Искусство продольной резки
  • Москва
  • Санкт-Петербург
  • Екатеринбург
  • Новосибирск
  • Самара
  • Днепропетровск
ENG
ул. Шарикоподшипниковская, д.4, корп. 25 пр-т Александровской Фермы, д. 29 Е, этаж 6 ул. Фронтовых бригад 15/28 офис 5 и 11 ул. Дуси Ковальчук, д. 1, оф. 104 ул. Утевская, д. 30А ул. Краснопольская, д. 9, корп. А, оф. 320
weber@weber.ru

Искусство продольной резки

При продольной резке металла для получения высокого качества реза должны быть приняты во внимание многие факторы. Горизонтальный зазор ножей, степень сведения, размер съемников, характеристики материала, а также сам блок продольной резки, - все эти переменные являются частью уравнения. Правильное варьирование этих переменных на повседневной основе под давлением необходимости выполнения производственного графика действительно делает процесс резки искусством.

Чтобы полностью понять процесс продольной резки, необходимо понимать механику разрушения. Резка - это не просто процесс разделения материала на две части. Для того чтобы реально разрезать материал, необходимо вызвать его разрушение посредством приложения достаточного количества сжимающих сил. Если все сделано правильно, вы можете получить высокое качество реза практически без заусенцев.

Четыре этапа процесса продольной резки

Процесс резки фактически состоит из четырех отдельных и различных компонентов. Первые две составных части процесса - это «опрокидывание» и «полировка». «Опрокидывание» является первой стадией процесса, когда ножи вступают в контакт с материалом. Площадь контакта ножей деформирует материал, создавая «опрокидывание». Далее часть кромки, которую иногда называют «зоной сдвига», подвергается «полировке» и становится блестящей при визуальном осмотре. Когда силы сжатия превышают предел прочности материала, происходит излом. «Зона разлома», как правило, является крупнейшей зоной в процессе резки, и она в значительной степени вне вашего контроля. Излом обычно происходит под углом 7-9 градусов в зависимости от типа обрабатываемого материала и совпадения ваших ножей с плоскостью перелома. При правильном резе кромка будет иметь блестящую зону сдвига, более темную зону разлома и четкую линию, разделяющую их. Четвертая составляющая процесса резки – это заусенцы. Это верный способ проверки правильности набора ножей.

Заусенцы образуются во многом из-за компрессионного перемещения материала и появляются на стороне, противоположной зоне «опрокидывания». Некорректный набор ножей приводит к тому, что для разлома материала требуется большая сжимающая сила, и чем она больше, тем больше заусенцев. Если ножи в блоке продольной резки острые и установлены корректно, то количество заусенцев будет минимальным, поскольку для разрушения материала потребуется меньшее усилие. На протяжении многих лет считалось, чрезмерное количество заусенцев вызывается исключительно тупыми ножами. Тем не менее, сегодня мы знаем, что это лишь один из ряда факторов, влияющих на образование избыточного количества заусенцев. Хороший оператор линии продольной или поперечной резки знает, как «читать рез». Зная, как истолковать то, что вы видите глядя на кромку, вы сможете определить правильность настроек и будете знать, какие шаги можно предпринять для устранения проблемы.

 

Горизонтальный зазор

Одна из самых распространенных ошибок установки ножей – это несоблюдение точности горизонтальных зазоров. Недостаточные горизонтальные зазоры приводят несовпадению кромки ножа с плоскостью излома и последующему образованию уступа под наружной поверхностью ножа. Если ваши ножи острые, они толчками срежут этот уступ, и в результате получится металлическая щепа, похожая на кусок проволоки. Эти металлические отходы будут накапливаться вокруг блока продольной резки главы или под гильотиной. По мере затупления ножей, они будут стремиться «размазать» этот уступ по кромке. Если зазоры слишком малы, на кромке после реза будет заметна более глубокая, чем обычно, зона сдвига; меньшая, чем обычно, зона разлома; и зубчатые, размытые линии, разделяющие две зоны, с заусенцами на нижней кромке.

Когда горизонтальный зазор слишком мал, для разлома материала приходится излишне увеличивать сведение ножей. В результате ножи тупятся быстрее, а в материал зачастую вносится серповидность.

Когда горизонтальный зазор слишком большой, снова возникает несовпадение плоскости излома и лезвия ножа. Вместо резания, вы буквально разрываете материал на две части. Посмотрев на отрезанную кромку полосы в этом случае, вы увидите очень большую зону «опрокидывания» и минимальную зону сдвига. Зона разлома будет занимать почти полную толщину материала, сопровождаясь большим количеством заусенцев. Такие условия реза также повреждает ножи, поскольку к краю лезвия прикладывается значительное усилие.

 

Вертикальный зазор (сведение)

В продольной резке существует прямая корреляция между горизонтальным и вертикальным зазором (величина сведения) ножей. Как правило, чем тверже материал, тем быстрее он сломается в процессе резки; чем мягче материал, тем глубже проникновение ножа до излома металла.

Следовательно, для резки более твердых материалов требуются бoльшие горизонтальные зазоры по сравнению с резкой мягких материалов. Следующие иллюстрации демонстрируют эту концепцию: рассматривается материал одинаковой толщины, но с разными пределами прочности. Для относительно мягкого материала проникновение ножа является относительно высоким. Следовательно, горизонтальный зазор ножей мал по сравнению с толщиной материала. В случае алюминия «нулевой» твердости вы можете получить 50% проникновения ножа (сведения) и 50% излома. Таким образом, правильная величина зазора будет составлять примерно 5-7% от толщины материала. Для мягкой стали типичное сведение составляет 25-30% от толщины материала, а горизонтальные зазоры будут установлены примерно на 10%. Для таких материалов, как нержавеющая сталь и многие высокопрочные низколегированные стали, может потребоваться всего лишь 5-10% сведения и до 90-95% излома. В таком случае горизонтальный зазор часто устанавливается в размере 20% или более от толщины материала.

 
Сам инструмент является одним из главных факторов. Компании-производители инструмента и их клиенты напрасно искали идеальную инструментальную сталь для всех типов резки: до сих пор такая сталь не найдена. Необходимо искать компромисс между износостойкостью и ударной стойкостью. Износостойкий инструмент обладает более долгим сроком службы, но невысокой жесткостью, и подходит для резки тонкого металла. Ударопрочный инструмент требуется для резки более прочного и более толстого материала, но не имеет длительного срока службы. Следовательно, важно, чтобы поставщик оборудования и конечный пользователь плотно взаимодействовали с поставщиком инструмента, чтобы найти оптимальный баланс для конкретного применения. Хотя приведенные выше значения горизонтального зазора ножей могут использоваться в качестве общего руководства, в некоторых случаях может быть необходимо поэкспериментировать с разными типами ножей и настроек, чтобы определить соотношение для оптимального качества реза и срока службы.

Как вы можете видеть, причиной низкого качества реза могут быть различные факторы, а не только тупые ножи. Понимание прямой связи между горизонтальным и вертикальным зазорами может помочь устранить многие из этих факторов. Умение «читать рез» вашего материала может быть вашим самым большим преимуществом: края разреза могут указать на проблему и способ ее решения. Понимание механики разрушения действительно является искусством резки.