Kateri kovinski materiali so primerni za rezanje z mašinami za trakasto žago?

Kako trakaste žage delujejo z različnimi materiali

Razumevanje reznega mehanizma trakastih žag za kovine

Stroji z zobniki delujejo tako, da prenašajo neprekinjen zobnik preko dveh koles, da naredijo natančne reze skozi kovino. Kako dobro ti zobniki režejo, je v veliki meri odvisno od oblike in razmika zob, ki so zasnovani posebej za različne vrste materialov. Na primer, mehkejši materiali, kot je aluminij, zahtevajo eno vrsto nastavitve zobnika, medtem ko trša jekla zahtevajo popolnoma drugačen zobnik. Kar zadeva orientacijo stroja, so vodoravni modeli odlični za ravne reze v dolgih kosih izhodiščnega materiala. Navpični zobniki pa so bolj primerni za tiste zaplete krivulje in nepravilne profile, ki se pogosto pojavijo v delavnih pogojih. Če pogledamo podatke iz najnovejšega industrijskega poročila o žagah, objavljenega leta 2024, se večina operacij rezanja kovin giblje v območju hitrosti med 80 in 250 površinskih metrov na minuto. To območje deluje precej dobro tako za železne kot za neželezne kovine, saj najde zlato sredino, kjer je dovolj moči za rezanje, ne da bi pri tem nastajala prevelika količina toplote, ki bi lahko poškodila delovni kos ali sam zobnik.

Vpliv napetosti rezila, hitrosti podajanja in hitrosti na združljivost z materialom

Pravilna napetost med 15.000 in 25.000 PSI naredi vso razliko pri ravno in čistih rezanjih. Ko je napetost prenizka, se list pogosto odklani po materialu, kar je resnično nevšečno pri krhkih materialih, kot je litina. Kar zadeva hitrost podajanja in hitrosti rezanja, morajo biti te nastavljene ravno prav. Mehki kovine, kot je baker, lahko sploh obdelujejo višje hitrosti med 180 in 300 SFM, vendar moramo ohranjati zmerno podajno silo, da se list ne zatakne ali ne vleče po površini. Drugače pa je s stvarmi pri nehrjavečem jeklu. Pri tem materialu morajo operaterji upočasniti na približno 50–120 SFM in dejansko povečati podajno hitrost. To pomaga pri boju proti utrjevanju površine, ki pogosto otežuje uporabo pri nehrjavečih jeklih. Nekaj raziskav, objavljenih lani, je pokazalo, da lahko neustrezne kombinacije hitrosti in podajanja skrajšajo življenjsko dobo lista za kar polovico pri določenih jeklenih zlitinah, zato pravilna nastavitev teh parametrov prispeva tako k daljši življenjski dobi orodja kot tudi k boljši učinkovitosti.

Vloga hladilne tekočine, togost stroja in odstranitev odpadnega materiala pri kakovosti reza

Hladilni sistemi igrajo pomembno vlogo pri odstranjevanju toplote, ki nastaja pri materialih, ki povzročajo veliko trenja, kot je titan. Ti sistemi lahko dejansko znižajo temperaturo rezil med 200 in celo 300 stopinj Fahrenheita. Ko so stroji zgrajeni z dobrimi togostnimi lastnostmi, se med obdelavo trdih jeklenih rezov manj tresijo, pri čemer se ohranijo tesne tolerance okoli plus minus 0,004 palca. Pomembno je tudi učinkovito odstranjevanje odpadnih čipov. Razporeditev in oblika zob pri rezilnih orodjih tukaj igrata pomembno vlogo, saj lahko ponovno rezanje odpadnega materiala v obdelovancu poslabša kakovost površinske obdelave. Kar zadeva obdelavo aluminija, so ugotovili proizvajalci, da uporaba poplavnega hladila skupaj z rezili, ki imajo približno 6 do 10 zob na palec, zmanjša problem lepljenja za okoli sedemdeset odstotkov v primerjavi z rezultati, ki se pojavijo, ko hladila sploh ni, kar je objavil Parker Manufacturing leta 2023.

Železne kovine: Rezanje ogljikovega, nevtrdnega in zlitinskih jekel

Ogljikovo jeklo: Optimalna izbira rezil in parametri rezanja

Pri delu z ogljikovim jeklom večina uporabnikov trakovnih žag ugotovi, da se najbolje obnesejo rezila s 6 do 10 zobmi na palec (TPI), še posebej če delujejo pri hitrostih rezanja med 80 in 120 SFPM. Prilagodljiva rezila bolje obdelujejo srednje ogljikova jekla z vsebnostjo ogljika okoli 0,3 do 0,6 % v primerjavi z njihovimi togimi različicami. Nekateri obratniki so opazili podaljšanje življenjske dobe rezil za približno 20–25 % z uporabo teh prilagodljivih možnosti. Za tiste, ki režejo nizkoogljične materiale, prilagoditev vlečnega kota med 10 in 14 stopinj resnično pomaga. Mnogi strojniki poročajo, da s to metodo dosegajo približno 15 % višjo hitrost odstranjevanja materiala, poleg tega pa opažajo manj težav s trdoto obdelovanca med procesom rezanja.

Nevtrdno jeklo: Premagovanje nabiranja toplote z uporabo hitrostnega jekla

Rezila iz hitrostnega jekla (HSS) z zobji, obogatenimi s kobaltom prestojijo temperature, višje od 600 °C , pri čemer njihova življenjska doba presega življenjsko dobo standardnih ogljikovih rezil za 40 %. Hladilna tekočina se uporablja v količini 4–6 galonov/minuto in pri kombinaciji z 304 nevtrdnejšo jeklo zmanjša toplotno upogibanje za 35 %, ko se uporablja skupaj z 50–70 SFPM hitrostjo reza. Ta kombinacija ohranja trdoto rezil nad 62 HRC celo ob daljših rezih.

Zlitine in orodno jeklo: Trajnost z uporabo bimetalnih rezil

Noži iz dvojne kovine so sestavljeni iz zob iz jekla M42, ki so povezani s hrbti iz zlitine jekla za vzmeti, in se izkazujejo za izjemno učinkovite pri rezanju trdih orodnih jekel, kot sta D2 in H13. Zmogljivi so, da prenesejo hitrosti pospeševanja med 90 in 110 SFPM brez poškodb med delovanjem. Pri delu z materiali z visokimi vsebnostmi vanadija ali kroma ti specializirani noži trajo približno 30 odstotkov dlje kot običajni noži iz enega samega materiala. Skrivnost je v njihovih utrjenih rezalnih robovih, ki so odporni na abrazivne karbide, pogosto prisotne v teh zahtevnih kovinah. Delavnice, ki redno uporabljajo takšne zahtevne aplikacije, ugotovijo, da podaljšano življenjska doba orodja resnično vpliva na produktivnost in stroškovno učinkovitost v dolgoročnem času.

Utrjeno jeklo: Tehnike počasnega hranjenja in natančna kontrola

Rezanje utrjenih jekel (45–65 HRC) zahteva 3–5 TPI nožev ter hitrosti hranjenja pod 0,004 palcev na zob za preprečevanje mikro razpok. Najnovejše preizkuse kažejo načini impulznega rezanja —izmenično med 85 % in 115 % osnovnega tlaka hranjenja—izboljšajo ravnost reza za 18 % pri orodnih jeklih RC60, hkrati pa ohranjajo dimenzijsko natančnost ±0,002 palca.

Ali en sam rezilo zmore mešana železna zlitina? Uporabni vpogledi

Medtem ko spremenljivo razmikoma bi-kovinskih rezil (6–14 TPI gradientov) dosegli 85 % rezalne učinkovitosti pri ogljikovih, nevtrdnih in nizko-legiranih jeklih, posebna rezila pa ostajajo ključna za proizvodne okolja. Podatki iz prakse razkrivajo 17–23 % hitrejšega rezanja pri prilagajanju rezil določenim skupinam zlitin v primerjavi z kompromisnimi rezili, še posebej pri obdelavi materiala debeljšega od 5 palcev ali otrjenih površin.

Barvni kovine: aluminij, baker, mesing in bron

Aluminij: Preprečevanje zamašitve z ustreznim razmikom zob in hitrostjo

Ker aluminij ima tako nizko gostoto in je zelo duktilen, se med obdelavo z orodji pogosto lepi. Pri delu z enim kovino je uporaba zob z redko razporejenimi zobi (približno 6 do 10 zob na palec) zelo uporabna, saj zmanjša površino stika in s tem tudi količino materiala, ki se lepi na orodje. Pomembno je tudi, da ohranite hitrost rezila med 2.500 in 3.500 površinskih čevljev na minuto, saj sicer pride do prekomernega segrevanja in zlitja odpadnih delcev na rezni rob. Pri strukturnih zlitinah, kot je 6061-T6, ugotovijo številni strojnik, da kombinacija zobnikov z različnimi razmiki zob in vodnih hladilnih tekočin opazno izboljša kakovost reza. Nekateri obrti poročajo, da rezi izgledajo bistveno bolje, če uporabljajo te metode, namesto da bi delovali na suho, čeprav se točne izboljšave razlikujejo glede na specifične nastavitve.

Bakar in Mesing: Upravljanje mehakosti in zmanjševanje nastajanja burja

Mehkost bakra in mesinga zahteva ostre, drobno zobjene češlje (14–18 TPI), da se čim bolj zmanjšajo grudice. Čisti rezi se dosegajo s hitrostmi posuvanja 0,003–0,006 palca na zob in pozitivnimi koti posušanja. Raziskave obdelave mesinga razkrivajo, da že majhno upogibanje češlja poveča višino grudice za 60 %, kar poudarja potrebo po togih strojnih nastavitvah.

Bron in druge zlitine: nadzor nad hitrostjo posuvanja in odvajanjem odpadne žice

Višja trdnost bronaste zlitine (do 800 MPa pri nikelj-aluminijevih variantah) zahteva počasnejše hitrosti posuvanja 0,001–0,003 palca na zob, da bi se preprečilo lomljenje zob. Učinkovito odvajanje odpadne žice je nujno – uporaba stisnjenega zraka ali ščetkastih sistemov zmanjša ponovno obdelavo odpadne žice, ki predstavlja 20 % obrabe češljev pri uporabi v fosforjevem bronzu.

Prilagajanje češljev: trdina hrbta nasproti bi-kovinskih češljev za neželezne materiale

Trdotelesne ploščice delujejo zelo dobro pri rezanju tanke aluminijeve in bakrene pločevine, saj imajo prilagodljiva telesa iz ogljikove jeklene, ki zmanjšujeta vibracije med hitrim rezanjem. Ko se ukvarjate z bolj trdimi materiali, kot sta bron in silicijev bronasti valj, večina uporabnikov preklopi na bimetalne ploščice z zobmi iz hitroreznega jekla. Te ploščice trajajo približno trikrat dlje kot običajne ploščice. Glede na nekatera strojna poročila iz leta 2023, delavnice, ki uporabljajo bimetalne ploščice, prihranijo dejansko okoli 18 odstotkov na posameznem strošku reza pri mešanih neželeznih operacijah. Zato je logično, da se jih danes uporablja vse več.

Prilagoditev tipa ploščice kovinski vrsti za najvišjo zmogljivost

Izbira prave ploščice za vašo metalni pogojni piljni stroj zagotavlja učinkovito obdelavo in podaljša življenjsko dobo orodja. Pravilna kombinacija ploščice zmanjša lomljenje do 40 %, hkrati pa ohranja natančnost pri različnih kovinah.

Bimetalne ploščice: prilagodljivost pri rezanju mešanih in trdih materialov

Bimetalične pilarice združujejo zobnike iz hitrostnega jekla z mehkim legiranim osnovnim jeklom, kar jih naredi primerne za nevtrdno jeklo, nikljeve zlitine in utrdjene materiale. Njihov oblikovni načrt omogoča hitrosti podajanja do 30 % višje kot pri ogljičnih pilaricah ob obdelavi abrazivnih ali delov z variabilno debelino.

Ogljične jeklene pilarice: Storitevno učinkovina izbira za mehkejše neželezne kovine

Za aluminij, mesing in baker ponujajo ogljične jeklene pilarice zadostno vzdržljivost pri nižjih stroških. Čiste reze omogočajo hitrosti pilaric 1.500–3.000 SFM z uporabo širših razmikov zob (6–10 TPI), da se prepreči lepljenje.

Pilarice iz hitrostnega jekla: odpornost proti toplini za nevtrdno jeklo in legirano jeklo

Pilarice iz hitrostnega jekla (HSS) ohranjajo trdoto pri temperaturah nad 600 °F (315 °C), kar jih naredi nujne za neprekinjeno rezanje toplotno odpornih zlitin. Raziskava iz leta 2023 je ugotovila, da HSS pilarice zmanjšajo odklon za 22 % v primerjavi s karbidnimi alternativami pri uporabi na nevtrdnem jeklu.

Najboljše prakse za kombinacijo materiala rezila s predmetom za obdelavo, da se prepreči poškodba

1. Prilagodi geometrijo zob materialni debelini: Tanke materiale (<1/4") zahtevajo rezila s 18–24 TPI, medtem ko debelejši profili (>2") potrebujejo 6–8 TPI
2. Uporabite rezalne tekočine z rezili iz hitrostnega jekla, da zmanjšate toplotno napetost pri titanu ali orodni jeklu
3. Izogibajte se uporabi ogljičnih rezil pri zakaljenih jeklih nad 45 HRC, da preprečite predčasno obrabo zob

Nedavna analiza potrjuje, da upoštevanje teh protokolov zmanjša zmanjša zmetek za 19 % v proizvodnih okoljih z mešanimi materiali.

Pogosta vprašanja

Katere materiale je mogoče obdelovati z železnimi trakastimi žagi?

Železne trakaste žage režejo različne železne in neželezne kovine, vključno z jeklom, aluminijem, bakrom, mesingom in bronasto, z uporabo posebnih rezil za vsak tip materiala.

Kako vpliva napetost rezila na zmogljivost žage?

Ustrezno napetost rezil, običajno med 15.000 in 25.000 PSI, zagotavlja ravne in čiste reze. Napačna napetost lahko povzroči nihanje rezila, kar je še posebej problematično pri krhkih materialih, kot je litina.

Kakšna je vloga hladilnih sistemov pri rezanju z trakasto žago?

Hladilni sistemi zmanjšujejo temperaturo rezila, preprečujejo prekomerno nabiranje toplote in izboljšujejo kakovost reza tako, da pomagajo obvladati trenje in lepljenje, povezano z določenimi materiali, kot je aluminij.

Ali je eno rezilo učinkovito za rezanje različnih zlitin?

Čeprav spremenljivega koraka dvokovinskih rezil ponujajo prilagodljivost, uporaba namenskih rezil za določene zlitine zagotavlja optimalno učinkovitost, zlasti pri debelih ali zakaljenih materialih.