به طور کلی انواع چوب ها پس از تولید و در حین استفاده نیاز به هرس دارند. برش چوب با ابزارهای مختلف انجام می شود. مانند دستگاه برش هوا، جت آب، دستگاه لیزر، دستگاه پلاسما، گیوتین و غیره. اینها انواع مختلفی از دستگاه های برش هستند، همه دستگاه ها عملیات برش را به دو صورت گرم یا سرد انجام می دهند. در این مقاله از دایره المعارف آهن و فولاد به دلایل برش فولاد می پردازیم و سپس با دو روش برش سرد و گرم و انواع ابزار برش آشنا می شویم. با دنیای فلز همراه باشید.
دلیل بریدن تیرچه چیست؟
تیرها در شاخه های 12 متری ساخته می شوند اما در حین ساخت به دلیل استفاده در سازه لازم است این پروفیل به اندازه خاصی برش داده شود. به عنوان مثال، برای ساخت یک ستون، طول تیر با برش به روش های مختلف کوتاه می شود. همچنین برای قرار دادن تیر در قسمت مورد نظر سازه باید قطعات اتصال دهنده را برش داد تا در محل مورد نظر به خوبی جا بیفتد و یا برای موارد خاص باید سوراخ هایی در تیر سوراخ کرد. با اندازه معین در تمام این موارد، برش تیر مورد نیاز خواهد بود. همچنین در تولید تیرهای لانه زنبوری مهمترین فرآیند برش تیرها و سپس ساخت این نوع تیرها می باشد.
در مورد انواع تیرچه فولادی چه می دانید؟
انواع مختلف چوب را می توان به روش های مختلفی ارزیابی کرد. مهم ترین دسته بندی درختان بر اساس شکل و پارامترهای تولید به شرح زیر است: درختان IPE، درختان INP، درختان IPB یا درختان هاش و درختان عسل. برای آشنایی با انواع چوب و ویژگی های آنها مقاله انواع استاندارد را مطالعه کنید.
علاوه بر موارد فوق، گاهی اوقات تیر مورد استفاده برای تبدیل آن را به سپر ببرید. این کار با بریدن طول صنوبر در تیرچه انجام می شود. به عنوان مثال با برش طول تیر 16 سپر 8 ایجاد می شود که در تمام مواردی که ذکر کردیم برش تیر باید با استفاده از روش ها و اصول استاندارد با کمترین خطا و انحراف انجام شود.
یادداشت اتصالات را می توان در اندازه های مختلف و کمتر از یک دوجین ساخت که به آنها اتصالات عمومی می گویند. برخی از مشتریان به یک تیر اندازه مشخص نیاز دارند که طول پروفیل باید کوتاه شود. برای این کار می توانید از پرتو معمولی نیز استفاده کنید.
روش های برش تیر
روش های برش فلش
روش های زیادی برای برش چوب وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. اما به طور کلی تمامی روش های برش پروفیل آهنی را می توان به دو دسته تقسیم کرد:
روش سرد (کوپال)
روش گرم (بارنول)
در ادامه به توضیح تمامی روش های سرد و گرم می پردازیم و سپس دستگاه های مختلف مورد استفاده برای این کار را معرفی می کنیم.
1- برش سرد روی تیر فولادی (کوپال)
برش سرد روشی برای برش مواد بدون استفاده از حرارت است. استفاده از این روش به دلیل خطر کم جرقه، مطمئن ترین راه برای برش پروفیل های فلزی در محیط های خطرناک مانند صنایع نفت، گاز و پتروشیمی است. از این روش در ساخت و برش پروفیل هایی مانند الوار نیز استفاده می شود. اره های برش سرد و ابزار برش بخشی از دستگاه های برش سرد هستند.
مزایا و معایب برش سرد
برش سرد دارای ویژگی ها و مزایای خاصی است که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
سرعت بالا: یکی از مزایای برش سرد سرعت اجرای آن است. به گونه ای که می توان شکل های هم اندازه را به صورت انبوه تولید کرد.
انعطاف پذیری برش: برش سرد با ابزارهایی مانند اره، گیوتین و قیچی یکی از انعطاف پذیرترین روش هایی است که می توان از آن برای برش تیرهای فولادی به روش های مختلف از اشکال هندسی ساده تا پیچیده استفاده کرد.
حفظ خواص فلز: در هنگام برش سرد دمای فلز زیاد افزایش نمی یابد. بنابراین در این روش هیچ تغییری در خواص مکانیکی و شیمیایی آن ایجاد نمی شود و همه حفظ می شوند.
همچنین معایب برش سرد را می توان به شرح زیر نشان داد:
هزینه مواد مصرفی: یکی از معایب عمده برش سرد، هزینه مواد مصرفی در دستگاه است. به عنوان مثال، هنگام استفاده از ابزار، مواد مصرفی مانند گیوتین، قیچی و تیغه برش فولاد پس از مدتی فرسوده شده و دیگر قابل استفاده نیستند. به همین دلیل، این روش به عنوان روشی پرهزینه برای استفاده شناخته می شود.
نیاز به فضای مناسب: این روش برش نیاز به فضای کافی و مناسب برای قرار دادن ابزار و همچنین انجام عملیات برش دارد.
2-برش تیر فولادی به روش گرم (شاخه)
برش گرم یا برش حرارتی یکی از مهمترین فرآیندهای برشکاری در صنعت (مانند ساخت و ساز، ساخت ماشین آلات، ساخت تجهیزات کشتی سازی، ساخت فلز و غیره) است. برش حرارتی به استفاده از انرژی به اشکال مختلف برای برش فلزات آهنی و حتی غیرآهنی اشاره دارد. انواع مختلفی از تجهیزات برش حرارتی برای برش تیر آهن استفاده می شود. از جمله دستگاه برش پلاسما و دستگاه برش لیزر.
مزایا و معایب برش گرم
اگرچه مزایای برش گرم بیشتر است، اما دانستن مزایا و معایب آنها به شما کمک می کند تا روش مناسب برای برش ساپورت خود را انتخاب کنید.
مزایا: مهمترین مزایای برش گرم عبارتند از:
سرعت بالا: برش گرم سریعتر از برش سرد است.
تولید ضایعات کم: همه روش های برش گرم هنگام استفاده زباله کمتری تولید می کنند.
ماشین آلات برای عملیات برش: استفاده از تجهیزات اتوماتیک و مدرن باعث شده است که این روش به طور گسترده برای برش دقیق در آزمایشگاه و صنعت مورد استفاده قرار گیرد.
برش با حجم بالا با سرعت بالا: مکانیسم این روش سرعت آن را افزایش می دهد.
کاهش ضایعات: فرآیند گرم نسبت به فرآیند سرد زباله کمتری تولید می کند.
معایب: روش گرم معایبی نیز دارد که در ادامه توضیح داده خواهد شد:
تولید گازها و مواد سمی: برخی از روش های برش گرم در حین اجرا دود سمی تولید می کنند.
ایمنی پایین: کارگران ممکن است در اثر صدمات ناشی از تماس با اجسام داغ یا سوختگی آسیب ببینند. بنابراین می توان گفت روش گرم ایمنی کمتری دارد. این مشکل حتی با استفاده از ابزارهای خودکار قابل حل نیست.
تغییرات ساختار در محل برش: با افزایش دمای فلز، خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی محل برش تغییر می کند که می تواند منجر به کاهش استحکام محصول و مقاومت در برابر سایش شود.
انواع دستگاه های برش تیر
حال که با دو روش برش تیرآهن سرد و گرم آشنا شدیم به معرفی تجهیزات مختلف برش این قسمت از فولاد می پردازیم. برش تیر توسط تجهیزات مدرن و پیشرفته با ایمنی، دقت و سرعت بالا انجام می شود. البته با در نظر گرفتن این نکته برای برش تیر، باید با توجه به جرم تیر، دستگاه مورد نظر را انتخاب کنید.
1- برش تیر با قیچی گیوتین
برش تیر با قیچی گیوتین
دستگاه گیوتین یکی از ابزارهای برش سرد است. این قیچی ها به دو صورت دستی یا ماشینی ساخته می شوند. گاهی اوقات در ساخت برشی گیوتین، ممکن است از یک میل لنگ یا مکانیزم هیدرولیکی برای تسهیل حرکت استفاده شود. اما به طور کلی اجزای اصلی قیچی گیوتینی مکانیکی و هیدرولیکی مشترک و مشابه هستند. در برش گیوتینی قطعه کار وارد دستگاه شده و پس از عبور از تیغه غلتکی بریده شده و از طرف دیگر دستگاه خارج می شود.
2- برش تیر با استفاده از پانچ و برش هیدرولیک
برش شعاعی با پانچ و دستگاه برش هیدرولیک
دستگاه برش و برش هیدرولیک یکی دیگر از دستگاه های برش تیر است که با استفاده از آن، تیر بدون ایجاد براده بریده می شود. اما معمولا باعث آسیب تشعشع می شود. بنابراین در عملیات جوشکاری اغلب از ابزارهای هیدرولیک استفاده می شود.
3- با دستگاه هوا برش درخت را ببرید
برش تیر با دستگاه هوا برش
یکی از وسایل برای برش گرمای پرتو استفاده از کاتر هوا است. در این دستگاه گرمای حاصل از احتراق گاز استیلن و اکسیژن از نوک مشعل خارج شده و ناحیه برش را ذوب می کند. استفاده از این روش ارزان تر از روش های سرد است. اما در استفاده از روش برش هوا به افراد ماهر و متخصص نیاز داریم. یکی از مزایای مهم این روش کاهش ضایعات، مکانیزه بودن عملیات برشکاری و سرعت بالای برش در حجم های زیاد است.
4- برش تیر با اره برقی
برش آرماتور با اره برقی
نام های دیگر اره آتش نشانی، اره دیسک آتش نشانی یا اره پروفیلی است. استفاده از اره آتش نشانی به عنوان ابزار برش آهن به دلیل سهولت کار و همچنین افزایش سرعت و کاهش اتلاف زمان یکی از رایج ترین روش های برش تیر آهن می باشد. این دستگاه معمولا برای برش در کارگاه استفاده می شود. این دستگاه علاوه بر سرعت کار به دلیل دارا بودن کلید ایمنی خودکار از امنیت بالایی برخوردار است; بنابراین اگر یک تیغه در حین کار بشکند، دستگاه به طور خودکار متوقف می شود. از دیگر مزایای این دستگاه امکان برش در زاویه دلخواه به کمک نیمکت کار می باشد.
در این روش میزان نیروی برشی که به پارچه وارد می شود در دست اپراتور است. به همین دلیل اپراتور باید آنقدر تجربه داشته باشد که با اعمال نیروی زیاد، تیغه را نشکند. رایج ترین کاربرد اره برقی بریدن تیرها، گوشه ها و پایه ها است.
5- تیر را با اره نواری برش دهید
خالکوبی بانداژ
مقدار اره دارای اره چرخشی است که برش باریک تری نسبت به سایر اره ها ایجاد می کند و باعث ضایعات کمتری در کار می شود. برای برش فلز با استفاده از این دستگاه باید از تیغه فولاد کربنی استفاده شود و در حین برش، شعله را با پاشیدن آب و صابون خنک کنید.
اره نواری روش برش ایده آل برای تیرهای سنگین و بزرگ است. همچنین برای برش چوب های نازک و ضخیم استفاده می شود.
6- برش پرتو با دستگاه لیزر
برش پرتو با دستگاه لیزر
استفاده از لیزر برای کارهایی که نیاز به دقت و مهارت بالایی دارند مانند حکاکی و علامت گذاری روی فلزات مناسب است. به همین دلیل از برش لیزری در کارگاه ها استفاده نمی شود و بیشتر برای برش های آزمایشگاهی و صنعتی دقیق استفاده می شود. پرتو توسط دستگاه لیزر با تحریک مواد تولید کننده لیزر توسط تخلیه الکتریکی یا با تابش لامپ در یک اتاق بسته قطع می شود.
از مزایای برش پرتو لیزر می توان به عدم اعوجاج، دقت بالا، سهولت کار، سطح با کیفیت بالا، عدم تمرکز تنش، سرعت بالا و عدم محدودیت در شکل برش اشاره کرد. به طور گسترده ای در صنایع مختلف مانند هوافضا، پزشکی، ساخت و ساز، مکانیک، دریایی و غیره استفاده می شود.
7- برش تیرهای فولادی با دستگاه پلاسما
پرتو دستگاه پلاسما را برش می دهد
روش کار دستگاه برش پلاسما پیچیده بوده و یکی از مدرن ترین دستگاه های برش تیر می باشد. دستگاه پلاسما علاوه بر برش تیر آهن می تواند برای برش هر نوع فلز رسانا، فولاد نرم، آلومینیوم، فولاد ضد زنگ و غیره استفاده شود. از مزایای این روش عدم مهارت اپراتور (در مقایسه با برش هوا) است. به طوری که در برش هوا در صورت عدم انتخاب آوانس توسط اپراتور مربوطه می تواند باعث اکسیداسیون قطعه شود. اما در برش پلاسما انتخاب خوراک اشتباه تاثیر کمتری روی قطعه دارد. از معایب این روش می توان به احتمال برق گرفتگی، جرقه زنی و آسیب چشمی ناشی از شعله قوس پلاسما اشاره کرد. به همین دلیل هنگام کار با دستگاه باید از کیف محافظ استفاده کرد.
برش تیرآهن به روش گرم و سرد
در تصویر زیر مقایسه دستگاه های برش لیزر و پلاسما از نظر دقت برش و ضخامت مواد برش خورده را مشاهده می کنید.
مقایسه دستگاه های برش لیزر و پلاسما
8- برش تیرهای فولادی با جت آب (برش فولاد با آب)
دستگاه برش واتر جت یکی از جدیدترین دستگاه های برش تیر فولادی می باشد. این دستگاه با الهام از برش لیزری و با ترکیب دو فناوری CNC و برش مایع ساخته شده است. دستگاه واتر جت می تواند مواد مختلفی مانند سنگ، آهن، فولاد، آلومینیوم، شیشه، شیشه و … را با سرعت و دقت بالا برش دهد.
ورود به سیستم با دستگاه واترجت
در این روش انرژی مورد نیاز برای برش تیر از فشار آب از نازل این دستگاه تامین می شود. آب خروجی می تواند آب خالص یا با مواد ساینده باشد. برش آب خالص برای موادی مانند کاغذ، شیشه، فایبرگلاس و مقوا استفاده می شود. اما برای برش تیرهای فولادی از مواد ساینده استفاده می شود. این مواد ساینده معمولاً کاربید سیلیکون، سیلیس یا قرمز هستند.
هنگام بریدن تیرهای آهنی با جریان آب، یک سوراخ باریک تقریباً در فشار 4000 بار، آب از مخلوطی از مواد ساینده عبور می کند که باعث برش پارچه می شود. این روش به دلیل سرعت و دقت بالا در محیط های صنعتی و کارخانه ای کاربرد فراوانی دارد. این ابزار به طور گسترده در صنعت ساختمان، سخت افزار، قطعه سازی، صنایع نظامی، صنایع هوایی و ماشین سازی استفاده می شود.
9- تیر را با دستگاه فرز برش دهید
همانطور که می دانید سنگ تراش یکی از قدیمی ترین دستگاه های برش پروفیل می باشد. به طور کلی، فرز یک ابزار چند منظوره است که برای برش، شکل دادن و آسیاب استفاده می شود. برش ها انواع مختلفی دارند که هر کدام برای اهداف خاصی استفاده می شوند. با نصب انواع ضمائم بر روی این دستگاه می توانید انواع فلزات، سنگ ها، کاشی ها، بتن و حتی مواد نرم مانند پلاستیک، چوب و پی وی سی را به راحتی برش دهید. آسیاب های برش آهن نیز بر حسب قدرت اسب اندازه گیری می شوند. مثلا مینی آسیاب با توان 1000 وات یا یک کیلووات.
هنگام استفاده از این دستگاه، ضروری است که تیغه را همیشه در زاویه 90 درجه نسبت به قطعه کار قرار دهید و مراقب باشید که یک محافظ بین ابزار و قطعه کار قرار دهید. همچنین هنگام برش تیر با روتر باید از قسمت های گوشه شروع کنید و دستگاه را زیاد فشار ندهید بلکه بگذارید صفحه کار خود را انجام دهد.
نتیجه
پس از تولید تیر، باید به بخش های لازم بریده شود. برش تیر به روش های مختلفی انجام می شود. همانطور که در این مقاله توضیح داده شد برای برش آهن از دو روش سرد و گرم استفاده می شود که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. علاوه بر این امروزه از دستگاه های پیشرفته و مدرنی برای این فرآیند استفاده می شود و از امنیت، سرعت و دقت بالایی برخوردار هستند.
سوالات متداول برش پرتو
دستگاه های برش پرتو چیست؟
از این دستگاه ها می توان دستگاه برش هوا، واتر جت، لیزر، دستگاه پلاسما، اره نواری و … را مشاهده کرد.
برای برش تیرچه از چه روش هایی استفاده می شود؟
به طور کلی انواع دستگاه های تیر برش این قسمت از فولاد را به دو صورت گرم (بارنول) یا سرد (کوپال) برش می دهند.
