Każdy proces produkcji komponentów stalowych lub przygotowanie prefabrykatów do dalszej obróbki wykorzystuje technologię cięcia. Odpowiednie przygotowanie arkuszy surowca jest początkowym etapem dalszej obróbki blach. Postępujący rozwój technologii, jak również zwiększający się popyt na rynku maszyn sprzyja powstawaniu nowoczesnych technik obróbki, wykorzystujących dwu- i trzywymiarowe systemy cięcia.
Tradycyjne cięcie metodami mechanicznymi
Najstarszą metodą cięcia blach jest obróbka mechaniczna. Wykorzystuje się tutaj specjalne gilotyny rozdzielające materiał realizując cięcia liniowe. Tym sposobem zwykle tniemy arkusze blachy o niewielkiej grubości. Cięcie mechaniczne ma jednak sporo wad. Przede wszystkim, naraża materiał na wprowadzanie znacznych naprężeń, niejednokrotnie zniekształcenie jego krawędzi czy skręcanie materiału przy cięciu wąskich pasków. Wynika to z samej fizyki cięcia oraz cięcia pod kątem. Producenci nożyc gilotynowych stosują różne rozwiązania, które mają zminimalizować ten efekt (hydrauliczny docisk blachy od góry podczas cięcia, hydrauliczny docisk materiału od dołu – tzw. ANTY-TWIST do cięcia wąskich pasków czy pneumatyczne podtrzymywanie dla cienkich arkuszy). Grubsze elementy, np. kształtowniki, pręty metalowe czy rury są przecinane dostosowanymi piłami taśmowymi lub tarczowymi.
Cięcie tlenem
Jest to dzielenie metalu przez jego miejscowe podgrzanie w strumieniu czystego tlenu, przy współdziałaniu źródła ciepła, najczęściej płomienia gazowego. Miejsce rozpoczęcia cięcia musi być podgrzane do temp. zapłonu, tj. do temperatury ok. 1300-1350 °C dla stali niskowęglowych i niskostopowych.
Cięcie plazmą
Cięcie plazmowe polega na topieniu i wyrzucaniu metalu ze szczeliny cięcia silnie skoncentrowanym plazmowym łukiem elektrycznym o dużej energii kinetycznej, jarzącym się między elektrodą nietopliwą a ciętym detalem. Plazma tworzona jest za pomocą palnika do cięcia plazmą. Przepuszczanie strumienia sprężonego gazu przez jarzący się łuk elektryczny powoduje jego jonizację i dzięki dużemu zagęszczeniu mocy wytwarza się strumień plazmy. Dysza zamontowana w palniku skupia łuk plazmowy. Chłodzone ścianki dyszy powodują zawężanie wiązki łuku. Zasada działania cięcia plazmą wykorzystuje wysoką temperaturę w jądrze łuku plazmowego (10000÷30000K) i bardzo dużą prędkość strumienia plazmy, co powoduje, że cięty materiał jest topiony i wydmuchiwany ze szczeliny.
Powszechnie stosowanym gazem plazmotwórczym jest powietrze, ale w zależności od rodzaju ciętego materiału, wykorzystuje się również azot, argon, argon – wodór i wiele innych mieszanek.
Cięcie wodą (wodą lub wodą + luźne ścierniwo)
Ten typ przecinania materiału wykorzystuje strumień wody (lub wody z luźnym ścierniwem), pod bardzo wysokim ciśnieniem ok. 5500 barów. Tę technologię stosuje się tam, gdzie cięcie termiczne jest wykluczone ze względu na dalszą obróbkę detalu (materiały mineralne, kompozyty, metale nieżelazne, stale stopowe). Jest ona często wykorzystywana przy produkcji detali mających w przyszłości kontakt z żywnością, w przemyśle lotniczym oraz przy obróbce metali trudnotopliwych, w których chcemy uniknąć naprężeń termicznych podczas obróbki.
Wycinarki laserowe
Cięcie laserowe to jedna z najdokładniejszych metod cięcia i materiałów metalowych i niemetali. Wycinarki laserowe mogą znaleźć zastosowanie do przecinania stali, tytanu, elementów aluminiowych i innych. Laserowa technologia cięcia laserem pozwala na:
- uzyskanie wysokiej prędkości cięcia;
- precyzyjną obróbkę materiału z dokładnością do 250 mikrometrów;
- bardzo dokładne cięcie nieliniowe
- zminimalizowanie odpadów ze względu na wąski obszar pracy wykorzystywany przez wycinarki laserowe
- szeroki zakres stosowalności urządzenia do różnych typów materiałów.
System wykorzystuje promień lasera padający na powierzchnię ciętego materiału, który również wytwarza energię cieplną. Energia takiej wiązki powoduje stopienie, a niekiedy również odparowanie ciętego materiału, gaz osłonowy, który dobiera się w zależności od ciętego materiału, wspomaga wyrzut stopionego materiału. Wysoka efektywność, nieporównywalna precyzja i szybkość cięcia blach z wykorzystaniem wycinarek laserowych sprawiają, że jest to metoda powszechnie wykorzystywana w zakładach przemysłowych.
W zależności od rodzajów i grubości ciętych materiałów, stosuje się dwie technologie cięcia laserowego: w materiałach cienkich i średnich (5-:-6 mm) zdecydowanie bardziej efektywna jest technologia FIBER, w materiałach powyżej średniej grubości i grubych do max. 30 mm, a w szczególności przy stali nierdzewnej, najlepsze wyniki uzyskuje się przy stosowaniu technologii CO2.
Podsumowanie
Jak widać, cięcie blach może zostać przeprowadzone przy wykorzystaniu wielu technologii. Każda z nich ma swoje wady i zalety. Jeśli zależy Ci na uzyskaniu produktów najwyższej jakości i zachowaniu przy tym niskich kosztów eksploatacji, najlepszym wyborem będą wycinarki laserowe.
0 Komentarzy