ماشینکاری ورق استیل

ماشینکاری ورق استیل طیف گسترده ای از عملیات ساخت مانند تراشکاری، فرزکاری، سوراخکاری، برقوکاری، قلاویز کاری و حتی برشکاری با اره را شامل می شود.

مقدمه ماشینکاری ورق استیل

ماشینکاری ورق استیل طیف گسترده ای از عملیات ساخت مانند تراشکاری، فرزکاری، سوراخکاری، برقوکاری، قلاویز کاری و حتی برشکاری با اره را شامل می شود. خاصیت مهم در ماشینکاری، قابلیت ماشین پذیری می باشد، که یک خاصیت نسبی بوده و در مورد یک آلیاژ خاص با بررسی پارامترهایی نظیر سرعت براده برداری، نوع براده، کیفیت سطح ماشینکاری شده و عمر ابزارهای ماشین کاری به دست می آید.

قابلیت ماشینکاری را با چند عامل اصلی زیر می توان کنترل نمود:

سختی

 اگر چه میزان سختی معمولاً جز خواص ذاتی آلیاژ می باشد، اما در بیشتر موارد می توان با انجام عملیات بازپخت سختی را کم نموده و قابلیت ماشینکاری را بالا برد. عموماً ورق استیل فریتی دارای بهترین و ورق استیل مارتنزیتی در حالت غیر بازپخت دارای بدترین قابلیت ماشین کاری هستند. وجود کار سختی بالا در ورق استیل آستنیتی نیز یکی از معضلات ماشینکاری می باشد. جهت کم نمودن اثرات این پدیده در روش هایی مانند تراشکاری، سوراخکاری و . . . اعمال بار با پیشروی دائم و ثابت و در مواردی اعمال بار بیشتر به همراه سرعت دورانی کمتر توصیه می گردد.

ریزساختار

 وجود ذرات ترد یا نرم پراکنده شده در زمینه آلیاژها قابلیت ماشین کاری آنها را بالا می برد. همانطور که قبلا اشاره گردید در تعدادی از ورق استیل جهت سهولت ماشینکاری از عناصر آلیاژی مانند سولفور و سلنیم استفاده گردیده است. این عناصر با تشکیل ذرات پراکنده سولفید، سلنید و فسفید در زمینه آلیاژ باعث تولید پلیسه های تراشکاری ریزتری گردیده و بنابراین قابلیت ماشین کاری را بسیار بهبود می بخشند.

چقرمگی

 برخلاف گوگرد و سلنیم، فسفر با تغییر خاص زمینه آلیاژ از حالت چقرمه به ترد، قابلیت ماشین کاری را بالا می برد.

انتخاب ابزار مناسب

 از نظر نوع، شکل، زوایا و جنس در بالابردن قابلیت ماشین کاری موثر می باشد. در ادامه این پارامتر ها در مورد هر یک از روشهای ماشینکاری بررسی می گردد.

رعایت سرعت های ماشینکاری مناسب که بر دو نوع می باشند

الف-سرعت دورانی و سرعت محیطی: سرعت دورانی، تعداد دور قطعه (یا ابزار) در هر دقیقه و سرعت محیطی، سرعت خطی لبه خارجی قطعه (یا ابزار) در هر دقیقه می باشد. از آنجایی که در ماشینکاری عمل برش اتفاق افتاده و این عمل در فصل مشترک ابزار و قطعه رخ می دهد، مبنای اصلی، تعیین سرعت محیطی خواهد بود. اما در عمل تنظیم دستگاه های ماشینکاری به ازای سرعت دورانی می باشد.
ب-سرعت پیشروی یا باردهی: میزان حرکت ابزار در داخل یا بر روی قطعه کار به ازای هر دور دوران قطعه (یا ابزار) می باشد. جهت جلوگیری از کار سختی ورق استیل آستنیتی، اعمال سرعت دورانی و خصوصاً سرعت پیشروی ثابت و دائم از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.

روانکاری

 استفاده از روانکار مناسب علاوه بر عمل روانکاری و جلوگیری از اصطکاک و گیرپاژ، باعث خنک کاری نیز می گردد. به این جهت کاربرد روانکارها در ماشینکاری برای ورق استیل خصوصاً آستنیتی، به سبب پایین بودن ضریب انتقال حرارت آنها عمدتاً اجباری می باشد.

تراشکاری ورق استیل

در تراشکاری عمل براده برداری بر اثر دوران قطعه توسط ماشین تراش و استفاده از ابزاری به نام تیغچه انجام می گردد. روتراشی، پیشانی تراشی و برشکاری با تراش سه نوع متداول آن می باشد.

پارامترهای تراشکاری جهت ورق استیل عبارتند از:

مشخصات تیغچه تراشکاری

 تیغچه می تواند از جنس فولاد های تندبر، کاربیدها یا سرامیک ها باشند.

سرعت تراشکاری

در برشکاری توسط تیغچه های فولادی تندبر، سرعت محیطی در محدوده 10 الی 120 متر بر دقیقه و سرعت باردهی در محدوده 0.01 الی 0.06 mm/rev پیشنهاد گردیده است. سرعت های کمتر برای آلیاژهای سخت تر و تیغچه های پهن تر می باشد. باید توجه داشت که در تراشکاری، باردهی ثابت و دائم به تیغچه باعث جلوگیری از کار سختی استیل آستنیتی و سهولت تراشکاری آنها می گردد.

فیکس قطعه

جهت جلوگیری از لرزش و قلاب کردن، قطعه کار و تیغچه حتماً باید محکم بسته شوند.

فرزکاری ورق استیل

در این روش عمل براده برداری بر اثر چرخش ابزار فرز های دندانه دار بر روی سطح مقطع انجام می شود. به لحاظ تعدد شکل، ابزار و دستگاه های فرز دارای انواع مختلف و بسیار کارایی می باشد که تقریباً هر نوع شکل ماشینکاری توسط آن قابل انجام است.به طور کلی این روش برای ماشینکاری آلیاژهای تا سختی 25 RC بسیار مناسب می باشد. هرچند که با انتخاب درست شرایط آلیاژهایی تا سختی 56 RC نیز با موفقیت قابل فرز کاری هستند.

پارامترهای فرزکاری جهت استیل عبارتند از:

مشخصات فرز ها

فرز ها در انواع مختلف ساده، مارپیچی و حلزونی با دندانه های درشت و ریز وجود دارند. باربرداری خوب، سطح تمیزتر، اعمال تنش و ضربه کمتر به قطعه و محور دستگاه با کاربرد فرز های مارپیچی و حلزونی امکان پذیر می باشند. فرز ها از جنس فولاد های ابزاری تندبر مانند M2,M7 و یا کاربیدی نظیر C6 و جهت مواد سخت تر سرامیکی می باشند.

سرعت فرزکاری

 سرعت باردهی مناسب در محدوده 0.02 الی 0.18 mm/rev می باشد که حد بالای آن برای آلیاژهای خوش تراش یا با سختی کم و همچنین خشن تراشی با ابزارهای دندانه درشت تحت سرعت محیطی کم پیشنهاد گردیده است.

سوراخکاری ورق استیل

سوراخکاری ورق استیل، مخصوصاً مارتنزیتی و آستنیتی یکی از مشکلات اساسی در فرآیندهای ساخت می باشد. عامل اصلی در استیل مارتنزیتی، سختی ذاتی آنها و در استیل آستنیتی، پدیده کار سختی است.

با رعایت نکاتی در مورد سوراخکاری این مشکلات تا حدودی برطرف خواهند شد:

مشخصات مته

 جهت سوراخکاری بهتر است زاویه نوک مته ۱۳۰ تا ۱۴۰ درجه و زاویه آزاد لبه برش آن ۶ الی ۱۲ درجه باشد. عمل تیز کردن بهتر است با فیکسچرهای مخصوص که به سنگ رومیزی متصل میگردند انجام شده تا زاویه و پهنای لبه هر دو سمت مته دقیقاً برابر باشند. لنگ شدن مته، براده برداری با یک لبه، گشاد شدن سوراخ، کاهش عمر مته و . . . از جمله عیوبی است که در صورت عدم رعایت نکات فوق ممکن است رخ دهند.
انتخاب جنس مته ها از فولادهای ابزاری تندبر M1,M7,M10 مناسب بوده ولی جهت آلیاژهای با سختی بالاتر (کار سخت شده، رسوب سختی و . . .) بهتر است از انواع مرغوب تری نظیر M33,M41,M47, T15 استفاده شود.

سرعت سوراخکاری

 همانطور که قبلا عنوان گردید جهت جلوگیری از کار سختی ورق استیل آستنیتی اعمال سرعت دورانی و خصوصاً سرعت پیشروی ثابت و دائم به مته از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. همچنین موقعی که به هر دلیل سوراخکاری متوقف گردید، در شروع مجدد بایستی مته قبلاً به سرعت دورانی مناسب رسانده شده و با سرعت پیشروی تعیین شده سوراخکاری ادامه یابد.

فیکس قطعه

جهت جلوگیری از لرزش و قلاب کردن، قطعه کار حتماً باید محکم بسته شده و محور دستگاه دریل نیز به خوبی قفل شود.

برقوکاری ورق استیل

ایجاد سوراخ هایی با قطر دقیق و کیفیت سطحی بالا به تنهایی توسط روش سوراخکاری عملی نبوده و در صورت لزوم بایستی از روش برقوکاری استفاده شود. در این روش از ابزارهای مخصوصی به نام برقو استفاده می شود که برخلاف مته عمل براده برداری توسط سطوح جانبی آنها انجام می شود. برقوها دارای قطر بسیار دقیق بوده و انواع مختلفی دارند. پارامترهای برقوکاری جهت ورق استیل به شرح زیر است:

مشخصات برقو

 برقو بهتر است از نوع شیار حلزونی با پخ ورودی ۳۰ درجه، زاویه هدایت ۲ الی ۳ درجه در طول حدود ۶ میلی متر بعد از پخ و زاویه شیب پشت تیغه ها ۴ تا ۵ درجه باشد.جنس مناسب برقو از فولادهای ابزاری تندبر و ابزار کاربردی می باشد.

سرعت برقوکاری

 سرعت پیشروی مناسب جهت برقوکاری ورق استیل حدود دوسوم سرعت مته هم قطر آن و در رنج 0.08 الی 0.2 mm/rpm می باشد.

ضخامت برقوکاری

 برای برقوکاری بایستی مقدار ضخامت کافی در حدود 0.02 الی 0.08 mm بعد از سوراخ کاری با مته، بر روی بدنه سوراخ موجود باشد.

قلاویزکاری ورق استیل

قلاویز کاری جهت ایجاد دندانه مارپیچ (مانند مهره) در داخل یک سوراخ به کار رفته در ابزار این عمل، قلاویز نام دارد.

پارامترهای قلاویزکاری جهت ورق استیل به شرح زیر است:

مشخصات قلاویز

 وجود زاویه قلاب مثبت و در حدود ۱۰ الی ۲۰ درجه در لبه قلاویز، عمل قلاویز کاری استیل را راحت تر می نماید. وجود شیارهای طولی در وسط و پشت لبه های قلاویز ضمن کاهش اصطکاک، از گیرپاژ آن در داخل سوراخ جلوگیری نموده و باعث تخلیه بهتر پلیسه ها می گردد. فولادهای ابزاری تندبر جهت ساخت برخی ها مناسب می باشد. جهت آلیاژهای با سختی بالاتر (کار سخت شده، رسوب سختی و . . .) بهتر از فولادهای ابزاری فوق را نیتروره نمود.

قطر مته اولیه

 قطر مته اولیه بایستی به دقت انتخاب گردد. چون مته بزرگتر باعث کم شدن عمق دنده های بعد از قلاویزکاری و مته کوچکتر نیز باعث ایجاد اصطکاک زیاد، بالارفتن گشتاور مورد نیاز و شکستن سریع قلاویز می گردد.

برشکاری ورق استیل با اره

در این روش عمل برش قطعات به وسیله اره های کمانی، لنگ، دیسکی و نواری صورت می گیرد.

پارامترهای مناسب برای برش ورق استیل به شرح ذیل است:

مشخصات اره

 اره هایی از ۱۰ دنده در هر اینچ برای مقاطع نازک، تا ۴ دنده در هر اینچ برای مقاطع ضخیم مناسب می باشند.

سرعت

 سرعت توصیه شده اره در محدوده 15 متر بر دقیقه برای آلیاژهای سخت و 55 متر بر دقیقه برای آلیاژهای نرم تر و خوش تراش متغیر است.جنس اره معمولاً از جنس فولاد های ابزاری تندبر نظیر M2,M42 انتخاب می شود.

گروه صنعتی فولاد کاران

گروه صنعتی فولاد کاران از سال ۱۳۷۰فعالیت خود را در زمینه‌ی تولید و تامین مقاطع مختلف فولادی و آهن, از قبیل میلگردهای فولادی و آلیاژی , میلگردهای ساختمانی, انواع مقاطع ترانسمیسیون , ورق‌های آلیاژی , ورق‌های روغنی و سیاه و گالوانیزه‌ی هفت الماس ,آغاز نموده است . تلاش مجموعه فولادکاران در این مدت در جهت رضایتمندی و تامین دقیق سفارشات معطوف بوده است.
ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید:
اینستاگرام : https://instagram.com/foladkaran.tehran?igshid=MWZjMTM2ODFkZg==
فیسبوک: https://www.facebook.com/jamal.fazli.948
لینکدین: https://www.linkedin.com/in/jamal-fazli-65890a1b6
پینترست: https://nl.pinterest.com/fuladk
آپارات: https://www.aparat.com/FuladKaran