Upogibanje pločevine se lahko deli na:

• Krožno upogibanje pločevine

• Upogibanje pločevine pod kotom

• Profilno upogibanje pločevine

Upogibanje pločevine je najbolj pogosto uporabljen postopek obdelave pločevin in kovin s plastično deformacijo. Pločevine so najbolj pogosto hladne, če pa gre za večje debeline, pa morajo biti segrete.

Pločevina se med procesom upogibanja nahaja pod vplivom plastičnih in elastičnih napenjanj, kar privede do:

• Material pridobi želeno obliko

• Material se razširi zaradi prenehanja delovanja elastičnih napenjanj

Zaradi elastično mora pločevina oziroma kovina biti podvržena večjem upogibanju, da bi dosegli želen kot.

Krožno upogibanje pločevine

Krožno upogibanje pločevin in kovin se obnavlja s pomočjo zvijalcev s 3 valji oziroma zvijalcev s 4 valji. Prvi in drugi valj služita kot opora na katero se pločevina naslanja, tretji valj pa je od prvih dveh večji in nima svojega lastnega pogona. Večji oziroma prvi valj se premika in s tem regulira upogibanje. Večina strojev za krožno upogibanje pločevin ima paralelne valje, obstajajo pa tudi stroji, ki imajo horizontalno razmaknjene, kar omogoča cilindrično upogibanje.

Zvijalci pločevin in kovin s štirimi valji omogočajo različne načine upogibanja. Tri valji služijo kot opora, eden valj pa je delovni. Valji, ki služijo kot opora, se lahko premikajo oziroma spreminjajo svoj položaj. Sam način dela pri zvijalcu s štirimi valji je skoraj identičen način dela zvijalca s tremi valji.

Naprednejša tehnologija je omogočila razvoj numerično vodenih zvijalcev pločevina in kovin, to pa omogoča natančno in boljše upogibanje.

Upogibanje pločevine pod kotom

Upogibanje pločevin pod kotom se uporablja za upogibanje dolgih in tankih pločevin. Stroj, ki se uporablja med to operacijo, je sestavljen od dveh temeljnih delov. Tak način upogibanja uporablja silo 25 ton.

Za kotno upogibanje pločevin se lahko uporabljajo naslednje stiskalnice:

• Ročne mehanske stiskalnice za upogibanje – stroj je sestavljen iz delovne mize, na katero se polaga pločevina oziroma kovina, ki jo je potrebno zviti. Na tak način je možno upogibati pločevine z debelino do 2 mm.

• Mehanski zvijalci – tovrsten zvijalec je sestavljen iz delovne mize, na katerega se montira matrica. Tovrsten zvijalec uporablja pogon na elektromotor (trifazni električni motor). Pločevina oziroma kovina, ki se upogiba, se ročno postavi na delovno mizo. Po nastavitvi vseh parametrov je kontrola parametrov upogibanja samodejna.

• Hidravlični zvijalci – v kolikor zahteve za upogibanje ne morejo zadovoljiti s pomočjo predhodno navedenih zvijalcev, se uporablja hidravlično upogibanje. Tovrsten zvijalec uporablja znatno večji tlak med upogibanjem, kar omogoča upogibanje debelejših in trših materialov.

Profilno upogibanje

S profilnim upogibanjem pločevin je možno pridobivati izdelke z relativno veliko dolžino. Med tovrstnim upogibanjem gre najpogosteje za večkotno upobiganje. Profilno upogibanje pločevin in kovin vodi pločevino oziroma kovino skozi serijo valjev, kjer se na vsakem valju opravlja postopno upogibanje. Stroji, ki opravljajo profilno upogibanje, lahko upogibajo celo do 200 metrov pločevine oziroma kovine na minuto.

Upogibanje pločevine ali kovine je postopek hladne (v nekaterih primerih tudi tople) obdelave kovin med katerim se uporabljajo zvijalci do nekaj ton.

Post Principi upogibanja pločevin je prvi puta viđen na Servisni center za razrez kovin - Laser Ing.

Pojem laser je akronim, ki prihaja iz angleškega govornega področja, pomeni pa “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”. Laser ni nič drugega kot svetlobni oscilator, ki omogoča osredotočanje na točko izredno majhnega premera, ki je manjša od 1 mm.

Sam laserski razrez je toplotni postopek razreza materiala, kjer izvir laserja oziroma resonator ustvarja laserske žarke, ki se s pomočjo zrcala izvaja v rezalni glavi stroja in osredotoča na točko izredno majhnega premera.

Laserski razrez kovin – uporaba in prednosti

Zaradi velike natančnosti se laserski razrez uporablja v številnih vejah industrije, kot so metalurgija, elektronika, ladjedelstvo itd.

• Laserski razrez kovin nudi številne prednosti, nekatere od njih pa so:
• majhen prenos toplote na kovino
• majhne deformacije kovine
• visoka hitrost
• visoka kakovost reza
• fleksibilnost
• ekonomičnost
• natančnost

Principi delovanja laserskega razreza kovin

Razrez kovin z laserjem se lahko doseže s pomočjo:

• CO2 laserja: uporabljajo se za vrtanje, razrez, označevanje in graviranje
• Nd laserja: uporabljajo se za predvsem za vrtanje. Za njih so značilni visokoenergetski impulzi in manjše hitrosti ponavljanja
• Nd – YAG laserja: uporabljajo se za vrtanje, graviranje in nastavljanje. Uporabljajo zelo visokoenergetske impulze

Ilustrirani prikaz delovanja laserja za razrez kovin

Laserski razrez je toplotni procesi, ki se začne s segrevanjem ter osredotočanjem laserskega žarka (gostota se giblje okoli 104 Wmm-2) v kombinaciji s plinom (aktivnim ali inertnim). Laserski žarek topi kovino, ki se reže, plin pa s svojim valovanjem odstranjuje staljeni material. Laserski razrez kovine se začne z vrtanjem luknje v kovini, sam postopek vrtanja luknje pa lahko traja do 15 sekund, saj je

odvisno od debeline materiala. Žarek, ki se uporablja med laserskim razrezom, ima paralelno debelino od 1,5 do 12,5 mm.

Ena od možnosti laserskega razreza je razrez pločevine.

Spodnja slika prikazuje primer pločevine, ki je bila lasersko razrezana.

Karakteristike laserskega razreza kovin

Natančnost, katero je možno doseči z laserskim razrezom kovin, znaša do 0,01. Količina toplote, ki se med razrezom prenaša, je vidna v tabeli. Količine so podane v vatih [W].

Hitrost je ena od prednosti uporabe laserskega razreza kovin.

Sledi tabela, ki prikazuje čas v minutah, ki je potreben za razrez enega palca materiala.

Laserski razrez kovin ima več parametrov, katere je možno spreminjati, eden od najbolj pomembnih je impulzni oziroma kontinuirani žarek. Temenska moč pri impulznemu žarku laserskega razreza ali povprečna moč pri kontinuiranemu laserskemu razrezu določa penetracijo. Kontinuiran žarek se uporablja za gladke in debelejše materiale, impulzni žarek pa za natančne razreze. Slika prikazuje primerjavo rezov s kontinuiranim in impulznim žarkom.

Povzetek

Eden od modernejših načinom strojne obdelave kovin v smislu razreza je laserski razrez kovin.

Cena laserskega razreza kovin je odvisna od samih zahtev, oziroma od vrste, kakovosti in debeline rezanega materiala.

Post Laserski razrez – ključne prednosti in karakteristike je prvi puta viđen na Servisni center za razrez kovin - Laser Ing.

Strojna obdelava kovine se izvaja na stroju, ki ima vnaprej definirana orodja za obdelavo. Ena od glavnih prednosti strojne obdelave kovin je natančnost in hitrost obdelave. Glede na to, da stroji zamenjujejo človeka, je napaka med obdelavo skoraj ničelna.

Strojna obdelava kovine se deli na:

I. Obdelava z vnaprej definirano geometrijo orodja

• Struženje
• Rezkanje
• Žaganje
• Vrtanje

II. Obdelava kovine brez definiranega rezila za obdelavo

• Brušenje

III. Obdelava kovine z uporabo prostega rezila

• Lepanje
• Poliranje
• Honanje

IV. Obdelava brez uporabe rezila

• Ultrazvočna obdelava
• Obdelava s plazmo
• Obdelava z laserjem
• Obdelava z vodnim curkom

Vsaka od navedenih tehnik obdelave kovin ima svoje prednosti in slabosti. Izbira strojne tehnike obdelave kovin je v veliki meri odvisna od prihodnje uporabe obdelovane kovine oziroma natančnosti in dami kakovosti obdelave.

Po drugi strani pa ročna obdelava kovin poteka z uporabo ročnih orodij, kot je žaga, pila ali brusilni papir. Ta način obdelave kovin zahteva mišično moč osebe.

Ročna obdelava kovin se lahko deli tudi na orodja

• Piljenje
• Žaganje
• Vrtanje
• Brušenje
• Strganje

Razdelitev obdelave kovin

Obdelavo kovin lahko delimo na:

• Obdelava brezobličnega stanja – npr. obdelava odpadnega materiala
• Obdelava kovin brez odstranjevanje drobcev – npr. kovanje
• Obdelava z odstranjevanjem drobcev – npr. struženje
• Obdelava kovin s spajanjem: npr. varjenje
• Zaščita kovin – npr. barvanje
• Obdelava kovin s spreminjanjem lastnosti – npr. kaljenje

Toplotna obdelava kovin

Toplotna obdelava kovin pomeni vpliv toplote na kovino, kjer kovina spremeni svoje lastnosti, kar povzroči delovanje na mikrostrukturo.

Najbolj pogoste kovine, ki se toplotno obdelujejo, so jekla, glavni razlogi zakaj se izvaja obdelava tovrstnih kovin je povečanje trdnosti, žilavosti oziroma preoblikovanje.

Toplotna obdelava kovin poteka:

• Preden se izvede oblikovanje s pomočjo deformacije
• Po oblikovanju, da se odstranijo zaostala napenjanja
• Za povečevanje trdnosti.

Obdelava kovin z uporabo CNC stroja

CNC rezkalnik je orodni stroji, ki med obdelavo kovin in pločevin odstranjuje drobce. Uporaba CNC tehnologije v obdelavi s seboj omogoča številne prednosti, ki se predvsem nanašajo na hitrosti in natančnost. Med glavnimi prednostmi uporabe CNC tehnologiji v strojni obdelavi kovin in pločevin je možnost izdelave zahtevnih projektov s pomočjo CAD-CAM tehnologije, kjer se uporabljajo programski ukazi iz 3D risbe. Vendar pa je ena od glavnih pomanjkljivost tovrstnega načina strojne obdelave kovin in pločevin velika količina ostružkov, ki nastajajo. Ta pomanjkljivost se kompenzira z visoko kakovostjo obdelave in majhnimi zahtevami za dodelavo.

Strojna obdelava kovin in pločevin omogoča visoko stopnjo natančnosti in kakovosti z majhno potrebo po dodelavi. Z uporabo CNC tehnologije se bolj zahtevni projekti s pomočjo CAD-CAM tehnologije neposredno prenašajo v CNC stroje, ki za tem izvajajo obdelavo.

Post Postopki in delitve obdelave kovin je prvi puta viđen na Servisni center za razrez kovin - Laser Ing.

Poznamo dva osnovna načina obdelave kovin z razrezom:

• Groba obdelava – predstavlja temeljno obdelavo in je sestavljena iz strganja, vrtanja, rezkanja itd. Cilj tovrstne obdelave je odstranjevanje večje količine materiala
• Zaključna obdelava – posnemanje, brušenje.  S tem postopkom se izvaja zaključna obdelava po izvedenim razrezom.

Če bi orodja za razrez kovin razdelili v skupine, bi jih razvrstili takole:

• Ročna orodja za razrez kovin – npr. ročne žage, škarje
• Strojna orodja za razrez kovin – lasersko rezilo, plazemsko rezilo, razrez z vodnim curkom, avtogeni razrez itd.

Odločitev o izbiri načina razreza materiala je odvisna od hitrosti, kakovosti, natančnosti in na splošno o zahtevah, ki za razrez veljajo. V skladu s temi zahtevami se izberejo orodja za razrez.

Primer za razrez materiala z ročnim orodjem je razrez pločevine. Za razrez pločevine se najpogosteje uporabljajo škarje (ročne ali namizne), med razrezom pa pride do minimalnega srha, vendar pa je rez potrebno dodatno obdelati zaradi ostrih robov, ki nastanejo med procesom razreza.

Strojni razrez kovin se najpogosteje izvaja s pomočjo CNC tehnologije, kar omogoča številne prednosti. Tako je s pomočjo CNC razrezom kovin možno doseči natančnost, ki znaša 0,2 mm. Razrez železa je prav tako možno izvesti z uporabo CNC-ja in nekaterega od rezil (npr. plazemsko rezilo).

Princip razreza kovin

Med razrezom je material, ki se reže (pločevina, železo, jeklo…), podložen plastični deformaciji, naprezanje rezanega materiala se povečuje, nakar material prične popuščati, to pa na koncu privede k pokanju oziroma deformaciji. Med razrezom se pojavi srh, sam rez pri nekaterih tehnikah pa zahteva dodatno obdelavo, medtem ko pa pri drugih tehnikah (kot je recimo laserski razrez) ne zahteva dodatne obdelave.

Orodja za razrez

Poleg že omenjene delitve na ročna in strojna orodja, je orodja za razrez možno deliti tudi na:

• Orodja, ki material ločujejo s sekanjem (npr. nož)
• Orodja, ki material ločujejo z odstranjevanjem drobcev (npr. sveder)
• Orodja za razrez brez direktnega stika – razrez s pomočjo energije (npr. plazemski razrez)

Kot smo že omenili, se med razrezom pojavlja srh. Pri nekaterih tehnikah je količina srha zanemarljiva, pri nekaterih pa velika.

Količina in način formiranja srha sta odvisna od plastičnih lastnosti materialov, ki se režejo, lahko pa jih delimo tudi na:

• Prekinjene
• Neprekinjene
• Lamelne

Med razrezom se pojavljajo sile, ki vplivajo tudi na segrevanje materiala, zato se lahko material deformira, v kolikor je količina toplote, ki se nanj prenese, dovolj velika. Vendar pa današnje sofisticirane tehnike razreza večinoma prenašajo minimalno količino toplote na material, s čimer se izognemo deformaciji. Poleg tega večina sofisticiranih tehnik razreza (plazemski in laserski) za seboj ne pušča večjih srhov, samega reza pa ni potrebno dodatno obdelovati.

Z razvojem tehnologije, zlasti CNC-ja, se je povečala tudi natančnost razreza. Tako je s pomočjo CNC razrezom kovin možno doseči natančnost, ki znaša 0,2 mm.

Materiala za izdelavo rezalnega orodja

Poleg same deformacije, prihaja med razrezom materiala tudi do izrabe rezalnega orodja.

Na rezalno orodje se zato nanašajo naslednje zahteve:

• Orodja za hladen razrez: – do 200°C: odpornost na obrabo, udarce, deformacijo
• Orodja za topel razrez: – nad 200°C: odpornost na obrabo, korozijo, udarce

Pri vsakem rezalnem orodju se razlikujejo:

• Vzorci, ki vplivajo na obrabo – toplota lahko poveča obrabo
• Mehanizmi obrabe – npr. oksidiranje
• Način, na kateri se obrabi – npr. lom
• Kriterij obrabe – različni materiali imajo različne kriterije obrabe

Razrez materiala je eden od najpomembnejših postopkov pred nadaljnjo obdelavo. Razvoj CNC tehnologije je omogočil veliko natančnost reza, ki znaša celo 0,2 mm.

Post Razrez kovin z izločanjem drobcev je prvi puta viđen na Servisni center za razrez kovin - Laser Ing.