چرا انتخاب روش برش برای صفحه 5083 مهم است؟
5083 یک آلیاژ آلومینیوم درجه{1} دریایی از سری 5000 است که عمدتاً با منیزیم آلیاژ شده است و به دلیل استحکام بالا، جوش پذیری عالی و مقاومت در برابر خوردگی فوق العاده در محیط های آب شور ارزش دارد. هنگامی که این ماده در صفحات نهایی برش داده می شود، انتخاب فرآیند برش مستقیماً بر کیفیت لبه، دقت ابعادی، حرارت{4}}عمق ناحیه تحت تأثیر و میزان ماشینکاری ثانویه مورد نیاز تأثیر می گذارد. فرآیندی که برای یک ورق 6 میلی‌متری مناسب است ممکن است برای یک صفحه 100 میلی‌متری غیراقتصادی یا حتی نامناسب باشد، بنابراین درک-معادل هر روش اولین گام به سوی یک مسیر تولید مقرون‌به‌صرفه است.
برش واترجت
برش واترجت ساینده از جریان فشار بالا-آب مخلوط با گارنت ساینده برای فرسایش مواد استفاده می‌کند. از آنجایی که این یک فرآیند برش سرد است، هیچ منطقه تحت تأثیر حرارت-، هیچ اعوجاج حرارتی و تغییری در ساختار متالورژیکی 5083 وجود ندارد. این روش واترجت را برای صفحاتی که جوش داده می‌شوند، برای قطعات دقیق با تلرانس‌های محکم و ضخامت‌های تا حدود 150 میلی‌متر، روش ترجیحی می‌سازد. محدودیت های اصلی سرعت برش آهسته تر در مواد نازک و هزینه عملیاتی نسبتاً بالاتر در هر متر است، تا حدی به این دلیل که مواد ساینده در طول برش مصرف می شود. کیفیت لبه بسیار عالی است و به طور معمول نیاز به خراشیدن کمی دارد یا اصلا نیازی به خراش ندارد.
برش پلاسما
برش پلاسما از یک جت گاز رسانای الکتریکی برای ذوب و بیرون راندن فلز استفاده می‌کند، و این کارآمدترین روش برای صفحه 5083 متوسط-تا-است. سیستم‌های پلاسمای مدرن CNC با{4}}فناوری برش ظریف، مربع لبه خوبی را روی مواد از 6 میلی‌متر تا 80 میلی‌متر ارائه می‌کنند. با این حال، پلاسما یک ناحیه تحت تأثیر گرما ایجاد می‌کند و لبه بریده 5083 می‌تواند یک لایه نازک اکسید ایجاد کند که باید قبل از جوشکاری یا آندایز کردن برداشته شود. پلاسما عموماً در هر متر ارزان‌تر از واترجت است و در صفحه ضخیم بسیار سریع‌تر است، که آن را به گزینه استاندارد برای صفحات بزرگ ساختاری تبدیل می‌کند که در آن سطح کمی پهن‌تر و تفاله‌های کوچک قابل قبول است.
برش لیزری
برش لیزری فیبر بیشترین سرعت را بر روی ورق نازک 5083 ارائه می دهد که معمولاً بسته به قدرت لیزر تا ضخامت حدود 12 تا 20 میلی متر می رسد. لبه باریک و لبه صاف قطعات تقریباً-تمام شده را با کمترین پردازش پست- تولید می کند. ماهیت انعکاسی آلومینیوم نیاز به لیزرهایی با محافظت ضد انعکاس مناسب دارد و گاز کمکی نیتروژن معمولاً برای تولید لبه‌ای روشن و بدون اکسید- استفاده می‌شود. برای صفحه 5083 ضخیم تر، برش لیزری کندتر و مقرون به صرفه تر از پلاسما می شود، بنابراین معمولاً این دو روش به جای رقابت به عنوان مکمل در نظر گرفته می شوند.
اره و برش مکانیکی
برای برش های مستقیم ساده، اره دایره ای، اره نواری و برش گزینه های قابل اعتماد باقی می مانند. اره نواری با تیغه‌ای که برای فلزات غیرآهنی طراحی شده است، لبه‌ای تمیز و بدون آسیب حرارتی ایجاد می‌کند و به طور گسترده برای برش صفحه به میله‌ها یا روکش‌ها استفاده می‌شود. برش برای ورق های نازک در خطوط مستقیم مقرون به صرفه است، اما می تواند تغییر شکل لبه را در مواد ضخیم تر ایجاد کند. روش‌های مکانیکی بی‌صدا، انرژی{4}} کارآمد هستند و بخار تولید نمی‌کنند، اما از نظر هندسی محدود هستند و نمی‌توانند پروفیل‌های پیچیده را بدون ماشینکاری اضافی برش دهند.
انتخاب روش مناسب
به عنوان یک قانون عملی، سازندگان لیزر را برای ورق نازک با خطوط پیچیده، واترجت برای قطعات دقیق و مواد ضخیم در جایی که یکپارچگی لبه اهمیت دارد، پلاسما را برای قطعات بزرگ ساختاری در محدوده 10 تا 80 میلی متر، و اره برای برش های مستطیلی ساده را انتخاب می کنند. ضخامت مواد، نیاز تحمل، آماده سازی جوش، اندازه دسته و هزینه های انرژی محلی همگی بر انتخاب نهایی تأثیر می گذارند. برای کاربردهای حیاتی مانند کشتی سازی و مخازن تحت فشار، شرایط لبه برش و عدم وجود آلودگی اغلب مهمتر از سرعت برش به تنهایی است.
سوالات متداول
س: آیا برش پلاسما به مقاومت خوردگی 5083 آسیب می رساند؟
پاسخ: برش پلاسما یک ناحیه تحت تأثیر حرارت باریک-و یک لایه نازک اکسید روی لبه ایجاد می‌کند. لایه اکسید باید قبل از جوشکاری یا قبل از قرار گرفتن در معرض خدمات دریایی برس خورده یا ماشینکاری شود و پس از آن مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ به طور کامل بازیابی شود.
س: حداکثر ضخامت برای برش واترجت صفحه 5083 چقدر است؟
ج: واترجت ساینده می تواند 5083 را به طور قابل اعتماد تا حدود 150 میلی متر در یک پاس برش دهد. فراتر از این ضخامت، سرعت برش به شدت کاهش می یابد و مخروطی در لبه افزایش می یابد، بنابراین صفحات بسیار ضخیم معمولاً ابتدا توسط پلاسما یا اره بریده می شوند و سپس ماشین کاری می شوند.
س: چرا لبه برش 5083 پس از برش پلاسما تیره می شود؟
پاسخ: تغییر رنگ تیره یک لایه نازک از اکسید آلومینیوم است که هنگام واکنش لبه داغ با هوا ایجاد می شود. در بیشتر موارد آرایشی است، اما باید از جایی که لبه جوش داده می شود یا آنودایز می شود حذف شود تا از تخلخل و پرداخت ناهموار جلوگیری شود.
س: آیا برش لیزری برای صفحه 50 میلی متری 5083 مناسب است؟
پاسخ: لیزرهای فیبر{0}پرقدرت می‌توانند آلومینیوم 50 میلی‌متری را برش دهند، اما سرعت به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد و این فرآیند در هر متر گران می‌شود. پلاسما یا واترجت معمولاً در آن محدوده ضخامت اقتصادی تر است.
س: کدام روش برش بهترین دقت ابعادی را می دهد؟
ج: واترجت و لیزر هر دو در ضخامت های مناسب تلورانس در محدوده مثبت یا منفی 0.1 تا 0.3 میلی متر دارند و واترجت در صفحه ضخیم کمی بهتر است. پلاسما معمولاً 0.5 تا 1 میلی متر مثبت یا منفی دارد و در جایی انتخاب می شود که چنین تلورانس ها کافی باشد.