برشکاری ورق فولادی و روش های آن

بیشتر وسیله هایی که در اطراف خود می بینید، از ورق های فلزی ساخته شده اند. کافی است سری به آشپزخانه بزنید. آن وقت متوجه می شوید که بدنه یخچال، اجاق گاز، لباس شویی و … ورق هایی هستند که طی عملیات مختلفی در نهایت به این شکل ها در آمده اند. حتی اصلی ترین ماده اتومبیل تان هم ورق است. ما در مقاله انواع ورق فولادی و کاربردهای آن در صنعت، به بررسی انواع ورق ها پرداخته ایم. اما امروز می خواهیم در مورد برشکاری ورق های فولادی صحبت کنیم. پس با آرتان پرس همراه باشید.

*** برشکاری ورق چیست؟

برشکاری ورق به عملیاتی گفته می شود که در آن ورق های فلزی به قطعات کوچک تر تقسیم شده و برای تولید محصولات دیگر به کار گرفته می شوند. برشکاری یکی از روش های شکل دهی فلزات به حساب می آید و انواع مختلفی دارد که به لحاظ هزینه برشکاری ورق، تلرانس برشکاری و امکانات مورد نیاز متفاوت هستند.

*** انواع برشکاری

روش های برشکاری به دو صورت سرد و گرم انجام می گیرد که هر کدام مزایا و معایب خود را دارند.

*** برشکاری سرد

برشکاری سرد در شرایطی انجام می شود که دمای ورق برابر با دمای محیط باشد. از مزایای برشکاری سرد می توان به حفظ خواص فلز، سرعت بالای فرآیند، پرتی کم، عدم تولید گازهای آلاینده و تنوع بالای شکل ها و طول های قابل برش اشاه کرد. این روش معایبی هم دارد. به عنوان مثال دستگاه های برش سرد عموما وزن بالایی دارند و بنابراین امکان برشکاری پرتابل برای این روش ها مقدور نیست. به علاوه هزینه مواد مصرفی و دستگاه های مورد نیاز برای برشکاری سرد گران هستند.

*** برشکاری گرم

در برشکاری گرم از تجهیزاتی استفاده می شود که باعث بالا رفتن دمای ورق شده و به این ترتیب عملیات برشکاری انجام می گیرد. کم بودن تراشه های حاصل از برش و قابلیت مکانیزه کردن عملیات برشکاری از مزایای برش گرم هستند. اما این روش ها ایمنی پایین تری نسبت به روش های برشکاری سرد دارند و احتمال تولید گازهای آلاینده در آن ها بیشتر است. همچنین به دلیل تولید حرارت، ممکن است ساختار و خواص ورق دچار تغییراتی شود.

*** انواع روش های برشکاری ورق

روش هایی که برای برشکاری ورق های فولادی مورد استفاده قرار می گیرند، به چند دسته تقسیم می شوند که در ادامه با آن ها آشنا می شوید.

*** گیوتین (قیچی)

در روش برشکاری ورق با گیوتین، دو تیغه قیچی در طرفین ورق قرار گرفته و با اعمال نیروی دست یا دستگاه ورق بریده می شود. گیوتین ها به چند دسته زیر تقسیم می شوند.

*** گیوتین دستی

این قیچی برای برشکاری ورق های سیاه و ورق روغنی فولادی با ضخامتی در حدود ۱.۵ میلی متر استفاده می شود. به طور کلی گیوتین های دستی به دو نوع چپ بر و راست تقسیم می شوند. همچنین آن ها را بر اساس کاربرد می توان در انواع مختلفی طبقه بندی کرد.

• تیغه های باریک و منحنی شکل: این تیغه برای برشکاری های فرم دار قابل استفاده است.
• تیغه های باریک و صاف: این تیغه در برشکاری مستقیم کاربرد دارد.
• یک تیغه باریک و یک تیغه پهن: به منظور برشکاری ورق های طویل به صورت مستقیم از این نوع قیچی استفاده می شود.
• یک تیغه باریک و یک تیغه دوبل: جهت برشکاری لوله های نازک از این قیچی استفاده می شود.
• تیغه های پهن و صاف: از این تیغه برای برشکاری مستقیم ورق استفاده می شود.
• تیغه های پهن و منحنی شکل: برای برشکاری محل های زاویه دار از این تیغه استفاده می شود.

*** گیوتین ماشینی

از قیچی های ماشینی عمدتا برای برشکاری ورق های طویل استفاده می شود. گیوتین های ماشینی خود به دو دسته ورق بر و گرد بر تقسیم می شوند.

*** گیوتین ورق بر

این گیوتین که سرعت بالایی دارد، دارای یک تیغه ثابت و یک تیغه متحرک است. تیغه متحرک این گیوتین با زاویه ۶ – ۱ درجه به صورت عمودی حرکت می کند و انرژی لازم برای حرکت آن از فشار روغن هیدرولیک فراهم می شود. با این گیوتین می توان ورق هایی با ضخامت ۳۰ میلی متر را برش داد.

*** قیچی گرد بر

برای برشکاری ورق هایی به شکل دایره از این گیوتین استفاده می شود. با این قیچی می توان ورق هایی به ضخامت ۶ میلی متر را برش داد.

*** گیوتین اهرمی

این گیوتین ها برای برشکاری ورق هایی با ضخامت ۵ میلی متر کاربرد دارند. گیوتین اهرمی مانند گیوتین ورق بر دارای دو تیغه متحرک و ثابت به طول ۳۰۰ – ۱۵۰ میلی متر است.

*** واتر جت

در این روش از فشار ۶۰۰۰ پوند بر اینچی ترکیب آب و سنگ های ساینده برای برشکاری ورق استفاده می شود. این روش که برای برش تیرآهن نیز استفاده میشود، به دلیل عدم وجود تنش حرارتی در آن، از کیفیت بالایی حتی نسبت به برش لیزری برخوردار است و در آن ورق به هیچ وجه دفرمه نمی شود. در روش واتر جت هیچ محدودیتی برای جنس ورق و ضخامت آن وجود ندارد. به عنوان مثال برشکاری ورق گالوانیزه را هم می توان با واتر جت انجام داد. تنها عیب این روش برشکاری قیمت بالای پمپ های تقویت کننده و امکانات جانبی آن است.

*** فرز

فرزکاری جزو قدیمی ترین روش های برشکاری به حساب می آید. برشکاری ورق در این روش به وسیله دستگاه فرز انجام می گیرد. در این دستگاه قطعه ای به نام اسپیندل تعبیه شده است که وظیفه ثابت نگه داشتن ابزار و چرخش آن را بر عهده دارد. فرزکاری به دو صورت دستی و اتوماتیک قابل انجام است. این روش دقت بالایی دارد و برای برشکاری ورق های گالوانیزه، آلومینیومی، ورق استیل و غیر آهنی هم قابل استفاده است.

*** هوا گاز

در برش هوا گاز، از یک نازل سوخت و از نازل دیگری اکسیژن خارج می شود. با تولید حرارت و ترکیب این دو، ورق فلزی در اکسیژن سوخته و برش می خورد. این روش برشکاری بیشتر برای ورق های فولادی مورد استفاده قرار می گیرد. ورق های برشکاری شده با هوا گاز از کیفیت سطحی بالایی برخوردار بوده و لبه های صافی دارند. روش هوا گاز عمدتا برای برشکاری ورق هایی با ضخامت ۲۰۰۰ – ۱۰ میلی متر به کار می رود. اما در موارد خاص ورق هایی با ضخامت ۳۰۰ – ۶ میلی متر هم با این روش برشکاری می شوند. روش هوا گاز روش مقرون به صرفه ای است. اما خاکستر زیادی تولید می کند.

*** پلاسما

برش پلاسما جزو متداول ترین روش های برشکاری ورق به حساب می آید که عموما برای برشکاری ورق های فولادی کم کربن و با سختی پایین قابل استفاده است. فرآیند برشکاری در این روش با دمش گاز نجیب و هوای فشرده انجام می گیرد. به طوری که قوس الکتریکی ایجاد شده گاز را به حالت پلاسما تغییر داده و موجب برش ورق می شود. سرعت و دقت این روش بالاتر از روش هوا گاز است. از برش پلاسما در برشکاری ورق هایی با ضخامت ۳۰ – ۱ میلی متر استفاده می شود. اما در شرایط خاص می توان برای برشکاری ورق هایی با ضخامت ۱۶۰ – ۰٫۵ میلی متر هم از روش پلاسما استفاده کرد. از معایب این روش می توان به بالا بودن قیمت تجهیزات آن مانند منبع تغذیه، سیستم خنک کننده و … اشاره کرد.

*** لیزر

در این روش خمکاری و برشکاری ورق با متمرکز شدن پرتوی لیزر و گرمای ناشی از آن در یک منطقه بسیار باریک اتفاق می افتد. برش لیزری یک روش اتوماتیک و غیر تماسی است. به همین دلیل میزان سایش ورق در آن به صفر میل می کند. این روش جدید برای برشکاری ورق هایی با ضخامت ۲۵ – ۱۰ میلی متر به کار می رود. سهولت انجام، دقت بالا، امکان برشکاری منحنی شکل و عدم ایجاد آلودگی صوتی از مزایای برش لیزری به شمار می رود. اما سرعت این روش برای ورق های ضخامت بالا، کم است و به طور کلی روش مقرون به صرفه ای نیست. برش لیزری به دو دسته CO_۲ و فیبری تقسیم می شود. لیزر CO_۲ مخصوص ورق های آلومینیومی، برنجی و مسی است. اما لیزر فیبری در برشکاری ورق های با ضخامت کم مانند استیل کاربرد دارد.

*** تراش

این روش سنتی دقت بالایی در برش ورق های فلزی دارد و معمولا در صنعت خودروسازی مورد استفاده قرار می گیرد.

*** پانچ

در این روش که برای برش فلزات مقاوم استفاده می شود، با اعمال فشار بالایی در حدود ۱۰۰۰ تن بر متر مربع بر سطح ورق، آن را برش می دهند.

*** رزوه

رزوه زنی روشی است که در آن به وسیله حدیده، دستگاه های فرز تراش، رولینگ و فرمینگ ورق را برش می دهند.

منبع: آرتان فولاد ایرانیان