Što je stroj za šišanje? Vrste, upotreba i način rada

A stroj za šišanje je mehanički uređaj za rezanje koji koristi dvije oštre oštrice koje se kreću jedna pokraj druge za rezanje limova, ploča i drugih materijala u ravnoj liniji. Za razliku od piljenja ili bušenja, šišanje proizvodi čiste, pravokutne rezove bez stvaranja topline ili strugotine, što ga čini osnovnom opremom u trgovinama za proizvodnju metala, proizvodnim pogonima i gradilištima diljem svijeta.

Stroj radi na jednostavnom principu: jedna oštrica ostaje nepomična, dok se druga pomiče okomito ili vodoravno za rezanje materijala. Ovaj proces je sličan načinu na koji škare režu papir, ali sa znatno većom snagom - industrijski strojevi za rezanje mogu generirati između 20 do 600 tona pritiska rezanja , ovisno o njihovoj veličini i kapacitetu.

Kako rade strojevi za šišanje

Proces šišanja uključuje četiri različite faze koje se odvijaju unutar nekoliko sekundi. Materijal se prvo postavlja uz stražnji mjerač, što osigurava točne dimenzije rezanja. Kada se aktivira, gornja oštrica se brzo spušta, primjenjujući koncentriranu silu duž linije rezanja dok donja oštrica ostaje fiksirana.

Kako se oštrice zahvaćaju, stvaraju a zona smicanja gdje dolazi do plastične deformacije prije nego materijal pukne. Razmak oštrice—obično postavljen između 5% i 10% debljine materijala—određuje kvalitetu rezanja. Preširok razmak stvara grube rubove; preuzak uzrokuje prekomjerno trošenje oštrica.

Metode prijenosa energije

Moderni strojevi za šišanje koriste tri primarna pogonska sustava:

• Mehanički pogon: Koristi zamašnjak i sustav kvačila, nudeći brzine do 60 udaraca u minuti za proizvodnju velikih količina
• Hidraulički pogon: Omogućuje promjenjivu kontrolu brzine i dosljednu silu kroz cijeli hod rezanja, idealno za deblje materijale
• Pneumatski pogon: Uobičajeno u manjim strojevima za lakše materijale, nudi brzo vrijeme odziva

Vrste strojeva za šišanje

Giljotinske škare

Giljotinske škare predstavljaju najčešći tip, s okomitom oštricom za rezanje koja se pomiče ravno prema dolje. Ovi strojevi obrađuju materijale iz tanke folije do čeličnih ploča debljine 1 inča . Kapacitet rezanja kreće se od 4 stope do preko 40 stopa u širinu, s većim modelima koji se mogu naći u servisnim centrima za čelik i brodogradnji.

Škare za aligatore

Nazvane po svom izgledu poput čeljusti, aligatorske škare koriste zglobno rezanje pri kojem se pomiču obje oštrice. Ovi strojevi izvrsni su u rezanju metalnog otpada, konstrukcijskog čelika i materijala nepravilnog oblika. Odlagališta obično koriste aligatorske škare za obradu do 200 tona metala dnevno , s lakoćom režući armaturne šipke, cijevi i kutno željezo.

Stolne škare

Stolne škare su kompaktni alati s ručnim upravljanjem prikladni za lake radove. Postavljeni na radne stolove, oni obično režu materijale do mekog čelika kalibra 16. Male tvornice i HVAC izvođači preferiraju ih zbog njihove prenosivosti i nultih operativnih troškova.

Rotacijske škare

Rotacijske škare koriste kružne oštrice umjesto ravnih rubova, što omogućuje zakrivljene i nepravilne rezove. Kontinuirano djelovanje rezanja čini ih 40% brže od giljotinskih škara za određene primjene, posebice u automobilskoj i zrakoplovnoj industriji gdje su potrebni složeni oblici.

Industrijske primjene i materijali

Strojevi za škare obrađuju širok raspon materijala u brojnim industrijama. U proizvodnji automobila režu panele karoserije i strukturne komponente od aluminija i čelika visoke čvrstoće. Industrija uređaja oslanja se na škare za proizvodnju preko 15 milijuna ploča za hladnjake i perilice godišnje samo u Sjevernoj Americi.

Kompatibilnost materijala

Različiti materijali zahtijevaju specifične kutove oštrice i zazore za optimalne rezultate:

• Blagi čelik: Najčešće rezani materijal, zahtijeva standardni razmak oštrice od 6-8% debljine
• Nehrđajući čelik: Zahtijeva oštrije oštrice i 10-12% zazora zbog svojstava otpornosti na rad
• Aluminij: Koristi šire razmake (12-15%) i niže kutove rezanja kako bi se spriječilo prianjanje materijala
• Bakar i mesing: Zahtijevaju česte izmjene oštrica zbog njihove abrazivne prirode

Građevinske tvrtke koriste prijenosnu opremu za rezanje krovnih ploča, obloga i metalnih podova na licu mjesta. Izvođači HVAC-a izrađuju kanale od pocinčanog čelika debljine 24 tisuće preciznih rezova po projektu bez stvaranja iskri ili zona utjecaja topline.

Prednosti u odnosu na alternativne metode rezanja

Šišanje nudi različite prednosti u usporedbi s rezanjem plazmom, laserskim rezanjem ili piljenjem. Proces proizvodi nulte zone utjecaja topline , čuvajući svojstva materijala duž reznog ruba. To čini rezanje idealnim za primjene gdje bi toplinska distorzija ugrozila točnost dijela ili gdje je potrebno naknadno zavarivanje.

Operativni troškovi ostaju znatno niži od metoda termičkog rezanja. Hidrauličke škare troše otprilike 15 kilovata tijekom rada, dok usporedivi laserski rezač zahtijeva 30-50 kilovata. Više od godinu dana rada, to u prijevodu znači Ušteda energije od 8 000 do 12 000 USD za objekte koji rade u dvije smjene dnevno.

Prednosti brzine postaju očite u proizvodnji velikih količina. Moderne CNC škare dovršavaju rezove u 2-3 sekunde, uključujući pozicioniranje materijala. Lasersko rezanje istog dijela može potrajati 8-12 sekundi, smanjujući propusnost za 60-70%. Za proizvođače koji proizvode tisuće identičnih dijelova, ova učinkovitost izravno utječe na profitabilnost.

Ključne komponente i značajke

Sustav stražnjeg mjerača

Stražnji mjerač točno pozicionira materijal prije rezanja. Moderni CNC stražnji mjerači postižu ponovljivost unutar ±0,004 inča , bitno za održavanje uskih tolerancija u proizvodnim serijama. Višeosni stražnji mjerači omogućuju rezove pod kutom i složene geometrije dijelova bez ručnog premještanja.

Konstrukcija oštrice

Noževi za smicanje obično se sastoje od alatnog čelika s ocjenama tvrdoće između 58-62 HRC. Visokoproizvodna okruženja koriste oštrice s ojačanim umetcima ili karbidnim rubovima koji traju 5-10 puta duže od standardnog alatnog čelika. Četverostrane oštrice koje se mogu mijenjati smanjuju vrijeme zastoja dopuštajući rukovateljima da se okrenu na nove rezne rubove bez uklanjanja oštrice.

Sigurnosni sustavi

Suvremeni strojevi za šišanje uključuju višestruke sigurnosne značajke propisane OSHA-om i međunarodnim standardima. Svjetlosne zavjese otkrivaju upad operatera i zaustavljaju kretanje oštrice unutar milisekundi. Komande s dvije ruke sprječavaju slučajno aktiviranje, dok štitnici za oštrice štite rukovatelja od letećih krhotina i točaka priklještenja.

Odabir pravog stroja za šišanje

Odabir odgovarajuće opreme za šišanje ovisi o nekoliko čimbenika. Debljina materijala određuje potrebnu tonažu—opće pravilo procjenjuje 1 tona sile po inču širine mekog čelika u debljini od četvrt inča. Radionica koja redovito reže čelik od četvrt inča širine 10 stopa treba najmanje škare od 120 tona.

Obim proizvodnje utječe na to hoće li mehanički ili hidraulički pogon biti ekonomski opravdan. Mehaničke škare u početku koštaju 20-30% manje, ali rade pri fiksnim brzinama. Hidraulički modeli omogućuju promjenjivu kontrolu brzine i lakše održavanje, opravdavajući više cijene u objektima koji rade u više smjena.

Zahtjevi točnosti određuju jesu li potrebne CNC kontrole. Ručni stražnji mjerači dovoljni su za grubo rezanje i obradu otpada, postižući tolerancije od oko ±0,030 inča. Dijelovi koji zahtijevaju strože specifikacije trebaju CNC pozicioniranje, što dodaje 15 000 do 50 000 dolara na trošak stroja, ali eliminira pogreške mjerenja i smanjuje vrijeme postavljanja za 75%.

1. Izračunajte maksimalnu potrebnu debljinu i širinu materijala
2. Odrediti obujam proizvodnje i potrebno vrijeme ciklusa
3. Procijenite zahtjeve tolerancije za svoje aplikacije
4. Razmotrite raspoloživi prostor i napajanje
5. Procijenite dugoročne troškove održavanja i zamjene oštrica

Održavanje i radna razmatranja

Pravilno održavanje produljuje vijek trajanja smicanja i održava kvalitetu rezanja. Hidrauličku tekućinu treba mijenjati svakih 2.000 radnih sati ili godišnje, što god prije nastupi. Kontaminirana tekućina uzrokuje nepravilno kretanje klipa i oštećuje brtve, što dovodi do skupih popravaka u prosjeku od 3000 do 8000 dolara.

Intervali oštrenja oštrice ovise o vrsti materijala i količini proizvodnje. Za rezanje mekog čelika, oštrice obično zahtijevaju oštrenje nakon 40 000-60 000 rezova. Nehrđajući čelik to smanjuje na 20.000-30.000 rezova zbog povećanog trošenja. Profesionalno oštrenje košta 200-400 USD po kompletu oštrica, ali vraća performanse u gotovo novo stanje.

Dnevne inspekcije trebale bi potvrditi ispravan razmak noža, točnost zadnjeg mjerača i funkciju sigurnosnog sustava. Tjedno podmazivanje zglobova, habajućih ploča i okretnih točaka sprječava prerano trošenje. Izvještaj o objektima koji provode planove preventivnog održavanja 60% manje neplaniranih isključenja u usporedbi s onima koji izvode samo reaktivne popravke.