برش فلزات به طور کلی به دو صورت برش سرد و برش گرم انجام می‌شود.
هر کدام از این دو روش به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند.
تفاوت برش گرم و برش سرد همانطور که از نام آنها پیداست، در کاربرد حرارت در برش گرم است.
انتخاب روش برشکاری سرد یا گرم به عوامل مختلفی از جمله جنس متریال مورد برش، ضخامت و مقاومت آن در برابر حرارت و فشار و غیره بستگی دارد.
در ادامه به بیان برش گرم و برش سرد، مزایا و انواع آنها می پردازیم تا به به طور دقیق تفاوت برش گرم و برش سرد را دریابیم.
برش گرم
برش گرم چیست؟
برش گرم به پروسه‌ای گفته می‌شود که در آن با بالا بردن دما تا نقطه ذوب فلز، اقدام به جداسازی ملکول‌های فلز نموده و به این روش فلز برش داده می‌شود.
در این نوع برش کاری سرعت انجام عملیات و دمای حرارت بسیار بالا است.
در این نوع برشکاری تراشه‌های تولید شده کمتر است و از ایجاد خراش‌های ظریف بر روی متریال جلوگیری می‌شود.
مزایای برش گرم
از مزایای برش گرم به موارد زیر می‌توان اشاره نمود:
کاهش زمان برش گرم، عدم ایجاد تراشه، قابلیت تطابق با کامپیوتر، امکان حکاکی و…
انواع برش گرم
برش گرم خود به سه دسته برش با دستگاه پلاسما (هوا برش)، تیغ ارههای دیسکی آتشی (اصطکاکی) و برش لیزر تقسیم می‌شود.
برش پلاسما (هوا برش)
در این نوع برش یک مشعل به کمک یک گاز نجیب و به خصوص هوای فشرده با سرعت زیاد از نازل دمیده می‌شود.
در برش پلاسما با ایجاد یک قوس الکترونیکی (Electrical ARC) بین نازل و قطعه کار، گاز به حالت پلاسما جریان پیدا می‌کند.
در این زمان حرارت بسیار زیادی تا ۲۵۰۰۰ درجه سانتی گراد ایجاد شده که باعث ذوب فلز می‌گردد.
در ضمن به کمک هوا و یا گاز پر فشار فلز ذوب شده از مسیر برش کنار زده می‌شود.
نحوه کارکرد این دستگاه به دو صورت ایجاد قوس از طریق قرارگیری مشعل بر روی قطعه و استفاده از ولتاژ (فرکانس) بالا برای ایجاد قوس می‌باشد.
روش دوم به دلیل معایبی همچون تشعشعات شدید رادیویی، حفظ فاصله اسپارک و برق گرفتگی در حال حاضر کاربرد زیادی ندارد.
علاوه بر دستگاه‌های هوا پلاسما دستی نوع دیگری از آن با بهره گیری از سیستم‌های کامپیوتری (CNC) نیز موجود می‌باشند.
دستگاه‌های پلاسما CNC با قابلیت برنامه ریزی برای برش گرم و همچنین دقت بیشتر در حال حاضر کاربرد بیشتری دارند.
تیغ ارههای دیسکی آتشی
این نوع برش همیشه به دلیل سرعت بالا و تغییرات کمتر موکولی نسبت به دستگاه‌های پلاسما مورد توجه بوده‌اند.
نحوه کارکرد این دستگاه به این صورت می‌باشد که تیغ اره دیسکی بر روی دستگاه نصب می‌گردد و دستگاه نیز به کمک موتورهای قدرتمند الکترونیکی ولتاژ بالا شروع به چرخش سریع تیغ ارههای دیسکی می‌کنند که ممکن است ۴۵۰۰۰ دور در دقیقه هم باشند.
در این حالت تیغ اره را با یک سرعت یکنواخت به کمک اپراتور بر روی قطعه کار قرار می‌دهند و شروع به برش قطعه می‌کنند.
در حال حاضر استفاده از این نوع دستگاه منسوخ شده است.
برش لیزری
در برش لیزر از اشعه لیزر برای سوزاندن، ذوب کردن و تصعید استفاده می‌شود و به دو نوع دستگاه برش لیزر فلزات و غیر فلزات تقسیم می‌شوند.
لیزرها انواع مختلفی مانند گازی، شیمیایی، جامد، فیبری و … دارند.
برای آشنایی بیشتر با عملکرد این نوع برش، مقاله برش لیزری چیست را در وبلاگ شیت لیزر مطالعه نمایید.
البته برش لیزری برای برخی از مواد ممنوع است و در صورت انجام برش لیزری روی این مواد خطرات بسیاری را برای متخصصان به همراه دارد.
در ادامه و در مقاله ای دیگر با این نوع از مواد ممنوع در برش لیزری از نوع برش گرم آشنا می‌شویم.
📌 مقاله مرتبط:
برای آشنایی بیشتر با موضوع، پیشنهاد می شود این مقاله را نیز مطالعه بفرمایید: برش لیزر ممنوع : در چه مواردی برش لیزر ممنوع است؟
در ادامه فرایند برش سرد و مزایا و انواع آن بیان می‌شود تا تفاوت روش برش گرم و برش سرد بهتر درک شود.
برش سرد
برش سرد به برش بدون استفاده از حرارت گفته می‌شود.
ماشین‌های برش سرد برای از بین بردن خطرات مرتبط با برش حرارتی به کار می‌روند.
توسعه این روش با اولویت ایمنی، سرعت و بهره وری ناشی از صرف کمتر زمان در تعمیرات خط لوله به کار می‌رود.
مزایای برش سرد:
از مزایای برش سرد، جلوگیری از HAZ منطقه متاثر از گرما است که ساختار مولکولی خود فلز را تغییر داده و اغلب خواص آن را به حالت مضر تغییر می‌دهد که برای از میان بردن اثرات آن نیاز به فرآیندهای جانبی است.
حذف این مراحل باعث صرفه جویی قابل توجهی در زمان، هزینه و نیروی کار می‌شود.
سرعت انجام و افزایش ایمنی از سایر مزیت‌های برش سرد است.
انواع برش سرد
اره دستی
ارههای دستی ساده‌ترین نوع برش سرد و قدیمی‌ترین نوع برش فلزات و چوب هستند که عمدتاً برای کارگاه‌های شخصی مورد استفاده قرار می‌گیرند و به دسته‌های اره دستی چاقویی، مویی، کمان اره و … تقسیم می‌شوند.
این اره‌ها در سایزها و جنس‌های یکسان اما با دندانه‌های متفاوت تولید می‌شوند.
دستگاه واترجت
دستگاه‌های برش واتر جت با استفاده از موتورهای پر فشار با استفاده از جریان آب انواع مواد سخت نظیر فلزات، سنگ، پلاستیک، چرم، اسفنج و .. را برش می‌دهند.
عملکرد این دستگاه به این صورت است که آب را با فشار بسیار زیاد تا ۶۰۰۰۰ PSI (پوند بر اینچ) از یک روزنه بسیار کوچک و قابل تنظیم به سمت متریال هدایت می‌کند.
دستگاه اره نواری
دستگاه‌های اره نواری امکان برش قطعات ضخیم را با دقت بالا فراهم نموده است.
دستگاه‌های اره نواری به کمک الکترو موتور، محورهای خود را به چرخش در می‌آورند و از طریق جک‌های هیدرولیک آن را به سمت قطعه حرکت می‌دهند تا با کمک فشار وزن دستگاه و کنترل دبی خروجی روغن از جک‌های هیدرولیک، قطعه را با بهترین کیفیت برش دهند.
دستگاه‌های اره نواری با مزیت‌های متفاوت خود کاربردهای فراوانی در برش فلزات، چوب، شیشه، کامپوزیت، گوشت و … دارند.
از مزیت‌های دستگاه اره نواری می‌توان به
- قابلیت برنامه ریزی برش‌های یکسان بصورت تمام اتوماتیک
- برش زاویه دار قطعات
- حداقل ضخامت برای برش
- کمترین میزان ضایعات
اشاره کرد.
دستگاه اره دیسکی
دستگاه‌های اره دیسکی به دلیل امنیت بالاتر و کیفیت مناسب جایگزین دستگاه‌های پر خطر اره آتشی می‌باشند.
تیغ ارههای دیسکی از تنوع زیادی برخوردارند و با توجه به سایز، جنس و تعداد دندانه برای برش انواع قطعات با سایزهای متفاوت و اشکال مختلف مانند فلزات آلیاژی، فلزات سبک، چوب،MDF ، آلومینیوم، آسفالت و … مناسب می‌باشند.
دستگاه اره لنگ
دستگاه اره لنگ مانند دستگاه‌های اره نواری و دیسکی با حرکت مستمر بر روی قطعات فلزی آنها را برش می‌دهند.
اما به جای حرکت دورانی، به صورت بازویی (حرکت به سمت عقب و بالا) عمل می‌کند.
البته از دقت پائین‌تر و همچنین تولید صدا و ضایعات بیشتری برخوردار است.
در بحث پیرامون این مقاله شرکت کنید!