Metalskæring: metoder, udstyr og værktøjer

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Metalskæring udføres, for at emnet får den ønskede form. Til dette formål er det nødvendigt at fjerne overskuddet. Sådan manipulation udføres ved brug af forskellige skæreværktøjer på specielle maskiner. I maskinteknik er metalskæring meget vigtig. Uden denne proces kan hverken almindelige biler eller andre enheder fremstilles.

Anvendelse af teknologi

Skæring af metal gennem skæring praktiseres i det indledende skrubarbejde og i de afsluttende operationer, som kaldes finbearbejdning. Faktisk skal sådanne handlinger nogle gange udføres under observation af høj nøjagtighed: op til brøkdele af en mikron. Og dette er en meget lille værdi.

Metalskæring praktiseres også til store maskindele. For eksempel til hydrauliske turbinerotorer. Diameteren af deres pumpehjul kan overstige mærket på 9-10 meter. Også de detaljer, der er svære at se selv under et mikroskop, kan skæres. Gennem forarbejdning modtager elementet den ønskede form, størrelse, opnår den nødvendige overfladekvalitet. Produktets levetid afhænger af denne indikator.

Skæringsteori

Sådan en videnskab studerer skæring af metal på en lignende måde. Den dukkede op i slutningen af det 19. århundrede. Indtil nu er de engageret i det både i Rusland og i udlandet. Nøglespørgsmålet er maskinens spånfjernelseshastighed, så værktøjets levetid maksimeres. Det kan synes for mange, at det ikke er så svært at opnå høje hastigheder. Men det er det ikke. Sagen er, at metalskæring udvikler varme. Det opvarmer og blødgør værktøjet til arbejde og risikerer at beskadige det. Det er meget vigtigt at vælge den rigtige køling til fræseren. Men det løser ikke altid problemet. Derudover kan det endda beskadige metallet. Derfor afhænger arbejdshastigheden til dels af, hvordan den rigtige maskine blev valgt. Et værktøj til metalskæring bør købes under hensyntagen til materialets egenskaber og dets egenskaber.

Funktioner ved brug af maskiner

Metalskæremaskiner er opdelt i typer. De adskiller sig i det anvendte værktøj. Også teknologien til metalskæring med deres hjælp er anderledes. Den mest brugte fræser. Med det kan du udføre operationer af enhver kompleksitet. Alle andre værktøjer er enten en modifikation af det eller en kombination af flere typer. Der er to mest almindelige arbejdsmønstre:

• drejning, når emnet roterer, og fræseren langsomt bevæger sig langs sin akse;
• planing - de går begge fremadbevægelser.

De maskiner, de har brug for, er helt anderledes.

Funktioner ved metalskæring

Som tidligere nævnt kan den pågældende proces forekomme atypisk. Og der er forskellige måder at bearbejde metaller ved skæring, hvortil brugen af dette eller hint udstyr leveres.

Udover drejning og høvling er fræsning og slibning almindelige arbejdsmetoder. Den første metode er dog den mest populære. Mekanisk bearbejdning af metaller ved skæring ved forskellige metoder har meget til fælles med slibning. Derfor, hvis du lærer denne metode, så vil der bestemt ikke være nogen problemer med resten i fremtiden. Og alt vil være meget enkelt med hensyn til arbejde. Nedenfor er funktionerne ved brug af forskellige typer maskiner.

Anvendelse af drejebænke

Skæreudstyr varierer. En af de vigtigste typer værktøjsmaskiner er en drejebænk. Dens brug har været praktiseret siden oldtiden. Så blev den drevet af reb-anordninger som en bue til skydning. På et sådant område som metalskæring bruges drejning i øjeblikket til fremstilling af maskindele. Desuden er dette gjort så præcist og hurtigt, at det ikke vil være muligt at nå sådanne mål mekanisk.

Boden på denne type maskine er sengen. Arbejdsemnet skal spændes fast mellem centrerne af tailstock og topstock eller i patronen. Forstærk fræseren i støtten. Indstil ved hjælp af en speciel boks, der minder om en bil, den nødvendige rotationshastighed til skæring. På instrumentetder er en kørende rulle, som kommer i bevægelse fra den og forskyder kaliberen sammen med fræseren. Hvis der ud over det er en blyskrue, kan skæring udføres ved hjælp af en sådan maskine. Når der er et drejehoved i stedet for en tailstock, kaldes værktøjet en turret drejebænk. En sådan skæremaskine kan udføre forskellige typer arbejde. Til forarbejdning af produkter med en stor diameter anvendes værktøjer såsom et fladedrejnings- eller rotationsdrejeapparat. Der er andre typer af det.

Forbedre drejebænkens levetid

Specialister arbejder konstant på at finde egnede materialer, der kan øge holdbarheden af arbejdsværktøjer til metalskæring. Tidligere blev værktøjsmaskiner lavet på basis af simple kulstofstål, som havde en simpel sammensætning i forhold til kemi. Derefter begyndte man at bruge materialer med et højt indhold af wolfram. Med deres hjælp var det muligt at skære metaller meget hurtigere. Derfor begyndte de at blive kaldt hurtigskærende. Men med tiden holdt de også op med at tilfredsstille specialister inden for maskinteknik.

Så blev de skiftet ud, når man lavede værktøjsmaskiner med hårde legeringer af en særlig klasse, som er i stand til at bevare styrken selv ved temperaturer op til 100 grader. I de senere år er processen, som er baseret på metalskæring, blevet endnu nemmere. Dette er opnået gennem brug af materialer med maksimal modstandsdygtighed over for høje temperaturer. Afhængigt af arbejdsemnets indledende hårdhed, såsom en fræser, samt typen af arbejde, kan det bearbejdes med den ønskede hastighed,som reguleres ved hjælp af en speciel boks.

Fræsning som en type metalbearbejdning

Denne arbejdsmetode er ret udbredt og er ret højtydende. Det udføres ved hjælp af en speciel fræsemaskine. CNC-maskiner (Computer Numerical Control) bliver brugt mere og mere. Afhængigt af kaliberens placering er de opdelt i flere typer:

• vertical;
• horisontal;
• portal;
• longitudinal;
• gearfræsning;
• multi-spindel;
• enkeltspindel og andre.

Specialister i fremstilling af udstyr af denne art forbedrer det konstant, så produktiviteten ved metalbearbejdning er højere. Maskinernes materiale er i konstant forandring, og dets design ændrer sig også. Som en fræser ved høvling udfører en fræser lignende handlinger. Men samtidig kombinerer den flere af dens typer. Og vil være mere produktiv. På grund af dette er fræsning væsentligt bedre end høvling og erstatter den gradvist i produktionen.

Slibefunktioner

Maskiner til denne type bearbejdning bruges til slibning af indersiden og ydersiden af runde overflader, forskellige planer, centerløs bearbejdning, gevind, tandhjul og mere. Et sådant værktøj til metaller hører til kategorien af de mest produktive. Ud over en speciel maskine er der en anden enhed. Dette er en slibeskive, der inkluderer en storantallet af små skæreelementer. De er til gengæld fastgjort med en speciel bindeanordning. Og hver partikel i sig selv er en kutter. Som du kan se, har vi dækket metalbearbejdningsudstyr. Nedenfor vil vi stifte bekendtskab med mere moderne teknikker, der gør det muligt at skære det.

Funktioner ved plasmaskæringsteknologi

Der er flere teknikker, der bruges til metaller med lavt kulstofindhold. Men plasmaskæring betragtes som en af de mest produktive. Derfor er det værd at dvæle ved dets funktioner og fordele mere detaljeret. Procesteknologien udvikler sig hurtigt og konstant. Plasmaskæring af metaller er meget udbredt i forskellige industriområder: fra opførelse af huse til maskinteknik. Sammen med oxygen-gas-metoden anses den for at være ret lovende.

Nøglefordele

Metoden til plasmaskæring af metaller har en lang række fordele. En af dem er arbejdshastigheden. Oftest har emner til skæring en tykkelse på op til 25 mm. I dette tilfælde er hastigheden af deres forarbejdning cirka to gange og endda mere end ved brug af oxygasskæring. Og det er værd at tilføje, at med et mærkbart fald i tykkelsen af metalpladen kan det overstige det med 12 gange. Denne fordel kan øge produktiviteten betydeligt og spare tid.

En anden fordel ved metoden er den høje brændehastighed af høj kvalitet. Denne egenskab er meget vigtig ved skæringmetalprodukter. Med plasmametoden er det omkring 2 sekunder. Til sammenligning: gasskæring med ilt - henholdsvis 30, underlagt en temperatur på mindst 1 tusind grader. Værktøjets korte interaktion med metallet er for det første god, fordi materialet om et par sekunder ikke når at deformere, som det kan ske i et andet tilfælde.

En anden utvivlsom fordel ved plasma-metoden er den minimale mængde kalk under drift. Det kan nemt fjernes. Skæresystemerne er desuden nemme at betjene og er med til at give den rigtige værktøjshøjde og god hastighed.

Spar tid og penge

Plasmaskæring involverer også skæring af flere ark på samme tid, hvilket sparer en masse tid. Med denne metode kan forskellige typer materialer behandles:

• aluminium;
• rustfrit stål;
• kobber og mere.

Det er umuligt ikke at bemærke sikkerheden ved brugen af plasmasystemer. De bruger ikke brændbare gasser, åbner ild og afgiver ikke meget varme. Alt dette reducerer væsentligt de mulige risici for brugere, når de arbejder med varme metaller. Det varmepåvirkede område er kun 2 millimeter.

Alle egenskaber ved plasmaskæring har en positiv effekt på omkostningerne ved genanvendelse af materialer. Arbejder udføres kvalitativt, hurtigt og universelt. Til mange formål er disse fordele mere at foretrække end andre.

Funktioner ved lasermetode

I dag er mange teknologier blevet introduceret inden for forarbejdning af metalprodukter. De kan i høj grad lette arbejdet for designere, bygherrer og andre fagfolk, hvis arbejde på en eller anden måde er relateret til denne proces. Laserskæring betragtes i øjeblikket som den mest avancerede. Det giver dig mulighed for at få store muligheder inden for fremstilling af metalprodukter med hensyn til design og forskellige konfigurationer.

Sådan en lovende teknik er ret ung, men allerede udbredt. Laserskæring af metal udføres ved hjælp af fokuserede teknisk kraftfulde specialinstallationer. De er karakteriseret ved høj strålekoncentration. Og de er i stand til at skære ikke kun i aluminium eller kobber, men også i træ og andre materialer.

Metodebeskrivelse

Med denne skæremetode opstår der oxider på overfladen af metallet. De øger energioptagelsesprocessen og er i stand til at holde temperaturen op til smeltepunktet. Ved kontaktpunktet skaber laserstrålen maksimale temperaturværdier, som et resultat af, at materialet begynder at smelte. Men uden for den angivne zone varmer den kun op. Sammen med dette tilføres en aktiv gas, oftest er det ilt. Det blæser forbrændingsprodukterne ud og giver dig mulighed for at øge skærehastigheden markant. Ilt opvarmer flere lag ved at fjerne flydende metal og oxider.

Alt dette sker, mens materialet ikke er skåret igennem til dets fulde dybde. En gasstråle nær separationslinjerne er trods alt i stand til aktivt at afkøle den. En lille varmepåvirket zone kansikre oprettelsen af parallelle kanter i små afstande fra hinanden (ca. 0,2 mm). Meget ofte, for at opnå en eller anden nøjagtighed under skæreoperationen, bliver det nødvendigt at indføre automatiseret styring ved hjælp af en computer. I sådanne tilfælde kan du programmere oprettelsen af et færdigt produkt.

Til laserskæring af metalplader anvendes oftest udstyr baseret på faststof- og gasværktøj. I dette tilfælde er materialets snit helt jævnt. Ingen mekanisk metalskæring kan give en sådan nøjagtighed under hensyntagen til hurtig udførelse og med et minimum af spild. Grundlæggende bruges enheder baseret på gas- og faststoflasere til bearbejdning af metalplader. Laserskæringen af metallet vil være helt jævn. Det vil vise sig uden deformationer, der er til stede under et mekanisk snit. Derudover giver laserskæreteknologi mulighed for betydelig arbejdspræcision, minim alt spild og hurtige ekspeditionstider.

Metodefordele

Laserskæring er en af de mest efterspurgte på markedet for skæring af metalprodukter. Det har gjort arbejdet med hårdmetalmaterialer meget lettere. De er trods alt ret komplekse med hensyn til behandling og kan ofte forværres efter sådanne manipulationer. Bedst til laserskæring:

• stål;
• ikke-jernholdige metaller;
• aluminiumslegeringer.

Tykke ark ogsåmeget bedre behandlet. Det bliver lettere at arbejde med komplekse former af metaldele og lave huller i meget hårde materialer med en lille diameter. Her kan du geometrimæssigt give fantasien frit løb. Systemet kan automatiseres. For at gøre dette er det nok at oprette en speciel fil med et givet program på en computer. Der vil ikke være nogen mekaniske effekter på metallet - dette er også vigtigt. Følgende fordele er også blevet observeret ved laserbehandling:

• Evne til at skabe komplekse snitkonturer.
• Næsten alle metalplader kan bearbejdes uanset dets termiske egenskaber.
• Højpræcisionsarbejde.
• Skæring er mulig selv på let deformerbare og ikke for hårde materialer.
• Høj produktivitet på grund af høj lasereffekt.
• Hvis overfladen skal være glat, er det bedre at bruge en fokuseret stråle med justerbar kraft.

Gasmetode

Lad os overveje en ret almindelig metode til at påvirke metal, som har været aktivt brugt i mange år. Dette er gasskæring. Det er ret populært og omkostningseffektivt. På en anden måde kaldes det også ilt, da processen med at påvirke metallet i dette tilfælde er af termisk karakter. Der er en strøm af ilt efter endt arbejde og fjerner resterne af flydende oxid. Til at begynde med opvarmes den øverste kant af delen. Afhængigt af materialets kemiske sammensætning (f.eks. stål), kan dets antændelsestemperatur variere fra 1000 til 1200 grader.

Gasskæredåseanvendes på mellemlegeret, lavlegeret eller kulstofstål. Tykkelsen af metalpladen eller andet produkt må maksim alt være 300 millimeter. Gas-iltmetoden til metalbearbejdning har sine fordele:

• Lave behandlingsomkostninger.
• Der er ingen grund til at arbejde med kanten, efter at proceduren er afsluttet.
• Tilgængeligheden af lige og diagonal skæring af produkter i forskellige vinkler.
• Tykke metalplader kan bruges.

Er der en arbejdsstandard?

Mange spekulerer på, om metalskæring har GOST eller andre standarder vedrørende udførelse af strukturel bearbejdning. Så ifølge de eksisterende regler og kriterier har en sådan proces sine egne opgaver. Først og fremmest skal detaljerne gives en eller anden konfiguration og dimensioner. Dette kræves af den anvendte teknologiske dokumentation. For eksempel et godkendt projekt til opførelse af et objekt. Desuden skal overfladen, der skal behandles, altid være ren i henhold til accepterede standarder. GOST'er angiver mekaniske metoder til metalskæring, herunder drejning, boring, fræsning, såvel som slidsning, broching. Den endelige forarbejdning af produkter er også angivet. Hver type mekanisk bearbejdning af metaller svarer ikke kun til bestemt udstyr, men også til et serienummer.

Som vi har set, er der mange måder til mekanisk og automatiseret behandling af produkter for at skære dem. Alt dette er meget udbredt i byggeri, teknik,reparation og andre områder. Metoder bliver hele tiden forbedret og suppleret med nye, der skabes moderne udstyr, som hver gang gør processen mere og mere enkel.