ابزار های برش فولاد
برش فولاد به معنای جدا کردن یک قطعه فولادی به دو قسمت با استفاده از روش ها و ابزار های مختلف است.
این فرآیند به منظور ساختن قطعات فلزی با اندازه ها، شکل ها و ابعاد مختلف به کار می رود. برش فولاد می تواند به دو صورت مکانیکی و حرارتی انجام شود.
در برش مکانیکی، ابزار ها و دستگاه های مکانیکی مانند ابزار های برش خراشی یا Shearing برای برش قطعات فلزی مورد استفاده قرار می گیرند.
این ابزار ها با فشار مکانیکی، فولاد را در نقطه ای خاص برش می دهند.
در برش حرارتی، از حرارت به منظور ذوب یا کاهش فولاد استفاده می شود.
دو روش اصلی برای برش حرارتی عبارتند از:
۱- برش لهستانی یا Oxy-Fuel Cutting
این روش با استفاده از شعله های حرارتی ذوب کننده مخلوط اکسیژن و سوخت، فولاد را در نقاط مورد نظر برش می دهد.
۲- برش پلاسما یا Plasma Cutting
در این روش، با استفاده از یک قوس الکتریکی و جت گاز های قوی، فولاد را در نقاط مورد نظر برش می دهند.
هر روش دارای مزایا و معایب خود است و انتخاب مناسب آن بستگی به نوع وضعیت فولاد و نیاز های پروژه دارد.
انجام برش فولاد نیازمند تخصص و تجهیزات مناسب برای انجام بهینه این فرآیند است و برای اطلاعات کامل تر بهتر است که از مشاورین کمک بگیرید.
ابزار های برش فولاد، به دلیل سختی و مقاومت بالای مواد فلزی، نیاز به ابزار های ویژه ای دارند تا بتوان این مواد را به درستی برش داده یا شکل داد.
در ادامه به برخی از این ابزار ها اشاره خواهیم کرد.
۱- دیسک های برش
این دیسک ها به وسیله دستگاه های برش زاویه ای یا دستگاه های برش دستی به مواد فولادی برش می زنند.
آن ها از جنس مختلفی مانند کربن، آلومینیوم اکسید و دایاموند ساخته می شوند.
۲- بریل های فولادی
این ابزار ها به صورت قلاب ها، سوهان ها یا تیغه هایی با لبه های تیز می آیند که برای شکل دهی، برش و حتی تراشیدن فلزات استفاده می شوند.
۳- ابریشم های فولادی
ابریشم ها برای تراشیدن و شکل دهی دقیق تر به فلزات استفاده می شوند.
آن ها دارای دندانه های ریز و تیزی هستند که به طور مداوم از سطح فلز برداشته و شکل دلخواه را ایجاد می کنند.
۴- دستگاه های برش CNC
این دستگاه ها از کامپیوتر و نرم افزار های مخصوص برای کنترل دقیق برش فلزات استفاده می کنند.
طراحی ها را از طریق نرم افزار وارد می کنند و دستگاه با دقت بالا و سرعت قابل تنظیم برش را انجام می دهد.
به علاوه، در کار با این ابزار ها به ایمنی نیز توجه کنید.
استفاده از دستکش های مقاوم به برش، عینک های حفاظتی، لباس های مناسب و دستگاه های جلوگیری از گرد و غبار می تواند از احتمال وقوع حوادث جلوگیری کند.
در انتخاب ابزار های مناسب برای کار با فولاد، نوع کار، ضخامت و نوع فولاد مورد نظر، از جمله عوامل تاثیر گذار هستند.
همچنین، رعایت دستور العمل ها و آموزش های تولید کنندگان ابزار ها به منظور ایمنی و بهره وری بیشتر در کار با این ابزار ها حائز اهمیت است.
انواع ابزار برش فولاد
ابزار های برش فولاد متنوعی وجود دارند که برای مختلف نیاز ها و نوع کار ها طراحی شده اند.
به طور کلی، انواع ابزار برش فولاد عبارتند از:
۱- دیسک های برش یا Cutting Discs
این دیسک ها معمولاً از جنس آلیاژ های مختلف با تخته ای از مواد مختلف مانند کربن یا دایاموند ساخته می شوند.
آن ها برای برش فلزات با دستگاه های برش زاویه ای یا دستگاه های برش دستی به کار می روند.
۲- بریل های فولادی یا Steel Chisels
این ابزار ها شامل قلاب ها، سوهان ها و تیغه هایی با لبه های تیز هستند که برای برش، شکل دهی و حتی تراشیدن فولاد مورد استفاده قرار می گیرند.
۳- ابریشم های فولادی یا Steel Files
این ابزار ها دارای سطح دندانه دار هستند و برای تراشیدن، شکل دهی و صیقل دادن به سطوح فلزی استفاده می شوند.
۴- دستگاه های برش CNC Cutting Machine یا CCM
این دستگاه ها با استفاده از کامپیوتر و نرم افزار های مخصوص برش دقیق فلزات را انجام می دهند.
طراحی ها را از طریق نرم افزار وارد می کنند و دستگاه با دقت بالا برش را اجرا می کند.
۵- ابزار های برش دستی یا Handheld Cutting Tools
این شامل ابزار هایی مانند خراطی ها، دستگاه های برش زاویه ای، قیچی های فلزی و ابریشم های دستی می شود که به صورت دستی برای برش و شکل دهی فلزات استفاده می شوند.
۶- لیزر های برش یا Laser Cutting Machines
این دستگاه ها از اصول لیزر برای برش دقیق فلزات استفاده می کنند.
طراحی ها را از طریق نرم افزار وارد می کنند و لیزر با دقت بالا فلزات را برش می دهد.
۷- ابزار های برش آب یا Waterjet Cutting Machines
این دستگاه ها از آب تحت فشار بالا برای برش مواد فلزی استفاده می کنند.
آب به همراه مواد خرد شده به صورت جت بر روی سطح فلز برای برش اعمال می شود.
همچنین، در این دسته از ابزار ها، تفاوت های دیگری نیز می تواند وجود داشته باشد که به نوع کار، ضخامت فلز و سایر عوامل بستگی دارد.
مقاومت فولاد به انواع مختلفی از تنش ها و فشار ها بستگی دارد و این ویژگی ها معمولاً با ترکیبات و پردازش های مختلف در تولید فولاد تنظیم می شوند.
مقاومت فولاد به شکل های مختلفی مورد بررسی قرار می گیرد.
۱-مقاومت به تنش کششی یا Tensile Strength
این نوع مقاومت نشان دهنده توانایی فولاد در مقابل نیروی کششی است.
مقاومت به تنش کششی با اندازه گیری میزان تنشی که فولاد می تواند تحمل کند، اندازه گیری می شود.
۲- مقاومت به تنش فشاری یا Compressive Strength
این نوع مقاومت به توانایی فولاد در مقابل نیروی فشاری اشاره دارد.
۳- مقاومت به تنش خمشی یا Flexural Strength
مقاومت فولاد در برابر انحنا یا خمش تحت اثر نیروی خمشی را نشان می دهد.
این ویژگی برای قطعاتی که در فشار یا تنش خمشی قرار می گیرند، مهم است.
۴- مقاومت به تنش برشی یا Shear Strength
مقاومت فولاد در برابر نیرو های برشی که عمود بر سطح قطعه عمل می کنند، به عنوان مقاومت به تنش برشی شناخته می شود.
مقاومت فولاد به تنش ها و فشار های مختلف با توجه به ترکیبات، دما، پردازش حرارتی و سایر عوامل قابل تنظیم است.
در نتیجه، مقاومت فولاد می تواند در محدوده های وسیعی متغیر باشد و بسته به نوع و کاربری مورد نظر، انتخاب مناسبی از فولاد اهمیت دارد.
فولاد ابزار، خواص و خصوصیات آنها
فولاد ابزار نوعی فولاد است که برای ساخت ابزار های برش و شکل دهی مورد استفاده قرار می گیرد.
این نوع فولاد به دلیل خواص و خصوصیات ویژه ای که دارد، برای ابزار هایی که نیاز به مقاومت و دوام بالا دارند، مناسب است.
خواص و خصوصیات فولاد ابزار شامل موارد زیر می شود.
۱- مقاومت بالا به سایش
فولاد ابزار دارای سختی بالا است که باعث می شود این نوع فولاد تا حد زیادی در مقابل سایش و فرسایش مقاوم باشد.
این ویژگی موجب می شود که ابزار های برش فولاد مدت طولانی تری کارایی داشته باشند.
۲- مقاومت در برابر خوردگی
فولاد ابزار معمولاً دارای ترکیبات شیمیایی خاصی است که مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون را افزایش می دهد.
این ویژگی باعث می شود که ابزار های فولادی در محیط های مرطوب یا با تماس با مواد شیمیایی نیز به خوبی عمل کنند.
۳- مقاومت بالا به حرارت
فولاد ابزار دارای پایداری حرارتی بالا است، به این معنا که در دما های بالا نیز می تواند خواص مکانیکی خوبی داشته باشد.
این ویژگی از اهمیت بالایی در برابر گرمازدگی ابزار ها است.
۴- قابلیت تشکیل پذیری و شکل پذیری
فولاد ابزار به راحتی می تواند به اشکال مختلفی شکل داده شود.
این ویژگی باعث می شود که ابزار های مختلف با اشکال و اندازه های متنوع از آن تولید شود.
۵- قابلیت تراشکاری
به دلیل سختی و مقاومت بالای فولاد ابزار، ابزار های تراشکاری نیز می توانند با دقت بر روی آن کار کنند و اشکال مختلفی را ایجاد کنند.
۶- خصوصیات مغناطیسی
بسیاری از انواع فولاد ابزار دارای خواص مغناطیسی هستند که می توان از آن ها برای تست و شناسایی نوع فولاد استفاده کرد.
در نهایت، این خواص و خصوصیات با ترکیبات شیمیایی و فرآیند های حرارتی متفاوت می توانند در فولاد های ابزار مختلف تنظیم شوند، به طوری که به نیاز های مختلف صنایع و کاربرد ها پاسخ دهند.
تولید فولادهای ابزار
فولاد یک آلیاژ از آهن و کربن است که به علت ویژگی های منحصر به فردی که دارا می باشد، به طور گسترده در صنعت و ساخت و ساز استفاده می شود.
آهن، به تنهایی خیلی نرم و قابل خمش است.
با افزودن کربن به آهن، خصوصیات آن تغییر می کند و فولاد به وجود می آید.
کربن معمولاً به میزان کمی به آهن افزوده می شود تا خصوصیات مکانیکی و فیزیکی آهن را تغییر دهد.
فولاد به دلیل ترکیبی از استحکام، قابلیت شکل پذیری، مقاومت به خوردگی و قابلیت جوشکاری، در بسیاری از صنایع از جمله خودرو سازی، ساخت و ساز، صنعت فلزات، ابزار های برش و حفاری، تجهیزات صنعتی و خانگی و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.
فولاد به دلیل ویژگی هایش، یکی از مواد ساختمانی و صنعتی مهم به شمار می رود و در انواع مختلفی با ترکیبات متفاوت مانند فولاد ضد زنگ برای نیاز های مختلف استفاده می شود.
تولید فولاد های ابزار یک فرآیند پیچیده است که از مراحل مختلفی تشکیل شده است.
این فرآیند شامل ترکیبات شیمیایی دقیق، ذوب، فرآیند های حرارتی و فرآیند های فرآوری دیگر است.
در زیر به مراحل کلی تولید فولاد های ابزار اشاره خواهیم کرد.
۱- انتخاب مواد اولیه
انتخاب مواد اولیه مناسب و با کیفیت برای تولید فولاد ابزار از اهمیت بالایی برخوردار است.
این مواد می توانند شامل آهن اسفنجی، خرده های فولادی، آهن گندله و سایر آلیاژ ها باشند.
۲- ترکیبات شیمیایی و ذوب
مواد اولیه انتخاب شده برای تهیه فولاد ابزار به ترکیبات شیمیایی دقیق تحت آزمایش های آزمایشگاهی تحت می آیند.
پس از تعیین ترکیبات، مواد اولیه در کوره های ذوب با دمای بالا ذوب می شوند تا به فولاد مذاب تبدیل شوند.
۳- ریخته گری و تشکیل قطعات
فولاد مذاب به قالب های مناسب ریخته گری می شود تا قطعات مورد نظر تولید شوند.
این قطعات می توانند به صورت بلوک ها، بلوم ها یا تیر ها باشند که به مراحل بعدی فرآیند تولید انتقال می یابند.
۴- فرآیند های حرارتی
فولاد های ابزار به دما های بالا گرمازده می شوند تا خصوصیات مختلفی از جمله سختی، مقاومت و ترکیبات داخلی تنظیم شوند.
این فرآیند ها می توانند شامل آنیلینگ، تطهیر، تبرید و تمپر شدن باشند.
۵- فرآیند های فرآوری
بعد از فرآیند های حرارتی، فولاد به صورت دقیق تری فرآوری می شود.
این مراحل شامل تراشکاری، تراشیدن، شکل دهی، صیقل دهی و ماشین کاری دقیق است.
۶- آزمون ها و کنترل کیفیت
در طول تمام مراحل تولید، آزمون ها و کنترل های کیفیت انجام می شوند تا اطمینان حاصل شود که محصولات تولیدی به استاندارد های مورد نظر تطابق دارند.
در نهایت، فرآیند تولید فولاد های ابزار به عنوان یک فرآیند پیچیده و متخصصانه، ترکیبی از دانش فنی، علمی و تجربه تخصصی در زمینه مهندسی مواد و فرآیند های تولید است.
فولاد ابزار گرمکار و سردکار یا به عبارتی فولاد های آبدهی شده می باشد.
فولاد های ابزار گرمکار و سردکار، همچنین به عبارت دیگر فولاد های آبدهی شده، دو دسته از فولاد های ویژه هستند که از ترکیبات شیمیایی و فرآیند های حرارتی مختلف به منظور بهبود خواص آن ها در دما های بالا یا پایین استفاده می شود.
این نوع از فولاد ها به دلیل خواص خاصی که دارند، برای ابزار هایی که در شرایط دمایی خاصی کار می کنند، مناسب هستند.
فولاد ابزار گرمکار و سردکار یا به عبارتی فولاد های آبدهی شده
فولاد های ابزار گرمکار یا Hot Work Tool Steels این نوع فولاد ها به منظور استفاده در دما های بالا معمولاً بالای ۲۰۰ درجه سانتی گراد طراحی و تولید می شوند.
این فولاد ها معمولاً دارای مقاومت بالا به حرارت، سایش، تغییر شکل و خوردگی هستند.
از این نوع فولاد ها برای تولید ابزار هایی مانند ماتریس های پرس، کوره های ذوب، مخازن کوره و ابزار های تولید فلزات در دما های بالا استفاده می شود.
همچنین فولاد های ابزار سردکار یا Cold Work Tool Steels این نوع فولاد ها برای کار در دما های پایین تولید می شوند معمولاً زیر ۲۰۰ درجه سانتی گراد تولید می شوند.
آن ها دارای مقاومت بالا به سایش، خمش، تغییر شکل و ترکیبات خاصی هستند که به آن ها امکان تحمل فشار های بالا در دما های پایین را می دهد.
از این نوع فولاد ها برای تولید ابزار هایی مانند ماتریس های تراش، ابزار های برش و کار های دقیق در دما های کمتر استفاده می شود.
در نتیجه، تفاوت اصلی بین این دو نوع فولاد ابزار در دمای کارکرد آن ها و خواص مخصوص آن ها است.
هر دسته از این فولاد ها برای نیاز های خاص در صنایع مختلف استفاده می شوند.
فولاد به عنوان یک آلیاژ از آهن و کربن به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.
کاربرد های فولاد بسیار گسترده و متنوع هستند و این ماده به دلیل ویژگی هایش مورد توجه قرار گرفته است.
برخی از کاربرد های اصلی فولاد عبارتند از:
۱- ساخت و ساز
در صنعت ساخت و ساز، فولاد برای ساخت سازه ها، پل ها، بنا ها، جوشی ها، قطعات ساختمانی و فرآورده های مرتبط استفاده می شود.
به علت استحکام، مقاومت و انعطاف پذیری، فولاد به یکی از مهم ترین مواد ساختمانی تبدیل شده است.
۲- خودرو سازی
در صنعت خودروسازی، فولاد به عنوان ماده اصلی برای ساخت قسمت های مختلف از جمله قاب ها، کارواش ها، قطعات موتور و … استفاده می شود.
فولاد به دلیل خواص مکانیکی و قابلیت شکل پذیری اش مناسب برای این کاربرد است.
۳- صنعت فلزات
در تولید انواع محصولات فلزی مانند لوله ها، ورق ها، میلگرد ها و پروفیل ها، فولاد به عنوان ماده اصلی به کار می رود.
۴- ابزار ها و تجهیزات صنعتی
فولاد در تولید ابزار ها و تجهیزات صنعتی مانند ماشین آلات، دستگاه ها، ابزار های برش و حفاری، قطعات مکانیکی و … مورد استفاده قرار می گیرد.
۵- صنایع دریایی و نفت و گاز
در تولید قطعات دریایی مانند قایق ها، شناور ها، سازه های دریایی و همچنین تجهیزات مورد نیاز در صنعت نفت و گاز، فولاد به کار می رود.
۶- ابزار ها و لوازم خانگی
در تولید ابزار های خانگی مانند چاقو ها، قاشق ها، چمن زن ها، قطعات لوازم خانگی و غیره نیز از فولاد استفاده می شود.
۷- صنایع غذایی
در تولید انواع دستگاه ها، تجهیزات و قطعات مورد نیاز در صنایع غذایی، فولاد به کار می رود.
۸- ابزار های هوایی و صنایع نجاری
فولاد در تولید انواع ابزار های هوایی مانند میخکوب ها، بادکش ها و تیغه های ابزار های دستی نیز استفاده می شود.
این فهرست تنها چندین مثال از کاربرد های فولاد است و واقعیتاً این ماده در اکثر صنایع و زمینه های مختلف به کار می رود.
