Які верстати для різання стрічковими пилками з металу ефективно ріжуть товсту сталь?

Гідравлічні двоколонні стрічкові пилки для різання металу, призначені для обробки товстої сталі

Як двоколонна жорсткість усуває прогин пилкового полотна під час різання суцільної сталі завтовшки 6 дюймів і більше

Конструкції з подвійною колоною забезпечують значно кращу структурну стійкість порівняно з іншими конфігураціями, що сприяє протидії бічним силам, які можуть виводити пилки з траєкторії при роботі з товстими стальними заготовками. Стандартні пилки з одиночною колоною схильні до значного згинання або прогину під час різання суцільних блоків завтовшки понад 6 дюймів. Деякі випробування на обробці навіть показали кути прогину близько 0,8 градуса, що призводить до неприємних конічних різів, яких ніхто не бажає. У конструкціях із паралельними колонами різальна сила рівномірно розподіляється між обох сторін, що забезпечує збереження положення пилки з високою точністю — в межах приблизно ±0,1 градуса — навіть під час різання матеріалу на повній швидкості. Така жорсткість має особливе значення при обробці важких матеріалів, наприклад сталі 4340. Коли пилки «плавають» надто сильно під час таких високонавантажених операцій, зуби починають зношуватися швидше за звичай — за спостереженнями на виробничих ділянках, іноді навіть на 40 % швидше.

Гідравлічне керування подачею вниз: точна модуляція тиску (0,05–0,2 мм/с) для загартованих сплавів

Найновіші гідравлічні системи дозволяють виконувати надто точні регулювання подачі, необхідні під час обробки дуже твердих сталей з твердістю від 45 до 65 за шкалою HRC. Ці системи відрізняються від застарілих гравітаційних, у яких тиск просто природно знижується. Натомість вони використовують датчики тиску замкненого циклу, що регулюють натиск униз у межах від 20 до 150 psi за потреби. Це допомагає запобігти занадто глибокому проникненню різальних лез у надмірно тверді поверхні після зміцнення матеріалу внаслідок обробки. Благодаря такому точному керуванню стружка формується правильно навіть при дуже низьких швидкостях подачі — близько 0,05–0,2 міліметра на секунду. Як додаткова перевага, леза також залишаються прохолоднішими: нагрівання зменшується приблизно на 60 % під час різання титанових сплавів. Більшість операторів вважають корисним налаштовувати різні профілі тиску залежно від того, яку частину матеріалу вони обробляють. Це особливо важливо під час переходу від м’якших внутрішніх зон до твердіших зовнішніх шарів, які часто зустрічаються в різних інструментальних сталях.

Реальне підтвердження: провідні у галузі двоколонні моделі забезпечують на 22 % вищу продуктивність при розрізанні сталі 4140 діаметром 8″ порівняно з одноколонними металорізальними стрічковими верстатами

Тести, проведені в реальних умовах майстерні, показують, що при різанні конструкційної сталі гідравлічні стрічкові пилки з подвійною колонкою просто працюють краще, ніж більшість інших моделей, доступних на сучасному ринку. Наприклад, при роботі з прутком хромомолібденової сталі марки 4140 діаметром 8 дюймів найкраще налаштовані системи з подвійною колонкою можуть збільшити продуктивність приблизно на 22 відсотки порівняно зі стандартними моделями. Крім того, вони сповільнюють зношування пилок, які залишаються придатними до заміни на 15–18 годин довше. Чому так відбувається? У основі цього лежить те, що такі верстати забезпечують постійний тиск по всій довжині різання без коливань або відхилення від заданої траєкторії. Це означає, що працівники витрачають менше часу на усунення помилок і більше часу — на виконання самих розрізів. Підприємства, які регулярно обробляють матеріали з великою товщиною стінок (наприклад, трубні секції або ковані деталі), значно покращують свою фінансову результативність. За останніми даними, отриманими від галузевих експертів у їхніх власних виробництвах, економія становить близько 18–24 доларів США на тонну обробленого матеріалу.

Оптимальний вибір пилок для важкого металевого стрічкового верстата

Пилки з карбідними напійками порівняно з біметалевими пилками: кількість зубів на дюйм (TPI), кут загострення та глибина вирізу для будівельної сталі ≥4"

Пластини з карбідним наконечником справді виділяються серед варіантів із біметалу щодо стійкості до зносу. Вони зберігають точність різання приблизно втричі довше під час важких робіт із конструкційних сталей завтовшки понад чотири дюйми. При роботі з товстішими перерізами особливо важливо правильно підібрати кількість зубів на дюйм. Більшість користувачів вважає, що для таких завдань оптимальною є кількість зубів у межах від трьох до шести на дюйм, оскільки менша кількість зубів зменшує ризик заклинювання полотна. Полотна з додатним кутом загострення близько десяти градусів та глибшими вирізами («глотками») завглибшки щонайменше чверть дюйма набагато ефективніше видаляють стружку з зони різання. Така конфігурація зменшує нагрівання приблизно на сорок відсотків порівняно зі стандартними полотнами з нейтральним кутом загострення. Випробування показують, що карбідні полотна можуть працювати зі швидкістю різання на п’ятдесят відсотків вищою за звичайні біметалеві полотна під час обробки сталі марки 1045 завтовшки шість дюймів. Проте тут є й важливе застереження: ці карбідні полотна вимагають дуже точної встановленої на верстаті збіжності, інакше вони схильні несподівано тріснути під навантаженням.

Низька кількість зубців на дюйм (2–3), карбідні різці зі змінним кроком зменшують гармонійні вібрації при роботі з двотавровими балками та трубами з інструментальної сталі з високим вмістом швидкорізальної сталі (HSS)

Карбідні різці зі змінним кроком і приблизно 2–3 зубцями на дюйм сприяють зменшенню тих неприємних вібрацій під час роботи з конструкційними матеріалами. Нерівномірне розташування зубців фактично зменшує вібрації («дренчання») приблизно на 35 %, згідно з деякими дослідженнями вібрацій, проведеними на трубах з інструментальної сталі з високим вмістом швидкорізальної сталі (HSS). Загальна кількість зубців менша, тому між ними більше простору, що допомагає запобігти злипанню стружки — це особливо важливо під час різання двотаврових балок із алюмінію з високим вмістом кремнію. При цьому швидкість подачі може залишатися на рівні приблизно 80 футів на хвилину (24,4 м/хв). Для робіт зі швидкорізальною сталлю карбідні різці з напаяними пластинами демонструють приблизно на 22 % менший прогин порівняно зі звичайними різцями, забезпечуючи точність різання в межах ±0,1 градуса на метр. Крім того, така конфігурація зменшує зусилля, необхідне для різання, приблизно на 18 % для асиметричних форм, тож різці менше відхиляються від заданої траєкторії під час обробки тонкостінних деталей.

Оптимізація швидкості, подачі та глибини різання для максимальної ефективності

Оптимальне значення SFM (40–80) для сталі 1045 з діаметром ≥6": забезпечення балансу між відведенням тепла та видаленням стружки

Під час роботи з металевою стрічковою пилкою на заготовках із сталі 1045 товщиною понад шість дюймів використання швидкості різання в діапазоні від 40 до 80 футів на хвилину (SFМ) значно сповільнює зношування пилок і водночас забезпечує високі темпи виробництва. Такий діапазон швидкостей дозволяє теплу відводитися до того, як воно почне пошкоджувати дорогоцінні зубці пилки, а інтенсивне видалення стружки запобігає її накопиченню навколо пилки, що може призвести до таких проблем, як тертя-зварювання або заклинювання пилки. Перевищення швидкості 80 SFМ при різанні таких товстих заготовок призводить до надмірного нагріву, що прискорює зношування зубців більше, ніж цього бажають будь-які користувачі. Якщо ж оператор знижує швидкість нижче 40 SFМ, стружка починає накопичуватися, що, за результатами випробувань у цеху, суттєво збільшує опір різанню. Для досягнення найкращих результатів багато цехів поєднують обрану швидкість SFМ із точними гідравлічними системами подачі вниз, які підтримують постійний тиск на пилку в межах від 0,05 до 0,2 мм/с. Така конфігурація забезпечує постійний контакт пилки з матеріалом без її вигину під час різання.

Системи підтримки заготовок, що забезпечують точність при розрізанні конструкційних профілів

Триточкова синхронізована тиснучка + задні опорні важелі усувають вібрації при обробці квадратних прутків розміром 12"×12"

Отримання точних розрізів у конструкційній сталі означає, що заготовка не повинна рухатися під час роботи. Ключ до цього — використання триточкового синхронного лещата, який рівномірно розподіляє силу затискання по ширині заготовки. Це запобігає неприємним зсувам на передньому кінці під час глибоких розрізів у металі. У той самий час існують задні опорні важелі, які фактично підтримують частину, що відтинається, щоб вона не провисала під дією сили тяжіння. Ми всі бачили, що трапляється, коли матеріал недостатньо підтримується: утворюються грубі заусенці й пилка відхиляється від заданої траєкторії. Для дуже товстих перерізів, наприклад, квадратних брусків зі стороною 12 дюймів, така двокомпонентна система чудово контролює вібрації, які можуть зіпсувати якісний розріз. І, звичайно, не слід забувати й про практичні переваги: належна підтримка забезпечує правильне вирівнювання пилки під час різання, а самі різальні зусилля зменшуються приблизно на 30 % порівняно зі старими методами затискання в одній точці.

ЧаП

Для чого використовуються гідравлічні двоколонкові стрічкові пилки для металу?

Гідравлічні двоколонкові стрічкові пилки для металу використовуються для розрізання товстих суцільних сталевих заготовок із покращеною структурною стабільністю та вирівнюванням пилки.

Як гідравлічні системи подачі вниз покращують ефективність різання?

Гідравлічні системи подачі вниз забезпечують точну модуляцію тиску, що дозволяє контролювати проникнення пилки та охолодження, що призводить до ефективного різання й продовження терміну служби пилки.

Чому карбідні пилки є переважним варіантом для різання товстих матеріалів?

Карбідні пилки стійкіші до зносу й довше зберігають точність порівняно з біметалевими, тому вони ідеально підходять для важких умов різання конструкційної сталі.

Як системи підтримки заготовки впливають на точність різання?

Правильні системи підтримки заготовки, наприклад синхронізовані лещата й задні опорні важелі, забезпечують точність, запобігаючи зміщенню та вібраціям під час операцій різання.