برش مکانیکی به مجموعه ای از فرایندهای برشکاری گفته میشود که به وسیله اعمال نیروی فیزیکی و سایش عمل برش را انجام میدهند. در این فرایندها از حرارت استفاده نشده یا در موارد بسیار خاصی به منظور سهولت فرایند برش مکانیکی استفاده میشود. به این فرایندها به دلیل دمای پایین فرایند، برش سرد نیز میگویند. فرایندهای برش سرد ، پرکاربردترین و در اغلب موارد، کم هزینه ترین فرایندهای برش هستند. فرایندهای برش سرد به صورت دستی یا توسط دستگاه های خاصی از قبیل دستگاه برش گیوتین ، دستگاه CNC یا دستگاه برش واترجت انجام میشوند. بسیاری از فرایندهای ذکر شده در بخش های دیگر، برای مثال پانچ ورق یا برخی فرایندهای تراشکاری ، میتوانند ذیل فرایندهای برش سرد نیز طبقه بندی شوند.
فرایندهای معمول برش مکانیکی در مقایسه با فرایندهای برش حرارتی از قبیل برش لیزر ، پرداخت سطح نهایی ناصاف تری دارند. در فرایندهای برش حرارتی ، با تنظیم مناسب پارامترهای فرایند برشکاری ، میتوان به برشی بسیار ایده آل دست یافت. فرایندهای برش حرارتی مزیت بسیار بزرگ غیرتماسی بودن را دارند. به دلیل تماس ابزار برش با قطعه کار حین انجام فرایند برش سرد ، احتمال آلودگی سطح قطعه کار و تخریب و استهلاک دستگاه و ماده اولیه، وجود دارد.
برش با اره
اعوجاج در فرایندهای برش مکانیکی مشکل بسیار بزرگی است که در برخی فرایند های برش حرارتی تا حد زیادی حل شده است. در نهایت، سرعت فرایندهای برش حرارتی بسیار بیشتر از فرایندهای برش مکانیکی است. در نتیجه، فرایندهای برش حرارتی برای تولیدات با حجم زیاد مناسبتر هستند. برای مصارف کارگاهی کم هزینه ، ورق ها اغلب با برش مکانیکی برش زده میشوند. در انتخاب بین این دو دسته فرایند باید به این نکته نیز توجه کرد که در بسیاری از موارد، از هر دو این روش ها در کنار هم استفاده میشود. این نکته که مصرف بالای انرژی و هزینه زیاد، نقطه ضعف بزرگتری برای صنعت است یا احتمال اعوجاج و خرابی قطعه، باید مورد توجه قرار گیرد.
برش فلز با اره ساده ترین و رایج ترین فرایند برش مکانیکی است. در این فرایند برش سرد ، از یک ابزار با تیغه معمولا دندانه دار، برای برش فلز به شکل ها و ابعاد مختلف استفاده میشود. ابزار مورد استفاده میتواند به شکل دایره ای باشد که با توجه به شکل ابزار، به آن اره مدور یا اره فارسی بر گفته میشود. ابزار برش میتواند به شکل تیغه نواری طولانی باشد که در اره لنگ یا اره نواری به کار برده میشود. اره مویی نیز نوع دیگری از ابزار برش است که در آن، تیغه ها روی یک ابزار نازک تعبیه شده اند.
تیغه های یاد شده معمولا از جنس فولاد سخت کاری شده تندبر ساخته میشوند که در برخی موارد با فولادهای فنری جوش میخورند و بای متال را تشکیل میدهد. در کاربردهای خاص تر، استفاده از کاربیدهای سمانته، از قبیل کاربید تنگستن و کاربید تیتانیوم نیز مرسوم است. این کاربید ها معمولا به قطعه فولادی الصاق شده و توان برش اره را بسیار بیشتر میکنند.
به دلیل گوناگونی اره های قابل استفاده برای فرایند برش با اره ، این فرایندهای برش سرد ، انعطاف پذیری زیادی برای به کارگیری در صنایع گوناگون دارند. برخی اره ها سرعت برش بسیار زیادی داشته و دقت ابعادی بسیار خوبی ارائه می کنند. دقت ابعادی بالا موجب کاهش هدر رفت ماده اولیه نسبت به ابزار دیگر برش از قبیل برش گیوتین میشود. به طور کلی، میتوان گفت که هزینه پایین این ابزار، مشکلات و ضعف های احتمالی استفاده از آن ها را تا حد زیادی جبران میکند.
برش گیوتین فرایند پرکاربرد دیگری از دسته فرایندهای برش مکانیکی است. دستگاه گیوتین عمل برش سرد را به وسیله اعمال نیروی عمودی از سوی تیغه روی ورق انجام میدهد. ورق به وسیله نیروی برشی ناشی از تیغه، بریده شده و به دو قسمت تقسیم میشود. برش گیوتین برای کاربردهایی که پیچیدگی و دقت ابعادی بالایی ندارند، مناسب بوده و فرایندی بسیار سریع است. معمولا فولادهای استحکام بالا با برش گیوتین بریده میشوند.
برش با گیوتین
میزان لقی در نظر گرفته شده، زاویه دقیق برش و جنس تیغه گیوتین تاثیر زیادی روی کیفیت برش دارند. میزان لقی معمولا 5 تا 10 درصد ضخامت ورق تعیین میشود. لقی پایین تر از معمول موجب افزایش اصطکاک بین تیغه و دستگاه می شود. در اثر زیاد شدن نیرو لبه های تیغه دچار شکست شده و کاربرد خود را از دست میدهند. لقی بیش از حد نیز احتمال ایجاد پلیسه در لبه های قطعه و ناصافی برش را زیاد می کند. در ضمن، این مسئله موجب اعوجاج لبه ورق یا گیر کردن بخشی از ورق بین تیغه ها نیز می شود.
میزان لقی به جنس ماده در حال برش نیز بستگی دارد. حین برش فولادهای استحکام بالا میزان لقی باید بیشتر شود. در مواردی که قطعه کار چقرمگی بالایی دارد، باید لقی کمتر شود تا پلیسه ناشی از برش سرد ورق، موجب گیر کردن تیغه در قالب دستگاه نشود.
برش سنگ با واترجت
برش واترجت ، مدرن ترین فرایند برش مکانیکی است و از لحاظ مکانیسم برش و ابزار مورد استفاده، تفاوت قابل توجهی با سایر ابزار برش دارد. در این فرایند، جریان پرفشار آب به همراه مواد ساینده روی قطعه اعمال نیرو میکند و موجب سایش مکانیکی قطعه کار میشود. برش واترجت نیز همانند روش های برش حرارتی مثل برش لیزر و برش پلاسما فرایندی غیر تماسی است. بنابراین برش واترجت مشکلات ناشی از تماس ابزار با قطعه کار را ندارد.
برش با واترجت
هزینه این فرایند نیز بسیار بیشتر از سایر روش های برش مکانیکی و در حد روش های مدرن برش حرارتی است. با وجود هزینه زیاد، برش واترجت به دلیل دقت ابعادی بسیار بالا، عدم ایجاد اعوجاج و سرعت برش زیاد محبوبیت بسیاری کسب کرده است. برش واترجت ، در واقع محدودیت خاصی در ماده قطعه کار ندارد. میتوان طیف گسترده ای از مواد اولیه، شامل انواع فلز، سنگ، سرامیک و حتی مواد غذایی را نیز به این روش، برشکاری کرد.
دستگاه برشکاری CNC هر چند میتواند سیستمی بسیار منعطف باشد که هر نوع ابزار برش اعم از ابزار برش حرارتی و مکانیکی را در خود جای دهد. اما برشکاری CNC در اغلب موارد، به سیستم های ماشینکاری و برشکاری تماسی مکانیکی اطلاق میشود. این سیستم ها با کنترل دقیق توسط ماشین و استفاده از فایل های CAD برنامه ریزی شده عمل برشکاری یا ماشینکاری قطعه را انجام می دهند. سرعت بالا، کارایی زیاد، هدر رفت کم، به کارگیری آسان و عدم نیاز به نیروی کار متخصص، موجب افزایش محبوبیت دستگاه های برشکاری CNC در انواع کاربردهای مختلف شده است.
فرمت یک راه حل نوین جهت رفع نیازهای صنعتی است. هدف فرمت ایجاد بستری برای معرفی، بررسی و مقایسه ی خدمات صنعتی ارائه شده توسط ارائه دهندگان مختلف و انتخاب بهترین راه حل جهت رفع مشکلات و پاسخگویی به نیازهای صنایع مختلف است.
آدرس: تهران، خیابان آزادی، دانشگاه صنعتی شریف
ایمیل: info@formmat.ir
