Советы по успешной распиловке и выбору полотен для цветных материалов

Распиловка цветных материалов может быть сложной задачей, но если правильно выбрать ленточнопильное полотно и разработать план распиловки материала, производство может рассчитывать на высокое качество распиловки и долговечность полотна.

Цветные материалы (те, которые не содержат заметного количества железа) обычно выбирают из-за их различных свойств. В большинстве случаев они легкие, устойчивые к коррозии, высокопроводящие и немагнитные.

Однако эти материалы имеют свой собственный набор уникальных проблем, связанных с резкой. Полезно заранее знать, с чем вы можете столкнуться при распиловке этих материалов. Это первый шаг к тому, чтобы понять, как решить и преодолеть проблемы, связанные с резкой цветных материалов.

К семейству цветных металлов относятся, в частности, алюминий, медь, свинец, олово, титан и цинк. Медные сплавы, такие как латунь и бронза, также входят в это семейство. В зависимости от состава, некоторые из этих материалов могут иметь несколько сортов, поэтому параметры распиловки и методы будут разными.

Каковы некоторые проблемы, с которыми сталкиваются операторы при работе с этими материалами? Им приходится справляться с абразивностью материала, его липкостью, склонностью к образованию стружки на полотне, пропускной способностью желоба полотна и поддержанием оптимальной скорости полотна.

В целом, мягкие материалы, такие как алюминий и медь, легче обрабатывать, чем более твердые и жесткие материалы, такие как титан, но мягкие материалы могут оказаться более громоздкими под зубьями пильного диска.

Цветные материалы, такие как алюминий и латунь, имеют низкую температуру плавления по сравнению с более твердыми металлами. Если не принять надлежащих мер, то тепло, создаваемое при пилении, может легко привести к попаданию расплавленного алюминия в желобки и на зубья полотна, что сделает его бесполезным. Кроме того, оператор должен учитывать, что, хотя он может обойтись более высокой скоростью подачи, он должен контролировать факторы, влияющие на количество стружки.

Перегрузка желобков зубьев может вызвать множество проблем, таких как отслоение зубьев от подложки, прыжки лезвия по материалу и неровные срезы. Способ борьбы с этим - использовать полотно с более крупным шагом. Это позволяет легче удалять стружку, противостоять уплотнению и очищать пропил до полного заполнения.

При резке мягких материалов, таких как алюминий и медь, лучше всего использовать меньшее давление подачи, большую скорость подачи и высокую скорость вращения лезвия. Это позволит обеспечить хорошее проникновение лезвия и своевременное удаление стружки.

Еще один момент, который следует учитывать: хотя мягкие металлы легче обрабатывать, добиться желаемой чистовой обработки может быть сложнее, если учесть фактическую микромеханику отделения материала от зубьев пилы. Выбор неправильного полотна, а именно полотна без положительного угла резания, может сжать микроструктуру материала, делая его более твердым при резке. Важно соблюдать осторожность при распиловке мягких материалов, чтобы не получить металлические отходы и не испортить полотно ленточной пилы.

Цветные конструкционные материалы, такие как медные трубы или алюминиевые профили, усугубляют эту проблему, поскольку они не только страдают от стандартных проблем резки цветных металлов, но и прерывистые пропилы, возникающие при движении зубьев внутрь и наружу материала, могут повредить полотно. (При пилении таких материалов бывает трудно найти идеальный шаг зубьев, поскольку в процессе пиления зубья переходят от большего сечения к меньшему). Как и в случае со всеми конструкционными материалами, особое внимание следует уделять правильному выбору пильного полотна и шагу зубьев.

При распиловке более твердых и жестких цветных материалов, таких как титан и цинк, нагрузка на канавку возникает редко, так как материал не имеет тенденции нагружать канавки так, как это делают мягкие материалы. Это позволяет использовать больше зубьев при пилении твердых материалов, повышая производительность. Основное различие между пилением твердых и мягких металлов заключается в том, что твердые металлы требуют большего давления подачи, что обеспечивает лучшее проникновение зубьев.

Эти типы твердых материалов не могут быть разрезаны быстро, поэтому используется более медленная скорость подачи и более низкая скорость вращения полотна.

Биметаллические ленточные пилы обеспечивают быстрый и качественный рез цветных металлов и могут выдерживать жесткие условия быстрой резки. При правильном использовании они также могут прослужить долгое время.

Производители полотен обычно используют быстрорежущую сталь (HSS) для зубьев полотна, соединяя ее различными методами, такими как сварка лазерным лучом или электронно-лучевая сварка, с высокопрочной углеродистой сталью. Благодаря такому сочетанию операторы получают скорость резки, которую они ищут, а также долговечность, которой не хватает небиметаллическим лезвиям.

Биметаллические пильные полотна могут быть отличным выбором, который может привести к увеличению срока службы полотна. Например, биметаллические полотна M51 HSS могут достигать скорости резки, сравнимой с полотнами из M42 HSS, и обеспечивать более длительный срок службы инструмента. M51 более устойчива к истиранию, чем M42, и это может способствовать увеличению срока службы лезвий.

Кроме того, режущие свойства быстрорежущей стали значительно повышаются благодаря легированию кобальтом и ванадием. Эти легирующие элементы значительно повышают тепло- и износостойкость.

Резка обычными биметаллическими лезвиями может привести к накоплению тепла и образованию зон термического влияния, что нарушает целостность металла. Однако один из новейших производственных процессов, используемых сегодня для изготовления биметаллических лезвий, устраняет зоны термического влияния, что помогает уменьшить проблемы со срывом зубьев.

Этот процесс соединяет две полосы проволоки из быстрорежущей стали с подложкой в твердой фазе, используя принцип диффузионного соединения в твердом состоянии. В процессе твердофазного соединения используется лишь 10-20% тепла, которое выделяется при сварке. Этот процесс склеивания вместе с основой из быстрорежущей стали позволяет получить лезвия, обеспечивающие более высокую скорость резания без ущерба для качества.

Еще один фактор, препятствующий срыву зубьев, связан со сварным контактом между материалом основы и зубьями пилы. Процесс диффузионного соединения, в отличие от процесса электронно-лучевой сварки, обеспечивает на 170% больше контакта сварного шва с зубьями, поэтому у пил значительно меньше изломов и поломок.

Кроме того, лезвия, изготовленные с использованием процесса диффузионного склеивания, имеют выгодную геометрию зубьев. Благодаря геометрии зубьев с канавками образуются две режущие поверхности, разделенные лезвием. Вскоре после первого использования на зубьях образуется U-образная канавка глубиной 0,001-0,002 дюйма между двумя кромками быстрорежущей стали, изменяя площадь лезвия, задействованного в резе. Канавка остается постоянной глубины и изнашивается с той же скоростью, что и зубья.

Кроме того, U-образная канавка позволяет увеличить поток охлаждающей жидкости к режущей поверхности, а надлежащий поток охлаждающей жидкости не только охлаждает и смазывает полотно, но и вымывает стружку.

При резке мягких материалов, таких как алюминий, кто-то предпочитает использовать углеродные полотна вместо биметаллических, поскольку углеродные полотна могут иметь больший шаг зубьев и стоят дешевле. Однако недостатком углеродных полотен является то, что они служат не так долго, как биметаллические.

Твердосплавные ленточные пилы имеют сплошную или желобчатую режущую кромку для обеспечения высокой усталостной прочности. Они могут выполнять точные резы в различных цветных материалах, в основном неметаллах, таких как, композиты, армированные пластики, композитный графит и стекловолокно. Эти полотна лучше всего работают на гораздо более высоких скоростях, чем обычно на стандартных ленточных пилах для резки металла.

Ленточные пилы с твердосплавными напайками обычно используются для резки твердых материалов как из черных, так и из цветных металлов в производственных условиях. Как упоминалось ранее, резка цветных металлов твердосплавными полотнами лучше всего получается, если ленточная пила способна развивать высокую скорость.

Один конкретный производитель столкнулся с проблемой распиловки 15-дюймовых кругов из титана. Процесс распиловки затруднялся низким сроком службы лезвий и чрезвычайно грубым резом при использовании лезвий с твердосплавными наконечниками. Было установлено, что канавки сильно загружаются, и создаются чрезмерные усилия на зубьях.

Перейдя на более грубый рисунок зубьев и отрегулировав скорость вращения полотна и скорости подачи, заказчик смог увеличить срок службы лезвий примерно на 40% в дополнение к увеличению производительности. Сами пропилы были гладкими и без линий.

Другой производитель столкнулся с зазорами в полотне пилы, которые были заполнены липким материалом, а также с грубыми пропилами при резке 8-дюймового алюминиевого массива. Максимальная скорость пилы составляла приблизительно 83 м/мин. Кроме того, для станка подходит только 1-дюймовое полотно, что ограничивает выбор рисунков зубьев, доступных для биметаллических и твердосплавных полотен.

В этом случае единственным возможным вариантом было найти более крупный зуб. Решением стало углеродное полотно с шагом зубьев 1,3 дюйма. Хотя можно было бы ожидать, что углеродное полотно не будет работать или служить так же долго, как биметаллическое, из-за условий эксплуатации, углеродное полотно на самом деле превзошло биметаллическое. Оно прослужило дольше и резало быстрее.

В обоих случаях эксперт по ленточным пилам помог этим двум производственным компаниям найти подходящие полотна для работы. Распиловка цветных материалов не обязательно должна быть ежедневным испытанием. Правильно подобранная ленточная пила и параметры распиловки могут изменить ситуацию к лучшему.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Принцип токарных работ по металлу» и «‎Как обрабатывать алюминий: Все, что вам нужно знать! [часть 1 из 2]».

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!