مقدمه
محصولات فولادی، به ویژه ورق‌های فولادی که به صورت کویل (کلاف)، ورق و شیت تولید و در بازار عرضه می‌شوند، جزء اقلام حیاتی در صنعت فولاد محسوب می‌شوند. کاربردهای ورق‌ها با توجه به نوع و ساختار آنها متنوع بوده و در حوزه‌های مختلف صنعتی به کار می‌روند. از جمله جوانب مهم در حمل‌ونقل، جابه‌جایی ورق‌های کویل به دلیل اشغال فضای کمتر، به نظر می‌رسد و در تعیین میزان هزینه نیز موثر است.
در این متن، به مبحث برشکاری ورق فولادی و انواع روش‌های انجام این عملیات خواهیم پرداخت. زیرا این عملیات اساسی‌ترین گام در فرآیند تولید و استفاده از ورق‌های فولادی محسوب می‌شود و به روش‌های گوناگونی انجام می‌پذیرد.
تعریف برشکاری:
برشکاری ورق یک فرآیند اساسی در صنعت است که به معنای جداسازی ورق‌ها به منظور تولید یک محصول جدید انجام می‌شود. این فرآیند، با استفاده از روش‌های گوناگون، از جمله برش و خمکاری ورق‌ها، به عنوان یک راهکار موثر در شکل‌دهی فلزات شناخته می‌شود.
برشکاری ورق فولادی:
برشکاری ورق فولادی به عملیاتی اطلاق می‌شود که ورق‌های فولادی را به قطعات کوچکتر تبدیل می‌کند. این فرآیند از دو روش اصلی برشکاری حرارتی و برشکاری مکانیکی بهره می‌برد. علاوه بر این دو روش، از تکنولوژی‌هایی همچون برش با لیزر، قالب برش، پلاسما، جت سیال، فرز و دیگر روش‌ها نیز استفاده می‌شود. انتخاب بهترین روش برشکاری بر اساس نوع محصول، وزن و سایر مشخصه‌ها انجام می‌شود. در ادامه به توضیح انواع این روش‌ها پرداخته می‌شود.
برشکاری حرارتی:
فرآیند برشکاری حرارتی عمدتاً در مواردی که فلزات فولادی سنگین مانند تیرآهن و ورق‌های ضخیم نیاز به برش دارند، به کار گرفته می‌شود. این روش، با رعایت اصول خاص، در دمایی میان ۸۱۵ تا ۸۷۱ درجه سانتی‌گراد اجرا می‌شود. علاوه بر این موارد، برشکاری حرارتی برای برش فلزات حاوی کربن و آلیاژهای کم نیز به کار می‌رود. اما باید توجه داشت که فلزاتی که دارای سرعت اکسیداسیون پایین هستند، با استفاده از شعله به سختی بریده می‌شوند. انواع روش‌های برشکاری حرارتی شامل برش با اشعه لیزر، برش با قوس الکتریکی، برش با گاز و سایر روش‌ها می‌باشند.
برشکاری مکانیکی:
برشکاری مکانیکی به دو روش اصلی، یعنی برشکاری با براده برداری و برشکاری بدون براده برداری تقسیم می‌شود. در روش براده برداری، مواد از روی قطعه با استفاده از ابزارهای برنده از سطح جدا می‌شوند. اره‌کاری یکی از راهکارهای متداول در این روش است و این فرآیند به صورت دستی و یا به کمک ماشین‌آلات به روش‌های مختلفی مانند برش دستی، برش لنگی، برش نواری، برش دیسکی و اسلیتینگ انجام می‌شود.
در فرآیند برشکاری بدون براده برداری، از ابزارهایی نظیر گیوتین، قیچی دستی و اهرمی برای برش قطعات استفاده می‌شود. این روش برشکاری از ابزارهای متنوعی جهت جداسازی قطعات بهره می‌برد، از جمله گیوتین، قیچی‌های دستی و ماشینی.
روش‌های برشکاری با استفاده از لیزر:
برش ورق با استفاده از تکنولوژی لیزر از طریق روش‌های گوناگونی انجام می‌شود. برش تبخیری و دمش اکسیژن از جمله این روش‌ها هستند که می‌توان به آنها اشاره کرد. انتخاب هرکدام از این فرآیندها بر اساس شرایط محیطی و نوع محصول قابل تنظیم است. در ادامه به توضیحات بیشتر درباره این روش‌ها می‌پردازیم.
برش تبخیری:
برش تبخیری یک روش پیشرفته است که با شروع از تمرکز پرتو لیزر بر روی سطح قطعه، آن را تا نقطه جوش گرم می‌کند و یک حفره را به عنوان راهنمایی ایجاد می‌نماید. در مرحله بعدی، به دلیل بازتاب‌های متعدد، حفره قادر به جذب نور به نحو قابل‌توجهی افزایش یافته و این امکان فراهم می‌شود که قطعه به سرعت گرم شده و بخاری آزاد می‌سازد. این تغییر فاز از حالت جامد به بخار، کیفیت برش را بهبود می‌بخشد.
برش تبخیری ورق:
در فرآیند برش تبخیری ورق، انرژی با شدت بالا به قدری جذب می‌شود که باعث ذوب شدن فلز می‌گردد و شیارهای برشی شکل گرفته واقع می‌شوند. به طور معمول، از یک نازل مخروطی هم‌محور با پرتو لیزر به همراه گاز کمکی استفاده می‌شود. در این روش، فشار گاز بسیار بالا قرار داده می‌شود که باعث ایجاد نیرویی برای خروج مواد ذوب شده از شیار برش می‌شود. مواد مذاب به صورت عمودی از پایین شیار برش خارج می‌شوند و برخی از آنها به سطح زیرین برش می‌چسبند. در این فرآیند، تغییر فاز از حالت جامد به مایع صورت می‌گیرد، بنابراین مصرف انرژی آن نسبت به روش تبخیری کمتر است.
پیشنهاد سایت : ورق استیل طلایی چیست ؟ + کاربردها
دمش اکسیژن:
مقدار انرژی آزادشده در این فرآیند سوختن به شدت به جنس ورق وابسته است. به عنوان نمونه، در صورت استفاده از ورق‌های فولادی، این مقدار حدود 60 درصد و برای مواد حساس به واکنش مانند تیتانیوم، تا حدود 90 درصد افزایش می‌یابد. این نکته باعث می‌شود که سرعت برش در این روش نسبت به روش‌های معمولی با گاز خنثی، بیشتر باشد. هرچند باید توجه داشت که استفاده از گاز اکسیژن به عنوان ماده خنثی برای تمامی مواد، امکان‌پذیر نیست. به عنوان مثال، در برش ورق تیتانیوم به دلیل ورود انرژی بیش از حد به ورق، عرض برش زیاد و سوختگی دیواره‌ها ایجاد می‌شود.
شکست کنترلی:
در روش کنترل شکست، ایجاد تنش مکانیکی در نقاط برخورد با قطعه باعث برش مواد می‌شود. این روش با کمترین میزان انرژی نسبت به سه روش قبلی انجام می‌شود؛ زیرا نیازی به ذوب یا تبخیر ماده ندارد. علاوه بر این، سرعت انجام برش در این روش بسیار بالاست و این باعث ایجاد لبه‌های تیز و صاف می‌شود. از روش کنترل شکست برای برش موادی که شکننده هستند مانند سرامیک، شیشه، سیلیکون و اکسید آلومینیوم استفاده می‌شود.
حکاکی با لیزر:
حکاکی با لیزر یک اقدام دیگر در زمینه روش‌های برش لیزری است که برای ایجاد حفره‌های خطی، عمیق یا سطحی به کار می‌رود.
روش CNC:
اصطلاح CNC از واژه Computer Numerical Control به‌دست می‌آید و به روشی اشاره دارد که در آن یک مینی‌کامپیوتر یا میکروکامپیوتر مسئول ارسال برنامه‌های مورد نیاز برای برش یا حک روی فلزات می‌شود. این روش به صورت کامپیوتری اجرا می‌شود و به‌عنوان یکی از روش‌های مدرن در نظر گرفته می‌شود. تمام مراحل و دستورالعمل‌ها در کامپیوتر ذخیره می‌شوند و این امکان وجود دارد که به راحتی کدها را اصلاح یا ویرایش کرد.
مزایای برش با لیزر:
برش لیزری به عنوان یک فرآیند گرماده، ویژگی‌ها و مزایای زیادی دارد. در این روش، اشعه لیزر برای ذوب کردن ماده در یک ناحیه متمرکز می‌شود و این فرآیند از جمله سریع‌ترین عملیات‌ها به‌شمار می‌آید. با وجود سرعت بالا، برش لیزری قادر است به صورت منحنی، مارپیچی و با اشکال مختلف انجام شود. دستگاه‌های برش لیزری قابلیت کنترل از راه دور با استفاده از کامپیوتر و سیستم‌های اتوماتیک را دارند. در حین اجرای این فرآیند، هیچ برخوردی با ورق رخ نمی‌دهد، که این موضوع منجر به افزایش طول عمر دستگاه‌های برش می‌شود. همچنین، نیازی به بند یا گره برای اتصال قطعه به دستگاه وجود ندارد؛ زیرا خود دستگاه دارای صفحاتی است که قطعه روی آن قرار می‌گیرد.
انتخاب بهترین روش برشکاری ورق:
در انتخاب بهترین روش برشکاری ورق، معیارهای متعددی نقش اساسی ایفا می‌کنند. ضخامت ورق، کیفیت، دقت و دیگر عوامل، تنها نمونه‌ای از موارد مؤثر در این انتخاب می‌باشند.
ورق‌های فولادی به عنوان یکی از مهم‌ترین تولیدات صنعت فولاد، به سه شکل کویل (کلاف)، ورق و شیت تولید و در بازار به فروش می‌رسند. کاربرد و کارایی ورق‌ها به وابستگی به نوع و کیفیت آنها متغیر است. فرآیند اسلتینگ، همچنین به عنوان نواربری شناخته می‌شود، عمل برش و تبدیل کویل‌های بزرگ به نوارهای باریک و سبک را انجام می‌دهد. نظرات شما در مورد این روش چیست؟ با ما به اشتراک بگذارید.
پیشنهاد سایت : شناخت انواع دو گرید ورق استیل آستنیتی
