برشکاری چیست و انواع آن کدامند؟

برشکاری یکی از فعالیت های پرکاربرد در صنایع برای تهیه قطعات فلزی مورد نیاز برای مصارف مختلف است. برش بر روی فلزات مختلف مانند آهن، فولاد و آلومینیوم با استفاده از ابزار، تجهیزات و ماشین آلات مختلف انجام می شود. از آنجایی که قطعات بریده شده در این فرآیند در صنایع مهمی مانند خودروسازی، کشتی سازی، هواپیماسازی، ساختمان سازی و حتی ساخت تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند، برش را می توان به عنوان یک فرآیند صنعتی مهم و حساس به حساب آورد. در این مقاله به طور مفصل با فرآیند برش آشنا می شویم و سپس انواع روش ها و تجهیزات برشکاری مورد استفاده در این صنعت را بررسی می کنیم.

برش فرآیندی است که در آن ورق‌های فلزی، میله‌ها و شمش‌ها با استفاده از ابزارهای مختلف و طی فرآیندهای مختلف به قطعات کوچک‌تر تقسیم می‌شوند. هدف از برش، ایجاد قطعات فلزی مورد نیاز برای ساخت وسایل مختلف است. از آنجایی که ویژگی های فیزیکی و شیمیایی فلزات متفاوت است، روش های مورد استفاده برای برش آنها نیز باید متفاوت باشد. فلزات سخت و سنگین با استفاده از ماشین آلات و از طریق فرآیندهای کمی پیچیده تر برش داده می شوند و فلزات سبک تر با استفاده از ابزارهای ساده برش داده می شوند.

انواع روش های برش

به طور کلی آهنگری فولاد به دو روش مختلف انجام می شود که به آهنگری گرم و آهنگری سرد معروف هستند. انتخاب هر روش به نوع فلز و خواص آن بستگی دارد. در ادامه با این دو روش و کاربرد آنها بیشتر آشنا خواهیم شد.

برش داغ

از روش گرم برای برش فلزات با سختی بالا استفاده می شود، معمولاً فلزاتی که بیش از 0.2 درصد کربن دارند، فلزات سنگین یا سنگین نامیده می شوند. منظور از برش گرم این است که فولاد برای برش باید به دمای خاصی برسد. مقدار دمای بالا بستگی به نوع فلز دارد. مسئله مهم در برش فلزات این است که در طی این فرآیند به هیچ وجه ماهیت خود را تغییر نمی دهند و در پایان فرآیند برش باید هم خصوصیات شیمیایی و هم خصوصیات فیزیکی خود را حفظ کنند. هر گونه تغییر در خصوصیات فلزات در طول هر فعالیت صنعتی باعث ایجاد مشکلاتی در محصولاتی می شود که از این قطعات فلزی استفاده می کنند.

به عنوان مثال در طی فرآیندی مانند برش، اگر دمای ورق فولادی بیش از حد افزایش یابد، طبیعتاً تغییراتی در خواص شیمیایی ورق ایجاد می شود که باعث می شود ورق فولادی کیفیت سابق خود را از دست بدهد. بنابراین تنظیم میزان گرمای وارد شده به فلز در حین برش گرم بسیار مهم است. برش گرم با استفاده از دستگاه ها و ابزارهای مختلفی انجام می شود که در ادامه به آنها اشاره می کنیم.

نفس را قطع کن

برش با گاز هوا یا برش هوا یکی از روش های سنتی و ارزان برش فلزات سنگین است که در آن از ترکیب سوخت و اکسیژن برای تولید حرارت بالا و برش فلز استفاده می شود. برای اولین بار در سال 1903 دو مهندس فرانسوی از این روش برای برش ورق های فولادی استفاده کردند و در این روش با استفاده از اکسیژن خالص (برای ذوب قطعه کار) و سوخت گازی دمایی بین 2000 تا 4000 درجه ایجاد کردند. برای برش قطعات آهنی با دستگاه هوا برش ابتدا سطح مورد نظر را با مشعل به دمای سوختن رسانده و سپس با ایجاد جریان اکسیژن فلز را می سوزانند. در طی این فرآیند، فلز اکسید شده و سطح مورد نظر بریده می شود. دلایل زیادی برای استفاده از برش هوا برای برش و دوخت گوشه وجود دارد و بسیار مقرون به صرفه است.

باد شکن یا باد شکن

نمای برش هوا (Air cutting)

برش هوا برای برش قطعات فلزی از ضخامت 6 تا 25 میلی متر استفاده می شود که از طریق آن می توان انواع فلز از جمله ورق سیاه، گالوانیزه و استیل را برش داد. یکی از معایب استفاده از روش گاز بادی دقت پایین آن است که باعث برش خیلی تمیز نمی شود اما به دلیل هزینه زیاد می توان از این روش در مواردی که دقت کار مهم نیست استفاده کرد.

برش لیزری

برش لیزری یکی از دقیق ترین روش های برش فلز است. با توجه به دقت بالای این روش، حداقل تغییرات در دال، پروفیل یا لوله برش داده شده و کار با تمیزی و بهداشت بسیار انجام می شود. با استفاده از لیزر می توان ورق هایی با ضخامت 0.2 تا 20 میلی متر را با دقت 0.01 میلی متر برش داد. دستگاه لیزر برای برش انواع قطعات فلزی مانند آهن، فولاد، آلومینیوم و مس استفاده می شود. هزینه برش لیزری مس و سایر فلزات ممکن است کمی بیشتر از محصولات برش خورده باشد.

برش پلاسما

روش پلاسما برای اولین بار در دهه 1980 برای برش قطعات آهن و فولاد استفاده شد. برش پلاسمای داغ با دمیدن هوای فشرده در یک نازل ابزار حاوی گازهای نجیب (هلیوم، نئون، آرگون، کریپتون، زنون، رادون، اکسیژن) انجام می شود.در فشار بالا، قوس الکتریکی تشکیل می شود. . برشی بین گاز و سطح رخ می دهد و سپس گاز به حالت پلاسما تبدیل می شود. از مزایای برش گرم به روش پلاسما می توان به سرعت بسیار بالای آن و تشکیل نشدن براده های فلزی در این روش اشاره کرد. تنها نقطه ضعفی که در مورد این روش می توان به آن اشاره کرد هزینه نسبتاً بالای آن است که به دلیل استفاده از تجهیزات مختلفی از جمله منبع تغذیه، سیستم خنک کننده، کابل ها و اتصالات در این روش می باشد.

برس CNC

روش CNC را نیز می توان به عنوان یکی از دقیق ترین روش های برش گرم قرار داد. CNC مخفف Computer Numerical Control است. این دستگاه مجهز به یک میکرو کامپیوتر با قابلیت برنامه ریزی دقیق است که می توان دستورات برش لازم را در آن وارد کرد. نتیجه کار یک برش عالی و بی نقص است زیرا کار به دقیق ترین شکل ممکن طراحی و اجرا شده است. برنامه ای که به دستگاه CNC داده می شود در حافظه دستگاه ذخیره می شود، بنابراین می توان از آن برای برش های بعدی استفاده کرد. برای کارهای بزرگ که شکل و دقت همه کارها باید یکسان باشد، استفاده از دستگاه CNC می تواند یکی از بهترین راه ها باشد.

برش الکترود

الکترودها قطعات میله مانندی نازکی هستند که می توان از آنها برای برش استفاده کرد. اگرچه این روش برش‌های نسبتاً دقیقی انجام می‌دهد، اما نمی‌توان گفت که به اندازه لیزر یا CNC دقیق است. الکترودها نه تنها می توانند بسته به قطعه کار، فلز را برش دهند، بلکه سوراخ ایجاد کنند. این روش عمدتاً برای برش قطعات فولادی و چدنی استفاده می شود.

سوزاندن برش دیسک

در این روش از دستگاهی به نام اره دایره آتش نشانی استفاده می شود.این دستگاه دارای صفحه یا صفحه دایره ای با سوراخ و لبه های بسیار تیز می باشد. دیسک توسط موتور دستگاه با سرعت بالا هدایت می شود و برق ولتاژ بالا اعمال می شود. تیغه گرمای بالایی تولید می کند زیرا خیلی سریع به ناحیه مورد نظر برخورد می کند و برش را آسان تر می کند. استفاده از اره های مدور مقاوم در برابر آتش، روش برشی چندان ایمنی نیست و احتمال شکستن دیسک در سرعت های بالا می تواند برای اپراتور خطرناک باشد، به همین دلیل اخیراً استفاده از این تجهیزات کاهش یافته است. در صورت امکان از روش های کار جایگزین استفاده شد. برش گرم استفاده می شود.

برش با برش دیسک آتش

نمایی از بخش Fire Disk

گوشت پخته شده

برش سرد روش دیگری برای برش قطعات فلزی است که معمولاً سختی کمتری دارند، یعنی عنصر کربن کمتر از 0.2 درصد. برش سرد به چند دلیل محبوب تر از برش گرم است. یکی از دلایلی که برخی افراد روش برش سرد را به برش گرم ترجیح می دهند، نبود حرارت زیاد در این روش است.

همانطور که قبلاً اشاره کردیم در فرآیند گرمایش قسمتی که قرار است برش داده شود باید به میزان قابل توجهی گرم شود تا برش صورت گیرد، این مشکل باعث تغییر کوچک یا بزرگ در ماهیت فلز می شود، یعنی. کاهش کیفیت در فرآیند برش سرد نسبت به روش قبلی میزان گرمای مصرفی بسیار کمتر است در نتیجه در پایان فرآیند برش کمترین تغییر را در قسمت فلزی شاهد خواهیم بود. در هنگام برش سرد از ابزار و تجهیزات مختلفی استفاده می شود که با توجه به آنها می توان انواع سردبری را که بر قیمت کاغذ تمبر تأثیر می گذارد به شرح زیر معرفی کرد:

با قیچی برش بزنید

یکی از ساده ترین راه های برش سرد استفاده از انواع قیچی است تا بتوان برش را با قیچی اشتباه گرفت. این روش یک روش برش ساده است و برای برش ورق فلزی با ضخامت کمتر از 30 میلی متر استفاده می شود. قیچی های مورد استفاده برای برش به سه نوع قیچی دستی، قیچی نقطه ای و قیچی مکانیکی تقسیم می شوند.

قیچی دستی برای برش ورق هایی با ضخامت کمتر از 1.5 میلی متر و شامل 6 نوع مختلف استفاده می شود. انواع قیچی های برش ساده دارای تیغه های مخصوصی هستند که برای برش های مختلف استفاده می شود. 3 نوع قیچی اهرمی ورق بالابر ساده، مرکب و (عمیق) وجود دارد و برای برش ورق های فولادی با ضخامت حداکثر 5 میلی متر استفاده می شود. قیچی های مکانیکی انواع مختلفی دارند که از جمله آنها می توان به قیچی دوار و قیچی عمومی اشاره کرد. با این قیچی می توانید قطعات فلزی را با ضخامت حداکثر تا 30 میلی متر برش دهید.

با گیوتین برش بزنید

با استفاده از گیوتین می توانید قطعات فلزی را تا ضخامت 30 میلی متر برش دهید اما مزیت گیوتین نسبت به قیچی و روش های دیگر این است که به راحتی می توانید قطعات بلند را با آن برش دهید. دستگاه گیوتین دارای دو تیغه است که یکی با زاویه 1-6 درجه به سمت پایین و دیگری در جهت عمودی حرکت می کند. برای انجام برش سرد با استفاده از گیوتین، کاغذ یا قسمت مورد نظر را روی تیغه پایینی قرار می دهند، سپس کاغذ متحرک را با مکانیزم فشار روغن هیدرولیک پایین آورده و عملیات برش را انجام می دهند.

برای قطع آب

استفاده از واتر جت یکی دیگر از روش های برش سرد در انواع قطعات فلزی است. برای برش واتر جت محدودیت ضخامت وجود ندارد و با استفاده از این دستگاه می توانید ورق ها، میله ها و میله های فلزی با ضخامت های مختلف را برش دهید. در دستگاه واتر جت علاوه بر نیروی یک سنگ تیز برای ایجاد برش از فشار آب به عنوان کمکی استفاده می شود. ترکیب فشار آب و سنگ ساینده نیرویی تا 6000 پوند در هر اینچ ایجاد می کند و نتیجه یک برش بسیار مطمئن بدون تغییرات قابل توجه در قسمت فلزی است. قیمت لوله های آلومینیومی و سایر قطعات برش داده شده به این صورت می تواند کمی بالاتر از سایر محصولات باشد.

برش با برش با جت آب

با اره نواری برش دهید

برشکاری چیست و انواع آن کدامند؟

اره نواری وسیله ای نسبتاً ساده است که می توان از آن برای برش های مختلف استفاده کرد. یکی از مزایای استفاده از اره نواری کم خطر بودن آن نسبت به روش های دیگر است و هزینه پایین دستگاه و نبود سیستم های گران قیمت را می توان از دیگر مزایای استفاده از اره نواری دانست. این دستگاه شامل میز، گیره و تیغه برش می باشد که برای برش، قسمت فلزی را روی میز قرار داده، با گیره ثابت می کنند، سپس تیغه که جزء متحرک دستگاه است، روی صفحه قرار می گیرد و باعث می شود برش. عملیات

برش با اره برقی

ریسیپروکاتور یکی دیگر از دستگاه های برش سرد مکانیکی است. برش هایی که با اره برقی انجام می شود نیز دقت بیشتری دارد و بهره وری این نوع اره سریعتر از اره نواری است. یکی دیگر از مزایای استفاده از اره برقی ایمنی بالای آن است، این دستگاه مجهز به کلید ایمنی خودکار است که باعث می شود تیغه در هنگام استفاده بشکند، دستگاه به طور خودکار متوقف می شود و در نتیجه استفاده از آن خطری ندارد.

آخرین کلمه

استفاده ویژه از قطعات فلزی، فولاد و آهن در صنعت، باید بتوان روش های مناسبی را برای ایجاد قطعات مورد نیاز این صنایع ارائه کرد. برش یکی از کاربردی ترین روش ها برای ایجاد قطعات فلزی در اندازه های مختلف است که می توان از آن برای برش فلزات مختلف با روش های مختلف استفاده کرد. فرآیند سرد برای برش فلزات سبک با درصد کربن کم و فرآیند گرم برای برش فلزات سخت با درصد کربن بالا استفاده می شود. در هر یک از این روش ها از ابزار و وسایل مختلفی استفاده می شود که با توجه به سختی و یا اندازه گیری کار مورد استفاده قرار می گیرند، برخی از این ابزارها برش های دقیق و تمیز تری ایجاد می کنند و برخی دیگر حساسیت کمتری نسبت به کار دارند. بسته به فلزاتی که با آنها سر و کار داریم، محدوده استفاده از قطعه برش و بودجه ای که در نظر گرفته ایم، می توان از هر یک از این ابزارها برای برش استفاده کرد. روش برش مورد علاقه شما چیست؟ مزایا و معایب روش انتخابی شما چیست؟