دستگاه برش چیست؟ انواع، کاربردها و نحوه عملکرد آن

الف دستگاه برش یک دستگاه برش مکانیکی است که استفاده می کند دو تیغه تیز از کنار هم حرکت می کنند تا ورق فلز، صفحات و سایر مواد را برش دهند در یک خط مستقیم برش بر خلاف اره کاری یا حفاری، برش های تمیز و مربعی را بدون ایجاد گرما یا براده ایجاد می کند و آن را به تجهیزات ضروری در کارگاه های فلزی، تاسیسات تولیدی و سایت های ساختمانی در سراسر جهان تبدیل می کند.

ماشین بر اساس یک اصل ساده کار می کند: یک تیغه ثابت می ماند در حالی که تیغه دیگر به صورت عمودی یا افقی حرکت می کند تا از بین مواد برش دهد. این فرآیند شبیه نحوه برش کاغذ با قیچی است، اما با نیروی قابل توجهی بیشتر - ماشین های برش صنعتی می توانند تولید کنند. بین 20 تا 600 تن فشار برش ، بسته به اندازه و ظرفیت آنها.

چگونه ماشین های برش کار می کنند

فرآیند برش شامل چهار مرحله مجزا است که در عرض چند ثانیه اتفاق می‌افتد. این ماده ابتدا در مقابل گیج پشتی قرار می گیرد که ابعاد دقیق برش را تضمین می کند. هنگامی که فعال می شود، تیغه بالایی به سرعت پایین می آید و نیروی متمرکزی را در امتداد خط برش اعمال می کند در حالی که تیغه پایین ثابت می ماند.

الفs the blades engage, they create a منطقه برشی که در آن تغییر شکل پلاستیک رخ می دهد قبل از شکستن مواد شکاف تیغه - که معمولاً بین 5٪ تا 10٪ ضخامت مواد تنظیم می شود - کیفیت برش را تعیین می کند. شکاف بیش از حد وسیع لبه های ناهموار ایجاد می کند. باریک بودن بیش از حد باعث سایش بیش از حد تیغه ها می شود.

روش های انتقال نیرو

ماشین های برش مدرن از سه سیستم محرک اصلی استفاده می کنند:

• درایو مکانیکی: از یک چرخ فلایویل و سیستم کلاچ استفاده می کند که سرعتی تا 60 ضربه در دقیقه برای تولید با حجم بالا ارائه می دهد.
• درایو هیدرولیک: کنترل سرعت متغیر و نیروی ثابت را در تمام طول برش فراهم می کند، ایده آل برای مواد ضخیم تر
• درایو پنوماتیک: در ماشین‌های کوچک‌تر برای مواد گیج سبک‌تر رایج است که زمان پاسخ سریع را ارائه می‌دهد

انواع ماشین های شیرینگ

قیچی گیوتین

قیچی گیوتینی رایج ترین نوع را نشان می دهد که دارای یک تیغه برش عمودی است که مستقیماً به سمت پایین حرکت می کند. این ماشین ها مواد را از فویل های نازک تا صفحات فولادی با ضخامت 1 اینچ . ظرفیت برش از 4 فوت تا بیش از 40 فوت عرض دارد و مدل های بزرگتر در مراکز خدمات فولادی و تاسیسات کشتی سازی یافت می شود.

الفlligator Shears

قیچی تمساح که به دلیل ظاهر فک مانند خود نامگذاری شده است از یک عمل برش لولایی استفاده می کند که در آن هر دو تیغه حرکت می کنند. این ماشین ها در برش ضایعات فلزی، فولاد سازه ای و مواد با شکل نامنظم برتری دارند. کارگاه های قراضه معمولاً از قیچی تمساح برای پردازش استفاده می کنند روزانه تا 200 تن فلز برش میلگرد، لوله و آهن نبشی به راحتی.

قیچی نیمکت

قیچی نیمکتی ابزاری فشرده و دستی است که برای کارهای سبک مناسب است. آنها بر روی میزهای کار نصب می شوند و معمولاً مواد را تا فولاد ملایم 16 برش می دهند. مغازه‌های تولیدی کوچک و پیمانکاران HVAC به دلیل قابلیت حمل و نقل و هزینه‌های عملیاتی صفر از این موارد استفاده می‌کنند.

قیچی دوار

قیچی دوار به جای لبه های مستقیم از تیغه های دایره ای استفاده می کند که امکان برش های منحنی و نامنظم را فراهم می کند. عمل برش مداوم آنها را می سازد 40 درصد سریعتر از قیچی گیوتینی برای کاربردهای خاص، به ویژه در صنایع خودروسازی و هوافضا که در آن اشکال پیچیده مورد نیاز است.

کاربردها و مواد صنعتی

ماشین های برش طیف گسترده ای از مواد را در صنایع متعدد پردازش می کنند. در ساخت خودرو، پانل‌های بدنه و اجزای ساختاری را از آلومینیوم و فولاد با مقاومت بالا برش می‌دهند. صنعت لوازم خانگی برای تولید به قیچی متکی است سالانه بیش از 15 میلیون پنل یخچال و لباسشویی تنها در آمریکای شمالی

سازگاری مواد

مواد مختلف برای نتایج بهینه نیاز به زوایای تیغه و فاصله های خاصی دارند:

• فولاد ملایم: متداول ترین ماده برش خورده است که نیاز به ترخیص استاندارد تیغه 6-8٪ ضخامت دارد
• فولاد ضد زنگ: نیاز به تیغه های تیزتر و فاصله 10-12 درصدی به دلیل خاصیت سخت شدن کار دارد
• الفluminum: برای جلوگیری از چسبندگی مواد، از فاصله های گسترده تر (12-15٪) و زوایای برش کمتر استفاده می کند
• مس و برنج: نیاز به تغییر مکرر تیغه ها به دلیل ماهیت سایشی آنها دارند

شرکت های ساختمانی از تجهیزات برشی قابل حمل برای برش پانل های سقف، سایدینگ و عرشه فلزی در محل استفاده می کنند. پیمانکاران HVAC لوله کشی را از فولاد گالوانیزه 24 گیج پردازش می کنند هزاران برش دقیق در هر پروژه بدون ایجاد جرقه یا مناطق متاثر از گرما.

الفdvantages Over Alternative Cutting Methods

برش دادن مزایای متمایز در مقایسه با برش پلاسما، برش لیزری یا اره کردن دارد. فرآیند تولید می کند مناطق متاثر از حرارت صفر ، حفظ خواص مواد در امتداد لبه برش. این امر برشی را برای کاربردهایی ایده آل می کند که اعوجاج حرارتی دقت قطعه را به خطر می اندازد یا در مواردی که جوشکاری بعدی مورد نیاز است.

هزینه های عملیاتی به طور قابل توجهی کمتر از روش های برش حرارتی است. یک برش هیدرولیک در حین کار تقریباً 15 کیلووات مصرف می کند، در حالی که یک برش لیزری قابل مقایسه به 30-50 کیلووات نیاز دارد. بیش از یک سال از عملیات، این ترجمه به 8000 تا 12000 دلار صرفه جویی در انرژی برای امکاناتی که روزانه دو شیفت کار می کنند.

مزایای سرعت در تولید با حجم بالا آشکار می شود. قیچی مدرن CNC برش را در 2-3 ثانیه کامل می کند، از جمله موقعیت مواد. برش لیزری همان قسمت ممکن است 8 تا 12 ثانیه طول بکشد که باعث کاهش 60 تا 70 درصدی توان عملیاتی می شود. برای سازندگانی که هزاران قطعه یکسان تولید می کنند، این کارایی مستقیماً بر سودآوری تأثیر می گذارد.

اجزاء و ویژگی های کلیدی

سیستم گیج پشت

گیج پشتی مواد را قبل از برش با دقت در موقعیت قرار می دهد. گیج های پشتی CNC مدرن به دست می آورند تکرارپذیری در ± 0.004 اینچ ، برای حفظ تلورانس های محدود در طول دوره های تولید ضروری است. گیج های پشتی چند محوره امکان برش های زاویه دار و هندسه های پیچیده قطعات را بدون تغییر موقعیت دستی فراهم می کنند.

ساخت تیغه

تیغه های برشی معمولاً از فولاد ابزار با درجه سختی بین 58-62 HRC تشکیل شده است. در محیط‌های تولید بالا از تیغه‌هایی با درج‌های سخت شده یا لبه‌های کاربید استفاده می‌شود 5-10 برابر طولانی تر نسبت به فولاد ابزار استاندارد تیغه های قابل نمایش چهار طرفه با اجازه دادن به اپراتورها برای چرخش به لبه های برش تازه بدون برداشتن تیغه، زمان خرابی را کاهش می دهند.

سیستم های ایمنی

ماشین های برشی معاصر دارای ویژگی های ایمنی متعددی هستند که توسط OSHA و استانداردهای بین المللی الزامی شده است. پرده های نوری نفوذ اپراتور را تشخیص می دهند و حرکت تیغه را در عرض میلی ثانیه متوقف می کنند. کنترل‌های دو دستی از فعال‌سازی تصادفی جلوگیری می‌کنند، در حالی که محافظ تیغه از اپراتورها در برابر پرتاب زباله‌ها و نقاط نیشگون محافظت می‌کند.

انتخاب دستگاه برش مناسب

انتخاب تجهیزات برشی مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد. ضخامت مواد تناژ مورد نیاز را تعیین می کند - یک قانون کلی تخمین زده می شود 1 تن نیرو در هر اینچ از عرض فولاد ملایم در ضخامت یک چهارم اینچ مغازه ای که به طور منظم فولاد ربع اینچی عرض 10 فوت را برش می دهد به حداقل برشی 120 تنی نیاز دارد.

حجم تولید بر منطق اقتصادی بودن محرک مکانیکی یا هیدرولیکی تأثیر می گذارد. قیچی های مکانیکی در ابتدا 20 تا 30 درصد کمتر هزینه دارند اما با سرعت های ثابت کار می کنند. مدل‌های هیدرولیک کنترل سرعت متغیر و تعمیر و نگهداری آسان‌تر را ارائه می‌کنند و قیمت‌های بالاتر را در تسهیلاتی که دارای شیفت‌های متعدد هستند، توجیه می‌کنند.

الفccuracy requirements determine whether CNC controls are necessary. Manual back gauges suffice for rough cutting and scrap processing, achieving tolerances around ±0.030 inches. Parts requiring tighter specifications need CNC positioning, which adds 15000 تا 50000 دلار به هزینه دستگاه، اما خطاهای اندازه گیری را حذف می کند و زمان راه اندازی را تا 75٪ کاهش می دهد.

1. حداکثر ضخامت و عرض مواد مورد نیاز را محاسبه کنید
2. حجم تولید و زمان چرخه مورد نیاز را تعیین کنید
3. الفssess tolerance requirements for your applications
4. فضای کف موجود و منبع تغذیه را در نظر بگیرید
5. هزینه های نگهداری طولانی مدت و تعویض تیغه را ارزیابی کنید

ملاحظات تعمیر و نگهداری و عملیاتی

نگهداری مناسب عمر برشی را افزایش می دهد و کیفیت برش را حفظ می کند. مایع هیدرولیک باید هر بار تعویض شود 2000 ساعت کار یا سالانه، هر کدام که زودتر بیاید. مایع آلوده باعث حرکت نامنظم قوچ و آسیب رساندن به مهر و موم می شود که منجر به تعمیرات پرهزینه بین 3000 تا 8000 دلار می شود.

فواصل تیز کردن تیغه ها به نوع مواد و حجم تولید بستگی دارد. تیغه ها برای برش فولاد ملایم معمولاً پس از 40000 تا 60000 برش نیاز به تیز کردن دارند. فولاد ضد زنگ به دلیل افزایش سایش، این کاهش را به 20000-30000 کاهش می دهد. تیز کردن حرفه ای برای هر مجموعه تیغه 200 تا 400 دلار هزینه دارد اما عملکرد را به شرایط تقریباً جدید باز می گرداند.

بازرسی های روزانه باید شکاف تیغه مناسب، دقت گیج عقب و عملکرد سیستم ایمنی را بررسی کنند. روغن کاری هفتگی گاب ها، صفحات سایش و نقاط محوری از سایش زودرس جلوگیری می کند. گزارش تاسیسات اجرای برنامه های نگهداری پیشگیرانه 60 درصد خاموشی های برنامه ریزی نشده کمتر در مقایسه با کسانی که فقط تعمیرات واکنشی را انجام می دهند.