tuotteiden lopullinen käsittely ilmoitetaan myös. Jokainen metallien mekaanisen käsittelyn tyyppi ei vastaa vain tiettyjä laitteita, vaan myös sarjanumeroa.

Kuten olemme nähneet, on monia tapoja käsitellä tuotteita mekaanisesti ja automatisoidusti niiden leikkaamiseksi. Kaikkea tätä käytetään laajasti rakentamisessa, tekniikassa,korjaus ja muut osa-alueet. Menetelmiä parannetaan ja täydennetään jatkuvasti uusilla, luodaan nykyaikaisia laitteita, mikä tekee prosessista joka kerta yksinkertaisemman.