Zerspanungsarten: ein Überblick über moderne Technologien und Geräte

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Eine der häufigsten Metallbearbeitungsoperationen ist das Schneiden. Es ist ein technologischer Prozess, bei dem ein Blech oder Barren in Teile des gewünschten Formats geteilt wird. Moderne Arten der Metallzerspanung ermöglichen es, diesen Vorgang mit hoher Genauigkeit und minimalem Ausschuss durchzuführen.

Manuelle mechanische Schneidemethoden

Der zugänglichste und gebräuchlichste Ansatz zum Schneiden von Metallrohlingen ist immer noch die Verwendung von Handwerkzeugen. Sowohl im häuslichen Bereich als auch im Bauwesen werden verschiedene Arten von Schnitzern, Guillotinen und manchmal Schleifmaschinen verwendet. Scheibenschneider am Rahmen kommen effektiv mit Metallstreifen und Rohren sowie mit Armaturen zurecht. Es reicht aus, die Schneidplattform fest auf der Bodenfläche zu befestigen und den Griff zum Ausführen der Arbeit zu verwenden. Speziell für die Bearbeitung von Blechen kommt eine Maschinen-Guillotine zum Einsatz. Sein Funktionsprinzip ähnelt im Allgemeinen dem Schneidegerät - der Meister muss ähnliche Manipulationen durchführen, aber die Mechanik des Aufpralls auf das Werkstück selbstunterscheidet sich durch das Design des Schneidteils.

Manuelle Arten der mechanischen Metallzerspanung unter Verwendung von elektrischer Füllung werden aufgrund des geringen Sicherheitsniveaus selten verwendet. Zu diesen Methoden gehören der bereits erwähnte Winkelschleifer (Winkelschleifer) und eine Kreissäge, für die spezielle Scheiben erforderlich sind. Beide Möglichkeiten können unter Beachtung der Sicherheitsvorschriften bei Querschnitten, bei der Bearbeitung von Rohren, Winkeln und U-Stäben angewendet werden. Aber in beiden Fällen eine hohe Qualität zu erreichen, wird nicht funktionieren.

Industrielles mechanisches Schneiden

Auf der Ebene der professionellen Inline-Verarbeitung innerhalb der Produktion kommen natürlich keine manuellen Schneideverfahren zum Einsatz. Heutzutage verwenden metallverarbeitende Unternehmen häufig Bandsägeanlagen, die aus einem Körper mit einem tragenden Teil, einem Hochleistungselektromotor mit einer Leistung von 1 bis 1,5 kW und einer Bandsäge bestehen, die auf Riemenscheiben montiert ist. Die durchschnittliche Schnittgeschwindigkeit auf einer solchen Maschine erreicht 100 mm / min bei gleichzeitiger Beibeh altung einer hohen Kantenbearbeitungsgenauigkeit. Darüber hinaus beinh alten die neuesten mechanischen Arten der Metallzerspanung aktiv elektronische Mittel zur Automatisierung und Programmierung von Vorgängen. Dies ermöglicht eine detailliertere Einstellung der Arbeitsparameter, ermöglicht die Simulation von Schnittparametern, die Bearbeitung gleicher Kanten und die Bildung eines Figurschnitts nach Computergrafikvorlagen.

Industrielles Schlagschneiden von Metall

Die Methode wird durch eine Guillotine-artige Ausrüstung implementiert, aber nicht in dem obigen HandbuchVersion, jedoch mit elektromechanischen, hydraulischen und pneumatischen Antriebssystemen. Der Bediener muss lediglich das Werkstück (meist Blech) auf die Tischplatte legen und mit klemmenden Führungselementen fixieren. Als nächstes drückt der Arbeiter den Knopf über die Fernbedienung oder das Bedienfeld, woraufhin ein spezielles Messer auf das technologische Loch trifft und das verlegte Teil durchschneidet. Das Prinzip der Kraftwirkung wird durch den verwendeten Antrieb bestimmt. Die Guillotine-Art des Metallschneidens mit Hydraulik beispielsweise gilt als die leistungsstärkste, mit der Sie 6-mm-Bleche präzise bewältigen können. Bei elektromechanischen Modellen liegt der Schwerpunkt auf der Umsetzung einer automatischen Werkstückzuführung, was sich positiv auf die Produktivität auswirkt.

Plasmaschneidtechnik

Diese Gruppe von Metallbearbeitungsverfahren beinh altet die Verwendung eines Hochtemperatur-Plasmastrahls, der durch Gasgemische gebildet wird. Die Technologie wird seit mehreren Jahrzehnten eingesetzt, aber erst in den letzten Jahren konnte eine spürbare Optimierung der Prozessorganisation erreicht werden, die den Ausführenden den Einsatz von Gasflaschen und Großgeräten erspart.

Moderne Arten des Plasma-Metallschneidens beinh alten den Einsatz kompakter und ergonomischer Plasmaschneider, die einen Hochtemperatur-Lichtbogen erzeugen. Unter Einwirkung ionisierter Gasströme entsteht eine Metallschmelze. Das Verfahren ist ziemlich effektiv, erfordert jedoch eine hohe Leistung, um Temperaturen in der Größenordnung von 20.000–25.000 ° C aufrechtzuerh alten. Unter diesen Bedingungen kann man rechnenfür folgende Schnittstärken:

• Legierte und Kohlenstoffstahllegierungen - bis zu 50 mm.
• Kupfer - bis 80 mm.
• Gusseisen - bis 90 mm.
• Aluminium - bis 120 mm.

Wie Experten sagen, rechtfertigen sich Plasmaschneider mit der hochpräzisen Bearbeitung von bis zu 100 mm dicken Werkstücken. Dickere Produkte lassen sich besser auf andere Weise schneiden, was weiter unten besprochen wird.

Laserschneidtechnologie

Eines der hochpräzisen Schneidverfahren, das auch eine Gravur ermöglicht. Bisher werden folgende Lasertypen zum Metallschneiden verwendet:

• Universal. Kann andere Materialien als Metall, Kunststoff, Holz und Verbundwerkstoffe schneiden.
• Faser. Der Laser wird durch eine Glasfaserfüllung erzeugt, die eine hohe Schnittgeschwindigkeit bei minimalem Materialverlust bietet. Die Schnittlinienbreite kann übrigens bis zu 0,1 mm betragen.
• CNC-Modelle. Die regulatorische Grundlage basiert auf numerischer Kontrolle.
• Industrielle Modelle. Sie konzentrieren sich nicht so sehr auf die Schnittqualität, sondern auf Leistung und Produktivität. Solche Geräte können bis zu 10 Tonnen Rohlinge pro Tag verarbeiten.

Einer der wenigen Nachteile aller Arten von Laserschneidern ist die Einschränkung der Verwendung in Bezug auf bestimmte Arten von Metallen. Dies gilt hauptsächlich für Titan und Aluminium, aber einige der höheren Legierungen können je nach Leistung ausgeschlossen werden.

Thermisches Metallschneiden

Eine ziemlich umfangreiche Gruppe von Methoden, die in der Industrie, auf dem Bau und im Haush alt weit verbreitet sind. Die effektivsten Arten des thermischen Schneidens von Metall basieren auf einer Kombination der Prinzipien der Laser- und Plasmabearbeitung. Der Schwerpunkt liegt auf einer ausgewogenen Kombination aus thermischer Leistung und optischer Genauigkeit. Die Technologie wird durch thermische Schneidmaschinen umgesetzt, die je nach Funktionalität auch Schneid- und Gravuroperationen, Anfasungen und Endenbearbeitungen durchführen können.

Autogenzerspanung

Das Verfahren basiert auf der Hochtemperaturwirkung im Wesentlichen eines Schweißlichtbogens, der bei der Verbrennung eines Sauerstoff-Gas-Gemisches entsteht. Im Gegensatz zu herkömmlichen Gas-, Wärme- und Plasmabearbeitungsverfahren erfordert dieses Verfahren ein Vorheizen des Teils, und erst dann tritt der Autogenstrahl in das Geschäft ein und bildet eine genaue Schnittlinie auf der Zieloberfläche. Die Qualität der Arbeit hängt maßgeblich davon ab, welches Werkzeug verwendet wird. Im Moment gibt es mehrere Anzeichen für die Trennung von Brennern zum Sauerstoffschneiden von Metall nach Typ:

• Ziel - für manuelles oder automatisches Schneiden.
• Kraftstoffart - Acetylen, Ersatzgase oder Flüssigbrennstoffe.
• Schnitttyp - Trennung, Oberfläche, Flussmittel.
• Das Wirkprinzip - Nicht-Injektor oder Injektor.
• Sauerstoffdruck ist hochoder niedrig.
• Mundstücktyp - Mehrfachdüse oder geschlitzt.

Wasserstrahlschneiden

Eine sehr technologische und produktive Methode zur Bearbeitung verschiedener Materialien, dank derer Metallrohlinge mit einer Dicke von etwa 300 mm geschnitten werden können. Das Haupteinflussmittel ist in diesem Fall ein unter hohem Druck zugeführter Wasserstrahl in Höhe von 6000 bar. Für seine Versorgung werden Diamant-, Rubin- und Saphirdüsen mit einem Austrittsdurchmesser von bis zu 0,1 mm verwendet. Fast alle Arten des Metallschneidens auf diese Weise beinh alten die Beimischung von Sandschleifpartikeln (normalerweise Granatsand). Es gibt auch Techniken mit feinem Metallsand, der wiederverwendet werden kann. Was die Produktivität betrifft, ermöglichen Wasserstrahlmaschinen nach durchschnittlichen Schätzungen das Schneiden von Metall mit einer Dicke von 100 mm mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 mm / min.

Schlussfolgerung

Das Schneiden von Metall mit bestimmten Parametern kann sowohl von Bau- oder Fertigungsunternehmen als auch von einem gewöhnlichen privaten Händler verlangt werden. Es ist auch möglich, solche Probleme auf verschiedene Arten zu lösen, aber es ist bei weitem nicht immer möglich, spezielle Geräte zu verwenden. Daher gibt es eine separate Art von Aktivität - Metallschneiden mit der Möglichkeit einer zusätzlichen Verarbeitung. Die Preise für solche Dienstleistungen betragen durchschnittlich 500-700 Rubel/m bei einer Werkstückdicke von 70 bis 100 mm. Sie können es alleine schaffen, wenn wir über kleine Mengen sprechen und es gibtSchleifmaschine oder mechanische Schneidemaschine. Zumindest sind solche Geräte für den gleichen Heimmeister durchaus erschwinglich.