Semifabricatele care se folosesc la debitare - utilajele folosite la aceasta operatiune importanta a prelucrarilor metalice

  1. Tipurile de debitare a metalului sau in cate feluri se poate debita metalul
  2. Tipurile de utilaje de debitare folosite in domeniul prelucrarilor metalice
  3. Semifabricatele care se folosesc la debitare in diverse scenarii de lucru

Prelucrarea metalelor a constituit in istoria umanitatii un punct important de evolutie tehnologica care a creat oportunitatea mai multor avansuri ale activitatii industriale. Metalul a inceput sa fie folosit la constructii si pentru fabricarea diverselor unelte sau dispozitive mult mai tarziu decat lemnul, caramida sau piatra.

Confectiile metalice se foloseau in trecut doar in mod sporadic si mai ales in cazul scoabelor la imbinarile intre suprafetele diverse din lemn sau pentru a confectiona arme si mijloace de aparare. Primele confectii metalice diversificate cu utilizari mai largi apar prin secolul al XVII-lea, iar de la finele secolului al XVIII-lea, descoperirea tehnologiei de obtinerea a otelului in plina Revolutie industriala a deschis calea si catre industria prelucrarilor si confectiilor metalice, care, azi, este una dintre cele mai importante ramuri de activitate a domeniului industrial. In cadrul acestei largi categorii a prelucrarilor si confectiilor metalice, debitarea joaca un rol esential deoarece cu ajutorul acestei operatiuni se pot taia suprafetele diverselor piese metalice in functie de necesitatile de folosire ulterioara.

In acest articol, vei afla mai multe detalii despre tipurile de debitare si despre tipurile de utilaje si unelte care se folosesc pentru aceste diverse operatiuni.

Tipurile de debitare a metalului sau in cate feluri se poate debita metalul

Debitarea face parte din categoria mai larga a proceselor tehnologice de prelucrare a materialelor, in cazul nostru a materialelor metalice. Prelucrarile mecanice sunt etape importante ale proceselor de productie. In cadrul acestor etape se modifica forma si dimensiunile geometrice ale unui material in functie de anumiti parametri solicitati de nevoile de folosire ulterioara, rezultand diverse tipuri de piese finite.

In cadrul prelucrarilor metalelor se poate folosi atat forta fizica a omului, cat si o serie de masini-unelte si utilaje care pot executa diverse tipuri de operatii tehnologice asupra unui material sau asupra mai multor astfel de obiecte in mod simultan. De asemenea, in cadrul operatiunilor de prelucrari ale metalelor, in mod general, si in cazul concret al debitarii, in mod special, se folosesc si o serie de scule auxiliare, consumabile si instrumente de masura cu ajutorul carora se verifica rezultatele din urma proceselor tehnologice specifice.

In cadrul operatiunilor tehnologice de prelucare a metalelor, un loc esential este ocupat de debitare. Debitarea sau taierea este o operatiune tehnologica de sectionare si separare completa sau partiala a unui material, a unor semifabricate sau a unei piese metalice in conformitate cu nevoile folosirii ulterioare ale produselor rezultate, dupa un desen sau schita.

In cadrul tehnologiei de debitare sau de taiere a metalelor exista mai multe categorii in care aceasta operatiune poate fi incadrata, in functie de o serie de factori care tin de metodele folosite, de utilajele implicate in proces si de procedeele concrete aplicate.

Astfel, o prima clasificare a felurilor in care se poate debita metalul tine de natura si marimea efortului dezvoltat si de folosirea sau nu a masinilor unelte, asa cum este cazul masinilor de debitat tabla sau a fierastraielor de debitat metal, dupa caz. In functie de aceasta clasificare se poate distinge intre debitarea manuala si debitarea mecanica.

  • Debitarea manuala este, de cele mai multe ori, intalnita in cadrul atelierelor de prelucrari metalice de mica anvergura, productia fiind limitata si de serie mica. Debitarea manuala implica un efort fizic destul de important si se foloseste de unelte manuale.
  • Debitarea mecanica este taierea care se foloseste de aportul unor mijloace mecanice, masini unelte si utilaje.

Taierea sau debitarea metalelor poate avea loc fara aportul unor temperaturi inalte, ale actiunii electricitatii sau elementelor chimice. Astfel, in functie de temperatura si de folosirea altor elemente fizice asa cum este cazul electricitatii si al reactiilor chimice, debitarea se poate clasifica in:

  • Debitare la rece, care nu solicita folosirea unor procese cu implicarea temperaturilor inalte care sa modifice structura moleculara a metalului;
  • Debitare la cald, care se foloseste de temperatura inalta pentru modificarea structurii moleculare a metalului si usurarea astfel a procesului de taiere. Debitarea termica se foloseste, de regula, in cazul pieselor sau materialelor metalice de dimensiuni (in special de grosimi) mari si se foloseste de topirea localizata a materialului fie cu ajutorul flacarii obtinute prin arderea gazelor, fie de caldura degajata de arcul electric, jetul cu plasma (care se bazeaza pe concentratia mare de energie intr-un spatiu restrans, cu atingerea unor temperaturi foarte inalte sub un puternic efect de suflu) sau de fasciculele luminoase concentrate cunoscute, generic, sub denumirea de laser.
  • Debitarea neconventionala este o modalitate speciala de taiere care se foloseste in cazul metalelor greu de operat prin procedee tehnologice uzuale. Acest tip de debitare este bazat pe efectul cumulativ si combinat al proceselor termice si electrochimice. Este cazul aici, de exemplu, al taierii metalelor in apa, care se poate face in mediu acvatic cu flacara de gaze si oxigen sau in mod oxielectric.

Taierea metalului prin producerea de aschii este un alt tip foarte comun de debitare care se poate clasifica in functie de modul de producere al aschiilor astfel:

  • Debitarea prin forfecare care se foloseste de tipuri comune de utilaje de debitare din gama foarfecilor si ghilotinelor actionate manual sau mecanic.
  • Debitarea prin aschiere este o forma de prelucrare a metalelor prin desprinderea de particule sub forma aschiilor cu scopul final de a obtine o forma noua, dimensiuni necesare si suprafete de calitatea solicitata sau impuse prin model, desenul tehnic sau alte indicatii.
  • Debitarea prin daltuire este tot un tip de taiere prin aschiere la care desprinderea si indepartarea materialului are loc prin actiunea daltilor si ciocanelor manuale sau a celor actionate mecanic sau pneumatic.

Tipurile de utilaje de debitare folosite in domeniul prelucrarilor metalice

tipuri de debitare - masina de debitat cu laser

In functie de tipurile de debitare pentru metale se pot folosi game variate de unelte si utilaje cu un rol deosebit de important mai ales in cadrul atelierelor si intreprinderilor de prelucrari metalice.

Alegerea unuia sau altuia dintre procedeele de debitare depinde de nevoia de precizie a proiectelor sau a pieselor rezultate, de duritatea materialului, de calitatile fizico-chimice ale acestuia, dar si de efortul sau de consumul energetic al procedurii alese.

Debitarea metalului se poate realiza cu sau fara pierderi de material. Desigur, pentru productia de serie limitata sau individuala se poate apela la tipuri de debitare simple, clasice, manuale, care solicita unelte si utilaje ieftine. Daca, insa, este vorba de productie in masa sau in serie, repetata, este nevoie de alegerea unor tipuri de debitare eficiente, productive si cu eforturi minime din partea lucratorilor. De regula, aceste procedee implica folosirea de masini-unelte si utilaje mai scumpe, dar care compenseaza relativ rapid costul de achizitie cu productivitatea si precizia ridicate.

Astfel, in cazul debitarii manuale prin forfecare se pot folosi unelte actionate de forta omului, precum:

  • Foarfeca de mana, care este o unealta confectionata din otel special pentru scule cu taisuri calite prin calire. Cu aceasta unealta se pot taia metale cu grosimi de pana la 1 mm fie in mod drept, fie curbat, in functie de forma taisurilor foarfecelor.
  • Foarfeca de banc, foarfeca de masa si foarfeca ghilotina sunt unelte stationare care se pot folosi pentru taiatul metalelor cu grosimi ceva mai mari, de pana la 2-3 mm. De asemenea, foarfecii de tabla cu sau fara acumulatori sunt unelte electrice moderne, care pot usura mult procesul de debitare.
  • Clestii manuali pentru taiat pot fi folositi in cazul debitarii sarmelor si barelor de grosimi mai mici.

In cazul debitarii prin forfecare mecanica se pot folosi utilaje mecanizate precum foarfeca vibrator, masina de rontait sau foarfeca cu cutite disc care, prin actionarea de catre motoare electrice, pot taia materiale metalice de grosimi de pana la 3 mm la viteze de lucru superioare.

In cazul debitarii sarmelor sau a barelor de grosimi mai mici, pot fi utilizati clesti - de la cei obisnuiti si pana la cei patent.

In ceea ce priveste debitarea manuala prin aschiere, cea mai cunoscuta unealta este fierastraul de mana cu panze adecvate pentru taierea in diverse tipuri de metale.

Debitarea prin aschiere mecanizata implica folosirea unor utilaje cu productivitati si capacitati de lucru cu mult superioare. Fierastraiele din aceasta gama de utilaje, fie ca este vorba de fierastraie cu banda, de fierastraiele circulare, fierastraie pendulare sau de masinile de debitat cu discuri abrazive din gama flexurilor, folosesc panze de debitat metale sau discuri abrazive cu diverse calitati pentru fiecare tip de metal care se prelucreaza.

O categorie deosebita si specializata din gama fierastraielor este reprezentata de fierastraiele orbitale, care pot taia cu precizie tevi de diverse diametre.

In ceea ce priveste debitarea termica, uneltele si utilajele de debitare folosite depind in mare masura de tehnologia folosita.

Astfel, una dintre cele mai vechi si mai comune metode este debitarea cu flacara oxiacetilenica care se realizeaza prin metoda incalzirii metalului de taiat cu ajutorul flacarii alimentate cu un amestec combustibil. Flacara este insotita de un jet puternic de oxigen tehnic pur, care ajuta si potenteaza arderea materialului dar are si rolul de a indeparta oxizii rezultati in urma procesului de ardere. De regula, utilajul de debitare la falcara oxiacetilenica este acelasi cu cel folosit la lipirea sau sudarea diverselor suprafete metalice.

Avansurile tehnologice moderne au permis introducerea unor modalitati noi de debitare, printre care cele mai folosite in prezent sunt taierea cu laser si taierea cu plasma.

Taierea cu laser se foloseste de masinile de debitare cu laser, avantajele acestui tip de debitare constand in finetea taieturii, in special in materiale cu grad ridicat de fragilitate sau, dimpotriva, cu o duritate inalta, in directiile multiple de taiere chiar si in zone greu accesibile si in lipsa stresului mecanic asupra pieselor prelucrate.

Utilajul de taiere cu laser este un ansamblu complex folosit in special pentru debitarea de inalta precizie. Acest utilaj este compus din sistemul laser, sistemul de deplasarea apeisei sau suprafetei de debitat pe coordonate in plan XY, capul de taire deplasabil in axa de coordonate Z si o instalatie electrica de tip CNC pentru deplasarea capului de taiere pe conturul programat. Productivitatea unei astfel de instalatii de debitare cu laser este de peste 10-20 de ori mai mare decat in cazul debitarii manuale, a celei mecanizate sau a debitarii clasice cu flacara oxiacetilenica. Pierderile de material sunt minime, iar precizia este superioara gratie asistentei programelor informatice si comenzii de la calculator.

O metoda moderna de debitare este si taierea cu plasma realizata cu ajutorul masinilor de debitat cu plasma care functioneaza pe baza concentrarii energiei intr-un spatiu extrem de mic si cresterea considerabila a temperaturii drept rezultat. Temperatura inalta topeste materialul de debitat, iar jetul de plasma, format gratie concentrarii energiei, se sufla puternic in stratul topit al materialului conducand la realizarea unei taieturi.

Taierea cu jet de plasma este folosita pe scara larga in domeniul debitarii otelurilor inlat aliate, a metalelor neferoase sau a altor materiale speciale. Gazele folosite in procesul de debitare pentru ardere sunt argonul, azotul, hidrogenul sau heliul. Debitarea cu plasma poate realiza taieturi in oteluri de grosimi apreciabile care pot depasi chiar si 12 cm grosime.

Semifabricatele care se folosesc la debitare in diverse scenarii de lucru

tipuri de debitare - masina de debitat cu plasma

In privinta categoriilor de semifabricate care pot fi supuse diverselor procese de debitare acestea includ o gama diversa de repere pretabile unora sau altor dintre tehnologiile de taiere enumerate.

Unul dintre cele mai comune semifabricate care sufera numeroase si variate operatiuni de debitare in cadrul activitatii de confectii metalice sau diverse alte industrii, de la industria constructoare de masini si pana la industria aerospatiala si navala, este tabla de diverse grosimi si confectionata din diverse metale feroase sau neferoase.

Un loc important in categoria semifabricatelor care se folosesc la debitare este ocupat de profilele metalice cu diverse forme si grosimi necesare in domeniul constructiilor sau in domeniul asamblarilor industriale.

Sarma metalica realizata prin procese de trefilare sau tragere este un alt semifabricat care poate suferi numeroase operatiuni de debitare cu scule si utilaje dintre cele mai diverse in functie de grosime si de material.

Tevile metalice sunt semifabricate comune care se folosesc in scenarii diverse la debitare. Taierea tevilor de diverse diametre solicita folosire utilajelor specializate de debitare, asa cum este cazul fierastraielor orbitale sau clasicele aparate de debitat cu flacara oxiacetilenica pentru lucrari punctuale.

In privinta mai modernelor masini de debitat cu laser, acestea se folosesc pe scara tot mai larga pentru debitarea unor categorii tot mai diverse de semifabricate in industria usoara si chiar in industria lemnului. Masinile de debitat cu laser sunt capabile sa obtina taieturi conturate in semifabricate textile, piele, materiale plastice, furnire, lemn, melaminate, in afara de semifabricatele metalice de baza.

In concluzie, diversitatea tipurilor de debitare asigura azi prelucrarea precisa si rapida in aproape orice domeniul industrial, iar existenta utilajelor moderne de debitat este o garantie a productivitatii si eficientei investitiilor realizate in tehnologizare.

Comentarii

Articole similare