Naujienos ir įvykiai

Metalo kirpimo staklių ašmenų medžiagų analizė

Metalo kirpimo staklės peilio medžiaga tiesiogiai veikia jo pjovimo našumą, atsparumą dilimui, tarnavimo laiką ir apdorojimo rezultatus. Skirtingoms reikmėms reikalingos skirtingos peilio savybės, todėl reikia pasirinkti tinkamą medžiagą. Žemiau pateikiama išsami dažniausiai naudojamų metalo kirpimo peilių medžiagų analizė.

1. Įprasti metalo kirpimo staklių peilių medžiagų tipai

Įprastos kirpimo peilių medžiagos yra anglinis įrankinis plienas, legiruotas įrankinis plienas, daug anglies turintis daug chromo turintis plienas, karštojo apdirbimo plienas ir miltelinės metalurgijos plienas. Žemiau pateikiama išsami įprastų tipų klasifikacija ir charakteristikos.

1) Dažniausiai naudojamų kirpimo mašinų peilių medžiagų tipų apžvalga

Ašmenys Medžiaga	Tipai	Savybės	Pagrindinis Pjovimas Medžiagos
T8, T10	Anglies įrankių plienas	Maža kaina, didelis kietumas, prastas tvirtumas	Įprastas anglinis plienas, varis, aliuminis ir kitos minkštos medžiagos
9CrSi	Legiruotojo įrankinio plieno	Didelis kietumas ir atsparumas dilimui, didelis ekonomiškumas	Įprastas vidutinio ir mažo anglies kiekio plienas
6CrW2Si	Legiruotojo įrankinio plieno	Sudėtyje yra volframo, geras raudonojo kietumo ir atsparumas dilimui	Vidutinio stiprumo plienas, lengvas nerūdijantis plienas
Cr12MoV	Daug anglies ir daug chromo turinčio plieno	Puikus atsparumas dilimui ir sukietėjimas	Nerūdijantis plienas, silicio plienas, didelio stiprumo plienas
H13 (4Cr5MoSiV1)	Karštojo darbo plienas	Puikus atsparumas aukštai temperatūrai ir terminiam nuovargiui	Karštai valcuota karšto valcavimo plokštė, geležinė plokštė
SKD11/D2	Daug anglies ir daug chromo turinčio plieno	Didelis stiprumas, didelis atsparumas dilimui ir atsparumas skilinėjimui	Nerūdijantis plienas, didelio stiprumo plienas, silicio plienas
Miltelinės metalurgijos plienas (pvz., ASP23)	Aukštos klasės legiruotas įrankių plienas	Itin didelis kietumas ir itin ilgas tarnavimo laikas	Aukštos klasės kompozicinė plokštė, atsparus dilimui plienas

SC hidraulinės giljotinos žirklės paprastai gaminamos iš tokių medžiagų kaip 9CrSi, 6CrW2Si, Cr12MoV ir H13K. Ašmenys yra stačiakampio skerspjūvio, o kietumas – nuo HRC50 iki 62. Jos pasižymi didelio tikslumo, be atplaišų paviršiumi.

2) Išsamios įvairių peilių medžiagų charakteristikos

– T8 ir T10 anglinis įrankių plienas

Savybės:

Didelis kietumas (po terminio apdorojimo pasiekia HRC 58–62)
Maža kaina ir geras apdirbamumas

Trūkumai:

Pakankamas atsparumas dilimui, prastas tvirtumas
Linkęs įtrūkti, netinka greitam kirpimui arba kietų medžiagų, tokių kaip nerūdijantis plienas, kirpimui

Paraiškos:

Minkštų medžiagų, tokių kaip įprastas anglinis plienas, aliuminis ir varis, kirpimas

– 9CrSi legiruotojo įrankinio plieno

Savybės:

Didelis kietumas, geras atsparumas dilimui
Vidutinis tvirtumas
Didelis ekonomiškumas

Paraiškos:

Q235, Q345 paprastieji vidutinio ir mažo anglies kiekio plienai, nerūdijantis plienas ir kt.
Tipinis kietumas: HRC 58–60

– 6CrW2Si legiruotas įrankių plienas

Savybės:

Sudėtyje yra volframo ir silicio, geras raudonas kietumas
Didelis stiprumas ir kietumas, puikus kirpimo našumas
Tvirtesnis nei 9CrSi

Tinkamos programos:

Nuolatinis kirpimas, karštas kirpimas ir lengvojo nerūdijančio plieno kirpimas
Tipinis kietumas: HRC 60–62

– Cr12MoV daug anglies ir chromo legiruotas įrankinis plienas

Savybės:

Puikus atsparumas dilimui ir sukietėjimas
Vidutinis tvirtumas, minimali terminio apdorojimo deformacija
Ilgas tarnavimo laikas

Paraiškos:

Didelio stiprumo plienas, nerūdijantis plienas, silicio plieno lakštai ir kitos didelio kietumo medžiagos
Dideli hidraulinių kirpimo staklių peiliai, CNC kirpimo staklių peiliai
Tipinis kietumas: HRC 58–60

– H13 (4Cr5MoSiV1) karštojo apdirbimo plienas

Savybės:

Puikus atsparumas aukštai temperatūrai, tvirtumas ir šiluminis nuovargis
Galima naudoti karšto pjovimo įrangoje

Paraiškos:

Karštas lakštinio metalo kirpimas, pavyzdžiui, karštai valcuotų juostų ir karštai kirptų geležies plokščių
Tipinis kietumas: HRC 50–55 (po terminio apdorojimo)

– SKD11 (Japonijos JIS standartas) / D2 (Amerikos standartas)

Savybės:

Daug anglies ir chromo turintis legiruotas plienas, pasižymintis puikiu atsparumu dilimui ir grūdinamumu
Stiprus atsparumas deformacijai, ilgas tarnavimo laikas

Paraiškos:

Didelio stiprumo plieno, nerūdijančio plieno, titano lydinių ir kompozicinių medžiagų kirpimas
Tipinis kietumas: HRC 58–62

– Miltelinės metalurgijos plienas (pvz., ASP23, ASP60)

Savybės:

Itin didelis kietumas, puikus atsparumas dilimui ir atsparumas skilinėjimui
Aukštos kokybės peilio medžiaga

Paraiškos:

Aukštos klasės tikslios kirpimo operacijos, kurioms reikalingas didelis atsparumas dilimui
Tipinis kietumas: HRC 62–65+

2. Metalo pjovimo peilio medžiagos svarba

Metalo kirpimo staklės peilio medžiagos kokybė yra pagrindinis veiksnys, lemiantis kirpimo kokybę, efektyvumą, kainą ir įrangos tarnavimo laiką. Kadangi peilis yra tiesioginis žirklių „vykdomasis komponentas“, jo medžiagos savybės tiesiogiai veikia bendrą visos mašinos našumą. Toliau pateikiama išsami peilio medžiagos svarbos analizė:

1) Pagrindiniai šlyties kokybės veiksniai

Gera medžiaga → Aštrus, atsparus dilimui ašmenų kraštas → Lygus, be šerpetojančių pjūvio paviršių.
Prasta medžiaga → Ašmenų ašmenys lengvai atšipsta arba įtrūksta → Lakšto kraštai plyšta ir deformuojasi, todėl gatavuose gaminiuose susidaro daug atliekų.

Taikymo pavyzdys:

Kerpant didelio stiprumo medžiagas, tokias kaip nerūdijantis plienas ir silicio plienas, netinkama peilio medžiaga gali lengvai sukelti rimtų defektų, tokių kaip „sukandimas“ ir „plyšimas“.

2) Poveikis peilio tarnavimo laikui ir peilio keitimo dažnumui

Aukštos kokybės medžiagos (pvz., Cr12MoV ir SKD11) tarnauja 2–5 kartus ilgiau arba net ilgiau nei įprastos medžiagos (pvz., T10 ir 9CrSi).
Medžiaga lemia ašmenų atsparumą dilimui, raudonąjį kietumą (kietumo išlaikymas aukštoje temperatūroje) ir atsparumą skilimui.
Aukštos kokybės peiliai sumažina peilių keitimo dažnumą, sumažindami darbo sąnaudas, prastovas ir paleidimo išlaidas.

Išvada:

Kuo geresnė peilio medžiaga, tuo geriau jis atlaiko ilgalaikį, nuolatinį ir didelio intensyvumo kirpimą.

3) Užtikrinti įrangos saugumą ir stabilų veikimą

Prastos kokybės peiliai gali:

Pjovimo metu gali staiga nuskilti arba lūžti, dėl to gali būti smūgis ir pažeistas ašmenų laikiklis bei perdavimo mechanizmas.
Nehomogeninė medžiaga arba netinkamas terminis apdorojimas gali sukelti įtempių koncentraciją ir nuovargio gedimą.
Dėl to gali svyruoti šlyties pasipriešinimas, vibruoti įranga ir net perkrauti hidraulinę sistemą.

Aukštos kokybės peilio medžiaga suteikia:

Didesnis tvirtumas ir tolygesnis struktūrinis pasiskirstymas.
Tai apsaugo nuo įtempių koncentracijos kirpimo smūgio metu ir efektyviai apsaugo visą sistemą.

4) Tiesiogiai veikia gamybos sąnaudas ir pelną

Prastos kokybės peiliukai, nors ir nebrangūs, gali lengvai sukelti:

Dažnas keitimas
Medžiagų atliekos (prastas kirpimas)
Gatavų gaminių remontas ir perdirbimas
Per didelis įrangos nusidėvėjimas ir padidėjusios priežiūros išlaidos

Aukštos kokybės peilių medžiagos, nors iš pradžių šiek tiek brangesnės, siūlo:

Didesnis kirpimo efektyvumas
Mažesnės vieneto kainos
Ilgesni laikotarpiai be problemų

Ekonominės naudos palyginimas:

Vienas aukštos kokybės peilis = trijų standartinių peilių tarnavimo laikas + Trumpesnės prastovos + Didesnis našumas

5) Poveikis gamybos saugai

Prastos kokybės peiliai, pasižymintys nelygia medžiaga ir nepakankamu tvirtumu, didelio įtempio pjovimo metu gali sukelti įtrūkimus arba išskriejančius fragmentus, galinčius sužaloti operatorių.
Prastos kokybės peiliai, ypač kerpant didelio stiprumo plieną arba storas plokštes, kelia didelį pavojų saugai.

Aukštos kokybės peiliai turi:

Racionalus lydinio santykis
Tinkamas terminis apdorojimas
Geras tvirtumo, stiprumo ir kietumo balansas, užtikrinantis didesnį saugumą ir patikimumą.

Santrauka: Ašmenų medžiagos svarba

Pjovimo kokybė: lygumas, tikslumas, šlifavimo kontrolė
Tarnavimo laikas: peilių keitimo ciklai, sąnaudų kontrolė
Įrangos apsauga: atsparumas smūgiams, gedimų mažinimas ir ilgesnis tarnavimo laikas
Sąnaudų kontrolė: sumažinkite pakartotinio darbo ir priežiūros prastovas
Gamybos sauga: išvenkite purslų ir eksploatavimo rizikos

Rekomendacijos:

Įprasto anglinio plieno pjovimas → Pasirinkite ekonomiškas medžiagas, tokias kaip T10 ir 9CrSi.
Nerūdijančio plieno arba didelio stiprumo plieno pjovimas → Turi būti pasirinkti didelio našumo legiruoti plienai, tokie kaip Cr12MoV ir SKD11.
Didelio dažnio gamybai arba tiksliam pjovimui → pirmenybė teikiama miltelinės metalurgijos plienams (pvz., ASP23).
Pasirinkta medžiaga turi būti apdorota specialiu terminiu apdorojimu, kad būtų pasiektas tikrasis jos našumas.

3. Kaip pasirinkti pjovimo peilio medžiagą?

Metalo kirpimo staklės peilio medžiagos pasirinkimas yra labai svarbus siekiant užtikrinti kirpimo efektyvumą, kirpimo kokybę ir peilio tarnavimo laiką. Skirtingos plokščių medžiagos, storiai, kirpimo dažniai ir eksploatavimo sąlygos reikalauja skirtingo peilio našumo. Žemiau pateikiamos išsamios rekomendacijos, kaip pasirinkti kirpimo peilio medžiagą.

1) Pasirinkite peilio medžiagą pagal pjovimo medžiagą

Kirpimo medžiagų tipai	Rekomenduojama ašmenys medžiagos	Priežastys
Įprastas anglinis plienas (Q235, Q195 ir kt.)	T10, 9CrSi	Maža kaina, vidutinis kietumas, didelis šlyties efektyvumas
Vidutinio ir mažai legiruoto plieno (Q345, 16Mn ir kt.)	6CrW2Si, Cr12MoV	Didesnis kietumas ir atsparumas dilimui, siekiant išvengti briaunų nuskilinėjimo
Nerūdijantis plienas (201, 304, 316)	Cr12MoV, SKD11	Atsparumas korozijai, atsparumas sukibimui ir stiprus atsparumas dilimui
Didelio stiprumo plienas, spyruoklinis plienas	SKD11, ASP23	Ypač aukšti stiprumo reikalavimai, siekiant išvengti kraštų nuskilinėjimo
Silicio plieno lakštas, šaltai valcuotas lakštas	Cr12MoV, miltelinės metalurgijos plienas	Dideli tikslumo reikalavimai ir didelis atsparumas dilimui
Minkšti metalai, tokie kaip varis, aliuminis ir aliuminio lydiniai	T8, T10	Vidutinis kietumas, siekiant sumažinti paviršiaus pažeidimus
Karštai valcuoti lakštai, karštai kirptos medžiagos	H13, 5CrNiMo	Puikus atsparumas aukštai temperatūrai ir terminiam nuovargiui

2) Pasirinkite pagal naudojimo dažnumą ir darbo intensyvumą

Naudojimo dažnumas / veikimo aplinka	Rekomenduojama ašmenys medžiagos	Aprašymas
Žemo dažnio, retkarčiais atliekamas kirpimas	T8, T10, 9CrSi	Teikia pirmenybę sąnaudų kontrolei ir užtikrina pakankamą ilgaamžiškumą.
Vidutinio dažnio, standartinis kirpimas	6CrW2Si, Cr12MoV	Stabilus veikimas, subalansuojant prieinamą kainą ir ilgaamžiškumą.
Aukšto dažnio, sunkiųjų kirpimo	SKD11, ASP23	Didelis atsparumas dilimui, ilgas tarnavimo laikas ir atsparumas įtrūkimams.
Aukštos temperatūros kirpimo aplinka	H13	Didelis atsparumas karščiui ir deformacijai, tinka karštam pjovimui.
Didelio tikslumo reikalavimai	SKD11, miltelinės metalurgijos plienas	Puikus matmenų stabilumas, neatsparus dilimui ir deformacijai.

3) Pasirinkite pagal įrenginio tipą

Kirpimo mašinų tipai	Rekomenduojama ašmenys medžiagos	Savybės
Įprastinė mechaninė kirpimo mašina	T8, T10	Universali peilių medžiaga, didelis ekonomiškumas
Hidraulinė kirpimo mašina	9CrSi, 6CrW2Si	Didelė keliamoji galia, sklandus pjovimas
CNC didelio tikslumo kirpimo staklės	6CrW2Si, Cr12MoV ir H13K (4Cr5MoSiV1)	Didelis tikslumas, ilgas tarnavimo laikas, retas keitimo dažnis
Karšto kirpimo mašina	H13 (4Cr5MoSiV1)	Atsparumas aukštai temperatūrai ir stiprus atsparumas terminiam nuovargiui

4) Pastabos

Ašmenų kietumas nebūtinai yra geresnis:

Didesnis kietumas suteikia didesnį atsparumą dilimui, tačiau taip pat sumažina tvirtumą ir yra linkęs į skilinėjimą.
Kuo kietesnė medžiaga, tuo griežtesnis terminis apdorojimas ir tuo didesnė kaina.
Pasirinkimas turėtų būti grindžiamas kietumo ir tvirtumo pusiausvyra.

Medžiagoms, linkusioms „kąstis“, tokioms kaip nerūdijantis plienas ir silicio plienas, rekomenduojama naudoti:

Cr12MoV arba SKD11, kurie neleidžia sulipti ir yra mažiau linkę skilinėti.
Tais atvejais, kai reikalingas ilgas įrankių tarnavimo laikas ir nepatogus dažnas įrankių keitimas, galima rinktis miltelinės metalurgijos plieną (ASP23/ASP60), tačiau jis yra brangesnis.

Karšto kirpimo aplinka:

Įprasti peiliai, tokie kaip T10, dėl terminės deformacijos ar atkaitinimo gali sukelti šlyties įtrūkimą arba kraštų pažeidimus.
Turi būti naudojamas karštojo apdirbimo štampo plienas H13.

4. Ašmenų medžiagos pasirinkimo aspektai

Renkantis pjovimo mašinos peilių medžiagą, svarbu visapusiškai atsižvelgti į kelis veiksnius, įskaitant kerpamos medžiagos savybes, eksploatavimo sąlygas, suderinamumą su įranga ir ekonomiškumą. Renkantis peilių medžiagą, svarbiausi aspektai yra šie:

1) Aklai nesiekite didelio kietumo

Dažnas klaidingas įsitikinimas: įsitikinimas, kad „kuo kietesnis ašmenys, tuo geriau“.

Realybė:

Nors didelio kietumo ašmenys pasižymi puikiu atsparumu dilimui, jie taip pat pasižymi prastu tvirtumu, padidėjusiu trapumu ir polinkiu skilinėti.
Reikėtų rasti pusiausvyrą tarp kietumo ir tvirtumo, ypač kerpant didelio stiprumo plieną ar kitas kietas medžiagas.

Rekomendacijos:

Nuolatiniam, aukšto dažnio kirpimui rinkitės didelio kietumo medžiagą (pvz., Cr12MoV arba SKD11).
Retkarčiais atliekamiems arba minkštesnių medžiagų kirpimams rinkitės vidutinio kietumo, didelio atsparumo medžiagą (pvz., T10 arba 9CrSi).

2) Ašmenų medžiagą pasirinkite pagal pjaunamą medžiagą

Skirtingoms medžiagoms keliami skirtingi reikalavimai peiliams. Netinkamas naudojimas gali lemti priešlaikinį peilių susidėvėjimą, įtrūkimus arba prastą pjovimą.

Medžiagos tipas	Nerekomenduojamos medžiagos	Priežastys
Nerūdijantis plienas	T10, 9CrSi	Jautrus dilimui ir įtrūkimams
Didelio stiprumo plienas	T10, Cr12	Negali atlaikyti didelio šlyties įtempio
Karštas kirpimas	Įprastas legiruotas plienas	Lengvai suminkštėja atkaitinant, praranda šlyties stiprumą

Rekomendacija:

Kietos medžiagos (nerūdijantis plienas, didelio stiprumo plienas) → Rinkitės didelio atsparumo dilimui rūšis, pvz., Cr12MoV.

Karštosios medžiagos → Rinkitės karštojo apdirbimo plienus, tokius kaip H13 (4Cr5MoSiV1).

3) Atsižvelkite į įrangos tipą ir suderinamumą

Skirtingoms kirpimo mašinoms keliami skirtingi reikalavimai ašmenų konstrukcijai ir našumui:

Mechaninės žirklės pasižymi dideliu greičiu ir didelėmis smūgio jėgomis, todėl reikia tvirtesnių ašmenų.
Hidraulinės žirklės užtikrina sklandų kirpimą ir tinka atspariems dilimui ašmenims.
CNC plokščių kirpimo staklės pasižymi dideliu tikslumu ir reikalauja peilių, kurie yra atsparūs deformacijai ir didesniam atsparumui dilimui.

Rekomendacija:

Prieš pasirinkdami peilio medžiagą, supraskite įrangos tipą ir rekomenduojamus standartus.
Ašmenų kietumo, dydžio ir įrangos reguliavimo sistemos suderinamumas yra labai svarbus.

4) Derinkite naudojimo dažnumą su išlaidų biudžetu

Didelis naudojimo dažnis → Pasirinkite ilgesnės eksploatacijos medžiagą (pvz., SKD11 arba ASP23).
Retas naudojimo dažnis → Pasirinkite ekonomiškesnę medžiagą (pvz., T10 arba 9CrSi).

Nors aukštos klasės peiliukai yra brangesni, juos reikia keisti rečiau, todėl ilgainiui jie yra ekonomiškesni.

Rekomendacija:

Pasirinkite peilį remdamiesi išsamiu „medžiagos vieneto kainos × keitimo dažnumo × prastovų nuostolių“ įvertinimu.

5) Terminio apdorojimo kokybė taip pat svarbi

Net ir tos pačios medžiagos atveju skirtingi terminio apdorojimo procesai gali labai skirtis. Netinkamas terminis apdorojimas gali lemti nepakankamą ašmenų kietumą, per didelį trapumą ir sutrumpinti ašmenų tarnavimo laiką.

Rekomendacija:

Pirkite peilius iš patikimų prekių ženklų arba patyrusių gamintojų.
Įsitikinkite, kad jie buvo kruopščiai termiškai apdoroti ir grūdinti.

6) Atkreipkite dėmesį į šlifuoto paviršiaus kokybę

Jei keliate aukštus reikalavimus nupjautai briaunai (pvz., be šerpetojimų ir deformacijos):

Pasirinkite peilio medžiagą, pasižyminčią geru tvirtumu, aštriu kraštu ir vienodu kietumu.

Įprastos medžiagos yra Cr12MoV, SKD11 ir miltelinės metalurgijos plienas.

5. Santrauka

Metalo kirpimo staklių ašmenų medžiagų ir našumo palyginimo lentelė:

Medžiagos	Kietumas (HRC)	Atsparumas dilimui	Tvirtumas	Terminis stabilumas	Terminis stabilumas
T10	58-62	Vidutinis	Žemas	Prastas	Prastas
9CrSi	58-60	Gerai	Vidutinis	Vidutinis	Vidutinis
6CrW2Si	60-62	Gerai	Vidutinis	Gerai	Gerai
Cr12MoV	58-60	Labai gerai	Santykinai geras	Gerai	Gerai
H13	50-55	Vidutinis	Gerai	Puiku	Puiku
SKD11	58-62	Labai gerai	Puiku	Labai gerai	Labai gerai
ASP23	62-65+	Puiku	Tvirtumas	Puiku	Puiku

Medžiagų pasirinkimo suvestinė lentelė:

Reikalavimų prioritetas	Rekomenduojamos medžiagos
Kainos prioritetas	T10, 9CrSi
Dėvėjimosi atsparumo prioritetas	Cr12MoV, SKD11
Tvirtumo prioritetas	6CrW2Si, H13
Atsparumas aukštai temperatūrai	H13, 5CrNiMo
Ekstremalus gyvenimo reikalavimas	ASP23, miltelinės metalurgijos plienas

Peilio medžiagos pasirinkimo svarstymų santrauka:

Svarbiausi punktai	Rekomendacijos
Nesiekite aklai kietumo	Kietumui ir tvirtumui reikia pusiausvyros
Pritaikykite pjaustomą medžiagą	Netinkamas suderinimas gali sukelti įtrūkimus
Suderinkite įrangą	Struktūra, tikslumas ir greitis turi būti suderinami
Apsvarstykite išsamius išlaidų aspektus	Aukštos kokybės medžiagos yra brangesnės, bet patvaresnės
Užtikrinkite terminio apdorojimo kokybę	Nustato tikrąjį peilio našumą
Laikykitės pjovimo kokybės reikalavimų	Norėdami didesnio tikslumo, rinkitės aukštesnės kokybės medžiagą

Metalo kirpimo staklės peilio medžiaga vaidina labai svarbų vaidmenį pjovimo kokybei, peilio tarnavimo laikui, įrangos stabilumui ir gamybos efektyvumui. Tinkamos medžiagos pasirinkimas ne tik užtikrina sklandų, tikslų ir kruopštų kirpimą, bet ir žymiai sumažina peilių keitimo dažnumą bei prastovas.

Jei perkate arba keičiate peilius, pasidalykite savo pjovimo medžiaga, storiu, įrangos modeliu ir brėžiniais bei pjovimo dažnio informacija. Galiu pateikti jums konkretesnių medžiagų rekomendacijų.