بررسی انواع روش‌های برش آلومینیوم (بهترین روش کدام است؟)
انواع روش‌های برش آلومینیوم بسیار متنوع هستند و براساس نوع پروفیل، ورق، آلیاژ، ضخامت، ابعاد و پیچیدگی برش انتخاب میشوند. انتخاب بهترین روش نیز به نیازهای پروژه شما بستگی دارد. اما به طور کلی، این روش‌ها عبارتند از:
- برشکاری با اره
- برشکاری لیزری
- برشکاری واتر جت
- برشکاری CNC
- برشکاری پلاسما
- برش گیوتین
- برش با قیچی
- برش با سیم
- برش با مینی فرز
همان‌طور که مشاهده کردید، روش‌های مختلفی برای برش آلومینیوم وجود دارد. در ادامه، این روش‌ها را معرفی کرده و مزایا و معایب هر یک را بررسی می‌کنیم. در صورتی که تمایل دارید درباره آلیاژهای این فلز اطلاعات بیشتری کسب کنید، به مقاله آلیاژهای آلومینیوم رجوع کنید.
فهرست
- 1 انواع روش های برش آلومینیوم
- 2 کدام روش برش آلومینیوم برای شما مناسب‌تر است؟
- 3 معیارهای انتخاب بهترین روش برش آلومینیوم
- 4 نکات ایمنی هنگام برش آلومینیوم
- 5 جمع بندی
انواع روش های برش آلومینیوم
آلومینیوم، یکی از فلزات سبک و پرکاربرد است که از مصنوعات آن در صنایع مختلف مانند هوافضا، خودروسازی، ساختمانی و الکترونیک استفاده میشود. پرکاربردترین روش برش آلومینیوم برای این مصنوعات شامل برش لیزری، اره، CNC، پلاسما، قیچی، سیم، مینی فرز و واترجت است. هر کدام از روش‌های برش آلومینیوم در یک سری از صنایع پر کاربردتر است. در ادامه به بررسی پرکاربردترین روش‌های برش آلومینیوم می‌پردازیم:
برش لیزر
برش لیزری آلومینیوم یکی از روش‌های مدرن و دقیق برای برش این فلز است. در این فرآیند، لیزر از یک منبع قوی به پروفیل، ورق یا هر قطعه آلومینیومی دیگر تابانده میشود و بر سطح آلومینیوم متمرکز می‌گردد تا برش انجام شود. سپس با کمک فشار گاز (معمولاً نیتروژن یا اکسیژن) مواد برش خورده از سطح آلومینیوم پاک میشوند.
این روش به دلیل دقت و سرعت بالا و کیفیت نهایی برش، در صنایع مختلف از جمله هوافضا، خودروسازی و الکترونیک توجه زیادی را جلب کرده است.
در گذشته، زمانی که لیزر به قطعه تابیده می‌شد، پرتوها ممکن بود بازتاب شده و به قطعه یا دستگاه آسیب بزنند؛ اما امروزه، با پیشرفت دستگاه‌های برش لیزری و استفاده از سنسورهای هوشمند، خطر آسیب به حداقل رسیده است. به همین دلیل، گاهی از روش برش لیزری به عنوان بهترین روش برش آلومینیوم نام برده میشود.
مزایای برش لیزر
برش لیزری مانند هر روش دیگر مزایا و معایب خاص خود را دارد. در اینجا، این مزایا را بررسی خواهیم کرد:
- عدم ایجاد خش روی قطعه در حین فرایند برش و پس از آن
- امکان ایجاد برش‌های پیچیده حتی روی ورق‌های بسیار نازک آلومینیومی
- فراهم کردن امکان حکاکی روی آلومینیوم
- دقت بالا در برش
- امکان برش پروفیل، ورق و قطعات دیگر آلومینیومی
- کاهش ضایعات آلومینیوم و استفاده بهینه از ورق و پروفیل
- فراهم کردن امکان برش تمیز و کیفیت در لبه‌های برشخورده
- امکان برش با استفاده از نرم‌افزارهای طراحی و خودکارسازی فرایند
معایب برش لیزر
در ادامه، به بررسی معایب آن می‌پردازیم:
- بازگشت پرتو در صورت استفاده از دستگاه‌های قدیمی و آسیب به قطعه و خود دستگاه
- نیاز به کنترل دقیق سرعت و فشار گاز
- هزینه بالا
- نیاز به تجهیزات و دستگاه‌های پیشرفته
- تولید گازهای مضر مثل O3، اکسیدهای نیتروژن و گازهای آلی فرار در حین فرایند برش
- نیاز به سیستم تهویه و فیلترهای مناسب
- محدودیت برش برای ضخامت‌های بالا
- سرعت کند برای برخی از برش‌های پیچیده
برش با اره
روش برش آلومینیوم با اره به چهار صورت انجام میشود. این روش‌ها از سرعت و دقت زیادی برخوردارند و هم برای ورق‌های آلومینیومی و هم برای پروفیل‌ها قابل استفاده‌اند. اره‌های مورد استفاده در این روش‌ها براساس نیازهای پروژه و ضخامت قطعه انتخاب میشوند و عبارتند از:
- اره‌های دیسکی: مناسب برای پروفیل‌ها و ورق‌های آلومینیومی
- اره‌های نواری: مناسب برای برش‌های پیچیده‌تر، منحنی‌ها و قطعات با شکل‌های غیرمعمول و پروفیل‌های اختصاصی. (اگر می‌خواهید بیشتر درباره پروفیل‌های اختصاصی بدانید، می‌توانید مقاله پروفیل آلومینیوم اختصاصی چیست را بخوانید.)
- اره‌های میتر: مناسب برای برش‌های بسیار دقیق، تمیز و با زوایای خاص
- اره‌های دوطرفه: امکان برش در جهت جلو و عقب به صورت همزمان؛ مناسب برای برش‌های سریع و تیراژ بالا
- اره‌های یک طرفه: مناسب برای برش‌های بسیار دقیق و تمیز، اما در عین حال ساده‌تر
برای آنکه اطلاعات کامل‌تری راجع به ورق آلومینیوم به دست آورید می‌توانید به مقاله انواع ورق آلومینیوم مراجعه کنید.
مزایای برش با اره
برش با اره مزایایی دارد که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم:
- دقت بسیار زیاد
- سرعت بالا
- مناسب برای تیراژ بالاتر
- هزینه کمتر نسبت به روش‌های مدرن‌تر همچون برش با لیزر
- تنوع در مدل‌های اره و فراهم کردن امکان برش قطعات مختلف
- امکان برش ضخامت‌های مختلف
- عدم نیاز به تجهیزات پیشرفته
معایب برش با اره
معایب آن عبارتند از:
- سر و صدای زیاد
- تولید تراشه‌های ناخواسته
- نیاز به نگهداری و تمیز کردن تیغ‌ها به صورت مداوم
- احتمال آسیب به قطعات نازک
- نیاز به نیروی کار ماهر
- محدودیت در برش اشکال خیلی پیچیده
برشکاری آلومینیوم با دستگاه
برش آلومینیوم با دستگاه CNC (Computer Numerical Control) یکی از انواع روش برش آلومینیوم به صورت پیشرفته و دقیق است. در این فرآیند، دستگاه CNC با استفاده از نرم‌افزارهای طراحی کامپیوتری، مسیر برش را مشخص می‌کند و با دقت بالا آن را اجرا می‌کند. این دستگاه‌ها توانایی انجام برش‌های دقیق و پیچیده را با دقت بالا و قابلیت تکرار دارند.
برش CNC معمولاً بهطور خودکار انجام میشود و نیازی به دخالت مستقیم انسان ندارد. این ویژگی باعث کاهش خطاها و افزایش دقت میشود. دستگاه‌های CNC توانایی برش مواد با ضخامت‌های مختلف و حتی برش‌های سه‌بعدی را دارند. به همین دلیل، این دستگاه‌ها در صنایع مختلفی مانند هوافضا، خودروسازی و الکترونیک کاربرد گسترده‌ای دارند.
مزایای برش با دستگاه
مزایای این روش عبارتند از:
- دقت بسیار بالا
- امکان برش اشکال پیچیده و سه بعدی
- کیفیت برش عالی
- امکان تولید انبوه با کیفیت ثابت
- امکان برنامه‌ریزی و خودکارسازی فرایند برش
- حداقل میزان خطا به دلیل حذف دخالت انسان
- استفاده بهینه از مواد و کاهش ضایعات
معایب برش با دستگاه
معایب این روش عبارتند از:
- هزینه‌بر بودن خرید و نگهداری از تجهیزات
- نیاز به نیروی کار متخصص و ماهر برای برنامه‌ریزی و اجرای فرایند
- زمان‌بر بودن تنظیمات و برنامه‌ریزی
- نیاز به فضای بیشتر نسبت به دستگاه‌های سنتی
برشکاری پلاسما
برش آلومینیوم به روش پلاسما یک تکنیک پیشرفته است که با استفاده از جت پلاسما انجام میشود. این جت پلاسما یک جریان پرانرژی از گاز یونیزه‌شده است که از طریق یک قوس الکتریکی تولید میشود و برای برش آلومینیوم و سایر فلزات کاربرد دارد.
در این فرآیند، گازهای مختلفی مانند نیتروژن، آرگون یا هوا به وسیله یک قوس الکتریکی به حالت پلاسما تبدیل میشوند که دارای دمای بسیار بالا و انرژی متمرکز است. این جت پلاسما با دما و انرژی بالای خود قادر است آلومینیوم را به سرعت ذوب و تبخیر کرده و برش‌های دقیق و سریع را ایجاد کند.
از پلاسما در جوشکاری آلومینیوم نیز استفاده میشود. اگر به اطلاعات بیشتری درباره جوشکاری ورق آلومینیوم نیاز دارید، به مقاله انواع روش جوشکاری آلومینیوم مراجعه کنید.
مزایای برش پلاسما
در زیر مزایای برشکاری پلاسما را ذکر کرده‌ایم:
- دقت بالا و سرعت زیاد در برش
- امکان برش ورق‌ها و قطعات ضخیم
- امکان برش اشکال مختلف
- کاهش نیاز قطعه به فرایندهای پرداخت پس از برش
- امکان استفاده برای قطعات آلومینیومی در صنایع گوناگون
- مناسب برای کارخانه‌هایی که به‌دنبال کاهش هزینه هستند
معایب برش پلاسما
معایب آن را نیز در ادامه ذکر کرده‌ایم:
- نیاز به تجهیزات تخصصی و پیشرفته
- گران بودن تجهیزات و نگهداری از دستگاه‌ها
- نیاز به نیروی کار متخصص و ماهر
- تولید گازهای مضر
- نیاز به فیلترها و سیستم‌های تهویه مناسب
- محدودیت ضخامت برای ورق‌های خیلی نازک یا خیلی ضخیم
برش با قیچی
برش آلومینیوم با قیچی یکی از روش‌های ساده و مقرون‌به‌صرفه است که صرفا برای برش ورق‌های نازک آلومینیومی استفاده میشود. این روش معمولاً برای انجام کارهای دستی و پروژه‌های کوچک قابل استفاده است. به قیچی‌هایی که آلومینیوم یا سایر فلزات با آن‌ها برش زده میشود، قیچی ورق‌بر نیز می‌گویند. اگر می‌خواهید راجع به ورق آلومینیوم بیشتر مطالعه کنید، به مقاله ورق آلومینیوم چیست رجوع کنید.
مزایای برش با قیچی
در زیر مزایای برش با قیچی را ذکر کرده‌ایم:
- ساده و در دسترس
- عدم نیاز به تجهیزات پیشرفته و روش‌های مدرن
- هزینه بسیار کمتر
- قابلیت حمل آسان
- مناسب برای کارگاه‌های کوچک
معایب برش با قیچی
معایب آن عبارتند از:
- دقت بسیار کمتر از دیگر انواع روش برش آلومینیوم
- محدودیت در برش ورق‌های آلومینیومی با ضخامت زیاد
- نیاز به نیروی فیزیکی بسیار زیاد برای برش
برش با سیم
برش آلومینیوم با سیم، که به آن برش سیمی یا وایر کات (Wire EDM) نیز گفته میشود، یک روش پیشرفته برای برش دقیق آلومینیوم و سایر فلزات است. در این روش، از یک سیم فلزی نازک استفاده میشود که با جریان الکتریکی قوی به دمای بسیار بالا می‌رسد. سیم به طور یکنواخت از ماده عبور می‌کند و با ایجاد جرقه‌های الکتریکی، ماده را ذوب و تبخیر کرده و برش می‌دهد.
مزایای برش با سیم
مزایای برشکاری آلومینیوم با سیم عبارتند از:
- دقت بسیار بالا
- امکان ایجاد برش‌های تمیز و بدون پلیسه
- امکان برش قطعات با ضخامت‌های مختلف
- امکان تولید انبوه
معایب برش با سیم
معایب برشکاری آلومینیوم با سیم عبارتند از:
- نیاز به دستگاه‌ها و تجهیزات پیشرفته
- هزینه بالا برای خرید و نگهداری از دستگاه‌های وایرکات
- نیاز به نیروی کار متخصص و ماهر
- زمان‌بر بودن فرایند برای برش‌های پیچیده‌تر
- امکان ایجاد عیوب برش در قطعات بسیار نازک یا بسیار ضخیم
برش آلومینیوم با مینی فرز
مینی فرز یک ابزار چندمنظوره است که با تغییر دیسک‌های آن می‌توان انواع مختلف مواد را برش داد. برای برش آلومینیوم، از دیسک‌های ساینده مخصوص فلزات استفاده میشود که با سرعت بالا می‌چرخد و قطعه را برش می‌دهد.
مزایای برش با مینی فرز
مزایای برشکاری آلومینیوم با مینی فرز در ادامه بیان شده است:
- سرعت بالا
- قابلیت حمل دستگاه
- هزینه کمتر
- امکان تنظیم سرعت و عمق برش دستگاه
- سهولت در استفاده
- مناسب برای پروژه‌های کوچک
معایب برش با مینی فرز
معایب برشکاری آلومینیوم با مینی فرز را در ادامه گفتهایم:
- تولید گرد و غبار زیاد
- نیاز به ماسک و تهویه مناسب حین برش
- نیاز به نیروی فیزیکی دستی زیاد
- نیاز شدید به رعایت اصول ایمنی
- تولید صدای شدید
برش واترجت
برشکاری آلومینیوم با واتر جت (Water Jet Cutting) یک روش پیشرفته و کارآمد برای برش دقیق آلومینیوم و سایر مواد است. واتر جت یک جریان پرقدرت از آب است که با فشار بالا از یک نازل بسیار باریک خارج میشود. در برشکاری با واتر جت، آب با فشار بسیار بالا (معمولاً بیش از 60,000 پوند بر اینچ مربع) به سطح ماده برخورد می‌کند و آن را برش می‌دهد.
گاهی اوقات، مواد ساینده مانند شن به آب اضافه میشود تا قدرت برش افزایش یابد. این روش به دلیل دقت بالا و عدم تغییر دما در قطعه، برای برش‌های دقیق و پیچیده استفاده میشود و در برش قطعات حساس به حرارت بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد.
مزایای برش واترجت
مزایای روش برش آلومینیوم با واتر جت در ادامه ذکر شده است:
- دقت بسیار بالا
- عدم ایجاد تغییرات حرارتی و تغییر شکل در ماده
- توانایی ایجاد انواع برش آلومینیوم روی قطعات ضخیم
- کاهش نیاز به فرایند پرداخت بعد از برش
- عدم تولید گازهای مضر
- ایمن‌تر بودن نسبت به سایر روش‌ها
معایب برش واترجت
معایب روش برش آلومینیوم با واتر جت در ادامه ذکر شده است:
- هزینه زیاد
- نیاز به نیروی کار حرفه‌ای
- مصرف زیاد آب
- تولید آب آلوده
- نیاز به فضای بزرگ‌تر
- سرعت کمتر نسبت به روش‌های حرارتی
کدام روش برش آلومینیوم برای شما مناسب‌تر است؟
در بخش قبل با انواع روش برش آلومینیوم آشنا شدید؛ اما موضوع اصلی این است که بتوانید با توجه به پروژه و نیازتان، یک روش کارآمد را انتخاب کنید. در ادامه یک عکس برای مقایسه انواع روش برش آلومینیوم برای شما آماده کرده‌ایم:
معیارهای انتخاب بهترین روش برش آلومینیوم
برای انتخاب بهترین روش برش آلومینیوم، باید معیارهای مختلفی را در نظر بگیرید. در ادامه تعدادی از مهمترین معیارها را ذکر کرده و توضیح می‌دهیم.
- ضخامت آلومینیوم: انتخاب بهترین روش برش آلومینیوم در وهله اول به ضخامت قطعه بستگی دارد. به عنوان مثال، برش لیزری برای ضخامت‌های نازک تا متوسط مناسب است، در حالی که واترجت برای ضخامت‌های بیشتر هم کاربرد دارد.
- میزان پیچیدگی برش: اگر برشی که باید ایجاد کنید پیچیدگی دارد، روش‌های لیزری و CNC بهترین گزینه‌ها هستند. برای برش‌های ساده‌تر می‌توان از اره‌ها و قیچی استفاده کرد.
- کیفیت لبه‌های برش: روش‌های برش لیزری و واترجت لبه‌های تمیز و دقیقی ایجاد میکنند، در حالی که روش‌های سنتی مانند اره و قیچی ممکن است لبه‌هایی ناصاف و نامرتب به جا بگذارند.
- سرعت برش: برای پروژه‌هایی که نیاز به سرعت بالا دارند، روش‌های لیزری و پلاسما مناسب‌تر هستند. در حالی که روش‌های برش با سیم و واترجت ممکن است زمان‌بر باشند.
- هزینه و ضایعات: روش‌های پیشرفته‌تر مانند لیزر و CNC هزینه‌های اولیه بالاتری دارند؛ اما ممکن است در طولانی مدت به صرفه‌تر باشند. همچنین در برخی روش‌ها مانند برش با اره میزان ضایعات بیشتر است که منجر به هدر رفت هزینه میشود.
- تیراژ: نوع پروژه و کاربرد نهایی قطعات برش خورده نیز در انتخاب روش تاثیرگذار است. برخی روش‌ها برای تولید انبوه و برخی دیگر برای پروژه‌های خاص مناسب‌تر هستند.
نکات ایمنی هنگام برش آلومینیوم
برای آنکه هنگام برش آلومینیوم دچار آسیب‌های فیزیکی از جمله بریدگی و جراحات، صدمه به چشم و شنوایی، مشکلات تنفسی، سوختگی و… نشوید، باید نکات ایمنی را رعایت کنید. مهمترین این نکات در زیر توضیح داده شده‌اند.
- استفاده از تجهیزات ایمنی
هنگام کار باید از تجهیزات ایمنی مانند عینک ایمنی، دستکش محافظ، محافظ گوش و ماسک استفاده کنید. عینک ایمنی از چشمان شما در برابر تراشه‌ها و دستکش‌ها از دستانتان در برابر سوختگی و بریدگی محافظت میکنند. همچنین، برای محافظت از شنوایی شما در برابر صدای بلند دستگاه‌ها، نیاز به محافظ گوش دارید. ماسک نیز از تنفس گازهای سمی که هنگام برش تولید میشوند، جلوگیری می‌کند.
- چک کردن تجهیزات پیش از شروع کار
قبل از شروع به کار، مطمئن شوید که تمامی ابزارها در وضعیت مناسبی قرار دارند و تیغه‌ها تیز و سالم هستند. ابزار‌های آسیب‌دیده ممکن است خطرناک باشند و باعث آسیب به کاربر شوند. قطعه آلومینیومی که برای برش روی دستگاه قرار دارد هم باید با کمک گیره محکم شود تا حین برش حرکت نکند. علاوه بر این، باید دقت کنید که تیغه‌ها و محافظ آن‌ها به درستی نصب شده باشند تا دست شما به طور اتفاقی با آن‌ها برخورد نکند.
- بررسی محیط کار
پیش از شروع برش دقت کنید که محیط نور کافی داشته باشد تا بتوانید محل برش را به خوبی ببینید و دچار خطای دید نشوید. همچنین فضای اطرافتان باید مرتب و تمیز باشد تا موانع باعث افتادن شما روی دستگاه‌ها نشوند. به جز این، همواره دقت کنید که مواد اشتعال‌زا از دستگاه‌ها دور نگه داشته شوند تا دچار حریق نشوید.
جمع بندی
انواع روش برش آلومینیوم بر اساس ابزاری که برش را ایجاد می‌کند، دسته‌بندی میشوند. از آنجا که آلومینیوم فلزی نرم است، حین برش قطعه آلومینیومی ممکن است به آن آسیب وارد شود. برای جلوگیری از آسیب، نیاز هست انواع برشکاری آلومینیم را بشناسید تا بتوانید بهترین را برای پروژه خود انتخاب کنید. ایمن‌ترین روش برش، واتر جت است که با آب انجام میشود و دمای قطعه را بالا نمی‌برد. مهمترین روش‌ها شامل برش با قیچی، اره، دستگاه CNC، لیزر، پلاسما و مینی‌فرز هستند.
برای برش آلومینیوم لازم است نکات ایمنی را رعایت کنید، عینک محافظ بزنید، دستکش بپوشید و از ماسک استفاده کنید. برای انتحاب یک روش مناسب نیز لازم است به فاکتورهایی از جمله نوع ورق آلومینیوم، نوع پروفیل، ضخامت، ابعاد، تحمل در برابر حرارت و… توجه کنید.
در این مقاله همه این نکات را بیان کردیم تا بتوانید بدون دغدغه ورق آلومینیوم یا پروفیل موردنظر خود را بخرید و برش دهید. اگر قصد خرید ورق آلومینیوم یا انواع پروفیل این فلز را دارید، کلیک کنید یا اطلاعات خود را در فرم زیر ثبت کنید تا با شما تماس بگیریم.
برای استعلام قیمت و دریافت مشاوره رایگان توسط مهندسین فروش پیوان شماره خود را ثبت کنید.
نظر شما