به هر مغازه تولیدی یا کارخانه فلزکاری بروید و بیش از یک نوع ماشین اره فلزی را روی زمین پیدا خواهید کرد - و دلیل خوبی هم دارد. برش اکستروژن های آلومینیومی به روشی کاملاً متفاوت از جدا کردن لوله های فولادی با دیواره ضخیم یا برش از طریق میله های سخت شده نیاز دارد. سرعت تیغه، هندسه دندان، نیاز به مایع خنککننده، سرعت تغذیه و روش بستن همگی بسته به مواد و کیفیت برش مورد نیاز شما به طور چشمگیری تغییر میکنند. انتخاب دستگاه اره برش فلز نامناسب فقط برش بدی ایجاد نمی کند - می تواند تیغه های گران قیمت را در چند دقیقه خراب کند، قطعه کار شما را بیش از حد گرم کند و در برخی موارد شرایط واقعاً خطرناکی را ایجاد کند.
این راهنما تفاوتهای واقعی بین دستههای اصلی ماشینهای اره فلزی را بررسی میکند، ویژگیهایی را که واقعاً هنگام مقایسه مدلها اهمیت دارند، پوشش میدهد، و اطلاعات عملی مورد نیاز برای تطبیق یک دستگاه با کار برش فلز خاص شما را در اختیار شما قرار میدهد - چه در حال اجرای یک خط تولید با حجم بالا، یک کارگاه یا یک راهاندازی جدی فلزکاری خانگی باشید.
هر دسته از دستگاه اره فلزی حول مجموعه خاصی از تقاضاهای برش مهندسی شده بود. درک آنچه آنها را متمایز می کند - نه فقط شکل تیغه، بلکه مکانیک، محدوده سرعت، و سازگاری مواد - به شما کمک می کند از عدم تطابق گران قیمت جلوگیری کنید.
دستگاه اره سرد از تیغهای دایرهای استفاده میکند که در دورهای بسیار کم (معمولاً بین 25 تا 100 دور در دقیقه بسته به ماده) میچرخد و به سرعت کم همراه با سیستم خنککننده سیل یا مه متکی است تا تیغه و قطعه کار را در طول برش خنک نگه دارد. نام "اره سرد" به این مدیریت گرما اشاره دارد: تراشه ها گرما را از برش دور می کنند تا تیغه آن را جذب کند، به این معنی که خود سطح برش نزدیک به دمای محیط می ماند. این یک برش بدون سوراخ و مربعی با سطحی ایجاد می کند که اغلب نیازی به جدا کردن ثانویه ندارد. دستگاه های اره سرد برای برش لوله های فولادی، میله های جامد، پروفیل های سازه ای و هر برنامه ای که کیفیت برش و دقت ابعاد مهم است، انتخاب ارجح است. تیغهها - معمولاً با نوک فولادی با سرعت بالا یا کاربید تنگستن - به جای تعویض، دوباره تیز میشوند، که بهطور قابل توجهی هزینههای عملیاتی طولانیمدت را با وجود هزینه اولیه بالاتر دستگاه کاهش میدهد.
یک اره نواری افقی برای فلز از یک تیغه حلقه پیوسته استفاده می کند که از طریق یک مسیر برش ثابت حرکت می کند در حالی که قطعه کار روی یک گیره زیر گیره قرار می گیرد. سر اره تحت گرانش یا فشار هیدرولیک با برش تیغه از سطح مقطع پایین می آید. از آنجایی که تیغه نازک است - معمولاً بین 0.025 تا 0.063 اینچ - لبه (مواد برداشته شده در هر برش) باریک است که باعث کاهش ضایعات می شود و به ویژه هنگام برش مواد گران قیمت مانند تیتانیوم، فولاد ضد زنگ یا فولاد ابزار بسیار مهم است. دستگاه های اره نواری افقی در انواع دستی، نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک موجود می باشند. مدلهای خودکار را میتوان طوری برنامهریزی کرد که تعداد مجموعهای از قطعات را به طول ثابت برش دهند، و بدون دخالت اپراتور، استوک میلهها را از طریق گیره بین هر برش تغذیه کنند - آنها را در محیطهای تولیدی که صدها قطعه باید به طور مکرر به همان ابعاد برش داده شوند، تبدیل به یکی از اصلیترین قطعات میشود.
دستگاه اره فلزی شناخته شده ترین و رایج ترین نوع دستگاه اره برش فلز است که مورد سوء استفاده قرار می گیرد. این دیسک از یک دیسک ساینده نازک - معمولاً اکسید آلومینیوم متصل به رزین - استفاده می کند که با سرعت بالا (حدود 3800 تا 4400 دور در دقیقه) می چرخد تا فلز را به جای بریدن با دندانه تراش دهد. این باعث ایجاد گرمای بسیار زیاد، اسپری قابل توجهی از جرقه ها و ناحیه برش می شود که می تواند به چند صد درجه فارنهایت برسد. نتیجه برشی است که تقریباً همیشه نیاز به خراش دادن دارد و اغلب تغییر رنگ حرارتی را نشان می دهد. ارههای خردکن ساینده ارزان، سریع و قادر به برش تقریباً هر فلز آهنی هستند، که همهجای آنها را در محلهای کار و در مغازههای تولید سبک توضیح میدهد. با این حال، آنها برای برش آلومینیوم یا سایر فلزات غیر آهنی با چرخ ساینده استاندارد مناسب نیستند، زیرا مواد نرم به سرعت دیسک را بارگیری می کنند، و برای کاربردهایی که نیاز به برش تمیز و دقیق دارند، مناسب نیستند.
معمولاً با ارههای سرد اشتباه گرفته میشود، ماشینهای اره فلزی دایرهای که از تیغههای کاربید تنگستن (TCT) استفاده میکنند در میانه 1200 تا 3600 دور در دقیقه کار میکنند - سریعتر از یک اره سرد واقعی اما بسیار کندتر از یک دیسک ساینده. این ماشین ها به ویژه برای برش پروفیل های آلومینیوم، برنج، مس و فولاد نازک مناسب هستند. هندسه دندان در تیغه های اره فلزی TCT مخصوص مواد است: آلومینیوم برای پاک کردن تراشه های چسبنده و صمغی نیاز به زاویه چنگک مثبت بالا و گلوله های وسیع تری دارد. فولاد برای جلوگیری از شکستن دندان نیاز به زاویه چنگک منفی و گام ریزتر دارد. یک دستگاه اره فلزی دایره ای با کیفیت در این دسته برش هایی را ایجاد می کند که به طور قابل توجهی تمیزتر از اره های ساینده با گرمای بسیار کمتر هستند، اگرچه هنوز از یک سیال برش یا سیستم مه در هنگام کار با مواد آهنی برای مدت طولانی بهره می برند.
در جایی که اره های نواری افقی برای جداسازی قطعات به طول ساخته می شوند، دستگاه های اره نواری عمودی برای برش کانتور و کارهای پروفیل پیچیده در فلز طراحی شده اند. تیغه به صورت عمودی در یک موقعیت ثابت اجرا می شود در حالی که اپراتور به صورت دستی قطعه کار را در امتداد یک خط مشخص شده تغذیه می کند، مشابه نحوه استفاده یک کارگر چوب از اره اسکرول. ارههای نواری عمودی فلزی در اتاقهای ابزار، قالبها و محیطهای ساخت نمونههای اولیه یافت میشوند که در آن اشکال، شعاعها و منحنیهای نامنظم باید از مواد صفحه یا بلوک بریده شوند. آنها به مهارت قابل توجه اپراتور برای تولید نتایج دقیق نیاز دارند، اما انعطاف پذیری را ارائه می دهند که هیچ نوع ماشین اره فلزی دیگری نمی تواند برای اشکال پیچیده مطابقت داشته باشد.
سازگاری مواد احتمالاً مهم ترین عامل در هنگام انتخاب دستگاه اره برش فلز است، اما اغلب به عنوان یک فکر بعدی در نظر گرفته می شود. جدول زیر نحوه عملکرد انواع ماشین های اصلی در فلزات معمولی را خلاصه می کند:
| نوع فلزی | اره سرد | اره نواری افقی | اره خرد کن ساینده | اره مدور TCT |
| فولاد ملایم (میله، لوله) | عالی | عالی | خوب (برش ناهموار) | خوب |
| فولاد ضد زنگ | عالی | خوب (bi-metal blade) | قابل قبول | منصفانه |
| آلومینیوم (اکستروژن، صفحه) | خوب | خوب | توصیه نمی شود | عالی |
| مس / برنج | خوب | خوب | توصیه نمی شود | عالی |
| فولاد ابزار / سهام سخت شده | عالی (carbide blade) | خوب (carbide band) | قابل قبول | منصفانه |
| فولاد سازه ای (I-beam، زاویه) | خوب | عالی | خوب | منصفانه |
یک الگوی شایان ذکر: اره های خرد کننده ساینده هرگز نباید روی آلومینیوم، مس یا برنج استفاده شوند. تراشههای غیرآهنی تقریباً بلافاصله دیسک ساینده را بار میکنند و باعث داغ شدن بیش از حد دیسک و شکستن احتمالی آن میشوند که یک خطر ایمنی جدی است. این مواد به تیغه دندانه دار نیاز دارند، چه روی اره نواری، چه اره سرد یا دستگاه اره مدور TCT.
ورق های مشخصات برای ماشین های اره فلزی می توانند متراکم و گاهی گمراه کننده باشند. در اینجا ارقامی هستند که به طور واقعی عملکرد دنیای واقعی را پیشبینی میکنند و بسته به مقیاس برنامه چه محدودههایی را باید جستجو کرد:
تیغه به طور موثر رابط برش بین دستگاه و فلز است و انتخاب تیغه نامناسب برای اندازه متریال یا مقطع یکی از رایج ترین و پرهزینه ترین اشتباهات در کارگاه های فلزکاری در هر اندازه است. دستگاه فقط می تواند به همان خوبی عمل کند که تیغه اجازه می دهد.
درجه دندان در هر اینچ (TPI) تیغه باید با سطح مقطع ماده برش داده شود. قانون کلی این است که شما می خواهید حداقل سه دندان در هر لحظه در طول برش با قطعه کار تماس داشته باشد. لوله یا ورق فلزی با دیواره نازک به TPI بالا - معمولاً 14 تا 24 TPI - برای جلوگیری از "قلاب شدن" تیغه روی دیواره نازک و کندن دندان ها نیاز دارد. استوک میله جامد یا مقاطع بزرگ به TPI کمتری نیاز دارد - معمولاً 2 تا 6 TPI - تا گلولههای به اندازه کافی بزرگ برای پاک کردن تراشههای سنگین و پیوسته بدون بسته شدن و توقف تیغهها فراهم شود.
تیغه های فولادی پرسرعت (HSS) برای اره نواری مقرون به صرفه ترین گزینه هستند و به اندازه کافی روی فولاد ملایم و آلومینیوم کار می کنند. تیغه های دو فلزی - با پرتوهای الکترونی دندانه HSS که به پشتی فولاد آلیاژی منعطف جوش داده شده اند - دوام قابل توجهی بهتری را ارائه می دهند و انتخاب استاندارد برای تولید پروفیل های فولادی، ضد زنگ و ساختاری هستند. تیغههای اره نواری با نوک کاربید نشاندهنده سطح برتری هستند که برای سختترین مواد، آلیاژهای ساینده و کاربردهای برش طراحی شدهاند که عمر تیغه عامل اصلی هزینه است. برای ارههای سرد، انتخاب بین HSS و تیغههای دایرهای با نوک کاربید به طور مشابه است، و کاربید برای هر کار حجمی تولید بر روی مواد آهنی ترجیح داده میشود.
تیغه های اره فلزی جدید - به ویژه تیغه های اره نواری - نیاز به یک دوره شکست مناسب دارند که بسیاری از اپراتورها از آن صرف نظر می کنند و منجر به شکست زودرس دندان می شود. فرآیند شکستن شامل اجرای چند برش اول با تقریباً 50 درصد نرخ تغذیه طبیعی و سرعت تیغه است. این اجازه می دهد تا سوراخ های میکروسکوپی روی لبه های برش تازه به جای اینکه تحت بار کامل برش جدا شوند، به تدریج فرسوده شوند. تیغهای که بهدرستی شکسته شده باشد، دوام بیشتری از تیغهای دارد که در بیشتر موارد بین دو تا سه برابر نبوده است – زمانی که تیغههای اره نواری کاربید میتوانند هر کدام ۸۰ تا ۲۰۰ دلار قیمت داشته باشند، صرفهجویی قابل توجهی خواهد داشت.
تصمیم بین یک دستگاه اره فلزی قابل حمل و یک مدل کف کامل ثابت کمتر به بودجه و بیشتر مربوط به ماهیت کار است. هر کدام دارای نقاط قوت واقعی هستند که دیگری نمی تواند آنها را تکرار کند.
ارههای برش فلزی قابل حمل - از جمله ارههای متقابل دستی با تیغههای فلزی، ارههای فلزی دایرهای شارژی، و ارههای نواری قابل حمل - برای نصب سازههای فولادی، کارهای تعمیر و نگهداری، برش خط لوله و هر برنامهای که فلز را نمیتوان به یک ماشین ثابت آورد، ضروری است. ارههای فلزی قابل حمل بیسیم مدرن به سطحی از عملکرد رسیدهاند که یک دهه پیش غیرقابل قبول به نظر میرسید، با موتورهای بدون جاروبکی که قدرت برش پایداری را ارائه میکنند که به طور معناداری با مدلهای سیمدار برای مقاطع سبک تا متوسط رقابت میکند. مبادله در دقت برش است: حتی بهترین ماشین اره قابل حمل برای ایجاد برشی مربع و تمیز نیاز به تکنیک دقیق دارد و هیچ کدام نمی تواند با یک اره سرد ثابت تنظیم شده مناسب برای دقت ابعادی برابری کند.
اره های فلزی صنعتی ثابت دقت، تکرارپذیری و ظرفیتی را ارائه می دهند که ابزارهای قابل حمل نمی توانند به آن نزدیک شوند. یک دستگاه اره سرد ثابت که در یک میتر 45 درجه قفل شده باشد، آن زاویه دقیق را در هر برش در طول کل دوره تولید بازتولید می کند. گیره ثابت، قاب سفت و سخت و تغذیه موتوری متغیرهای اپراتور را که بر نتایج اره قابل حمل تأثیر میگذارند حذف میکنند. برای کارهای فروشگاهی و تولیدی که در آن قطعات باید از نظر کمیت به ابعاد ثابت و دقیق بریده شوند، دستگاه اره برش فولادی ثابت بدون در نظر گرفتن هزینه و فضای بیشتر، ابزار مناسبی است.
اره فلزی خطراتی را ایجاد می کند که از نجاری یا سایر عملیات کارگاهی متمایز است. برآمدگی تراشه و جرقه، شکستگی تیغه، و بیرون ریختن قطعه کار مکانیسمهای آسیب اولیه هستند و اقدامات احتیاطی برای هر کدام به نوع دستگاه خاص است.
ماشینهای اره فلزی در برخی از سختترین شرایط در میان تجهیزات کارگاهی کار میکنند - لرزش، گرما، تراشههای فلزی و مایعات برش، همگی بر قطعات مکانیکی تأثیر میگذارند. یک روال تعمیر و نگهداری ثابت چیزی است که ماشینهایی را که به مدت پانزده سال به طور دقیق کار میکنند از ماشینهایی که در عرض هجده ماه از میدان خارج میشوند جدا میکند.
پاکسازی تراشه متداول ترین و نادیده گرفته ترین کار تعمیر و نگهداری است. تراشههای فلزی در مکانیسمهای گیره، راهنماهای تیغه، کانالهای خنککننده و محفظههای چرخ دنده با سرعت شگفتانگیزی بسته میشوند و تراشههای فشرده مانند یک ساینده عمل میکنند که سایش را در هر سطحی که با آن تماس میگیرند تسریع میکند. برس زدن ناحیه برش و ناحیه گیره بعد از هر جلسه - نه فقط در پایان هفته - تفاوت قابل اندازهگیری در مدت زمانی که اجزای دقیق دقت خود را حفظ میکنند، ایجاد میکند.
در ماشینهای اره نواری، کشش تیغه و ردیابی تیغه باید هر زمان که تیغه جدیدی نصب میشود تأیید شود و پس از اولین ساعت استفاده بر روی آن تیغه دوباره بررسی شود. تیغه های اره نواری در طول دوره شکست اندکی کشیده می شوند و اگر تنش مجدداً تنظیم نشود، می توانند از تاج چرخ خارج شوند. تیغه ای که کمی خارج از مرکز حرکت می کند، منحنی ها را به جای خطوط مستقیم کاهش می دهد و راهنمای تیغه ها را پیش از موعد فرسوده می کند. اکثر ارههای نواری افقی دارای یک دستگیره تنظیم ردیابی اختصاصی در چرخ بالایی هستند - یک تنظیم 30 ثانیهای که میتواند یک تیغه را نجات دهد و دقت برش را حفظ کند.
برای ماشینهای اره سرد و ارههای فلزی دایرهای TCT، تیغههای تیغه، فلنجهای تیغه، و یاتاقانهای دوک محوری شایسته توجه ویژه هستند. هر گونه ریزش در خرطومی تیغه مستقیماً کیفیت برش را تقویت می کند - حتی 0.002 اینچ خروجی چوبی باعث برش قابل توجهی خشن تر و سایش تیغه تسریع می شود. تمیز نگهداشتن قفسه، فلنجها عاری از سوراخها، و روغنکاری مناسب یاتاقانهای دوک بر اساس برنامه سازنده، دقت برشی را حفظ میکند که این ماشینها برای تحویل آنها خریداری شدهاند.