Soğuk Testere: Nedir ve Nasıl Çalışır?

Metalin aşırı ısınmadan nasıl kesildiğini hiç merak ettiniz mi? Dairesel bıçaklar kullanan soğuk testereler, ısıyı iş parçası yerine talaşa aktararak her ikisini de serin tutar. Bu yöntem, çeşitli metal işleme uygulamaları için ideal olan hassas, çapaksız kesimlere olanak tanır. Bu makalede, soğuk testere bıçaklarının türleri, kesme hızları ve soğuk testere kullanmanın gelişmiş hassasiyet, azaltılmış malzeme gerilimi ve daha uzun bıçak ömrü gibi avantajları hakkında bilgi edineceksiniz. Soğuk testerelerin metal kesme işlemlerinizi nasıl geliştirebileceğini keşfetmek için makaleye dalın.

İçindekiler

Metal kesme soğuk testeresi olarak da bilinen soğuk testere, verimli ve doğru malzeme işleme için dairesel bir bıçak kullanan hassas bir metal kesme aletidir. Bu kesme yöntemi, adını çalışma sırasındaki benzersiz termal yönetim özelliklerinden alır. Testere bıçağının dişleri iş parçasına temas ederken, üretilen ısının büyük bir kısmı iş parçası veya bıçağın kendisi tarafından emilmek yerine verimli bir şekilde metal talaşlarına (işleme terminolojisinde genellikle talaş olarak adlandırılır) aktarılır.

Bu ısı dağıtma mekanizması çeşitli avantajlar sunar:

  1. Sıcaklık kontrolü: Soğuk testere prosesi, iş parçası ve bıçakta daha düşük sıcaklıklar sağlayarak termal bozulmayı en aza indirir ve boyutsal doğruluk sağlar.
  2. Daha uzun takım ömrü: Bıçak üzerindeki ısı stresinin azalması, geleneksel kesme yöntemlerine kıyasla kullanım ömrünü önemli ölçüde uzatır.
  3. Geliştirilmiş yüzey kalitesi: Kontrollü kesme ortamı, ikincil finisaj işlemlerine minimum ihtiyaç duyarak daha temiz, çapaksız kesimlerle sonuçlanır.
  4. Kuru kesim özelliği: Birçok uygulamada soğuk testereler soğutma sıvısı olmadan çalışarak çevresel etkiyi azaltır ve kesme işlemini basitleştirir.

Soğuk Testere Çeşitleri

Soğuk testere bıçakları temel olarak iki tipe ayrılır: Yüksek Hızlı Çelik (HSS) bıçaklar ve Tungsten Karbür Uçlu (TCT) alaşım bıçaklar. Her bir tip, çeşitli kesme uygulamaları için farklı avantajlar sunar.

Yüksek Hızlı Çelik (HSS) Bıçaklar

HSS bıçaklar tipik olarak M2 veya M35 kalite çelikten üretilir. Kesme hızları, iş parçası malzemesine ve boyutlarına göre değişmekle birlikte dakikada 10 ila 150 metre arasında değişir. Gelişmiş kaplamalı HSS bıçak ağızları dakikada 250 metreye kadar kesme hızlarına ulaşabilir ve gelişmiş performans sunar.

HSS bıçakların diş ilerleme hızı, testere ekipmanının gücü, torku ve genel kalitesine bağlı olarak diş başına 0,03 ila 0,15 milimetre arasındadır. HSS bıçak ağızları 50 ila 650 milimetre dış çaplarda mevcuttur ve standart sertliği HRC 65'tir.

HSS bıçakların önemli bir avantajı, iş parçası özelliklerine bağlı olarak tipik olarak 15 ila 20 bileme döngüsüne izin veren yeniden bileme kabiliyetleridir. Daha büyük HSS bıçak özellikleri için kesme ömrü, kesme ucu yüzey alanının 0,3-1 metrekaresine kadar uzayabilir.

Çapı 2000 milimetreyi aşan bıçaklar için genellikle kompozit bir yapı kullanılır. Bu, testere dişleri için HSS kakmalar içerirken bıçak gövdesi vanadyum veya manganez çelikten üretilerek performans ve dayanıklılığı optimize eder.

Tungsten Karbür Uçlu (TCT) Alaşım Bıçaklar

TCT bıçak ağızları, olağanüstü sertliği ve aşınma direnci ile bilinen bir malzeme olan tungsten karbürden yapılmış kesme kenarlarına sahiptir. Bu bıçaklar, çeşitli iş parçası malzemelerine ve boyutlarına uyum sağlayarak dakikada 60 ila 380 metre arasında kesme hızlarında çalışır. TCT bıçak ağızları için diş ilerleme hızı, diş başına 0,04 ila 0,08 milimetre arasında değişir.

TCT bıçak ağızları genellikle 250 ila 780 milimetre çaplarında mevcuttur. Demir içeren malzemeleri kesmek için iki farklı TCT bıçak tasarımı yaygındır:

1. Yüksek Hızlı, İnce Dişli Bıçaklar:

  • Küçük dişler ve ince bıçak profili ile karakterize edilir
  • Yüksek kesme hızlarında çalışır
  • 15-50 metrekare kesim yapabilen uzun bıçak ömrü sunar
  • Tek kullanımlık bıçak olarak tasarlanmıştır, yeniden bileme için tasarlanmamıştır

2. Ağır Hizmet Tipi, Kaba Dişli Bıçaklar:

  • Daha büyük dişlere ve daha kalın bir bıçak profiline sahiptir
  • Daha düşük kesme hızlarında çalışır
  • Büyük iş parçalarını kesmek için ideal
  • 2000 milimetreyi aşan çaplarda mevcuttur
  • Yaklaşık 8 metrekarelik tipik kesim ömrü
  • Performans ve uzun ömürlülüğü dengeleyerek 5-10 kez yeniden bilenebilir

HSS ve TCT bıçak ağızları arasındaki seçimin yanı sıra her bir kategorideki belirli bıçak ağzı tasarımları, iş parçası malzemesi, boyut, kesme hızı gereksinimleri ve ilk maliyet ile uzun vadeli verimlilik arasında istenen denge gibi faktörlere bağlıdır.

Yüksek hız çeliği soğuk kesme testere bıçağı
Yüksek hız çeliği soğuk testere parçası

Karşılaştırma

(Manganez Çelik Uçan Testere ile karşılaştırıldığında)

Soğuk testere ile kesme ve sürtünme ile kesme, kesme mekanizmaları ve sonuç etkileri bakımından önemli ölçüde farklılık gösterir:

Manganez çelik uçan testere: Bu yöntemde, iş parçasıyla önemli ölçüde sürtünme oluşturan yüksek hızda dönen manganez çelik bıçak kullanılır. Temas noktasında üretilen yoğun ısı, lokal erimeye ve ardından kaynaklı borunun ayrılmasına neden olur. Bu işlem esasen kontrollü bir yanma olup, kesilen yüzeyde görünür yanık izleri ve ısıdan etkilenen bölgede potansiyel mikroyapısal değişiklikler ile karakterize edilir.

Yüksek hızlı çelik soğuk kesme testeresi: Buna karşılık, bu teknikte kaynaklı borular üzerinde frezeleme benzeri bir kesme işlemi gerçekleştirmek için daha yavaş dönen yüksek hızlı çelik bıçak kullanılır. HSS bıçakların kontrollü kesme hızı ve üstün kenar tutma özelliği, minimum çapak oluşumu ile pürüzsüz, hassas bir kesim sağlar. Bu yöntem önemli ölçüde daha az ısı üreterek malzemenin mikroyapısını ve kesime yakın mekanik özelliklerini korur. Ayrıca soğuk kesme işlemi, sürtünmeli testereye kıyasla önemli ölçüde daha düşük gürültü seviyeleriyle çalışır.

Bu yöntemler arasındaki seçim, malzeme özellikleri, istenen kesim kalitesi, üretim hızı gereksinimleri ve sonraki işlem ihtiyaçları gibi faktörlere bağlıdır. Soğuk testere kesimi genellikle üstün kesim kalitesi ve daha dar toleranslar sunarak yüksek hassasiyet gerektiren veya kesim sonrası son işlemlerin en aza indirilmesi gereken uygulamalar için tercih edilir.

Avantajlar

Yüksek hızlı çelik soğuk kesme testeresi, metal boru kesiminde önemli avantajlar sunar:

Kesme Verimliliği: Testere, optimum kesme hızlarına ulaşarak yüksek iş verimliliği ve üretkenlik sağlar.

Hassasiyet ve Kalite: Bıçak, minimum sapma göstererek çelik boru yüzeyinde ihmal edilebilir çapaklarla kesim yapar. Bu, iş parçası kesme hassasiyetini artırır ve bıçak ömrünü en üst düzeye çıkarır.

Termal Kararlılık: Soğuk frezeleme ve kesme yöntemini kullanan proses minimum ısı üretir. Bu, kesilen bölümün iç gerilim dağılımını ve malzeme yapısını koruyarak istenmeyen değişiklikleri önler. Bıçak, çelik boru üzerinde minimum basınç uygulayarak boru duvarının ve ağzının deformasyonunu önler.

Üstün Uç Yüz Kalitesi:

  • İç veya dış çapaksız yüksek hassasiyetli kesim bölümleri
  • Düz ve pürüzsüz kesim yüzeyleri, sonraki işlemlere (örn. pah kırma) olan ihtiyacı ortadan kaldırır
  • Düşük ısı üretimi sayesinde malzeme özelliklerinin korunması
  • Azaltılmış işleme adımları ve hammadde atığı

Operatör Ergonomisi: Proses, düşük operatör yorgunluğuna neden olarak uzun süreler boyunca sürdürülebilir kesme verimliliğine katkıda bulunur.

Çevresel ve Güvenlik Faydaları: Kesme işlemi kıvılcım, toz veya aşırı gürültü üretmez, bu da onu çevre dostu ve enerji tasarruflu hale getirir.

Maliyet Etkinliği ve Uzun Ömürlülük: Bıçak, yeni bir bıçağa eşdeğer performansı koruyarak özel bir taşlama makinesi kullanılarak tekrar tekrar bilenebilir. Bu özellik, üretim verimliliğini önemli ölçüde artırır ve işletme maliyetlerini azaltır.

Uygulama Teknolojisi

İş parçasının malzeme özelliklerine ve spesifikasyonlarına göre testere parametrelerini optimize edin:

  1. Bıçak Seçimi:
    - Diş aralığı: Malzeme kalınlığı ve sertliğine bağlı olarak inç başına uygun dişleri (TPI) seçin.
    - Diş geometrisi: Malzeme için en uygun diş şeklini (örn. atlama, kanca veya düz) seçin.
    - Tırmık ve boşluk açıları: Kesme verimliliğini ve talaş tahliyesini optimize etmek için ön (eğim) ve arka (boşluk) açılarını ayarlayın.
    - Bıçak kalınlığı: Malzeme sertliğine ve gerekli kesim hassasiyetine göre belirleyin.
    - Bıçak çapı: İş parçası boyutlarına ve makine kapasitesine göre seçin.
  2. Kesme Hızı:
    - Malzeme türüne ve sertliğine bağlı olarak dakikada en uygun yüzey fitini (SFM) veya dakikada metreyi (m/dak) ayarlayın.
    - Erken bıçak aşınmasını veya iş parçası hasarını önlemek için belirli alaşımlara veya ısıl işlem görmüş malzemelere göre ayarlayın.
  3. Besleme Hızı:
    - Uygun diş başına inç (IPT) veya diş başına milimetre (mm/diş) ilerleme hızını belirleyin.
    - İstenen talaş yükünü ve kesme kuvvetini elde etmek için ilerleme hızını kesme hızıyla dengeleyin.
  4. Soğutma Sıvısı Seçimi:
    - Malzemeye ve kesme koşullarına göre uygun kesme sıvısı veya soğutma sıvısı seçin.
    - Etkili talaş kaldırma ve ısı dağıtımı için soğutma sıvısı dağıtım yöntemini ve basıncını optimize edin.
  5. İş Parçası Sıkıştırma:
    - Titreşimi en aza indirmek ve kesim doğruluğunu korumak için uygun iş parçası sabitlemesini sağlayın.
  6. İzleme ve Ayarlama:
    - Mümkün olan yerlerde kesme kuvvetleri, titreşim ve sıcaklık için gerçek zamanlı izleme uygulayın.
    - Gözlemlenen talaş oluşumu, kesim kalitesi ve bıçak aşınma modellerine göre parametrelerde ince ayar yapın.

Sorunun varlığı ve tedavisi

Titreşim sorunu ve tedavisi

Kesme işlemi sırasında, zayıf kesme etkisine, uzun ekipman duruş süresine, kesme işlemi sırasında bıçak kırılmasına veya mil üzerindeki eşit olmayan basınçtan kaynaklanan yatak yanması gibi diğer olaylara yol açabilecek titreşim oluşma eğilimi vardır. Testere ile kesilen çeliğin yüzey boyutu ve çapağı tolerans dışındadır.

Alınan önlemler:

(1) Geleneksel yöntem: Kurulum sürecinde, tesviye benimsenir (üst kızak desteğinin ve alt avara tekerleğinin yatay konumunu referans noktasına göre ayarlayın) ve V şeklindeki tekerlekler, tel çekme yöntemi kullanılarak düz bir çizgide hizalanır, böylece avara tekerleği eşit bir yükseklikte ve aynı çizgide olur. Üst kızak desteğinin kuvvet analizine dayanarak, kuvveti dengelemek ve istikrarlı çalışmayı sağlamak için testere kapak alanına karşı ağırlıklar eklenir.

Çelik istifleme problemi ve tedavisi

Kesme işlemi sırasında, gerilim dengesizse, özellikle küçük boyutlu çelik kesilirken çelik yığılabilir ve bu da testere bıçağına ve ekipmana zarar verebilir.

Alınan önlemler:

(1) Hava basıncıyla çalışan bir tork Klempleme cihaz, istifleme olgusunu ortadan kaldırmak, testere bıçağını korumak ve testere bıçağına etki eden radyal kuvvet altında çeliğin deformasyonu ile oluşan reaktif kuvveti azaltmak için kesme portuna monte edilmiştir.

(2) Kesme portuna destek silindirleri eklenir ve destek silindirleri artırıldıktan sonra, kesimden önce çeliğe basınç uygulamak için sıkıştırma cihazı ile birlikte çalışırlar. Bu, testere kesiminin yüzey kalitesini önemli ölçüde artırır ve testere bıçağının hasar oranını büyük ölçüde azaltır.

Geniş su püskürtme alanı sorunu ve tedavisi

Soğuk testereye girerken, yuvarlak çelik 320 ℃ civarındadır ve kesme ve çekme işlemleri sırasında testere bıçağını soğutmak için su püskürtülür. Gerçek üretimde, su püskürtme alanı çok büyüktür, bu da çeliğin yüzey kalitesinde düşüşe ve su israfına neden olur.

Alınan önlemler:

(1) Orijinal sprinkler borusu bir sprey borusu ile değiştirilir. Daha fazla nozul eklenir ve kesme noktasında anahtar püskürtme için bir sis püskürtme yöntemi kullanılır. Nozul ucu dairesel bir yay içbükey yüzeye sahip olduğundan, su sisini atomize edebilir, spreyi homojen hale getirebilir ve bakım çalışmalarına elverişli olan vidalı bağlantıların kullanılması nedeniyle değiştirilmesi kolaydır.

(2) Testere kapağını soğutmak için çevreleyen soğutma yöntemini kullanın ve kesme portunu ve kesme dişlerini kilit parçalara hedefli bir şekilde sprey ile soğutun.

 (3) Kesme sırasında besleme yapılırken bir püskürtme valfi kullanılır ve enjeksiyon basıncı artırılır. Geri çekme sırasında püskürtme valfi kapatılır.

Testere kapağı ile testere bıçağı arasındaki sürtünme sorunu ve tedavisi

Testere kapağı ve testere bıçağı arasındaki sürtünme, üst kızak desteğinin genel titreşimine neden olur, bu da motor topraklama cıvatasının gevşemesine neden olur ve bu uzun süre devam ederse, doğrudan yatak yanmasına veya motor yanmasına neden olur.

Alınan önlemler:

 (1) Orijinal testere kapağı milinin bağlantı yöntemi mantıksızdı ve testere kapağı pim milinin gerilim noktası üst kızak desteğinin bir yan plakası üzerindeydi, bu da yan plakayı kolayca deforme ederek testere kapağının eğilmesine neden oluyordu. Pim milinin uzatılması ve gerilim noktasının artırılması, yan plakanın dayanak noktası olarak kullanılması ve üst kızak desteğinin iç panelinin gerçek gerilim noktası haline getirilmesiyle testere kapağının yapısı daha makul hale geldi ve benzer kazalar önlendi.

(2) Testere bıçağını değiştirirken, testere kapağını kaldırmak için bir vinç kullanmanın orijinal yöntemi kapağı kolayca deforme edebilir. Şimdi hi̇droli̇k si̇li̇ndi̇rler testere kapağını kaldırmak için kullanılır ve testere kapağı çevrildikten sonra kapağın çelikle temas ettiği yere yastık pedleri eklenir, bu da sorunu etkili bir şekilde çözer.

Unutmayın, paylaşmak önemsemektir! : )
Shane
Yazar

Shane

MachineMFG'nin Kurucusu

MachineMFG'nin kurucusu olarak, kariyerimin on yıldan fazlasını metal işleme sektörüne adadım. Kapsamlı deneyimim, sac metal imalatı, talaşlı imalat, makine mühendisliği ve metaller için takım tezgahları alanlarında uzman olmamı sağladı. Bu konular hakkında sürekli düşünüyor, okuyor ve yazıyorum, sürekli olarak alanımın ön saflarında kalmaya çalışıyorum. Bilgi ve uzmanlığımın işiniz için bir değer olmasına izin verin.

Ayrıca Beğenebilirsiniz
Onları sadece sizin için seçtik. Okumaya devam edin ve daha fazlasını öğrenin!
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki En İyi 6 Takım Tezgahı Şirketi

ABD'deki En İyi 6 Takım Tezgahı Üreticisi

Takım tezgahı endüstrisinin devlerinin dünyamızı nasıl şekillendirdiğini hiç merak ettiniz mi? Bu makalede, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en iyi altı takım tezgahı şirketini inceleyeceğiz. Keşfedeceksiniz...
CNC Hesaplama Formülü

Bilmeniz Gereken Temel CNC Hesaplama Formülleri

Bu makalede trigonometri, kesme hızı, ilerleme hızları ve daha fazlası için temel formülleri inceleyeceğiz. İşleme verimliliğinizi ve doğruluğunuzu artırmak için pratik bilgiler edineceksiniz. Kilidi açmaya hazır olun...
Japonya'daki En Büyük 10 Takım Tezgahı İşletmesi

Japonya'daki En İyi 10 CNC Makine Üreticisi ve Markası

Bu makalede, birçok endüstriyel yeniliğin arkasındaki isimsiz kahramanlar olan Japon takım tezgahı üreticilerinin dünyasını keşfedeceğiz. En yeni teknolojilerini, zaman içinde test edilmiş uzmanlıklarını ve çeşitli sektörlere yaptıkları önemli katkıları keşfedin...

2024'te En İyi 10 Freze Makinesi Üreticisi ve Markası

Freze makineleri sektörüne hangi şirketlerin liderlik ettiğini hiç merak ettiniz mi? Bu makale, 2024'ün en iyi 10 freze makinesi üreticisini açıklayarak yeniliklerini, küresel etkilerini ve sektöre katkılarını vurguluyor...
Torna Nedir Tarihçesi ve Gelişimi

Torna Tezgahlarının Büyüleyici Tarihi ve Gelişimi

Üretimde devrim yaratan bir makine aleti olan torna tezgahının arkasındaki büyüleyici tarihi hiç merak ettiniz mi? Bu büyüleyici blog yazısında, sizi torna tezgahının tarihi boyunca bir yolculuğa çıkaracağız...

2024'te En İyi 10 CNC Makine Üreticisi

Hızla gelişen üretim dünyasında CNC makineleri vazgeçilmez hale gelmiştir. Ancak dikkat çekmek için yarışan çok sayıda üretici varken, en iyisini nasıl seçersiniz? Deneyimli bir makine mühendisi olarak...
MachineMFG
İşinizi bir sonraki seviyeye taşıyın
Haber bültenimize abone olun
En son haberler, makaleler ve kaynaklar haftalık olarak gelen kutunuza gönderilir.

Bize Ulaşın

Cevabımızı 24 saat içinde alacaksınız.