Машини за обработка на листов материал

МашиниВъв ФокусСп. Инженеринг ревю - брой 8/2015 • 21.12.2015

Машини за обработка на листов материал
Машини за обработка на листов материал

Инженеринг ревю – списанието на българската индустрия, фокусира вниманието на аудиторията си върху една изключително интересна част от машиностроителния сектор - машините за обработка на листов материал. В два поредни броя на изданието – 8 и 9/2015, ще въведем темата с кратко представяне на най-често срещаното оборудване при различните технологични операции по обработката на листов материал, след което ще развием темата, като представим най-интересното, актуалното и специфичното, което се предлага или случва на българския пазар в тази област.
Следващата част на статията, която подготвяме за последния за тази година брой на сп. Инженеринг ревю, ще бъде поднесена под формата на Технологичен и продуктов преглед, ще даде възможност на компаниите производители и доставчици да представят най-актуалните си технологични и продуктови решения в областта на обработката на листов материал, техните приложения и функционални предимства.

Технологични операции и машини за обработка на листов материал - въведение
Една от най-ефективните технологии за масово производство на изделия от листов метален и неметален материал е студеното листово щанцоване. При този метод материалът се обработва посредством пластична деформация в студено състояние. Сред предимствата му са високата производителност и възможността за бързо и разходно ефективно серийно производство на различни плоски и сложни пространствени детайли. Чрез щанцоване обикновено се обработва листов материал с неголяма дебелина, който е под формата на листове, ленти или ивици.

Наборът от технологични операции, прилагани за обработка на листов материал, включва изрязване и пробиване, огъване, изтегляне, формоване, планиране и калиброване и др. За отделните операции в съвремието ни се използват различни високотехнологични машини и инструменти, които осигуряват оптимална производителност, прецизност, бързина и качество на изработка.

Щанцоването условно обхваща две групи операции – разделителни и формоизменящи, при които листовият материал претърпява различни манипулации. Разделителните операции се състоят в пълно или частично разделяне на изходния материал. Такива са отрязването, изрязването, пробиването и др. Формоизменящите операции включват промяна на формата на листовия материал чрез еластична и пластична деформация без разрушаване. Използват се методи като огъване, усукване, дълбоко изтегляне, студено пресоване и др. Съвременните комплексни високотехнологични машини и линии за производство на изделия от листов материал често позволяват комбиниране на няколко операции, като рязане и огъване, изтегляне и пробиване и други комбинации, на една установка.

Разделителни операции за обработка на листов материал
Изрязването и пробиването на листов материал са сходни операции, при които се използват поансон и матрица за разделяне на изходната заготовка по затворен контур. Двете получени части се наричат детайл и отпадък. Когато външната част от заготовката е отпадък, а вътрешната част на получения профил е детайлът или изделието, процесът се нарича изрязване. При пробиването конфигурацията е обратната.
В производствената практика се използват и вариации на тези операции с различна цел и качество на крайния продукт: чисто изрязване и пробиване, зачистване, просичане, обрязване и др.

Формоизменящи операции
Формоизменянето на изходната заготовка чрез еластична и пластична деформация за изработката на различни детайли от листов материал е широко използвано в съвременната практика. Най-често се прилагат операции по огъване и изтегляне на материала посредством различни машини и оборудване.
Огъването представлява процес на пластично деформиране на отделни участъци на плоска заготовка за получаването на обемен детайл, при което вътрешните слоеве на материала се свиват, а външните се разпъват. Освен за плоски заготовки, огъване се използва и за профили с различна геометрия, и тръби.
При изтеглянето плоски заготовки с различна форма се превръщат в кухи обемни детайли (осево-симетрични детайли, кутии, изделия с неправилна форма и др.). Според дебелината на стената на полученото изделие в сравнение с изходната дебелина на заготовката различаваме изтегляне със или без изтъняване.
Други формоизменящи операции за изработка на изделия от листов материал са отбортоване, релефно формоване, планиране (изправяне), калиброване и др.

Машини за огъване на листов материал
Сред най-широко използваното оборудване за огъване на листов материал в машиностроенето са абкантите. Чрез тях се извършва многостепенно огъване на метални и неметални заготовки за единично или серийно производство на изделия или профили с проста или по-сложна форма и геометрия. В зависимост от начина на огъване, абкантите се подразделят на “престилков” (за листов материал с по-малка дебелина) и “въздушен” тип. На пазара са достъпни широка гама от стационарни и мобилни електромеханични, пневматични и хидравлични абканти с различни размери и функции. Най-високотехнологичните решения са оборудвани с различни системи, които позволяват в комбинация с огъването да се прилага и перфориране, отрязване, щамповане и др.

Машини за рязане и разкрой
За рязане и разкрой на листов материал в производството на различни плоски и обемни изделия се прилага изключително широка гама от машини, включващи механични ножици и гилотини, както и различни механизирани системи, използващи богат набор от технологии, като плазмено, газо-кислородно, лазерно, водно рязане и др. При различните машини варират качеството, параметрите и възможностите на рязане, както и характеристиките на подходящите за обработка заготовки от листов материал. Съвременни системи за управление и автоматизация гарантират подобрено качество и ефективност на работа, по-висока скорост на изработка и значително намаляване на производствените разходи.

Машини за плазмено рязане
При обработката на листов материал се използват широка гама от операции за плазмено рязане. При стандартното плазмено рязане се използва плазмена струя от “режещ” газ. За по-високо качество на среза се прилага плазмено рязане с двоен поток (режещ и защитен газ). Други подходи, използвани за повишаване на качеството на рязане, са: въздушното рязане, използвано предимно за рязане на обикновени стомани; плазменото рязане с воден щит; плазменото рязане с водно впръскване и др.
Машините за плазмено рязане могат да са както ръчни и компактни, така и тежки механизирани системи с големи размери. В серийното производство на изделия от листов материал се използват портални или конзолни машини с цифрово-програмно управление, CAM/CAD софтуер и висока степен на автоматизация.

Машини за газо-кислородно рязане
Газо-кислородното рязане е сред най-икономичните методи за рязане листов материал, включително с голяма дебелина. Съвременните машини за газо-кислородно рязане използват автоматичен контрол на налягането на газа и въздуха и автоматично управление на работния процес. Сред широко използваните в практика решения са порталните машини с ЦПУ, както и машини за многорезакова обработка за по-високопроизводително и икономично рязане. Машините с цифрово управление днес позволяват и термично газо-кислородно рязане на листов метален материал (вкл. стомана), при което са автоматизирани процесът на рязане, подготвителните операции по заготовката, подаването към машината, разтоварването и разпределението на изрязаните детайли и др.

Машини за водно рязане
Водното рязане е метод за прецизно и висококачествено обработване на листов материал, включително на чувствителни към високи температури материали. Предимство е чистотата на процеса – без използване на вредни течности или газове. Чрез водно рязане могат да се изработват и изделия с много сложна форма, включително триизмерна, посредством специализиран софтуер за проектиране и производство.
На пазара се предлагат основно два типа машини: за рязане с чиста водна струя (за по-меки материали) и за абразивно водно рязане. В първия случаи се използва водна струя без примеси, а във втория – вода, смесена с абразивни частици. Машините за абразивно рязане осигуряват висока производителност при обработка на компактни и твърди материали, метали, камъни, бронирани стъкла, керамика и др.

Машини за лазерно рязане
Сред най-ефективните, мултифункционални, бързи и прецизни решения за рязане и разкрой на листов материал на пазара днес са лазерните машини. Различните модели са базирани на твърдотелни, газови и полупроводникови лазери. Фиброоптичните лазери са разновидност на твърдотелните лазери, които все по-масово се налагат на пазара, тъй като са компактни и икономични.
Най-същественото предимство на машините за лазерно рязане е високата точност на позициониране. С такова оборудване могат да се изработват детайли с всякакъв контур, форма и сложност. Съвременните технологии за програмно осигуряване на лазерните машини позволяват триизмерно проектиране и изключително прецизна изработка.

ЕКСКЛУЗИВНО

Top