Előző Következő

ESAB Tudásközpont

Acéllemez vágásának legjobb módja

Lángvágás, plazma-, lézeres vagy vízsugaras vágás

Lágyacél lemezek sokféleképpen vághatók; egyes módszerek automatizálhatók, mások nem. Egyesek alkalmazhatók vékony lemezek, mások vastagabb lemezek vágásánál. Egyes módszerek gyorsak, mások lassúk. Egyesek alacsony költséggel járnak, mások drágák. És egyesek pontosak, mások nem. Ez a cikk gyors áttekintést ad a CNC formavágó gépekben alkalmazott négy elsődleges módszerről, összehasonlítja az egyes eljárások erősségeit és gyengeségeit, majd megad néhány olyan kritériumot, amelyekkel eldöntheti, hogy melyik a legmegfelelőbb az ön alkalmazásához.

Lángvágás

 

Az oxi-acetilén- vagy lángvágás messze a legrégibb, lágyacélok esetében alkalmazható vágási eljárás. Általában egyszerű eljárásnak tekintik, és mind a berendezés, mind fogyóeszközei viszonylag olcsók. A lángvágó pisztollyal igen vastag lemez is elvágható, elsősorban csak az adagolható oxigén mennyisége jelent korlátot. Nem ismeretlen, hogy 36, sőt akár 48 hüvelyk vastagságú acélt vágtak el lángvágó pisztollyal. Amikor azonban acéllemezek esetében formavágásra kerül sor, a munka túlnyomó részét 12 hüvelykes vagy annál vékonyabb lemezeken végzik.

Megfelelő beállítás esetén a lángvágó pisztoly sima, egyenes vágott felületet produkál. Csak kevés salak található az alsó szélen, a felső szél csak kevéssé lekerekített az előmelegítő láng következtében. Ez a felület ideális számos alkalmazáshoz, további megmunkálás nélkül.

A lángvágás ideális az 1 hüvelyknél vastagabb lemezek esetében, és ugyan némi nehézséggel, de akár 1/4 hüvelyk vastagságú lemezeknél is alkalmazható. Az eljárás viszonylag lassú, az 1 hüvelykes anyagon percenként kb. 20 hüvelyk érhető el. A lángvágás további nagy előnye, hogy egyszerre akár több pisztollyal is végezhető, megsokszorozva a termelékenységet.

Plazmavágás

 

A plazmavágás kitűnő eljárás a lágyacél lemezek vágásához; sokkal nagyobb sebességgel végezhető, mint a lángvágás, bár a szélek minősége valamivel gyengébb. Ez az, ahol a plazmavágás gondot okozhat. A szélek minősége, a vágási áramtól függően, általában 1/4 hüvelyk és 1,5 hüvelyk között a legjobb. Összességében a szélek derékszögűsége akkor sérül, amikor a lemezek kezdenek igazán vastaggá válni (az imént említett tartományon kívül), bár a szélek egyenletessége és a szennyeződés keletkezése még mindig elég jó lehet.

A lángvágó pisztollyal összehasonlítva a plazmavágó berendezés költséges lehet, mivel a teljes rendszerhez energiaellátás, vízhűtés (a kb. 100 A feletti rendszerekhez), gázszabályozás, égőfej-csatlakozás, csatlakozó tömlők és vezetékek és egy pisztoly szükséges. Ám a plazmavágás nagyobb termelékenysége a lángvágással összehasonlítva rövid idő alatt behozhatja az árát.

Egyszerre több pisztollyal is végezhető plazmavágás, de a többletköltség miatt rendszerint csak kettőt használnak. Néhány ügyfél azonban egy gépen akár három vagy négy plazmavágó-rendszert is alkalmazhat; ők rendszerint olyan csúcstechnológiás gyártók, akik gyártósorukon nagy mennyiségben vágják ki ugyanazokat a munkadarabokat.

Lézeres vágás

 

A lézeres vágási eljárás lágyacélok vágására alkalmas a legkisebbtől kb. 1,25 hüvelyk vastagságig. Az 1 hüvelykes határ felett mindennek megfelelőnek kell lennie a megbízható működéshez, beleértve az anyagot (lézerminőségű acél), a gáz tisztaságát, a fúvóka állapotát és a lézersugár minőségét.

A lézeres vágás nem nagyon gyors eljárás, lágyacélon alapvetően nem több égetési eljárásnál, amelyben a fókuszált lézersugár rendkívüli hőjét használják az előmelegítő láng helyett. Ezért a vágás sebességét a vas és az oxigén közötti kémiai reakció sebessége korlátozza. A lézeres vágás azonban nagyon pontos eljárás. Nagyon keskeny vágóréssel dolgozik, ezért nagyon pontos körvonalak és kis lyukak kivágására lépes. A szél minősége általában nagyon, nagyon jó, rendkívül kis fogazottsággal és torzulással, nagyon jó a derékszögűség és kevés a szennyeződés, vagy egyáltalán nincs is.

A lézeres eljárás másik nagy előnye a megbízhatóság. A fogyóeszközök élettartama nagyon hosszú, a gép automatizáltsága nagyon jó, így számos lézeres vágási művelet "világítás nélkül" végezhető. Képzeljék el, hogy elhelyezik a 10 x 40 láb méretű, 1/2 hüvelyk vastagságú lemezt az asztalon, megnyomják a "Start" gombot, majd nyugodtan otthon töltik az estét. Amikor reggel bejönnek a munkahelyükre, kivágott munkadarabok százai várják önöket, amelyeket csak le kell szedni az asztalról.

A lézersugár előállításának összetettsége miatt a CO2 lézerek nem igazán alkalmasak a több fejjel történő vágáshoz egyazon gépen. Az üvegszálas lézerekkel azonban a több fejjel történő vágás is lehetséges.

A lézersugár előállításának összetettsége miatt a CO2 lézerek nem igazán alkalmasak a több fejjel történő vágáshoz egyazon gépen. Az üvegszálas lézerekkel azonban a több fejjel történő vágás is lehetséges.

Vágás vízsugárral

 

A vízsugaras vágás szintén nagyon jó lágyacélok vágásához, mivel egyenletes és rendkívül pontos vágást eredményez. A vízsugaras vágás pontossága még a lézeres vágásét is túlszárnyalja, mivel jobb az élek egyenletessége és nincs hőmérséklet miatti torzulás. A vízsugaras vágásnál a vastagság nem jelent korlátot, mint a lézeres és a plazmavágásnál. A vízsugaras vágás gyakorlati határa 6–8 hüvelyk körül van, ennek a vastagságnak az átvágásához szükséges időtartam és a vízsugár eltérülési hajlama miatt.

A vízsugaras vágás hátránya a működési költség. Az induló beruházási költség rendszerint valamivel magasabb, mint a plazmavágásnál, a nyomásfokozó szivattyú magasabb költsége miatt, de nem haladja meg a lézeres vágásét. A vízsugaras vágás egy órára számított költsége jóval magasabb, elsősorban a vágáshoz szükséges koptatóanyag költsége miatt.

A vízsugaras vágás több fejjel végezhető, amihez akár egyetlen nyomásfokozó szivattyú is elegendő. De minden további vágófejhez további vízsurág szükséges, ami vagy nagyobb szivattyút, vagy kisebb fúvókanyílást igényel.

Döntési kritériumok

 

Hogyan döntse el, hogy melyik a legjobb alkalmazandó eljárás?

1. Kezdje a vastagsággal:
  • 0,080 hüvelyk alatt használjon lézert.
  • 0,125 hüvelyk alatt használjon plazma- vagy lézeres vágást.
  • 0,250 hüvelyk alatt használjon vízsugara, plazma- vagy lézeres vágást.
  • 8 hüvelyk felett használjon lángvágást.
  • 2 hüvelyk felett használjon lángvágást vagy vízsugaras vágást.
  • 1,25 hüvelyk felett használjon plazmavágást, lángvágást vagy vízsugaras vágást.
2. Vegye fontolóra a pontossággal és a szélek minőségével kapcsolatos követelményt:
  • Elfogadható az ön számára a plazmavágás szélminősége? Az acéllemezből plazmavágással előállított munkadarabok jól hegeszhetők.
  • Elfogadható az ön számára a lángvással, plazmavágással vagy lézeres vágással előállított munkadarabok hő miatti elváltozása? Ha nem, alkalmazzon vízsugaras vágást.
3. Vegye fontolóra, hogy mi a fontosabb: A termelékenység vagy a költség?
  • Ha a termelékenység fontosabb, ne forduljon a vízsugaras vágáshoz.
  • Ha az alacsony induló beruházás és az alacsony üzemeltetési költség a legfontosabb, válassza a lángvágást.
Döntő tényezők:

A másodlagos műveletek toleranciája

  • Elfogadható alkalmanként szennyeződés a lemez alsó részén? Ha nem, alkalmazzon vízsugaras vagy lézeres vágást.
  • A másodlagos műveletekhez tökéletesen kerek lyukak szükségesek? Ha igen, alkalmazzon vízsugaras vagy lézeres vágást.
Több szerszám

 

A munkadarabok kivághatók két pisztollyal, néggyel vagy még többel? Akkor a lángvágás győz a plazmavágással vagy a lézeres vágással szemben. Lehetséges a több plazmapisztollyal történő vágás, de költségessé válik, ha a berendezések miatti induló beruházásra gondol. Vízsugaras vágás esetén több fúvóka is üzemeltethető egyetlen nyomásfokozó szivattyúval, ha a több vágófejhez elég nagy áramlási sebességgel rendelkező szivattyút választ. A lézeres vágás hagyományosan egyetlen vágófejre korlátozódik, bár az üvegszálas lézer megnyitja a lehetőséget a több fejjel egyszerre végzett vágás előtt.

Akadály

 

Egy másik megfontolás, ami felboríthatja a számításokat, az az ötlet lehet, hogy több eljárást alkalmazzanak egyszerre – ugyanazt a munkadarabot két művelettel vágják ki. Logikusan leginkább a vízsugaras vágás és a plazmavágás, vagy a vízsugaras vágás és a lángvágás kombinálható. Az üvegszálas lézertechnológiával lehetőség van a lézeres vágás és a plazmavágás, vagy a lézeres vágás és a lángvágás kombinálására is. Több vágási eljárás alkalmazása azzal az előnnyel jár, hogy egyes körvonalaknál használhatja a lassabb, pontosabb eljárást, majd más körvonalaknál átválthat a gyorsabb és olcsóbb eljárásra. Az eredmény az, hogy a szükséges pontossággal lehet előállítani a munkadarabokat, de sokkal alacsonyabb költséggel, mint ha a teljes munkadabot a nagy pontosságú eljárással készítette volna.

Összefoglalás

E négy eljárás vastagsági tartományai és képességei közötti átfedések megnehezítik a döntést, hogy adott lágyacél munkadarabunkhoz melyik eljárást válassza. Így a gyártók és az acélmegmunkáló központok, amelyeknek sokféle anyag vágására kell képesnek lenniük, gyakran olyan gépekkel rendelkeznek, amelyek két vagy több vágási eljárásra alkalmasak. Néha egyedül úgy lehet megállapítani, hogy melyik eljárás az optimális egy munkadarabhoz, ha többféle módszert is kipróbálnak, hogy lássak, melyik válik be leginkább.

Kategóriák Vágási rendszerek , Címkék Eljárás, Plazma, Vízsugár

x

x

Loading..