برش ورق فلزی بادستگاه فرزکاری، گیوتین، پانچCNC ، لیزر، پلاسما
برش فلز به فرایند رفع مواد و نقاط اضافی از لبه فلز گفته میشود که این کار به کمک ابزار برش انجام میشود. همان طور که می‌دانید انواع مختلفی از فلزات مانند ورق های گالوانیزه که در ساخت کانکس خودپرداز سیار استفاده میشود وجود دارد که هر یک از آنها برای برش به روش‌های مختلفی نیاز دارند به همین دلیل روش‌ها و تکنیک‌های متعددی برای فروش قطعات فلز طراحی شده است و روشی که برای برش آنها استفاده میشود به نوع فلز مورد استفاده، سطح دقت مورد نیاز برای انجام این کار و هدف از کاربرد قطعات جدا شده بستگی دارد.
ابزارهای دستی برای برش فلزات به صورت دستی
برای برش فلزات کوچک از ابزارهای دستی از قبیل قیچی دستی استفاده میشود و اره آهن بری برای برش فلزات به شکل مورد نظر مورد استفاده قرار می‌گیرد. از این روش برای برش فلزاتی که نازک هستند و انعطاف پذیری بالایی دارند مانند صفحات آلومینیومی استفاده میگردد. در صورتی که باید فلز مورد نظر به قطعات بسیار کوچک برش داده شود از ابزارهای برش دستی برای این کار استفاده نمی‌‌شود زیرا فشاری که برای برش این نوع فلزات اعمال میشود باعث میشود که به جای برش فلز در ابعاد مورد نظر، صفحه ورق به راحتی بشکند.
استفاده از ابزار آلات ماشینی برای برش فلز
روش‌ها و ابزار آلات ماشینی متعددی برای برش فلز وجود دارد که انتخاب هر یک از آنها به اهداف و انتظارات شما از برش فلز بستگی دارد.
برش دادن فلز با دستگاه فرز کاری چیست؟
دستگاه فرز کاری رایج‌ترین نوع دستگاه برای برش فلز و رفع نقاط اضافی است که میتواند با برش و رفع تکه‌های اضافی ویژگی‌های متعددی را روی فلز مورد نظر ایجاد کند. برای انجام برش فلز به این روش به دستگاه فرز کاری، کاتر، گیره و قطعه کار نیاز دارید. قطعه کار به یک قطعه فلز گفته میشود که قبلا شکل دهی شده است و روی دستگاه گیره قرار گرفته است و سر دیگر آن به دستگاه فرز متصل شده است. کاتر یک نوع ابزار برش است که دندانه‌های بسیار تیزی دارد و درون دستگاه فرز کاری قرار داده شده است و با سرعت بسیار بالا می‌چرخد. هنگامی که شما قطعه کار را به تدریج درون کاتر در حال چرخش قرار می‌‌دهید تراشه‌های کوچک و اشکال دلخواه از این قطعه کار جدا میشود. معمولاً از دستگاه فرز کاری برای تولید قطعات استفاده میشود که دارای تقارن نیستند و ویژگی‌های متعددی از قبیل سوراخ، ساختار سه بعدی، لب پریدگی و مواردی از این نوع دارند. قطعاتی که به طور کامل توسط دستگاه فرز جدا شده‌اند اجزایی هستند که برای موارد محدود و سفارشات ویژه مشتریان مورد استفاده قرار میگیرند. یکی دیگر از کاربردهای فرز کاری ساخت ابزار برای سایر فرآیندهای مورد نظر است به عنوان مثال قالب‌های سه بعدی معمولا توسط دستگاه فرز کاری ساخته می‌شوند. معمولا از دستگاه فرز کاری به عنوان یک فرایند ثانویه برای افزودن یا اصلاح برخی مشخصات یک قطعه که توسط یک روش متفاوت ایجاد شده است استفاده میگردد. با توجه به تحمل و مقاومت بالا و پایانه‌های سطح دستگاه فرز اضافه کردن برخی ویژگی‌های خاص به یک نقطه از فلز که قبلا شکل اصلی آن طراحی و ایجاد شده است کار مفیدی خواهد بود.
برش فلز با دستگاه پانچ چگونه انجام خواهد شد؟
برش فلز با دستگاه پانچ روشی است که در آن با اعمال نیروی برش کافی قسمتی از فلز از یک صفحه فلزی برش داده میشود. برش فلز با دستگاه پانچ شباهت زیادی به محو کردن دارد با این تفاوت که فلز جدا شده جزو مواد پس مانده محسوب میشود و در پس ظاهر نهایی و مطلوب صفحه فلز باقی می‌ماند و شبیه سوراخ موجود در صفحه است که باید بریده شود. میتوان از برش با دستگاه پانچ برای ایجاد سوراخ یا اشکال با اندازه و شکل متفاوت استفاده کرد. رایج ترین اشکال هندسی که به دست می‌آید شامل دایره، مربع، مستطیل و غیره یا ترکیبی از آنها است. معمولاً لبه این قطعات برش داده شده حالت ناصافی و تیزی دارد اما عمدتاً کیفیت نسبتاً خوبی دارند. مرحله پرداخت ثانویه معمولاً به رفع تیزی و ناصافی لبه‌ها اختصاص دارد. فرآیند پانچ فلز مستلزم انجام پانچ فشاری، آماده سازی صفحه فلزی، پانچ و تهیه قالب نهایی است. صفحه فلزی مورد نظر بین دستگاه پانچ و قالب نهایی درون پانچ فشاری قرار می‌گیرد. قالب مورد نظر زیر صفحه فلزی قرار داده میشود تا به شکل نهایی و مورد انتظار در بیاید. روی صفحه فلزی، گیره به نگه داشتن دستگاه پانچ کمک میکند تا قالب نهایی تهیه شود. به طور کلی دستگاه پانچ و قالب‌هایی که مورد استفاده قرار میگیرند دارای شکل و اندازه استاندارد هستند اما میتوان از ابزار برش دلخواه و حتی ظاهر مورد نظر خود برای برش اشکال مختلف و پیچیده استفاده نمود. این دستگاه پانچ چه در اندازه استاندارد و چه در اندازه و شکل دلخواه باشد معمولاً از فلز ساخته شده است. پانچ پرس با قدرت و سرعت بسیار زیاد دستگاه پانچ را به صفحه فشار میدهد تا صفحه فلزی به شکل قالب زیرین در بیاید. فضای بسیار کمی بین لبه دستگاه پانچ و قالب مورد نظر وجود دارد که این امر باعث میشود صفحه فلزی مربوطه به سرعت کم شود و به شکل مطلوب دربیاید. قطعات اضافی صفحه فلزی که از لبه‌های دستگاه پانچ خارج شده‌اند به صورت آزادانه از دستگاه خارج می‌شوند.
برش فلز با دستگاه پانچ CNC چیست؟
برش فلز با دستگاه پانچ CNC روش است که در آن یک صفحه فلزی به کمک دستگاه پانچ CNC و تحت کنترل کامپیوتر برش داده میشود. این دستگاه‌ها می‌توانند دارای یک سر مجزا و یک ابزار باشند یا آنکه به نحوی طراحی شده باشند که یک صفحه فلزی را در جهات X و y به حرکت در می‌آورد تا این صفحه فلزی به طور دقیق در دستگاه پانچ قرار بگیرد و برای شکل گیری و ایجاد سوراخ آماده شود. معمولاً فرایند پردازش در اکثر دستگاه‌های پانچ CNC بین ضخامت ۵/۰ تا ۰/۶ میلی متر ضخامت فلزات از قبیل آلومینیوم، زنتیک، گالوانیزه و فولاد ضد زنگ است. برنامه برش ورق با پانچ CNC به فرآیند تولید ورق به کمک کامپیوتر (CAM) گفته میشود.
مزایای برش ورق با پانچ cnc شامل چه مواردی است؟
برش ورق با این روش به شرح زیر می‌باشد:
- یک روش بسیار سریع است که با صرف انرژی کمی انجام میشود.
- نیازی به ابزار کشی مکرر دستگاه نیست زیرا دستگاه برش قالب، دارای مخزن تغییر دهنده است.
- میتواند به تولید اشکال مختلف بپردازد.
برش ورق با لیزر چیست؟
در برش ورق با لیزر از انرژی پرقدرت لیزر استفاده میشود تا ورق فلز به اندازه‌های دلخواه بریده شود. در این روش از یک مجموعه آینه و لنز استفاده میشود که پرتوهای پر انرژی لیزر را به صفحه فلزی که قرار است بریده شود هدایت می‌‌کنند و متمرکز می‌نمایند. هنگامی که پرتوهای لیزر به صفحه فلزی تابانده می‌شوند انرژی حاصل از آن به ذوب کردن و بخار کردن لایه زیرین فلز میپردازد. فلزات ذوب شده و تبخیر شده باقی مانده نیز با استفاده از جریان گاز از صفحه برش داده شده جدا می‌شوند. موقعیت قرارگیری پرتو لیزر نسبت به صفحه فلزی به طور دقیق کنترل میشود تا پرتوهای لیزر بتوانند مسیر صحیح برش را دنبال کنند. این فرآیند بر روی دستگاه‌های برش لیزر انجام میشود و این دستگاه دارای یک منبع انرژی، سیستم لیزر، یک مجموعه آینه، لنز فوکوس کننده، گاز متراکم، میز قطعه کار و نازل است. در اکثر موارد از فناوری لیزر برای برش یک صفحه فلزی استفاده میشود. لیزری که برای انجام این کار مورد استفاده قرار می‌گیرد بر پایه گاز دی اکسید کربن قرار دارد و حدود ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ وات انرژی دارد با این حال گاهی اوقات از لیزرهای Nd- YAG و Nd برای مواردی که به انرژی بسیار زیادی نیاز است استفاده میشود. پرتوهای لیزر توسط یک مجموعه از آینه و به کمک کلاهک برش که حاوی لنز و نازل است هدایت میشود و در نهایت پرتوهای لیزر در محل برش متمرکز خواهند شد. قطر پرتوها در سطح برش فلز حدوداً برابر با ۰۰۸/۰ اینچ است. در برخی از دستگاه‌ها کلاهک برش میتواند در جهت X و Y روی صفحه کار کند. صفحه کار به یک میز ثابت شده است. در سایر دستگاه‌های برش لیزر، کلاهک برش بدون حرکت باقی می‌ماند و میز زیر آن شروع به حرکت مینماید. این دو سیستم به پرتوهای لیزر اجازه می‌دهند که در میز کار به برش انواع اشکال دو بعدی بپردازند. همان گونه که در قسمت فوق اشاره کردیم در این فرآیند از گاز متراکم و فشرده برای کنار زدن فلز ذوب شده از ورق فلز استفاده میشود. این گاز که معمولا اکسیژن و نیتروژن است به درون کلاهک برش هدایت میشود و همانند پرتوهای لیزر از نازل به صفحه ورق هدایت میگردد.
مزایای لیزر برای برش کاری ورق شامل چه مواردی است؟
- ورق فلز را با کیفیت بسیار بالایی می‌برد.
- انعطاف پذیری بسیار بالایی دارد و به خوبی به برش صفحات ساده و پیچیده میپردازد.
- قابلیت تنظیم مناسبی دارد.
- میزان ضایعات آن کم است و گرمای کمی تولید میکند.
ویژگی‌های برش با لیزر شامل چه مواردی است؟
- میتواند صفحات فلز منیزیوم کربن را تا قطر ۲۰ میلی متر برش دهد.
- میتواند صفحات فولادی ضد زنگ را تا قطر ۱۲ میلی متر برش دهد.
- میتواند صفحات فلزی آلومینیومی را تا قطر ۱۰ میلی متر برش دهد.
- میتواند به برش ورق تیتانیوم و برنج بپردازد.
- میتواند صفحات ترمو پلاستیک چوبی و صفحات غیر فلزی را برش دهد.
برش ورق با دستگاه گیوتین چگونه انجام میشود؟
برش ورق با دستگاه گیوتین یک روش بسیار ساده و فوری برای برش ورق فلزی است. مزایای استفاده از این نوع دستگاه برش عبارت است از برش صاف و تمیز که با ضایعات کمی همراه است. دستگاه گیوتین همچنین تحت عنوان برش ورق، برش برقی و برش ورق فلزی شناخته میشود. منظور از برش دستگاه گیوتین زوایای لبه آن است. هنگامی که دستگاه در حالت برش ورق است باعث تسهیل فرآیند ورقه کردن میشود و از خرد کردن ورقه جلوگیری مینماید. این کار به دستگاه برای ایجاد برش تمیزتر کمک میکند و میزان کارآمدی دستگاه را افزایش میدهد. زاویه صفحه برش و قیچی برش دستگاه گیوتین در دستگاه‌های مختلف متفاوت است و این مسئله به ضخامت فلزی که قرار است برش داده شود بستگی دارد. در هنگام برش صفحه ورق از فشار هیدرولیک یا گیره دستگاه برای نگه داشتن ورق استفاده میشود تا از حرکت کردن صفحه ورق در هنگام حرکت دستگاه جلوگیری شود. سپس دستگاه به کمک قیچی برش به بریدن ورق میپردازد و در این حالت لبه فوقانی دستگاه برش به سمت پایین هدایت میشود و لبه پایینی آن ثابت باقی می‌ماند زیرا این قسمت به بدنه دستگاه گیوتین ثابت شده است. قسمت انتهای دستگاه به دستگاه لیزر کمک میکند بتواند با دقت و به صورت طولی به برش یک ورق فلزی بپردازد. برخی از دستگاه‌های گیوتین دارای واحد کنترل عددی کامپیوتری هستند که این امر امکان تنظیم فوری زوایای مختلف ورق فلزی را با توجه به نوع فلزی که باید برش داده شود فراهم میکند. معمولا امکان ذخیره کردن اندازه‌های مورد نظر برای برش ورق وجود دارد و این امر باعث میشود که انتخاب این دستگاه برای افرادی که قصد دارند از آن برای برش فلز در اندازه و شکل های مختلف استفاده کنند بسیار سودمند باشد.
برش پلاسما چیست؟
برش پلاسما روشی است که در آن فولاد یا سایر انواع فلزات به کمک یک مشعل و گاز یونیزه شده با سرعت بسیار بالا برش داده میشود و به قطعات مورد نظر تبدیل می‌‌گردند. این گاز پس از آنکه بیش از حد داغ شد به صورت الکتریکی توسط کانال الکتریکی یونیزه شده به حالت پلاسما در می‌آید و یک ابزار برش دقیق را ایجاد میکند. به این گاز یونیزه شده پلاسما گفته میشود. هرچه میزان انرژی الکتریکی بیشتری به گاز اضافه شود قوس پلاسما بیشتر داغ میشود این قوس میتواند به داغ کردن فلز بپردازد و گاز یونیزه شده نیز به کنار زدن ذرات و تکه‌های فلز ذوب شده میپردازد و یک برش را در نقطه دلخواه ایجاد میکند. برش پلاسما به کمک هدایت کننده الکتریکی فلز کارایی بسیار بالایی در برش فلزاتی از قبیل آلومینیوم و فولاد ضد زنگ دارد. گاز متراکم و فشرده مورد استفاده در این روش میتواند با توجه به فلزی که قرار است برش داده شود شامل هوا، اکسیژن، هلیوم، نئون یا سایر انواع گازها متفاوت باشد. هنگامی که گاز با قدرت بسیار زیاد از طریق نازل به سمت بیرون هدایت میشود یک قوس الکتریکی بین الکترود های موجود در نازل و صفحه ورق ایجاد میشود سپس گاز یونیزه میشود و گرمای بسیار زیادی را تولید میکند که میتواند باعث برش و ذوب شدن ورق فلزی شود.
برش شعله چیست؟
برش شعله یک روش بسیار عالی برای برش فولاد کربنی و انواع فولاد آلیاژی است که در این حالت برش دقیق لبه ورق ضروری نیست. از این روش فقط برای برش فلزاتی که اکسید دارند و نقطه ذوب آنها پایین‌تر از خود فلزات است، استفاده میشود و شامل فولاد کربن و برخی از انواع آلیاژها است که میتوان به کمک این روش به برش آنها پرداخت. برش شعله یک روش گرمایی- شیمیایی است که برای برش فلز به اکسیژن خالص و گرمای بسیار زیاد نیاز دارد. در این روش فرآیند برش با گرم کردن لبه و نقاط اطراف ورق فلز انجام میشود و برای ایجاد گرمای مورد نظر از شعله سوخت اکسیژن استفاده میشود سپس فشار بسیار زیاد اکسیژن خالص از طریق نازل به صفحه ارسال میگردد که این مراحل مشروط به داغ شدن محل مورد نظر است. هنگامی که جریان اکسیژن به ورق فلز برخورد میکند و شروع به سوزاندن آن مینماید اکسید آهن به وجود می‌آید و شروع به برش ورق میکند و در همین حین جریان اکسیژن با آن همراهی میکند. با توجه به گرمای که در هنگام برش فلز ایجاد میشود نقاط اطراف فلز که سرد هستند یا قسمتی که تحت تاثیر گرما قرار داشته است تغییر شکل میدهد. این روش برش ریسک تغییر شکل فلز در نقاطی که تحت تاثیر گرما قرار قرار داشته است را افزایش میدهد.
طراحی برش با نرم افزار SOLIPWORKS
امروزه میتوان به لطف این نرم افزار سودمند به تولید و تهیه و برش انواع صفحات فلزی و در اندازه‌های مختلف پرداخت. این ابزار انعطاف پذیر قادر است با صرف زمان و هزینه بسیار کم پاسخگوی نیازهای متقاضی باشد و شکل مورد نظر را تهیه و طراحی کند. این نرم افزار سودمند که دارای انعطاف پذیری بالایی است به شما برای تهیه قطعات فلزی دلخواه با سرعت بسیار زیاد و هزینه کم کمک میکند. این نرم افزار سرعت فرآیند طراحی برش فلز را افزایش میدهد و باعث افزایش بازدهی آن میشود و در همین حین در صرف زمان و هزینه صرفه جویی می‌نمایند.
