ما هي عملية القطع الجاف للمعادن؟

فهم المناشير المعدنية الدائرية

كما يوحي الاسم، تستخدم المنشار الدائري المعدني شفرات قرصية الشكل لقطع المواد. يُعد هذا النوع من المناشير مثاليًا لقطع المعادن لأن تصميمه يسمح له بتقديم قطع دقيقة باستمرار. بالإضافة إلى ذلك، تُنتج الحركة الدائرية للشفرة عملية قطع متواصلة، مما يُمكّنها من قطع المعادن الحديدية وغير الحديدية. أما القطع الجاف فهو طريقة لقطع المعادن دون استخدام سائل تبريد. فبدلاً من استخدام سائل لتقليل الحرارة والاحتكاك، يعتمد القطع الجاف على شفرات مصنوعة من مادة تتحمل الحرارة والاحتكاك الناتجين عن المعدن، أو مغطاة بها. وعادةً ما تُستخدم شفرات الماس في القطع الجاف نظرًا لصلابتها ومتانتها.

تُنتج شفرات المنشار الدائري المستخدمة في بعض عمليات نشر المعادن كمية كبيرة من الحرارة عند قطع الفولاذ والألومنيوم وغيرها من المواد الخاصة؛ ولكن في بعض الأحيان يكون من الضروري الحفاظ على برودة قطعة العمل المنشورة وشفرة المنشار. في هذه الحالة، تُستخدم شفرة منشار دائرية خاصة مصممة خصيصًا لهذا الغرض، تُسمى شفرة المنشار البارد.

يكمن سر قدرة القطع بالمنشار البارد على الحفاظ على برودة قطعة العمل وشفرة المنشار في رأس القطع الخاص: رأس القطع المصنوع من السيرميت.

تحافظ رؤوس القطع المصنوعة من السيرميت على خصائص السيراميك، مثل الصلابة العالية، والقوة العالية، ومقاومة التآكل، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة الأكسدة، والاستقرار الكيميائي، كما تتمتع بمتانة ومرونة معدنية جيدة. يتميز السيرميت بمزايا كل من المعدن والسيراميك، فهو منخفض الكثافة، عالي الصلابة، مقاوم للتآكل، وذو موصلية حرارية جيدة. ولن يصبح هشًا عند تعرضه للتبريد أو التسخين المفاجئ. أثناء القطع، تعمل الحواف المسننة لرأس القطع السيراميكي على توصيل الحرارة إلى الرايش، مما يحافظ على برودة شفرة المنشار ومادة القطع.

مزايا النشر على البارد

تُستخدم المناشير الباردة لقطع أشكال متنوعة، بما في ذلك القضبان والأنابيب والمقاطع المبثوقة. وتُعدّ المناشير الباردة الدائرية المغلقة والآلية مثاليةً لعمليات الإنتاج المتكررة والمشاريع التي تتطلب دقةً عاليةً في القياسات والتشطيب. توفر هذه الآلات سرعة شفرة متغيرة ومعدلات تغذية قابلة للتعديل لإنتاج عالي السرعة وقطع دقيقة وخالية من النتوءات. تتميز المناشير الباردة بقدرتها على تشكيل معظم السبائك الحديدية وغير الحديدية. ومن مزاياها الإضافية: الحد الأدنى من النتوءات، وتقليل الشرر، وتقليل تغير اللون، وانعدام الغبار.

تتميز عملية النشر على البارد بقدرتها على إنجاز كميات كبيرة من المعادن الكبيرة والثقيلة، وفي بعض الحالات، تصل دقة القطع إلى ±0.127 مم. يمكن استخدام المناشير على البارد لقطع المعادن الحديدية وغير الحديدية، سواءً كانت مستقيمة أو مائلة. على سبيل المثال، تُعدّ أنواع الفولاذ الشائعة مناسبة للنشر على البارد، حيث يمكن قطعها بسرعة دون توليد حرارة أو احتكاك كبيرين.

بعض سلبيات المناشير الباردة

مع ذلك، لا يُعدّ القطع بالمنشار البارد مثاليًا للأطوال التي تقل عن 3.175 مم (0.125 بوصة). إضافةً إلى ذلك، قد تُنتج هذه الطريقة نتوءات كبيرة. تحديدًا، تُشكّل هذه مشكلةً عند استخدام أقطار خارجية تقل عن 3.175 مم (0.125 بوصة) وأقطار داخلية صغيرة جدًا، حيث قد تُغلق النتوءات الناتجة عن القطع بالمنشار البارد الأنبوب.

من عيوب المناشير الباردة الأخرى أن صلابتها تجعل شفراتها هشة وعرضة للصدمات. فأي اهتزاز، مثلاً نتيجة عدم تثبيت القطعة بإحكام أو معدل تغذية غير مناسب، قد يُتلف أسنان المنشار بسهولة. إضافةً إلى ذلك، تتسبب المناشير الباردة عادةً في فقدان كبير في عرض القطع، مما يؤدي إلى انخفاض الإنتاج وارتفاع التكاليف.
على الرغم من إمكانية استخدام القطع بالمنشار البارد لقطع معظم السبائك الحديدية وغير الحديدية، إلا أنه لا يُنصح به للمعادن شديدة الصلابة، وتحديدًا تلك التي تفوق صلابة المنشار نفسه. وبالرغم من قدرة المناشير الباردة على قطع الحزم، إلا أنها لا تستطيع فعل ذلك إلا مع القطع ذات الأقطار الصغيرة جدًا، ويتطلب ذلك تجهيزات خاصة.

شفرات صلبة لقطع سريع

تستخدم عملية النشر البارد شفرة دائرية لإزالة المواد، مع نقل الحرارة المتولدة إلى الرقائق الناتجة عن الشفرة. ويستخدم هذا النوع من النشر شفرة صلبة مصنوعة من الفولاذ عالي السرعة (HSS) أو شفرة ذات طرف من كربيد التنجستن (TCT) تدور بسرعة دوران منخفضة.
على عكس ما يوحي به الاسم، نادرًا ما تُستخدم شفرات الفولاذ عالي السرعة (HSS) بسرعات عالية جدًا. بدلًا من ذلك، فإنّ سمتها الرئيسية هي صلابتها، مما يمنحها مقاومة عالية للحرارة والتآكل. أما شفرات كربيد التنجستن (TCT) فهي أغلى ثمنًا، ولكنها أيضًا شديدة الصلابة وقادرة على العمل في درجات حرارة أعلى من شفرات HSS. وهذا يسمح لشفرات منشار TCT بالعمل بسرعات أعلى من شفرات HSS، مما يقلل وقت القطع بشكل كبير.

تتميز شفرات منشار القطع البارد بقدرتها على القطع بسرعة دون توليد حرارة أو احتكاك زائدين، كما أنها تقاوم التآكل المبكر الذي قد يؤثر على جودة القطع النهائية. إضافةً إلى ذلك، يمكن إعادة شحذ كلا النوعين من الشفرات واستخدامهما عدة مرات قبل استبدالهما. هذا العمر الطويل للشفرات يجعل من القطع البارد طريقة اقتصادية للقطع عالي السرعة والحصول على تشطيبات عالية الجودة.

أخطاء شائعة يجب تجنبها عند قطع المعادن بدون استخدام أدوات القطع

بما أنك تستخدم شفرة أصلب من المعدن، فإن القطع الجاف قد يُلحق الضرر بأدواتك. لتجنب التلف أو الحوادث أثناء قطع المعادن، إليك بعض الأخطاء الشائعة التي يجب الانتباه إليها:

سرعة الشفرة غير المناسبة: عند قطع المعادن بدون استخدام المنشار، من المهم الانتباه إلى سرعة الشفرة. فإذا كانت الشفرة تدور بسرعة كبيرة، فقد يتسبب ذلك في انحناء المعدن أو تشققه، مما قد يؤدي إلى كسر الشفرة. أما إذا كانت تدور ببطء شديد، فسيتراكم الحر في المنشار، مما قد يؤدي إلى تلفه.

التثبيت غير الصحيح: تأكد من تثبيت أي جسم معدني تقوم بقطعه بإحكام. تحريك الأجسام أمر خطير وقد يسبب أضرارًا جسيمة.

عند استخدام أي منشار بارد، من المهم اختيار درجة أسنان مناسبة للمادة المراد قطعها.

يعتمد اختيار درجة الأسنان المثلى لشفرة المنشار البارد على ما يلي:

* صلابة المادة

* حجم القسم

* سمك الجدار

تتطلب المقاطع الصلبة شفرات ذات أسنان خشنة، بينما تتطلب الأنابيب ذات الجدران الرقيقة أو الأشكال ذات المقاطع العرضية الصغيرة شفرات ذات أسنان أدق. إذا كان عدد الأسنان كبيرًا جدًا في المادة في وقت واحد، فستكون النتيجة تمزقًا بدلًا من إزالة الرقائق، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في إجهاد القص.

من ناحية أخرى، عند قطع الجدران السميكة أو المواد الصلبة باستخدام أسنان دقيقة للغاية، ستدور الرايشات داخل تجويف الأسنان. ولأن تجاويف الأسنان الدقيقة صغيرة، فإن الرايشات المتراكمة ستتجاوز سعة هذه التجاويف وتضغط على جدران قطع العمل، مما يؤدي إلى انحشارها وتراكمها. ستبدأ شفرة المنشار البارد بالعمل وكأنها لا تقطع، وذلك لأنها لا تستطيع القطع مع وجود تجاويف عالقة. إذا حاولت دفع الشفرة بالقوة، فستواجه قطعًا رديئًا وإجهاد قص أكبر، مما قد يؤدي في النهاية إلى كسر شفرة المنشار البارد.

يرجى ملاحظة أنه على الرغم من أهمية اختيار درجة أسنان المنشار المناسبة لتطبيقك، إلا أنها ليست العامل الوحيد الذي يحدد أفضل شفرة منشار بارد. فكما هو الحال مع الأدوات الأخرى، تعتمد كفاءة المنشار البارد وعمره الافتراضي بشكل كبير على جودة مكوناته الأساسية، كالشفرة. تقدم HERO أفضل شفرات المناشير الباردة، حيث نستخدم آلات ألمانية الصنع عالية الجودة في تصنيع منتجاتنا. ستساعدك شفراتنا على قطع المعادن في مشاريع لا حصر لها. يسعدنا تقديم المساعدة عبر الهاتف!