اگر تا به حال تماشا کرده باشید که یک دستگاه برش هیدرولیک از فولاد ضخیم مانند کره بریده می شود، ممکن است بخش کوچک (اما بسیار مهم) که همه آن را کار می کند نادیده گرفته باشید: تیغه. به‌عنوان کسی که سال‌ها این ماشین‌ها را می‌فروشد - هر هفته با صاحبان مغازه‌های فابریک، محوطه‌های ضایعات فلزی و خدمه ساختمانی صحبت می‌کند - می‌توانم این را به شما بگویم: مواد تیغه فقط یک "جزئیات جزئی" نیستند. این تفاوت بین یک برش تمیز و دقیق روی یک صفحه فولادی 10 میلی متری و یک خرخر ناامید کننده و ناامید کننده است که مواد را هدر می دهد، تولید را متوقف می کند و به سود شما می خورد.
بیایید با اصول اولیه شروع کنیم، بدون وعده اصطلاحات مهندسی خسته کننده. کار دستگاه برش هیدرولیک اعمال نیروی ثابت و عظیم برای برش فلز است، درست است؟ اما این نیرو باید روی لبه تیغه متمرکز شود. اگر تیغه از فولاد نرم و با کیفیت پایین ساخته شده باشد، در ده ها برش کدر می شود، روی فلز ضخیم یا سخت شده خرد می شود یا حتی در وسط برش خم می شود. در طول سال‌ها، مشتریانی را دیده‌ام که برای صرفه‌جویی چند دلاری، از ارتقای تیغه‌ها صرف‌نظر می‌کنند، اما یک ماه بعد به دلیل توقف خط تولیدشان، برای تعویض اضطراری التماس می‌کنند. به همین دلیل است که وقتی در مورد عملکرد برش صحبت می کنیم، ماده تیغه به معنای واقعی کلمه ستون فقرات است.
در ابتدا، رایج ترین ماده تیغه ای که استفاده می کنیم و توصیه می کنیم: فولاد ابزار با کربن بالا. صبر کنید، نه فقط هر فولادی با کربن بالا. ما در مورد درجه‌هایی مانند D2 یا A2 صحبت می‌کنیم که تا دمای بسیار بالا (مثلاً داغ‌تر از حدی که فر شما می‌تواند به آن برسد) گرم می‌شوند و برای به دست آوردن لبه سخت و مقاوم در برابر سایش خاموش می‌شوند. بیایید معنی آن را برای شما تجزیه کنیم. اگر فولاد ملایم، آلومینیوم یا برنج نازک را برش می‌دهید – چیزهایی که اکثر فروشگاه‌های فابریک روزانه آن را انجام می‌دهند – یک تیغه فولادی D2 لبه تیز را برای صدها و حتی هزاران برش نگه می‌دارد. من یک مشتری ماه گذشته با یکدستگاه برش فلز گیوتین تمام اتوماتیکبا تیغه های D2؛ او در تمام هفته 8 ساعت در روز دوید و فولاد 6 میلی متری را برش داد و فقط یک بار مجبور شد لبه را لمس کند. آن را با تیغه‌ای مقرون به صرفه ساخته شده از فولاد کربنی ساده مقایسه کنید (بدون عملیات حرارتی فانتزی) - او به من می‌گوید که باید هر 2 روز یک‌بار آنها را تعویض کند.
اما نکته اینجاست: حتی بهترین تیغه های کربن بالا هم محدودیت هایی دارند. اگر فولاد ضخیم و سخت شده، فولاد ضد زنگ یا - منتظر بمانید - ضایعات فلزی پر از زنگ زدگی، کثیفی یا حتی تکه های کوچک فلزات دیگر را برش می دهید، D2 تراشه می کند. من این را خیلی زود یاد گرفتم. یک مشتری حیاط ضایعات یک دستگاه از ما خرید و از تیغه استاندارد D2 روی خود استفاده کردبرش ضایعات تمساح هیدرولیکماشین، و در عرض یک هفته، تیغه یک ترک بزرگ پیدا کرد. معلوم شد که آنها میلگردهای فولادی را با بتن تعبیه شده و گاهی اوقات میله های آهنی بریده اند. بنابراین ما آنها را به یک ماده متفاوت تبدیل کردیم: فولاد آلیاژی کروم وانادیوم. این ماده ترکیبی از کروم (برای مقاومت در برابر خوردگی) و وانادیم (برای افزایش چقرمگی) دارد، بنابراین می‌تواند ضربه و سایش را بهتر از کربن بالا تحمل کند. اکنون آنها شیفت های 12 ساعته را انجام می دهند و انواع ضایعات را برش می دهند و این تیغه ها حداقل 6 ماه دوام می آورند. این همان عملکردی است که یک "مشکل" را به پولساز تبدیل می کند.
در مورد چقرمگی، اجازه دهید در مورد ماده دیگری صحبت کنیم که نتایج عالی با آن داشته ایم: کاربید تنگستن. بله، این ماده اساساً یک ترکیب فلزی سرامیکی است - فوق العاده سخت، مانند سخت تر از کوارتز. ما از تیغه‌های کاربید تنگستن زمانی استفاده می‌کنیم که مشتریان در حال برش فلز بسیار ضخیم (فکر می‌کنیم صفحه فولادی 25 میلی‌متری) یا مواد واقعاً ساینده مانند چدن هستند. مشتری که فولاد سازه‌ای را برای پل‌ها برش می‌دهد، به تیغه‌های کاربید خود قسم می‌خورددستگاه برش تیغه 60 سانتی متری برای آهن زاویه دار. قبل از تعویض، تیغه‌های او به سرعت روی لبه‌های ناهموار آهن زاویه‌دار مات می‌شد که هر برش یک سوراخ بر جای می‌گذاشت و نیاز به آسیاب اضافی داشت. حالا او هر بار یک لبه صاف می گیرد، بدون کار اضافی. تنها نقطه ضعف؟ کاربید تنگستن بسیار شکننده‌تر از فولاد آلیاژی است - اگر آن را رها کنید یا به تکه‌ای از فلز سخت برخورد کنید، می‌تواند خرد شود. بنابراین باید آن را با دستگاه مناسب برای کار جفت کنید. اینجاست که تیم ما وارد می‌شود—ما فقط به شما یک دستگاه نمی‌فروشیم. ما مواد تیغه را با چیزی که می برید مطابقت می دهیم.
صبر کنید، از این که چه اتفاقی می افتد وقتی مواد تیغه را اشتباه می گیرید، نگذریم. من مشتریانی داشته ام که به ما مراجعه کرده اند و می گویند که دستگاه قیچی آنها "مک می کند" و برش های نامرتب ایجاد می کند. وقتی در آن حفاری می کنیم، 9 بار از 10، این تیغه است. سه ماهه گذشته، یک مغازه کوچک تولیدی، ناامید شده بود، زیرا برش‌هایشان ناهموار بود و ماشین‌هایشان از روغن هیدرولیک بیشتر از حد معمول استفاده می‌کردند. معلوم شد که آنها یک دستگاه ارزان قیمت و بدون مارک با تیغه های ساخته شده از فولاد ساختاری کم عیار (نه فولاد ابزار) خریداری کرده اند - به جای برش، خم می شود، بنابراین ماشین باید سخت تر کار می کند و انرژی را هدر می دهد. تیغه‌های آنها را با فولاد پرکربن A2 عوض کردیم، و ناگهان برش‌های آنها کامل شد، فشار هیدرولیک آنها 15 درصد کاهش یافت و قطعات را سریع‌تر بیرون می‌آوردند. این تاثیر مواد تیغه در اعداد واقعی است، نه فقط تئوری.
چیز دیگری که می بینم مردم از دست می دهند: مواد تیغه بر تعداد دفعات تیز کردن یا تعویض تیغه ها تأثیر می گذارد که مستقیماً به خط نهایی شما ضربه می زند. بیایید سریع ریاضی انجام دهیم. اگر یک تیغه مقرون به صرفه 50 دلار قیمت داشته باشد و 2 هفته دوام بیاورد، 100 دلار در ماه است. یک تیغه با کربن بالا با کیفیت 150 دلار است اما 3 ماه - 50 دلار در ماه دوام می آورد. کاربید تنگستن 500 دلار است اما 12 ماه - حدود 42 دلار در ماه - دوام می آورد. بله، هزینه اولیه بالاتر است، اما شما در هزینه تعویض، خرابی و هدر رفتن مواد ناشی از برش های بد صرفه جویی می کنید. من همیشه به مشتریان می گویم: "شما لاستیک های ارزان قیمت را روی نیمکت قرار نمی دهید، درست است؟ اینجا هم همین منطق."
حال، بیایید این را به انواع ماشین های خاص گره بزنیم، زیرا یک اندازه برای همه نیست. برای ماقیچی فولادی هیدرولیک کروکودیل(که برای فرآوری ضایعات ساخته شده‌اند، نه فاب دقیق)، تیغه‌های آلیاژ کروم وانادیوم را توصیه می‌کنیم. آنها ضربه ثابت پیچاندن و برش ضایعات را بهتر از کربن بالا کنترل می کنند. در مورد ما هم همینطورقیچی برش ضایعات تمساح- حیاط‌های قراضه به تیغه‌هایی نیاز دارند که بتوانند ضربه را تحمل کنند، نه اینکه لبه‌های تیز را نگه دارند. برای گیوتین‌های تمام اتوماتیکی که برش‌های دقیق انجام می‌دهند، تیغه‌های با کربن بالا یا روکش شده (مانند نیترید تیتانیوم، که لایه‌ای صاف برای کاهش اصطکاک اضافه می‌کند) راه خوبی هستند—آنها برشی تمیز و بدون سوراخ را ارائه می‌کنند که فروشگاه‌های فابریک برای جلوگیری از تکمیل اضافی به آن نیاز دارند.
صبر کنید، در مورد پوشش های تیغه چطور؟ حتی اگر مواد پایه مناسب را انتخاب کنید، یک پوشش می تواند تفاوت زیادی ایجاد کند. به عنوان مثال، پوشش نیترید تیتانیوم (TiN) اصطکاک بین تیغه و فلز در حال برش را کاهش می دهد، بنابراین برش صاف تر است و تیغه آنقدر گرم نمی شود. گرما دشمن مواد تیغه است - اگر خیلی داغ شود، فلز نرم می شود و زودتر کدر می شود. ما اغلب برای مشتریانی که آلومینیوم را برش می دهند، پوشش TiN را به تیغه های پر کربن خود اضافه می کنیم، که تمایل دارد به لبه های داغ بچسبد. یک مشتری داشتم که میله اتوبوس آلومینیومی را برای تابلوهای برق برش می‌داد – بدون پوشش، و تیغه پس از 50 برش با بقایای آلومینیوم غرق شد. با پوشش، قبل از تمیز کردن آن، 500 برش زد. تعویض بازی برای خط تولید او.
بیایید این را با چند نکته مهم که از بیش از 10 سال در این تجارت آموخته ام جمع بندی کنیم. اول: مواد تیغه یک فکر بعدی نیست. این هسته عملکرد دستگاه برش شما است. دوم: تیغه را با کار مطابقت دهید. برش دقیق فلز نازک؟ کربن بالا با پوشش. برش ضایعات ضخیم؟ کروم وانادیوم سخت. برش فلز فوق العاده ضخیم و ساینده؟ کاربید تنگستن سوم: کمی بیشتر برای تیغه‌های باکیفیت خرج کنید و در زمان خرابی، هزینه‌های تعویض و هدر رفتن مواد، یک تن صرفه‌جویی خواهید کرد.
اگر از تیغه‌هایی که خیلی سریع کدر می‌شوند، برش‌های نامرتب ایجاد می‌کنند یا باعث می‌شوند دستگاه برش هیدرولیک شما سخت‌تر از آنچه نیاز است کار کند خسته شده‌اید، ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم. ما فقط ماشین‌ها را نمی‌فروشیم - به شما کمک می‌کنیم مواد تیغه‌ای مناسب را برای نیازهای خاص خود انتخاب کنید، چه در حال راه‌اندازی یک فروشگاه کوچک فابریک یا یک ضایعات بزرگ باشید. یک خط برای گفتگو در مورد چالش های برش خود با ما رها کنید، و ما شما را با راه اندازی مناسب وصل خواهیم کرد.
مراجع:
- ASM International. (2020). فولادهای ابزار: خواص، پردازش و کاربردها. Materials Park، OH: ASM International.
- دیویس، جی آر (2011). آلیاژسازی: درک اصول اولیه. Materials Park، OH: ASM International.
- پژوهشکده برش فلزات. (2022). تاثیر مواد تیغه بر عملکرد برش فلزات آهنی و غیرآهنی. مجله تولید صنعتی، 45 (3)، 112-127.
- اسمیت، CS (2019). نگهداری و بهینه سازی برش هیدرولیک برای طول عمر. مجموعه مقالات کنفرانس بین المللی فناوری ساخت فلزات، 78-85.
