Precizno rezanje metala: Tolerancije, odabir postupka i Vodič za kvalitetu rezanja

Trgovina koja ima 5000 dijelova od nehrđajuće cijevi debljine stjenke od 4 mm može izgubiti tjedan dana na jedan broj. Ako odrezani kraj padne izvan prozora od 0,15 mm, stanica za savijanje iza njega ne može zatvoriti razmak, a dijelovi se vraćaju na stol za ručno brušenje. Pila je bila oštra, program ispravan, a stroj star samo dvije godine. Gubitak je nastao zbog tretiranja rezanja, skošenja i skidanja ivica kao tri odvojene odluke umjesto jednog lanca procesa.

Preciznim rezanjem metala lakše je upravljati ako se definira kao četiri mjerljiva izlaza: tolerancija dimenzija, širina zareza, visina srha i unos topline. Svaki postupak rezanja drži neke od tih brojeva lako, a druge samo uz dodatno rukovanje. Korisno pitanje nije koji stroj izgleda najpreciznije u brošuri, već koji proces sadrži brojeve bez kojih vaša sljedeća operacija ne može preživjeti.

Što precizno rezanje metala zapravo kontrolira

Četiri izlaza odlučuju je li rez dovoljno dobar, a svaki se mjeri različitim instrumentom u različitoj točki ciklusa.

• Dimenzionalna tolerancija: koliko daleko gotova površina može biti udaljena od dimenzije ispisa, izmjereno nakon što se dio ohladi na sobnu temperaturu.
• Širina reza: materijal koji se uklanja, što postavlja učinkovitost ugniježđivanja i odlučuje može li se jednim prolazom završiti dio na veličinu.
• Visina srha: uzdignuti metal koji je ostao na izlaznom rubu, mjeren u mikronima, koji određuje je li sljedeća stanica stroj za skidanje srha ili ručna turpija.
• Unos topline: veličina zone utjecaja topline, koja pomiče lokalnu tvrdoću i može izvući kraj tanke cijevi izvan kruga.

Rasponi u nastavku su tipični proizvodni rezultati, a ne kataloški maksimumi, i preklapaju se više nego što većina ponuda sugerira.

Stup koji obično odlučuje o projektu nije tolerancija, već zona utjecaja topline, jer se očvrsnuta rezna površina ponaša drugačije na matrici za savijanje čak i kada je dimenzija savršena.

Tolerancija je mjesto gdje se većina projekata dobiva ili gubi

Zamolite tri dobavljača da ponude istu nehrđajuću cijev i brojevi tolerancije izgledat će približno na papiru. Stavljeni na jednu vagu, nisu nimalo blizu.

Slika 1. Ostvarivi opsegi tolerancije postupkom rezanja na mekom i nehrđajućem čeliku od 1 mm do 6 mm, uzeti iz proizvodnih ispitivanja, a ne iz kataloških maksimuma.

Stupčasti dijagram pokazuje da je razlika između najtežeg i najlabavijeg procesa na istoj cijevi otprilike dvadeset prema jedan. Lasersko rezanje s vlaknima drži prozor blizu plus ili minus 0,05 mm na tankom nehrđajućem materijalu, zbog čega se obično ubacuje izravno u stanicu za savijanje ili oblikovanje krajeva bez međuoperacije. Precizno hladno piljenje nalazi se na oko plus ili minus 0,10 mm i dostiže tu brojku bez unosa topline, tako da rezna površina ostaje metalurški nepromijenjena. Vodeni mlaz slijeće blizu pile na toleranciju, dok dodaje mogućnost rezanja naslaganih listova i debelih dijelova u jednom prolazu. Plazma, na plus ili minus 0,25 mm i šire na materijalu od 4 mm, produktivan je proces za strukturalne radove i skup kada se drugom operacijom mora ispraviti rez. Praktično pravilo je navesti toleranciju koju može prihvatiti najstroža nizvodna operacija, zatim odabrati proces koji to održava bez ručnog rada.

Brzina rezanja brzo opada kako raste debljina stijenke

Brzina je prva brojka koju kupci uspoređuju i ona koja najbrže stari nakon promjene sastava materijala.

Slika 2. Tipična brzina rezanja za tri procesa kako se debljina stjenke povećava na nehrđajućem čeliku, pri čemu svaka linija prikazuje istu vrstu materijala koja je ostala konstantna.

Lasersko rezanje Potpuno automatsko lasersko rezanje velike brzine tvrtke Hetai Machinery koristi potpuno automatizirani 3D višeosni laser i tehnologije modularnih steznih glava kao svoje temeljne tehnologije. Češalj... Pogledajte proizvod →

Linijski dijagram pokazuje ono što brošure o opremi obično zakopaju: lasersko rezanje brzo gubi brzinu kako se povećava debljina stijenke, jer greda mora ukloniti veću količinu materijala pri svakom prolazu. Na 1 mm laserska linija počinje daleko iznad ostalih, a na 5 mm pala je na otprilike četvrtinu svoje brzine tankih stijenki, s plazmom koja ju je gotovo sustigla. Vodeni mlaz nalazi se nisko i gotovo ravno, tako da je njegov relativni nedostatak najmanji na debelom, tvrdom ili toplinski osjetljivom materijalu. Ta točka prijelaza, a ne glavna brzina, odlučuje koji će stroj zaraditi svoj prostor. Kada većina radova leži ispod zida debljine 3 mm, laser skraćuje vrijeme ciklusa; kada se smjesa kreće na 5 mm i više u nehrđajućem ili aluminijskom metalu, pila ili vodeni mlaz često dovrše dio ranije nakon što se računa rukovanje u drugom prolazu. Na automatiziranoj liniji učinak se povećava jer spora prva postaja postavlja takt za svaku stanicu iza nje.

Za rad s cijevima i profilima rezni rub je važan jednako kao i vrijeme ciklusa, budući da je uska zona utjecaja topline ono što održava netaknutu površinu koja se može oblikovati. Mehanika iza tog ruba obrađena je u našem vodiču što lasersko rezanje čini rubu reza .

Mehaničko rezanje i dalje pobjeđuje na kvadratnim krajevima i cijeni po dijelu

Precizna hladna pila ne treba gredu ili granatnu struju da drži plus ili minus 0,10 mm na cijevi, a za mnoge dijelove ta brojka je dovoljna. Također proizvodi četvrtasti, oštri kraj koji stanica za savijanje ili oblikovanje krajeva može prihvatiti bez drugog stroja.

• Odabir oštrica: oštrice s vrhom od karbida drže veličinu nehrđajuće cijevi, dok oštrice s kermetom ili premazom odgovaraju tvrđim legurama i većim količinama proizvodnje.
• Stezanje: cijev koja se pomakne za 0,05 mm tijekom ulaska oštrice proizvest će sužavanje koje nikakvo podešavanje nizvodno ne može ukloniti.
• Posmak i brzina: prebrzo trčanje spaljuje rub oštrice i povećava visinu oštrice, tako da su parametri važniji od marke oštrice.
• Ograničenje duljine: servo kontrolirano povlačenje drži ponovnu duljinu daleko bolje od ručnog zaustavljanja, posebno na dijelovima preko 1500 mm.

Precizno rezanje hladnom pilom Precizni stroj za rezanje hladnim pilama potpuno je automatska hladna pila za ultratvrde metalne šipke, dizajnirana za brzo, precizno rezanje materijala nepravilnog oblika... Pogledajte proizvod →

Kompromis je rez. Pila uklanja dva do tri milimetra materijala po rezu, što je važno kada je sirova cijev skupa, tako da ugniježđenje i planiranje ostataka spadaju u isti razgovor kao i izbor stroja.

Neravnine i toplina: Skriveni trošak brzog rezanja

Rez koji zadovoljava ispis još uvijek može ne ispuniti ciljani trošak ako svaki dio treba ručno očistiti prije sastavljanja.

Slika 3. Prinos prvog prolaza izmjeren kao udio izrezanih dijelova koji napuštaju stanicu za rezanje bez ručne ponovne obrade, uzorkovanih tijekom cijelog tjedna proizvodnje.

Stroj za skidanje ivica Dizajn rampe od najlonske ploče s lančanim pogonom osigurava da se spojnice cijevi ne trljaju o željezo tijekom skidanja srha, učinkovito štiteći završnu obradu površine. Br... Pogledajte proizvod →

Prinos prvog prolaza u grafikonu računa samo dijelove koji napuštaju stanicu za rezanje bez ručne dorade. Lasersko rezanje ima prednost od 97 posto jer zraka uklanja materijal umjesto da ga reže, ostavljajući mali i dosljedni rub na izlaznoj strani. Dobro postavljena precizna hladna pila doseže oko 94 posto, a većina njezinih gubitaka dolazi do trošenja oštrice, a ne do samog procesa. Vodeni mlaz je u neposrednoj blizini s 95 posto, s upozorenjem da se na debelim dijelovima moraju kontrolirati abrazivna zrnca i konus. Trag plazme i kisika za deset bodova ili više jer su uklanjanje šljake i čišćenje rubova rutinski, a ne povremeni. Razmak ima komercijalnu težinu: na 10 000 dijelova godišnje, razlika u prinosu od tri točke je 300 dodatnih putovanja do stola za skidanje srha, a taj se rad rijetko pojavljuje u kotaciji stroja.

Usklađivanje procesa s dijelom

Većina trgovina ne treba jedan savršeni proces. Potreban im je najmanji skup procesa koji pokriva svaki dio koji citiraju.

Slika 4. Radarska usporedba triju procesa rezanja s ocjenama od 0 do 100 prema kriterijima koje kupci najčešće procjenjuju kada se navodi novi stroj.

Radarski prikaz iscrtava tri uobičajena izbora u odnosu na pet atributa koje kupci zapravo procjenjuju. Lasersko rezanje ima najveću ocjenu za toleranciju i završnu obradu rubova, dok je njegova ocjena za unos topline najslabija od ta tri, jer svaki rez ostavlja zonu pod utjecajem topline. Precizno hladno piljenje proizvodi najuravnoteženiji oblik na ljestvici: snažan u pogledu tolerancije, brzine i cijene po dijelu, te učinkovito neutralan u pogledu topline. Vodeni mlaz odgovara pili po toplini i kvaliteti rubova, ali naglo opada u brzini rezanja, što je zanat za rezanje gotovo svih materijala bez toplinskog oštećenja. Niti jedan proces ne ispunjava cijeli peterokut, zbog čega mješovite trgovine obično drže više od jedne metode rezanja na podu. Pravi obrazac je onaj koji pokriva atribute koje vaša vlastita izvješća o inspekciji mjere svaki tjedan.

Odabir stroja za rezanje bez žaljenja

Stroj za rezanje kupuje se za sljedećih pet godina za dijelove, a ne za ogledni komad u izložbenom prostoru. Pet pitanja odvaja trajnu kupnju od skupe lekcije.

1. Koju toleranciju ima stroj za vašu najčešću debljinu stijenke i materijal, mjereno tijekom cijele smjene umjesto na jednom uzorku?
2. Koji procesi ostaju unutar tvrtke, a koji su podugovoreni? Strojna obrada, zavarivanje i montaža koji se obavljaju interno obično znače bržu iteraciju kada se uređaj ili program trebaju promijeniti.
3. Koliko košta promjena u vremenu i koliko minuta prođe do prvog dobrog dijela nakon učitavanja novog programa?
4. Što uključuje prijemni test i tko potpisuje izvješće o mjerenju prije otpreme?
5. Koji je navedeni rok isporuke i koja obveza usluge slijedi nakon instalacije?

Gipfel Precision Machinery izrađuje opremu za rezanje, skošenje, savijanje i oblikovanje krajeva cijevi u Nantongu u Kini, a razvoj softvera, preciznu strojnu obradu, zavarivanje, sastavljanje i FAT i SAT testiranje drži u vlastitom pogonu umjesto da ih povjerava vanjskim suradnicima. Tvrtka navodi stabilan rok isporuke od 90 do 120 dana, radi s istraživačkim timom s više od 50 nacionalnih patenata za dizajn i podržava strojeve tijekom njihovog punog vijeka trajanja. Ako se vaši rezni krajevi uvlače ravno u liniju za savijanje ili oblikovanje krajeva, test izvedivosti na vašem materijalu vrijedi više od bilo koje brojke iz kataloga: pošaljite nam svoj crtež i prozor tolerancije a mi ćemo vam reći koji proces drži, a koji ne.

Rez je najjeftinije mjesto za rješavanje problema s tolerancijom i najskuplje mjesto za njegovo otkrivanje. Svaka radnja nizvodno nasljeđuje ono što stanica za rezanje proizvodi, tako da odluka koja štedi nekoliko sekundi po dijelu na pili ili laseru može dodati minute na stolu za skidanje srha i sate na konačnom pregledu.

Počnite s četiri broja, ne sa strojem. Potvrdite ih na vlastitom materijalu, na vlastitoj debljini stijenke, s vlastitim učvršćenjem. Proces koji drži sve četiri bez ručnog rada je onaj koji vrijedi kupiti, čak i kada konkurent ima bolju brojku na papiru.