Novinky - Ako správne zuby pre váš pílový kotúč

V oblasti priemyselného rezania sa pílové kotúče často zamieňajú s bežným spotrebným materiálom. Pre skúsených inžinierov alebo výrobných manažérov je však pílový kotúč precízne navrhnutý nástroj. Kvalita rezného efektu často závisí od odchýlky len dvoch až troch stupňov v geometrii profilu zuba, čo môže viesť k vážnemu zlomeniu pílového kotúča alebo k zrkadlovo hladkému reznému povrchu.

Tentoraz sa ponoríme do fyzikálnych vlastností uhlov pílových zubov a rozoberieme, ako špecifické tvary zubov ovplyvňujú hromadenie tepla, zaťaženie trieskami a kvalitu rezu pre tri hlavné typy materiálov: železné kovy (suché rezanie), drevo a architektonické kompozity.

Anatómia zuba

Pred analýzou konkrétnych aplikácií musíme štandardizovať našu terminológiu týkajúcu sa troch kritických uhlových rozmerov, ktoré definujú rezný výkon.

Uhol čela je uhol čela zuba vzhľadom na radiálnu čiaru vedenú od stredu čepele k hrotu zuba.

Funkcia:Určuje „agresivitu“ rezu. Určuje uhol roviny strihu – uhol, pod ktorým sa materiál deformuje a oddeľuje od obrobku.

Pravidlo:Vyššie pozitívne uhly vyžadujú menej sily, ale vytvárajú drsnejší povrch a nižšiu odolnosť hrany. Negatívne uhly vyžadujú viac výkonu, ale ponúkajú lepšiu kontrolu a pevnosť hrany.

Uhol hĺbky (uhol odľahčenia) —β

Toto je skosenie na vrchu zuba, ktoré je odvrátené od reznej hrany.

Jeho úlohou je zabrániť treniu karbidových hrotov o materiál, ktorý práve režete.

Tu je kompromis:Ak je uhol príliš strmý, hroty zubov budú krehké a nebudú mať oporu, čo vedie k odštiepeniu. Ak je uhol príliš malý, trenie bude generovať nadmerné teplo, čo spôsobí tepelnú rozťažnosť a nakoniec spáli obrobok.

Radiálna (bočná) vôľa

Tento uhol zužuje zub spredu dozadu pozdĺž bočných strán.

Znižuje trenie medzi stranami zubov a stenami zárezu (reznej drážky). Pri suchom rezaní, kde nie je k dispozícii mazivo na chladenie strán zubov, je tento uhol mimoriadne dôležitý na zabránenie hromadenia tepla.

Železné kovy (studená píla na suché rezanie)

Zameranie: Tepelný manažment a odolnosť voči nárazom

Píly na suché rezanie za studena (vybavené cermetovými alebo potiahnutými karbidovými hrotmi) sú technicky najnáročnejšou kategóriou na konštrukciu. A tu je neintuitívny cieľ: chceme generovať teplo, ale musíme sa ho okamžite zbaviť.

Počas suchého rezania vzniká teplo plastickou deformáciou ocele. Geometria nástroja musí preniesť približne 80 % až 90 % tohto tepla na triesky – týmto spôsobom zostávajú čepeľ aj obrobok chladné. Presne tak funguje princíp „rezania za studena“.

Geometria „studeného rezu“

Pri rezaní mäkkej ocele zvyčajne používame trojtrieskový brúsny profil (TCG). Uhol sa však bude líšiť v závislosti od mikroštruktúry ocele.

Tenkostenné aplikácie (rúry, uhlové lišty, kanály)

Uhol sklonu: Kladný (+5° až +10°)

Uhol hriadeľa: 10° až 12°

Zdôvodnenie:Mierne vyššia vôľa pomáha zubu čisto vyjsť z rezu bez toho, aby ťahal za otrep, ktorý sa zvyčajne tvorí na vnútornej strane rúrky.

Aplikácie s plným obsahom materiálu (tyčový materiál, hrubý plech)

Uhol sklonu: Nula až nízka kladná hodnota 0° až +3°

Fyzika:Pri rezaní plnej ocele sa zub dotýka materiálu dlhšie, čím vytvára nepretržité, vysokoúderové zaťaženie. Ostrý kladný uhol necháva karbidový hrot nepodopretý a oslabený. ANulový uhol sklonusmeruje rezné sily späť do tela čepele, pričom využíva pevnosť karbidu v tlaku (ktorá je vysoká) namiesto jeho šmykovej pevnosti (ktorá je nižšia).

Uhol hriadeľa: 8°

Zdôvodnenie:Nižší uhol chrbta pridáva viac „mäsa“ za reznou hranou, ktoré pôsobí ako chladič a štrukturálna podpora.

Nerezová oceľ (Výzva kalenia)

Uhol sklonu: 0°do +5°
Zvláštna pozornosť:Nerezová oceľ (ako SUS304) má tendenciu pri trení „deformačne stvrdnúť“. Čepeľmusírezať, nie šmýkať. Zatiaľ čo nulový sklon poskytuje pevnosť, často potrebujeme o niečo väčšíUhol hriadeľa (12°)než sa používa na mäkkú oceľ. To zaisťuje, že po vykonaní rezu sa zadná časť zuba nedotkne materiálu, ktorý sa vďaka svojej elasticite mierne „odpruží“.

Aplikácie pre spracovanie dreva

Zameranie: Smer vlákien a delenie vlákien

Drevo je anizotropný materiál – jeho fyzikálne vlastnosti sa líšia v závislosti od smeru sily vzhľadom na vlákna. Preto sa geometria pílového listu musí prispôsobiť vláknam.

A. Trhanie (rezanie v smere vlákien)

Trhanie je v podstate sekacia operácia. Cieľom je odstrániť dlhé pramene vlákien z cesty.
- Uhol sklonu: Vysoko pozitívny (+20)°do +25°)
- Geometria: Ploché brúsenie (FTG)
- Fyzika:Vysoký uhol háku funguje ako ručný hoblík, ktorý rýchlo vyberá materiál. Tento agresívny uhol vťahuje drevo do kotúča. Hoci to umožňuje veľmi rýchle posuvy (dôležité pre píly), zanecháva drsný povrch.
- Faktor pažeráka:„Priehlbina“ (údolie medzi zubami) musí byť hlboká a široká. Dlhozrnné vlákna vytvárajú triesky s veľkým objemom; ak je priehlbina príliš malá, piliny sa stlačia, čím vznikne trenie a drevo (a čepeľ) sa spáli.
B. Priečne rezanie (rezanie naprieč smerom vlákien)

Priečne rezanie vyžaduje odrezanie vlákien, ktoré sú kolmé na rez. Ak v tomto prípade použijete pozdĺžny nôž (FTG), drevo na výstupnej strane „vyfúkne“ alebo rozštiepi.
- Uhol sklonu: Stredne pozitívne (+10)°na +15°)
- Geometria: Alternatívne skosenie horného rezu (ATB) alebo Hi-ATB
- Fyzika:Zuby sú skosené a vytvárajú hroty podobné nožom na striedavých stranách. Narezávajú vlákna na ľavej a pravej strane rezu.predtýmodstránenie stredového materiálu. Dolný uhol sklonu (10°vs 20°) spomaľuje „uchopenie“ čepele, čo umožňuje plynulejší strihací proces, ktorý zanecháva leštený koncový vlákno.

Neželezné kovy a kompozity

Zameranie: Bezpečnosť a odolnosť proti oderu

A. Hliník a neželezné kovy

Hliník je mäkký, tvárny a má nízky bod topenia. Je známy svojou „lepkavosťou“ a má tendenciu upchávať zuby čepele.
- Uhol sklonu: Negatívne (-5°na -6°)
- Geometria: TCG
- Fyzika bezpečnosti:Ak na hliník použijete pozitívny uhol háku (ako pri drevenom kotúči), kotúč bude „šplhať“ na materiál. V manuálnej kotúčovej píle to môže násilne stiahnuť rukoväť píly nadol alebo vyhodiť obrobok.Negatívny sklonuhol mení vektor sily: tlačí materiálprečod čepele a o zadný doraz, čím sa zabezpečí bezpečný a kontrolovaný rez.
- Mazanie:Na rozdiel od suchého rezania ocele si hliník zvyčajne vyžaduje mazanie hmlou, aby sa zabránilo privareniu triesok k drážke.
B. Stavebné kompozity (lamináty, melamín, vláknocement)
- Uhol sklonu: Negatívne (-2°do -5°)
- Fyzika:Materiály ako melamín majú krehký, sklovitý povrchový povlak na mäkkom drevotrieskovom jadre. Pozitívny hák zdvihne materiál nahor, čo spôsobí odštiepenie krehkého povrchu.Negatívny hákpočas rezu tlačí materiál smerom nadol, čím stlačí povrchovú vrstvu a zabráni odštiepeniu.
- Poznámka k materiálu:Pri vláknocemente (s vysokým obsahom abrazívneho oxidu kremičitého) je uhol menej dôležitý ako materiál hrotu.Polykryštalický diamant (PCD)hroty sú nevyhnutné pre dlhú životnosť, zvyčajne majú nízke pozitívne uhly (+5°) na zvládnutie silného zaťaženia prachom.