Ce este o mașină de tuns? Tipuri, utilizări și cum funcționează

A mașină de tuns este un dispozitiv mecanic de tăiere care utilizează două lame ascuțite care se deplasează una pe lângă alta pentru a tăia table, plăci și alte materiale în linie dreaptă. Spre deosebire de tăiere sau găurire, forfecarea produce tăieturi curate, pătrate, fără a genera căldură sau așchii, făcându-l un echipament esențial în magazinele de fabricare a metalelor, unitățile de producție și șantierele de construcții din întreaga lume.

Mașina funcționează pe un principiu simplu: o lamă rămâne staționară, în timp ce cealaltă se mișcă vertical sau orizontal pentru a tăia materialul. Acest proces este similar cu modul în care foarfecele tăie hârtia, dar cu mult mai multă forță - mașinile industriale de forfecare pot genera între 20 și 600 de tone de presiune de tăiere , în funcție de dimensiunea și capacitatea acestora.

Cum funcționează mașinile de tuns

Procesul de forfecare implică patru etape distincte care au loc în câteva secunde. Materialul este mai întâi poziționat pe ecartamentul din spate, ceea ce asigură dimensiuni de tăiere precise. Când este activată, lama superioară coboară rapid, aplicând forță concentrată de-a lungul liniei de tăiere, în timp ce lama inferioară rămâne fixă.

Pe măsură ce lamele se cuplează, ele creează o zona de forfecare unde are loc deformarea plastică înainte ca materialul să se rupă. Distanța lamei, stabilită de obicei între 5% și 10% din grosimea materialului, determină calitatea tăierii. Un decalaj prea mare creează margini aspre; prea îngust determină uzura excesivă a lamelor.

Metode de transmisie a puterii

Mașinile moderne de forfecare folosesc trei sisteme de antrenare primare:

• Acționare mecanică: Utilizează un sistem de volant și ambreiaj, oferind viteze de până la 60 de curse pe minut pentru producție de mare volum
• Acționare hidraulică: Oferă control variabil al vitezei și forță constantă pe întreaga cursă de tăiere, ideal pentru materiale mai groase
• Acționare pneumatică: Frecvent la mașinile mai mici pentru materiale de ecartament mai ușor, oferind timpi de răspuns rapid

Tipuri de mașini de tuns

Foarfece de ghilotină

Foarfecele de ghilotină reprezintă cel mai comun tip, având o lamă de tăiere verticală care se mișcă drept în jos. Aceste mașini manipulează materiale din folii subțiri de plăci de oțel groase de până la 1 inch . Capacitatea de tăiere variază de la 4 picioare până la peste 40 de picioare în lățime, cu modele mai mari găsite în centrele de service din oțel și instalațiile de construcții navale.

Foarfece de aligator

Denumite după aspectul lor asemănător maxilarului, foarfecele de aligator folosesc o acțiune de tăiere cu balamale în care ambele lame se mișcă. Aceste mașini excelează la tăierea fierului vechi, a oțelului structural și a materialelor cu formă neregulată. Depozitele de fier vechi folosesc de obicei foarfece de aligator pentru procesare până la 200 de tone de metal pe zi , tăind cu ușurință barele de armare, țevi și cornier.

Foarfece de bancă

Foarfecele de banc sunt unelte compacte, actionate manual, potrivite pentru munca usoara. Montate pe bancuri de lucru, de obicei taie materiale de până la oțel moale de calibrul 16. Atelierele mici de fabricație și antreprenorii HVAC le preferă pentru portabilitatea lor și costurile de operare zero.

Foarfece rotative

Foarfecele rotative folosesc lame circulare în loc de margini drepte, permițând tăieturi curbe și neregulate. Acțiunea continuă de tăiere le face Cu 40% mai rapid decât foarfecele de ghilotină pentru anumite aplicații, în special în industria auto și aerospațială, unde sunt necesare forme complexe.

Aplicații și materiale industriale

Mașinile de forfecare procesează o gamă largă de materiale în numeroase industrii. În producția de automobile, ei decupează panourile caroseriei și componentele structurale din aluminiu și oțel de înaltă rezistență. Industria de electrocasnice se bazează pe foarfece pentru a produce peste 15 milioane de panouri pentru frigider și mașină de spălat anual numai în America de Nord.

Compatibilitatea materialelor

Diferitele materiale necesită unghiuri și degajări specifice ale lamei pentru rezultate optime:

• Oțel moale: Materialul cel mai frecvent forfecat, care necesită un spațiu standard al lamei de 6-8% din grosime
• Oțel inoxidabil: Cere lame mai ascuțite și spațiu liber de 10-12% datorită proprietăților de întărire la lucru
• Aluminiu: Utilizează distanțe mai largi (12-15%) și unghiuri de tăiere mai mici pentru a preveni aderența materialului
• Cupru și alamă: Necesită schimbări frecvente ale lamei datorită naturii lor abrazive

Companiile de construcții folosesc echipamente portabile de forfecare pentru a tăia panouri de acoperiș, siding și podele metalice la fața locului. Contractorii HVAC procesează conductele din oțel galvanizat de calibrul 24 mii de tăieturi precise per proiect fără a genera scântei sau zone afectate de căldură.

Avantaje față de metodele alternative de tăiere

Forfecarea oferă beneficii distincte în comparație cu tăierea cu plasmă, tăierea cu laser sau tăierea. Procesul produce zero zone afectate de căldură , păstrând proprietățile materialului de-a lungul marginii tăiate. Acest lucru face ca forfecarea să fie ideală pentru aplicații în care distorsiunea termică ar compromite precizia pieselor sau unde este necesară sudarea ulterioară.

Costurile de operare rămân semnificativ mai mici decât metodele de tăiere termică. O foarfecă hidraulică consumă aproximativ 15 kilowați în timpul funcționării, în timp ce o tăietoare cu laser comparabilă necesită 30-50 kilowați. Peste un an de funcționare, aceasta se traduce prin 8.000 USD-12.000 USD în economii de energie pentru instalațiile care funcționează în două schimburi zilnic.

Avantajele vitezei devin evidente în producția de volum mare. Foarfece CNC moderne tăieri complete în 2-3 secunde, inclusiv poziționarea materialului. Tăierea cu laser a aceleiași piese poate dura 8-12 secunde, reducând debitul cu 60-70%. Pentru producătorii care produc mii de piese identice, această eficiență are un impact direct asupra profitabilității.

Componente și caracteristici cheie

Sistem de ecartament din spate

Ecartamentul din spate poziționează materialul cu precizie înainte de tăiere. Calibrele de spate CNC moderne realizează repetabilitate în ±0,004 inchi , esențial pentru menținerea toleranțelor strânse între ciclurile de producție. Calibrele din spate cu mai multe axe permit tăieturi unghiulare și geometrii complexe ale pieselor fără repoziționare manuală.

Construcția lamei

Lamele de forfecare constau în mod obișnuit din oțel pentru scule cu cote de duritate între 58-62 HRC. Mediile de înaltă producție folosesc lame cu inserții călite sau margini din carbură care durează de 5-10 ori mai mult decât oțelul standard pentru scule. Lamele indexabile pe patru fețe reduc timpul de nefuncționare permițând operatorilor să se rotească la margini de tăiere proaspete fără a scoate lama.

Sisteme de siguranță

Mașinile de forfecare contemporane încorporează multiple caracteristici de siguranță impuse de OSHA și standardele internaționale. Perdelele de lumină detectează pătrunderea operatorului și opresc mișcarea lamei în câteva milisecunde. Comenzile cu două mâini previn activarea accidentală, în timp ce dispozitivele de protecție ale lamei îi protejează pe operatori de reziduurile zburătoare și punctele de prindere.

Alegerea mașinii de tuns potrivite

Alegerea echipamentului de forfecare adecvat depinde de mai mulți factori. Grosimea materialului determină tonajul necesar - o regulă generală estimează 1 tonă de forță pe inch de lățime de oțel moale la grosimea unui sfert de inch. Un magazin care taie regulat oțel de un sfert de inch lățime de 10 picioare are nevoie de o forfecare de minim 120 de tone.

Volumul producției influențează dacă acționarea mecanică sau hidraulică are sens economic. Foarfecele mecanice costă inițial cu 20-30% mai puțin, dar funcționează la viteze fixe. Modelele hidraulice oferă control variabil al vitezei și întreținere mai ușoară, justificând prețuri mai mari în instalațiile care rulează mai multe schimburi.

Cerințele de precizie determină dacă sunt necesare controale CNC. Calibrele manuale din spate sunt suficiente pentru tăierea brută și prelucrarea deșeurilor, atingând toleranțe de aproximativ ±0,030 inci. Piesele care necesită specificații mai stricte necesită poziționare CNC, ceea ce adaugă 15.000 USD-50.000 USD la costul mașinii, dar elimină erorile de măsurare și reduce timpul de configurare cu 75%.

1. Calculați grosimea maximă a materialului și lățimea necesară
2. Determinați volumul de producție și timpul de ciclu necesar
3. Evaluați cerințele de toleranță pentru aplicațiile dvs
4. Luați în considerare spațiul disponibil și sursa de alimentare
5. Evaluați costurile de întreținere pe termen lung și de înlocuire a lamei

Considerații de întreținere și operaționale

Întreținerea corespunzătoare prelungește durata de viață la forfecare și menține calitatea tăierii. Lichidul hidraulic trebuie schimbat la fiecare 2.000 de ore de funcționare sau anual, oricare survine mai întâi. Fluidul contaminat provoacă mișcare neregulată a berbecului și deteriorează garniturile, ceea ce duce la reparații costisitoare, în medie de 3.000-8.000 USD.

Intervalele de ascuțire ale lamei depind de tipul materialului și volumul producției. Tăierea oțelului moale, lamele necesită de obicei ascuțire după 40.000-60.000 de tăieturi. Oțelul inoxidabil reduce acest lucru la 20.000-30.000 de tăieturi din cauza uzurii crescute. Ascuțirea profesională costă 200-400 USD per set de lame, dar restabilește performanța la o stare aproape nouă.

Inspecțiile zilnice ar trebui să verifice distanța adecvată a lamei, precizia ecartamentului din spate și funcționarea sistemului de siguranță. Lubrifierea săptămânală a suporturilor, plăcilor de uzură și punctelor de pivotare previne uzura prematură. Raportul unităților care implementează programele de întreținere preventivă Cu 60% mai puține opriri neplanificate comparativ cu cei care efectuează numai reparaţii reactive.