Metaal snijden: methoden, apparatuur en gereedschappen

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Het snijden van metaal wordt uitgevoerd om het werkstuk de gewenste vorm te geven. Hiervoor is het noodzakelijk om het overschot te verwijderen. Een dergelijke manipulatie wordt uitgevoerd door het gebruik van verschillende snijgereedschappen op speciale machines. In de machinebouw is het snijden van metaal erg belangrijk. Zonder dit proces kunnen noch gewone auto's, noch andere apparaten worden gemaakt.

Toepassing van technologie

Het snijden van metaal door middel van snijden wordt beoefend in het eerste voorbewerkingswerk en in de laatste bewerkingen, die fijne bewerking worden genoemd. Dergelijke acties moeten soms inderdaad worden uitgevoerd, met inachtneming van een hoge nauwkeurigheid: tot fracties van een micron. En dit is een zeer kleine waarde.

Metaal snijden wordt ook beoefend voor grote machineonderdelen. Bijvoorbeeld voor hydraulische turbinerotoren. De diameter van hun waaiers kan de markering van 9-10 meter overschrijden. Ook kunnen die details die zelfs onder een microscoop moeilijk te zien zijn, worden weggesneden. Door verwerking krijgt het element de gewenste vorm, afmeting, verkrijgt het de gewenste oppervlaktekwaliteit. De levensduur van het product is afhankelijk van deze indicator.

Snijtheorie

Zo'n wetenschap bestudeert het snijden van metaal op een vergelijkbare manier. Het verscheen aan het einde van de 19e eeuw. Tot nu toe zijn ze er zowel in Rusland als in het buitenland mee bezig. Het belangrijkste punt is de spaanafvoersnelheid van de machine, zodat de standtijd wordt gemaximaliseerd. Het lijkt voor velen misschien dat het bereiken van hoge snelheden niet zo moeilijk is. Maar dat is het niet. Het punt is dat bij het snijden van metaal warmte ontstaat. Het verwarmt en verzacht het gereedschap voor het werk, met het risico het te beschadigen. Het is erg belangrijk om de juiste koeling voor de snijplotter te kiezen. Maar het lost het probleem niet altijd op. Bovendien kan het zelfs het metaal beschadigen. De snelheid van werken hangt dus mede af van hoe de juiste machine is gekozen. Een gereedschap voor het snijden van metaal moet worden gekocht, rekening houdend met de eigenschappen van het materiaal en de eigenschappen ervan.

Kenmerken van het gebruik van machines

Metaalsnijmachines zijn onderverdeeld in typen. Ze verschillen in de gebruikte tool. Ook is de technologie van het snijden van metaal met hun hulp anders. De meest gebruikte snijplotter. Hiermee kunt u bewerkingen van elke complexiteit uitvoeren. Alle andere tools zijn ofwel een wijziging ervan, ofwel een combinatie van verschillende typen. Er zijn twee meest voorkomende werkpatronen:

• draaien, wanneer het werkstuk roteert en de frees langzaam langs zijn as beweegt;
• planing - ze gaan allebei vooruitbewegingen.

De machines die ze nodig hebben zijn totaal verschillend.

Kenmerken van het snijden van metaal

Zoals eerder vermeld, kan het proces in kwestie atypisch plaatsvinden. En er zijn verschillende manieren om metalen te bewerken door te snijden, waarvoor het gebruik van deze of gene apparatuur is voorzien.

Naast draaien en schaven zijn frezen en slijpen veel voorkomende werkmethoden. De eerste methode is echter de meest populaire. Het mechanisch bewerken van metalen door op verschillende manieren te snijden heeft veel gemeen met slijpen. Daarom, als je deze methode leert, zullen er in de toekomst zeker geen problemen zijn met de rest. En alles zal heel eenvoudig zijn in termen van werk. Hieronder staan de kenmerken van het gebruik van verschillende soorten machines.

Toepassing van draaibanken

Snijuitrusting varieert. Een van de belangrijkste soorten werktuigmachines is een draaibank. Het gebruik ervan wordt al sinds de oudheid beoefend. Daarna werd het aangedreven door touwapparaten zoals een boog om te schieten. In een vakgebied als het verspanen van metaal wordt tegenwoordig draaien gebruikt om machineonderdelen te vervaardigen. Bovendien gebeurt dit zo nauwkeurig en snel dat het niet mogelijk zal zijn om dergelijke doelen mechanisch te bereiken.

De basis van dit type machine is het bed. Het werkstuk moet tussen de middelpunten van de losse kop en de kop of in de spankop worden geklemd. Verstevig het mes in de steun. Stel met behulp van een speciale doos, die doet denken aan een auto, de vereiste rotatiesnelheid voor het snijden in. op het instrumenter is een looprol, die daaruit in beweging komt en de remklauw samen met de snijder verplaatst. Als er daarnaast een spindel is, kan met een dergelijke machine worden gesneden. Als er een draaibare kop is in plaats van een losse kop, wordt het gereedschap een revolverdraaibank genoemd. Zo'n snijmachine kan verschillende soorten werkzaamheden uitvoeren. Voor het bewerken van producten met een grote diameter wordt gebruik gemaakt van gereedschappen zoals een vlakdraai- of draaidraaiapparaat. Er zijn andere soorten.

Verbeter de levensduur van de draaibank

Specialisten werken voortdurend aan het vinden van geschikte materialen die de duurzaamheid van werkgereedschappen voor het snijden van metaal kunnen vergroten. Voorheen werden werktuigmachines gemaakt op basis van eenvoudig koolstofstaal, dat een eenvoudige scheikundige samenstelling had. Daarna begonnen materialen met een hoog geh alte aan wolfraam te worden gebruikt. Met hun hulp was het mogelijk om metalen veel sneller te snijden. Daarom werden ze snelsnijdend genoemd. Na verloop van tijd waren ze echter ook niet langer tevreden met specialisten op het gebied van werktuigbouwkunde.

Vervolgens werden ze vervangen bij het maken van gereedschapsmachines met harde legeringen van een speciale klasse, die zelfs bij temperaturen tot 100 graden hun sterkte kunnen behouden. De afgelopen jaren is het proces, dat gebaseerd is op het snijden van metaal, nog eenvoudiger geworden. Dit is bereikt door het gebruik van materialen met een maximale weerstand tegen hoge temperaturen. Afhankelijk van de initiële hardheid van het werkstuk, zoals een frees, evenals het soort werk, kan het met de gewenste snelheid worden verwerkt,die wordt geregeld door middel van een speciale box.

Frezen als een soort metaalbewerking

Deze manier van werken is vrij wijdverbreid en levert behoorlijk hoge prestaties. Het wordt uitgevoerd met behulp van een speciale freesmachine. Steeds meer worden CNC-machines (Computer Numerical Control) gebruikt. Afhankelijk van de locatie van de remklauw, zijn ze onderverdeeld in verschillende typen:

• verticaal;
• horizontaal;
• portaal;
• longitudinaal;
• tandwielfrezen;
• multi-spil;
• enkele spindel en anderen.

Specialisten in de vervaardiging van dit soort apparatuur verbeteren deze voortdurend, zodat de productiviteit van de metaalverwerking hoger is. Het materiaal van de machines verandert voortdurend en ook het ontwerp verandert. Net als een frees bij het schaven, voert een frees vergelijkbare acties uit. Maar tegelijkertijd combineert het verschillende van zijn soorten. En productiever zal zijn. Hierdoor is frezen aanzienlijk beter dan schaven en wordt het geleidelijk vervangen in de productie.

Slijpfuncties

Machines voor dit type bewerking worden gebruikt voor het slijpen van de binnen- en buitenkant van ronde oppervlakken, verschillende vlakken, centerloze bewerking, schroefdraad, tandwielen en meer. Zo'n hulpmiddel voor metalen behoort tot de categorie van de meest productieve. Naast een speciale machine is er nog een ander apparaat. Dit is een slijpschijf met een grotehet aantal kleine snijelementen. Ze zijn op hun beurt vastgemaakt met een speciaal bindapparaat. En elk deeltje op zich is een snijder. Zoals u kunt zien, hebben we metaalverwerkingsapparatuur behandeld. Hieronder zullen we kennis maken met modernere technieken die het snijden mogelijk maken.

Kenmerken van plasmasnijtechnologie

Er zijn verschillende technieken die worden gebruikt voor metalen met een laag koolstofgeh alte. Maar plasmasnijden wordt als een van de meest productieve beschouwd. Daarom is het de moeite waard om dieper in te gaan op de kenmerken en voordelen ervan. Procestechnologie evolueert snel en voortdurend. Plasmasnijden van metalen wordt veel toegepast in verschillende industriële gebieden: van woningbouw tot machinebouw. Samen met de zuurstof-gasmethode wordt het als veelbelovend beschouwd.

Belangrijkste voordelen

De methode van plasmasnijden van metalen heeft een groot aantal voordelen. Een daarvan is de snelheid van werken. Meestal hebben blanks voor snijden een dikte tot 25 mm. In dit geval is de verwerkingssnelheid ongeveer twee keer en zelfs meer dan bij het gebruik van autogeen snijden. En het is de moeite waard om toe te voegen dat met een merkbare afname van de dikte van de metalen plaat deze 12 keer kan worden overschreden. Dit voordeel kan de productiviteit aanzienlijk verhogen en tijd besparen.

Een ander voordeel van de methode is de hoge en hoogwaardige brandsnelheid. Deze eigenschap is erg belangrijk bij het snijdenmetalen producten. Bij de plasmamethode is dit ongeveer 2 seconden. Ter vergelijking: gassnijden met zuurstof - respectievelijk 30, onderhevig aan een temperatuur van minimaal 1000 graden. De korte interactie van het gereedschap met het metaal is in de eerste plaats goed, omdat het materiaal binnen een paar seconden geen tijd heeft om te vervormen, zoals in een ander geval kan gebeuren.

Een ander onbetwistbaar voordeel van de plasmamethode is de minimale hoeveelheid kalk tijdens het gebruik. Het kan gemakkelijk worden verwijderd. De snijsystemen zijn ook eenvoudig te bedienen en helpen om de juiste gereedschapshoogte en goede snelheid te bieden.

Tijd en geld besparen

Plasmasnijden is ook het snijden van meerdere vellen tegelijk, wat veel tijd bespaart. Met deze methode kunnen verschillende soorten materialen worden verwerkt:

• aluminium;
• roestvrij staal;
• koper en meer.

Het is onmogelijk om de veiligheid van het gebruik van plasmasystemen te negeren. Ze gebruiken geen brandbare gassen, open vuur en geven niet veel warmte af. Dit alles vermindert de mogelijke risico's voor gebruikers bij het werken met hete metalen aanzienlijk. Het door warmte aangetaste gebied is slechts 2 millimeter.

Alle kenmerken van plasmasnijden hebben een positief effect op de kosten van het recyclen van materialen. Werken worden kwalitatief, snel en universeel uitgevoerd. Voor veel doeleinden hebben deze voordelen meer de voorkeur dan andere.

Kenmerken van lasermethode

Vandaag de dag zijn er veel technologieën geïntroduceerd op het gebied van de verwerking van metalen producten. Ze kunnen het werk van ontwerpers, bouwers en andere professionals wier werk op de een of andere manier gerelateerd is aan dit proces aanzienlijk vergemakkelijken. Lasersnijden wordt momenteel als het meest geavanceerd beschouwd. Het stelt u in staat om geweldige kansen te krijgen bij de vervaardiging van metalen producten in termen van ontwerp en verschillende configuraties.

Zo'n veelbelovende techniek is vrij jong, maar al wijdverbreid. Het lasersnijden van metaal gebeurt door middel van gerichte technisch krachtige speciale installaties. Ze worden gekenmerkt door een hoge bundelconcentratie. En ze kunnen niet alleen aluminium of koper snijden, maar ook hout en andere materialen.

Methodebeschrijving

Bij deze snijmethode verschijnen er oxiden op het oppervlak van het metaal. Ze verhogen het energieabsorptieproces en kunnen de temperatuur tot aan het smeltpunt handhaven. Op het contactpunt creëert de laserstraal maximale temperatuurwaarden, waardoor het materiaal begint te smelten. Maar buiten de gespecificeerde zone warmt het alleen op. Daarnaast wordt een actief gas toegevoerd, meestal is dit zuurstof. Het blaast de verbrandingsproducten uit en stelt u in staat om de snijsnelheid aanzienlijk te verhogen. Zuurstof verwarmt meerdere lagen door vloeibaar metaal en oxiden te verwijderen.

Dit alles gebeurt terwijl het materiaal niet tot de volledige diepte wordt doorgesneden. Een gasstraal nabij de scheidingslijnen kan deze immers actief koelen. Een kleine door warmte beïnvloede zone kanzorg voor het creëren van evenwijdige randen op kleine afstanden van elkaar (ongeveer 0,2 mm). Heel vaak, om een of andere nauwkeurigheid te bereiken tijdens het snijden, wordt het noodzakelijk om geautomatiseerde besturing door middel van een computer in te voeren. In dergelijke gevallen kunt u de creatie van een afgewerkt product programmeren.

Voor het lasersnijden van plaatmetaal wordt meestal apparatuur gebruikt op basis van vastestof- en gasgereedschappen. In dit geval is de snede van het materiaal perfect gelijkmatig. Geen enkel mechanisch metaalsnijden kan zo'n nauwkeurigheid bieden, rekening houdend met een snelle uitvoering en met een minimale hoeveelheid afval. In principe worden voor plaatbewerking apparaten gebruikt op basis van gas- en vastestoflasers. De lasersnede van het metaal zal perfect gelijkmatig zijn. Het zal blijken zonder vervormingen die aanwezig zijn tijdens een mechanische snede. Bovendien zorgt lasersnijtechnologie voor een aanzienlijke werkprecisie, minimale verspilling en snelle doorlooptijden.

Methode voordelen

Lasersnijden is een van de meest gevraagde op de markt voor het snijden van metalen producten. Het heeft het werken met hardmetalen materialen veel gemakkelijker gemaakt. Ze zijn immers behoorlijk complex in termen van verwerking en kunnen vaak verergeren na dergelijke manipulaties. Beste voor lasersnijden:

• staal;
• non-ferro metalen;
• aluminiumlegeringen.

Dikke vellen ookveel beter verwerkt. Het zal gemakkelijker zijn om met complexe vormen van metalen onderdelen te werken en gaten te maken in zeer harde materialen met een kleine diameter. Hier kun je qua geometrie je fantasie de vrije loop laten. Het systeem kan geautomatiseerd worden. Om dit te doen, volstaat het om een speciaal bestand met een bepaald programma op een computer te maken. Er zullen geen mechanische effecten op het metaal zijn - dit is ook belangrijk. De volgende voordelen zijn ook waargenomen bij laserbewerking:

• Mogelijkheid om complexe snijcontouren te creëren.
• Bijna elk plaatwerk kan worden bewerkt, ongeacht de thermische eigenschappen.
• Hoog precisiewerk.
• Snijden is zelfs mogelijk op gemakkelijk vervormbare en niet te harde materialen.
• Hoge productiviteit dankzij hoog laservermogen.
• Als het oppervlak glad moet zijn, is het beter om een gerichte straal met instelbare kracht te gebruiken.

Gasmethode

Laten we eens kijken naar een vrij algemene methode om metaal te beïnvloeden, die al vele jaren actief wordt gebruikt. Dit is gassnijden. Het is vrij populair en kosteneffectief. Op een andere manier wordt het ook zuurstof genoemd, omdat in dit geval het proces van het beïnvloeden van het metaal van thermische aard is. Er is een stroom zuurstof na het einde van het werk en verwijdert de resten van vloeibaar oxide. Om te beginnen wordt de bovenrand van het onderdeel verwarmd. Afhankelijk van de chemische samenstelling van het materiaal (bijvoorbeeld staal), kan de ontstekingstemperatuur variëren van 1000 tot 1200 graden.

Gassnijbusworden toegepast op medium gelegeerd, laaggelegeerd of koolstofstaal. De dikte van de metalen plaat of ander product mag maximaal 300 millimeter zijn. De gas-zuurstofmethode van metaalverwerking heeft zijn voordelen:

• Lage verwerkingskosten.
• Het is niet nodig om met de rand te werken nadat de procedure is voltooid.
• Beschikbaarheid van recht en diagonaal snijden van producten onder verschillende hoeken.
• Dikke metalen platen kunnen worden gebruikt.

Is er een werkstandaard?

Velen vragen zich af of het snijden van metaal GOST of andere normen heeft met betrekking tot de uitvoering van structurele verwerking. Volgens de bestaande regels en criteria heeft zo'n proces dus zijn eigen taken. Allereerst moeten de details een of andere configuratie en afmetingen krijgen. Dit wordt vereist door de gebruikte technologische documentatie. Bijvoorbeeld een goedgekeurd project voor de bouw van een object. Ook moet het te behandelen oppervlak altijd schoon zijn volgens geaccepteerde normen. GOST's vermelden mechanische methoden voor het snijden van metaal, waaronder draaien, boren, frezen, evenals sleuven frezen. Ook de eindverwerking van producten wordt aangegeven. Elk type mechanische bewerking van metalen komt niet alleen overeen met bepaalde apparatuur, maar ook met een serienummer.

Zoals we hebben gezien, zijn er veel manieren om producten mechanisch en geautomatiseerd te verwerken om ze te snijden. Dit alles wordt veel gebruikt in de bouw, techniek,reparatie en andere gebieden. Methoden worden voortdurend verbeterd en aangevuld met nieuwe, er wordt moderne apparatuur gecreëerd die het proces steeds eenvoudiger maakt.