Faktoren, die die Qualität des autogenen Schneidens beeinflussen

Faktoren, die die Qualität des autogenen Schneidens beeinflussen

Leitfaden

Die Qualitätskontrolle des Schneidprozesses ist für Unternehmen im ersten Schritt der Produktion von entscheidender Bedeutung. Da das Brennschneiden die wichtigste Methode zum Schneiden und Stanzen ist, hat die Gewährleistung der Produktionsqualität einen großen Einfluss auf den gesamten Schneid- und Stanzprozess.

Dieser Artikel befasst sich mit den Faktoren, die die Qualität des Brennschneidens beeinflussen, und bietet Lösungen für häufige Schneidprobleme durch Verfahrensmethoden.

Trotz ihrer Bedeutung als primäre Schneidemethode für kleine, mittlere und große Unternehmen, Brennschneiden ist nicht ohne Herausforderungen.

Im Laufe der Jahre hat sich das Brennschneiden weiterentwickelt, und die CNC-Schneidausrüstung ist fortschrittlich und anspruchsvoll geworden. Infolgedessen wurden verschiedene Prozessmethoden und Techniken zur Verbesserung der Qualität des Brennschneidens entwickelt.

In diesem Artikel untersuchen wir mit Hilfe der automatischen Verschachtelungssoftware XSuperNEST die Faktoren, die sich auf die Qualität der durch Brennschneiden geschnittenen Teile auswirken, sowie Möglichkeiten zur Verbesserung ihrer Ausbeute.

Beeinflussende Faktoren der Schneidausrüstung

Gegenwärtig bietet der Markt eine Vielzahl von Schneidverfahren und -ausrüstungen, wie Laser, Plasma und Wasserschneidendie eine bessere Schnittqualität und Produktionseffizienz als das Brennschneiden bieten. Trotzdem ist das Brennschneiden aufgrund seiner geringeren Kosten nach wie vor beliebt und wird nach wie vor als primäre Schneidmethode eingesetzt.

CNC-Brennschneiden Maschinen werden zunehmend in der spanenden Fertigung eingesetzt. Diese Maschinen bieten zwar den Vorteil der eingriffsfreien Programmierung, aber dieses Merkmal macht es den Arbeitern auch unmöglich, thermische Verformungen während des Schneidprozesses zu kompensieren, was zu Abweichungen bei der Maßgenauigkeit führt.

Darüber hinaus können auch einige Faktoren, die mit der CNC-Schneidmaschine selbst zusammenhängen, die Schnittqualität beeinflussen.

Faktoren, die die Qualität des Schneidens beeinflussen

 (1) Auswahl des Schneidgases

Die Wahl des Schneidgases hat einen erheblichen Einfluss auf die Qualität der Schnitte bei Brennschneidmaschinen. Derzeit sind Acetylen, Propylen, Propan und MPS erhältlich. Jedes Gas hat einzigartige Verbrennungseigenschaften, die zu unterschiedlichen Schneidszenarien führen, und die Wahl des richtigen Gases kann die Vorteile maximieren Brennschneidenwas zu einem effizienten und kostengünstigen Schneiden führt.

Die Acetylenflamme zeichnet sich durch konzentrierte Wärme, hohe Temperatur, kurze Vorwärmzeit, geringen Sauerstoffverbrauch, hohe Schneidleistung und minimale Bauteilverformung aus. Dadurch eignet sie sich zum Schneiden dünner Bleche und kurzer Teile.

Andererseits hat die Propanflamme eine verteilte Hitze, eine niedrige Temperatur und eine längere Vorwärmzeit im Vergleich zu Acetylen. Außerdem ergibt sich eine glatte und flache Oberkante des Schnitts und weniger Schlacke an der Unterkante, die leichter zu entfernen ist. Die relativ niedrigen Kosten machen es außerdem zu einer wirtschaftlichen Option für das Schneiden großer Teile von dicke Platten.

Die Propylenflamme hat im Vergleich zu Propan eine höhere Temperatur und eine kürzere Vorwärmzeit, etwas höher als Acetylen. Durch den hohen Wärmegehalt in der äußeren Flamme eignet sie sich zum Schneiden großer Teile dicker Bleche.

(2) Auswahl von Sauerstoffkonzentration, Geschwindigkeit und Höhe der Schneiddüse

Neben der Wahl des richtigen Gases sind auch der Schneidsauerstoffdruck, die Geschwindigkeit und die Einstellung der Düsenhöhe entscheidende Faktoren, die die Qualität des Brennschneidens beeinflussen.

Es wurde beobachtet, dass eine steigende Sauerstoffkonzentration die Schnittzeit bei gleichzeitiger Verringerung des Sauerstoffbedarfs, bei gleichem Sauerstoffdruck.

Die Wahl der Schnittgeschwindigkeit ist besonders wichtig. Eine zu hohe Geschwindigkeit kann zu Qualitätsmängeln wie "Flammabriss", rauen Schnittspaltund eine geringere Schneidleistung. Andererseits kann eine zu langsame Geschwindigkeit zu Oxidationsschlackenanhaftungen und ungleichmäßiger Schnittspalt Oberfläche.

Aus praktischer Erfahrung sollte die beste Schnittgeschwindigkeit im mittleren bis oberen Bereich der Nenngeschwindigkeit der Maschine liegen. Schneiddüse. Wenn Sie zum Beispiel eine Düse Nr. 5 zum Schneiden eines 40 mm StahlplatteDer Nenngeschwindigkeitsbereich liegt zwischen 250 und 380 mm/min, mit einer mittleren Geschwindigkeit von 315 mm/min. Wenn man den Bereich in 10 Stufen unterteilt, liegt die beste Geschwindigkeit zwischen 336,6 und 358 mm/min, wobei 340 mm/min die optimale Wahl ist.

Die Wahl der Höhe der Schneiddüse wirkt sich ebenfalls auf die Schnittqualität aus. Ist das Zentrum der Flamme zu niedrig, kann sie die Oberfläche des Werkstücks berühren, was zum Einsturz des Schnitts, zu Schlackespritzern, die die Düse blockieren, oder sogar zum Anlassen führen kann. Ist die Flammenhöhe dagegen zu hoch, kann die Flamme die Schnittfuge nicht vollständig aufheizen, was die Schneidleistung verringert und die Schlackenentfernung erschwert. Im Allgemeinen wird empfohlen, einen Abstand von 3 bis 5 mm zwischen der Mitte der Flamme und der Arbeitsfläche einzuhalten, um beste Ergebnisse zu erzielen.

 (3) Schneideauftrag und Bleiauftrag

Eine vernünftige Schnittreihenfolge fördert die gleichmäßige Erwärmung der Stahlplatte und gleicht innere Spannungen aus, wodurch die thermische Verformung der Teile verringert wird.

Beim Schneiden der Teilekontur wird empfohlen, das Prinzip zu befolgen: erst innen, dann außen, erst klein, dann groß, erst rund, dann quadratisch, Kreuzsprung, erst kompliziert, dann einfach, um Verschiebungen, Verformungen und Größenabweichungen der Teile zu vermeiden.

Eine geeignete Anschnittposition und -form kann die Integrität der Werkstückkerbe erhalten und die Schnittstabilität verbessern, wodurch die Qualität der Kontur gewährleistet wird.

In der praktischen Produktion befindet sich die äußere Kontureinführungsposition typischerweise auf der rechten Seite des Konturbodens, und die innere Konturführungsform wird am besten durch einen Kreisbogen dargestellt.

Prozessoptimierung

Selbst nach perfekter Einstellung und Überprüfung der Parameter der Brennschneidanlage gibt es keine Garantie dafür, dass die Teile ohne Fehler geschnitten werden. Die Form des Teils, die Blechdicke, die Position des Nestingmaterials und die Schneidmethode können die Qualität des Schnitts beeinflussen.

Brennschneidplatten können beispielsweise in dünne Platten (Dicke <20 mm), mitteldicke Platten und dicke Platten unterteilt werden.

Dünne Bleche lassen sich beim Schneiden leicht perforieren, sind aber anfällig für thermische Verformung. Um die thermische Verformung und die Wölbung der Teile zu verringern, wird empfohlen, von der Innenseite des Stahlblechs aus zu schneiden und nicht von der Kante aus. Dies trägt dazu bei, die Integrität des äußeren Rahmens des Stahlblechs zu erhalten.

Durch das "kontinuierliche Schneiden" kann die Anzahl der Perforationen verringert werden, während das "stay cut"-Verfahren die thermische Verformung wirksam reduziert.

Bei mitteldicken und dicken Blechen ist die thermische Verformung während des Schneidens minimal, aber Perforationen können zu Verschlackung und Schäden an der Schneiddüse führen. Um die Perforation zu verringern, wird empfohlen, vor dem Schneiden eine Kantenvorwärmung durchzuführen. Abbildung 1 zeigt das herkömmliche Schneidverfahren mit Kantenvorwärmung.

Konventionelles Verfahren zum Vorwärmen der Schneide

Abbildung 1 Konventionelles Verfahren zum Vorwärmen der Schneidkanten

(1) Verringerung der Vorwärmperforation durch Anwendung des "I-Perforations"-Verfahrens

Die herkömmliche Methode des Vorwärmens der Kanten kann das Problem der Perforation von mittelstarken und dicken Materialien effektiv lösen. PlattenschneidenEs erfordert jedoch viel menschliches Engagement bei der Entladung und erfordert hochqualifiziertes Personal für die Verschachtelung und die Präzision der Schneidemaschine.

Um dieses Problem zu lösen, bietet die XSuperNEST-Software ein neues "I-Piercing-Verfahren" zur Optimierung des Schneid- und Lochstechpfades.

Die I-Perforationskantenvorwärmungs-Vorschneidemethode findet automatisch eine geeignete Stelle zum Schneiden eines unteren kreisförmigen Lochs auf der Grundlage der Außenkontur des geschnittenen Teils und verwendet das kreisförmige Loch, um das nächste Teil zum Vorwärmen einzuführen, wodurch Perforationen reduziert werden.

Perforierte Kante Vorwärmen Blei Schneiden Methode

Abbildung 2 I Perforierte Kante - Vorwärmverfahren für Bleischneiden

(2) Einsatz des "kontinuierlichen Schneidens" zur Verbesserung der Schneidleistung

Um die Materialausnutzung zu verbessern, werden kleine Teile oft in der Innenkontur größerer Teile verschachtelt, und der Schneidepfad umfasst in der Regel das Schneiden des Innenkonturteils zuerst, dann den Sprung zum Schneiden des nächsten Innenkonturteils und schließlich das getrennte Schneiden der beiden Innenkonturen. Dies führt zu einer geringen Schneideffizienz, da die Schneidemaschine die Pistole mehrmals anheben und das Loch mehrfach durchstechen muss.

Um dieses Problem zu lösen, kann der Schneideweg durch den Einsatz des "kontinuierlichen Schneidens" optimiert werden, um den Perforations- und Entleerungsprozess zu reduzieren. Abbildung 3 zeigt die optimierte Schneidesequenz nach Anwendung des "kontinuierlichen Schneidens".

In Abbildung 3 wird jedes Teil innerhalb der inneren Kontur in einer Reihe geschnitten, gefolgt vom Schneiden des inneren Konturvorsprungs in einer Reihe. Dadurch können die Teile innerhalb der Innenkontur und die Innenkontur mit nur einer Perforation ausgeschnitten werden, was die Effizienz des Schneidens erheblich verbessert.

Schnittfolge nach Optimierung des kontinuierlichen Schneidprozesses

Abbildung 3 Schneidreihenfolge nach Optimierung des "kontinuierlichen Schneidprozesses"

 (3) Verwendung des "stay cut"-Verfahrens zur Verringerung der thermischen Verformung von Teilen

Beim Schneiden der Innenkontur eines Teils kann es zu einer Diskrepanz zwischen der tatsächlichen Größe und der theoretischen Größe zwischen Innen- und Außenkontur kommen.

Wie in Abbildung 4 zu sehen ist, betragen die theoretischen Abmessungen für ein Teil mit einer Dicke von 50 mm 610 mm, aber die tatsächlichen Abmessungen nach dem Schneiden sind 3 bis 5 mm kleiner.

Dies ist auf den Wärmestau beim Schneiden der Innenkontur zurückzuführen, der sich beim Schneiden der Außenkontur noch verstärkt. Da die Innenkontur beim Schneiden der Außenkontur keine Unterstützung bietet, wird die Außenkontur durch die Hitze nach innen gedrückt, was zu einer Verformung des Teils führt.

Teileschachtelungsdiagramm

Abbildung 4 Teileschachtelungsdiagramm

In dieser Situation kann das Hinzufügen eines "stay cut"-Verfahrens eine Lösung sein.

Wie in Abbildung 5 dargestellt, wird der "Stegschnitt" um die Innenkontur herum angebracht, um die Rahmenkontur der Innenkontur beizubehalten und das Teil zu stützen.

Diese Methode reduziert effektiv Schnittfehler und verbessert die Schnittgenauigkeit, hat aber den Nachteil, dass die Innenkontur poliert werden muss.

Schnittweg nach Optimierung des Schrägschnittverfahrens

Abbildung 5 Schneidpfad nach Optimierung des "stay cut"-Verfahrens

(4) Die Verwendung von Lichtbogen Einführung zur Verringerung der internen runden Loch starten Überbrennen

Bei der traditionellen Einführungsmethode wird in die Kontur des Teils mit einer geraden Linie entlang der geraden Kante der Kontur und dann entlang der geraden Kante der Einführung geschnitten. Dies hat keinen Einfluss auf die Qualität des Schnitts, solange der Beginn der Teileinführung gerade ist.

Beim Schneiden des inneren kreisförmigen Lochs führt die herkömmliche Einführungsmethode jedoch zu einem mangelnden glatten Übergang, wenn direkt in die Kontur geschnitten wird, was zu einem Überbrennen der Kontur führt und die Schnittqualität beeinträchtigt, wie in Abbildung 6 dargestellt.

Überbrennen des inneren runden Lochs

Abbildung 6 Überbrennen des inneren Rundlochs

Während des Forschungsprozesses führte XSuperNEST die Lichtbogeneinführungsmethode ein, um ein Überbrennen des Lichtbogens zu vermeiden und die Qualität des Schneidens des inneren kreisförmigen Lochs des Teils zu verbessern.

Bei der in Abbildung 7 dargestellten Methode des Einführungsschneidens mit Bogen wird ein Bogen verwendet, der das innere kreisförmige Loch tangiert, um einen sanften Übergang zu schaffen, der eine Lücke mit dem Einführungsstartpunkt hinterlässt und sich nahtlos mit einem Kreisbogen verbindet.

Diese Methode hat sich in der Praxis bewährt, wie in Abbildung 8 gezeigt wird.

Kreisbogen, der zum Schneiden führt

Abbildung 7 Kreisbogen, der zum Schneiden führt

Verwendung von Kreisbögen zur Führung zu geschnittenen Teilen

Abbildung 8 Verwendung von Kreisbögen zur Führung zu geschnittenen Teilen

Schlussfolgerung

Das Stanzen als erster Schritt in der Produktion ist entscheidend für den Erfolg eines Unternehmens. Das Brennschneiden hat als primäres Schneidverfahren einen direkten Einfluss auf die Produktionsqualität und Produktivität.

Daher ist es unerlässlich, die Qualität des Brennschneidens wirksam zu kontrollieren.

Es gibt mehrere Faktoren, die sich auf die Schnittqualität auswirken, darunter das Gerät selbst, die Wahl des Gases, die Schnittgeschwindigkeit, die Düsenhöhe, die Schnittfolge und vieles mehr.

Durch die Verwendung geeigneter Parameter auf der Grundlage der tatsächlichen Produktionsbedingungen kann die Schnittqualität verbessert und die Rate der qualifizierten Teile erhöht werden.

Darüber hinaus kann durch die Optimierung des Schneidewegs durch den Einsatz des geeigneten Schneidverfahrens auf der Grundlage der Dicke, der Konturform und anderer Merkmale der Teile der Produktionsfehler der Teile reduziert, die Effizienz und Qualität des Schneidens der Teile verbessert und letztendlich die Effizienz der Produktion des Unternehmens erhöht werden.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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