آلة قص الصفائح – تحليل عملية القص

ما هي استخدامات آلة قص الألواح؟

الصفائح المعدنية و آلات قص الصفائح تُستخدم في العديد من عمليات التصنيع وتشكيل الصفائح المعدنية. قبل اختيار آلة القص، يجب تقييم عدة عوامل، بما في ذلك نوع القص، والقدرة المطلوبة، وخيارات تحسين الإنتاجية، والسلامة.

يتم تحديد نوع القص من خلال العديد من العوامل، بما في ذلك طول المادة التي يمكنه معالجتها وسمك ونوع المادة التي يمكنه قطعها.

يمكن تقسيم آلات القص إلى أنواع حسب تصميم القص وأنظمة التشغيل المستخدمة فيه. هناك نوعان شائعان من التصميم في مقصات التربيع الآلية: المقصلة (المعروفة أيضًا باسم وحدة المنزلق) والشعاع المتأرجح.

عملية القص لآلة قص الألواح الشائعة

تصميم القص

يستخدم تصميم المقصلة (انظر الشكل 1) نظام دفع لتشغيل الشفرة المتحركة لأسفل، بحيث تكون في وضع موازٍ تقريبًا للشفرة الثابتة طوال الشوط. تتطلب آلات المقصلة نظامًا لتثبيت عوارض الشفرة في الوضع الصحيح أثناء مرورها.

يستخدم تصميم شعاع التأرجح (انظر الشكل 2) أحد أنظمة الدفع لتدوير الشفرة المتحركة لأسفل على محامل أسطوانية. هذا يُغني عن استخدام أذرع تثبيت أو طرق لتثبيت الشفرات في وضعها الصحيح أثناء مرورها.

أنظمة محرك القص

يُشغّل نظام الدفع الشفرة المتحركة عبر المادة لإجراء القطع. يمكن تصنيف أنظمة الدفع إلى خمسة أنواع أساسية: القدمية أو اليدوية، والهوائية، والميكانيكية، والهيدروميكانيكية، والهيدروليكية.

قص القدم

يتم تشغيل مقص القدم عندما يدوس المُشغّل على دواسة لدفع شعاع الشفرة للأسفل لإجراء القطع. تُستخدم مقصات القدم عادةً في تطبيقات الصفائح المعدنية بسعات تصل إلى حوالي 16 مقياسًا، وبأطوال تصل إلى 8 أقدام، مع أن الآلات بطول 8 أقدام ليست شائعة بقدر الآلات ذات السعات الأقصر.

قص الهواء

لاستخدام مقص الهواء، يضغط المُشغّل على دواسة تُفعّل أسطوانات الهواء لإجراء القطع. يُستخدم ضاغط هواء مُركّب أو ضاغط هواء قائم بذاته لتشغيل مقص الهواء.

تُستخدم المقصات الهوائية في الورش لقطع مواد يصل قياسها إلى حوالي 14 مقياسًا، بأطوال تصل إلى 12 قدمًا. تتميز المقصات الهوائية بتصميم محرك بسيط، وتوفر حماية من الحمل الزائد. صُممت هذه الحماية لضمان التشغيل السليم، وبشكل عام، للأحمال المنخفضة. على سبيل المثال، حتى عند قطع مادة بسمك يتناسب مع قدرة الآلة، قد تتلف الآلة إذا تم قطعها دون استخدام مثبت أو إذا لم يتم ضبط فجوة الشفرة بشكل صحيح. وينطبق هذا أيضًا على الآلات الهيدروليكية.

القص الميكانيكي ذو الدفع المباشر

تعمل هذه المقصات عندما يضغط المُشغّل على دواسة الوقود لتشغيل المحرك الذي يُنزل الشعاع لإجراء القطع. يتوقف المحرك في نهاية الدورة، ويعود شعاع الشفرة إلى أعلى نقطة في الشوط. هذا التصميم مناسب للمقصات غير المُستخدمة باستمرار، حيث لا تستهلك الآلة الطاقة إلا عند تشغيلها.

تقييم المقصات

أحد الاعتبارات المُستخدمة في تقييم المقصات هو السعة المطلوبة لأعمال مُحددة. تُحدد مواصفات الآلات لمعظم المقصات سعات الفولاذ الطري والفولاذ المقاوم للصدأ. لمقارنة متطلبات المُصنِّع بمتطلبات الآلة، يجب مُقارنة مواصفات مواد المُصنِّع بسعة الآلة.

بعض سعات القص مُصنّفة للفولاذ الطري، الذي قد تبلغ قوة شده 60,000 رطل لكل بوصة مربعة (PSI)، بينما تُصنّف سعات أخرى للفولاذ A-36 أو 80,000 رطل لكل بوصة مربعة. سعات الفولاذ المقاوم للصدأ أقل دائمًا تقريبًا من سعات الفولاذ الطري أو A-36. قد يُفاجأ بعض مُصنّعي المعادن بأن بعض أنواع الألومنيوم تتطلب قوة قصّ تعادل قوة قصّ الفولاذ. يُفضّل دائمًا مراجعة الشركة المُصنّعة للقص عند وجود أي شكوك بشأن قوة القص.

زاوية ميل الشفرة (زاوية حركة الشفرة المتحركة عند مرورها بالشفرة الثابتة) مهمة في تحديد جودة القطع. عمومًا، كلما انخفضت زاوية الميل، كانت جودة القطع أفضل. تظهر مشاكل في جودة القطع، مثل التقوس والالتواء والانحناء (انظر الشكل 3)، في القطع الأقصر (حتى 10 سم) التي تتخلف عن القص بعد قطعها. تتطلب الآلات ذات زوايا الميل المنخفضة طاقة أكبر من تلك ذات معدل القطع الأعلى.

بعض آلات المقصلة مزودة بمشط متغير، أي بزاوية مشط قابلة للتعديل لتناسب طول القطعة المراد قطعها. لتقييم مدى ملاءمة هذا التصميم للمشط المتغير للصانع، يجب تحديد نوع المادة المراد قطعها وسمكها، وطولها، وكمية المادة التي ستقع خلف القص، وزاوية المشط المتاحة للعمل.

على سبيل المثال، إذا كانت زاوية الجرف الثابتة ١-١/٣ بوصة، وكان نطاق آلة الجرف القابلة للتعديل يتراوح بين ١ و٣ درجات باستخدام إعداد الدرجات الثلاث لسمك ١/٤ بوصة، فإن الجرف الثابت يُنتج قطعًا بجودة أفضل على شريط بسمك ٣ بوصات. من ناحية أخرى، قد تُنتج آلة الجرف المتغيرة قطعًا بجودة أفضل على شريط بسمك ١/٢ بوصة من مادة قياس ٢٤.

بشكل عام، لا يُتوقع قطع جيد لشريط يقل سمكه عن ثمانية أضعاف سمك المادة (مثال: شريط فولاذي بسمك 2 بوصة وسمك 1/4 بوصة). عادةً ما تُوجد آلات القطع المتغيرة الزاوية في الورش ذات متطلبات سعة أكبر، مثل 1/2 بوصة فأكثر. في حالة هذه الآلات الأثقل، يُتيح تغيير زاوية القطع الحصول على قطع أفضل على مجموعة واسعة من السماكات وأنواع المواد.

عملية قص آلة قص الصفائح طريقة بسيطة وأساسية لقطع الصفائح والألواح المعدنية بدقة وكفاءة. تُستخدم عادةً في مختلف الصناعات، بما في ذلك التصنيع والبناء وتصنيع المعادن، لإنتاج مجموعة واسعة من المكونات والقطع.