Tehnici de tăiere a aluminiului: De la metodele de bază la cele avansate

În numeroase industrii, cum ar fi industria auto sau aerospațială, electronică sau construcții, tăierea aluminiului este un proces important. Rezistența ușoară a aluminiului și rezistența sa la coroziune au făcut ca acesta să fie preferat atât de producători, cât și de amatorii de bricolaj. Cu toate acestea, aluminiul trebuie tăiat cu unelte adecvate și o strategie defensivă, astfel încât să se obțină tăieturi perfecte fără a distruge materialul. Fiind un amator sau un fabricant profesionist, aceste cunoștințe vă vor face alegerile mai bune, fără greșeli și cele mai excelente rezultate în fiecare proiect de tăiere a aluminiului.

Uneltele manuale, ferăstraiele electrice și, mai recent, mai sofisticate, cum ar fi tăierea cu laser a aluminiului, sunt câteva moduri de tăiere a aluminiului. Tăierea cu laser a aluminiului este o alternativă nouă și în prezent în creștere rapidă la tehnicile clasice (care pot completa forme mai de bază). În cazul în care intenționați să încorporați în următorul dvs. proiect așa-numita tăiere cu laser a aluminiului, vă vom prezenta, de asemenea, câteva sugestii de design și recomandări care țin cont de costuri.

Aici, în acest articol, vom vedea totul despre ceea ce trebuie să știți despre procesul de tăiere a aluminiului, începând cu vechile modalități de a o face, până la noua formă de procesare cu laser. Vom discuta avantajele și dezavantajele fiecăreia dintre tehnici, problemele tipice ale așa-numitului aluminiu tăiat cu laser, măsurile de siguranță de luat în considerare și ce instrumente și echipamente vor fi necesare. 

Ce este tăierea aluminiului?

Tăierea materialului din aluminiu este acțiunea de a modela, tăia sau tăia bucăți de material din aluminiu, sau de a proporționa materialul în anumite dimensiuni sau forme prin diferite instrumente și strategii. Deoarece aluminiul este ușor, puternic și rezistent la coroziune, acesta își găsește aplicații într-o varietate de industrii: construcții, aerospațială, auto, electronică, proiecte de bricolaj acasă etc.

Există o mulțime de metode de tăiere a aluminiului, în funcție de grosimea materialului, forma dorită sau precizia necesară. Metodele posibile sunt:

• Tăiere manuală: Acest lucru se face cu unelte manuale, cum ar fi ferăstraiele sau foarfecele, care sunt bune de utilizat pentru tăieri simple și lucrări mici.

• Tăiere mecanică: Cu ajutorul mașinilor electrice, cum ar fi ferăstraiele circulare, ferăstraiele mecanice sau mașinile CNC, se efectuează lucrări mai mari sau repetitive.
• Aluminiu tăiat cu laser: Acesta este un sistem foarte bine definit în care razele laser asigură o tăiere precisă cu laser pentru a crea forme complicate sau detaliate la viteze mari și fără murdărie.
• Tăierea cu laser a aluminiului: Aceasta este o ramură a tăierii cu laser modificată pentru a funcționa cel mai bine cu aluminiu, lasere cu fibră și gaz de asistență cu azot pentru a face față reflexiei și conductivității termice a aluminiului.

Avantajele și dezavantajele pot fi atribuite ambelor, însă în ceea ce privește intenția de tăiere a aluminiului, nu poate exista niciodată o diferență, și anume obținerea de tăieturi curate, precise și sigure, cu minimum de deșeuri și productivitate maximă.

Unele dintre principalele proprietăți ale aluminiului

Nu putem ignora materialul înainte de a începe să discutăm despre procesul de tăiere a acestuia în numele tăierea aluminiului. Aluminiul este moale ca rezistență și mai robust decât numeroase metale. Acesta transferă rapid căldura, iar acest lucru poate fi o sursă de probleme în timpul utilizării sculelor de tăiere. Dacă nu este controlat, aluminiul poate bloca uneltele sau poate oferi un finisaj slab.

Aceste proprietăți au condus la implicarea diferitelor metode care facilitează tăierea aluminiului într-un mod mai bun și mai precis. Selectarea metodei se bazează pe grosimea materialului, precizia necesară și instrumentele disponibile.

Denumiri convenționale pentru tăierea aluminiului

Înainte de inventarea mașinilor avansate și a tehnologiilor laser, tăierea aluminiului se făcea prin metode primitive, manuale. Deși astfel de tehnici nu pot aduce precizia instrumentelor moderne, ele sunt încă utilizate în mod obișnuit în proiecte mici, reparații și acolo unde ieftinirea și simplitatea sunt interese esențiale. Ce se întâmplă cu vechile metode de tăiere a aluminiului care au supraviețuit testului timpului?

1. Ferăstraie mecanice

Un ferăstrău este un echipament cu mecanism redus, acționat manual, fabricat pentru a tăia aluminiu. Acesta implică o lamă fin dințată care taie metalele moi. Este potrivit pentru foi subțiri, țevi sau bare și pentru tăieri drepte pe bucăți mici de aluminiu.

Avantaje  

• Ușor disponibile și la prețuri reduse  
• Nu necesită alimentare  
• Tăiere dreaptă bună  

Dezavantaje  

• Încet, epuizant  
• Unelte electrice mai puțin precise

2. Foarfece de aviație și foarfece de tinichea  

Foarfecele de tinichea, sau foarfecele de aviație, pot fi utilizate pe aluminiu subțire. Sunt disponibile versiuni cu tăietură dreaptă, cu tăietură la stânga și cu tăietură la dreapta ale acestor unelte asemănătoare foarfecelor, concepute pentru a lucra în tablă și, prin urmare, permit lucrul cu curbe și unghiuri foarte strânse.  

Avantaje  

• Este foarte ușor și ușor de utilizat  
• Excelent atunci când este nevoie de o tăiere rapidă în tablă  
• Foarte bun la tăierea unghiurilor și curbelor

Dezavantaje  

• Este disponibil doar aluminiu subțire.  
• Părțile laterale pot fi zimțate  
• Poate fi aspru pe mâini după o utilizare considerabilă

3. Nibblers portabile  

Un dispozitiv portabil de tăiere taie bucăți mici de aluminiu în timp ce acesta se deplasează pe o linie. Este perfect pentru a tăia curbe, cercuri sau diverse modele pe foi de aluminiu.  

Avantaje  

• Detaliile ascuțite cu precizie pentru tăieturi mici  
• Abilitatea de a susține curbe și forme neregulate  
• Produce mai puține distorsiuni în comparație cu foarfecele

Dezavantaje  

• Nu la fel de rapid ca cele cu motor  
• Lasă fragmente mici de deșeuri  
• Se exersează pentru a fi folosit bine

4. Ferăstraie mecanice  

Un ferăstrău circular este un tip de unealtă electrică care se poate deplasa în sus și în jos. Poate tăia prin foi sau tuburi de aluminiu atunci când este prevăzut cu o lamă metalică cu dinți fini. Ferăstraiele puzzle sunt foarte utile pentru tăierea formelor sau curbelor personalizate.  

Avantaje  

• Capabil să se ocupe de curbe și colțuri  
• Vizibil transportabil și relativ ieftin  
• Potrivit pentru pasionați și profesioniști

Dezavantaje  

• Are capacitatea de a genera vibrații  
• Trebuie să fie bine controlate pentru a elimina asperitățile  
• Nu se potrivește pieselor foarte groase

5. Ferăstraie circulare  

Dacă trebuie tăiată o foaie mai groasă de aluminiu, pe un ferăstrău circular poate fi montată o secțiune de lamă din metal neferos. Acestea sunt uneltele care sunt utilizate în mod obișnuit în construcții și fabricare pentru a tăia linii drepte.  

Avantaje  

• Tăiere rapidă și lină, lungă și dreaptă  
• Poate lucra cu materiale groase  
• Unul bun, cu ghiduri adecvate

Dezavantaje  

• Produce foc și scântei  
• Trebuie să aibă lubrifiant pentru lame pentru a nu se bloca  
• Sunt necesare măsuri de precauție

6. Ferăstraie cu bandă  

Un ferăstrău cu bandă este un tip de ferăstrău și încorporează o lamă cu buclă continuă care îl face potrivit pentru tăierea materialelor mai groase și atunci când sunt necesare linii drepte sau geometrie. O mulțime de ateliere de prelucrare a metalelor utilizează ferăstraie cu bandă datorită flexibilității și vitezei lor.

Avantaje

• Potrivit pentru tăierea aluminiului greu sau gros.
• Cano oferă tăieturi igienizate în comparație cu uneltele manuale.
• Vine în mașini portabile și neportabile.

Dezavantaje

• Costisitoare în comparație cu instrumentele simple.
• Folosește spațiu și trebuie să fie montat.
• Nu este bun pentru forme complexe.

Cele mai bune practici tradiționale de tăiere

• Țineți materialul cu ajutorul unei cleme pentru a-l menține nemișcat.
• Fluidul de tăiere sau ceara pot fi utilizate pentru reducerea căldurii și prelungirea duratei de viață.
• Nu vă grăbiți; dacă mergeți prea repede, veți lăsa margini ascuțite sau veți face o tăiere incorectă.
• Curățați marginile cu o pilă sau cu șmirghel pentru a îndepărta petele de nisip ascuțite.

Probleme tipice ale tăierii cu laser a aluminiului 

1. Suprafață reflectorizantă

Pe aparatele CO 2 mai vechi, laserele sunt reflectate de aluminiu și mai puțini wați iradiază materialul.
Soluție: Folosiți lasere cu fibră și ajustați unghiul sau acoperiți-l.

2. Margini aspre sau ascuțite

Pe alocuri, marginile sunt arse sau zimțate.
Fix: O alternativă ar fi utilizarea azotului în locul oxigenului în faza de fixare, pentru a modifica, de asemenea, viteza și puterea laserului.

3. deformare termică

Aluminiul poate conduce căldura foarte repede și, prin urmare, straturile subțiri pot fi curbate sau deformate în timpul procesului de tăiere.
Soluție: Utilizați mai puțină putere și viteze mai mari. Strângeți piesa de prelucrat.

4. Reziduuri lipicioase, zgură 

Aluminiul topit se poate atașa la marginea inferioară, rezultând o terminație aspră.
Fix: Aplicați o presiune ridicată a gazului și mențineți o duză curată și dreaptă.

5. Tăieri neterminate sau nereușite

Laserul, în unele cazuri, nu străpunge bine sau lasă părți incomplete.
Reparare: Spălați metalul, actualizați software-ul și verificați toate componentele uzate.

6. Decolorarea și oxidarea

Oxidarea tinde să întunece sau să uzeze o suprafață tăiată.
Fix: curățați apoi marginile (dacă este necesar) cu azot gazos.

7. Fisuri pe margini

Tăierile foarte rapide sau la cald pot produce fisuri minuscule și pot slăbi aluminiul.

Tehnologii noi: Aluminiu tăiat cu laser

În cazul aluminiului tăiat cu laser, o rază laser este îndreptată spre metal pentru a-l fuziona sau evapora de-a lungul direcțiilor dorite, oferind tăieturi precise și îngrijite.

Beneficiile laserelor pe aluminiu

1. Precizia: Cutterele cu laser au toleranțe foarte strânse și modele rafinate.
2. Finisaj neted: Este nevoie de o retușare minimă sau deloc atunci când este tăiat.
3. Deșeuri minime de material: Pierderile de material sunt minime datorită lățimii mici de tăiere.
4. Automatizare ușoară: Întreaga procedură este reglementată prin utilizarea de fișiere CAD, ceea ce o face eficientă.

Utilizări ale tăierii cu laser a aluminiului

• Producția de automobile: În cazul componentelor structurale ușoare.
• Aerospațial: Tăierea pieselor de aeronave.
• Arhitectură: Panouri ornamentale și fațade, precum și indicatoare.
• Electronică: incinte și produse de control termic.

Deoarece procedura de tăiere cu laser a aluminiului permite tăieri duplicabile și fiabile, aceasta este preferată atunci când tăierile repetabile sunt imperative în cadrul setării.

Metode pentru tăierea aluminiului 

Ambele modalități pot fi preferabile, în funcție de nevoile dumneavoastră. Decideți-vă pe baza acestui grafic:

Iată Tabelul 1: Metode pentru tăierea aluminiului 

Siguranța înainte de toate

Atunci când lucrați cu unelte manuale sau cu sisteme laser extrem de tehnice, siguranța trebuie să fie principala dumneavoastră preocupare. Lipsa siguranței poate duce la răni grave sau la probleme de sănătate permanente.

Protecția ochilor: Utilizarea ochelarilor de protecție ar trebui să fie utilizată întotdeauna. Bucățile zburătoare și razele laser sunt periculoase pentru ochi.
Protecție auditivă: Uneltele electrice sunt destul de zgomotoase. Folosiți antifoane sau dopuri de urechi de înaltă calitate.
Ventilație: Tăierea aluminiului, în special cu ajutorul laserelor de putere, provoacă vaporizări toxice. Lucrările de tăiere a aluminiului (tăiere cu laser a aluminiului) se efectuează într-un loc bine ventilat sau în prezența unor extractoare de fum.
Manipulare corectă: Aluminiul poate fi foarte ascuțit atunci când este tăiat. Aveți grijă cu piesele și purtați mănuși pentru a preveni tăieturile.
Siguranța mașinii: În cazul aluminiului tăiat cu laser, asigurați-vă că mașina este în stare bună, că laserul este închis și că întrerupătorul de urgență poate fi accesat.

O bună siguranță nu vă protejează doar pe dvs., ci și pe toți oamenii din jurul zonei dvs. de lucru.

Selectarea instrumentelor corecte

Atunci când întreprindeți un proiect de bricolaj sau o reconstrucție industrială, este necesar să aveți uneltele potrivite. Toate acestea depind de tehnica de utilizat și de precizia de care aveți nevoie.

Muncă manuală

Alegeți ferăstraie mecanice sau foarfece din oțel dur. Acestea sunt ieftine și ideale pentru a fi utilizate la lucrări mici sau reparații de urgență. Lamele trebuie să fie întotdeauna ascuțite.

În cazul uneltelor electrice

Aplicați ferăstraie rotunde sau ferăstraie mecanice cu lame cu vârf din carbură. Trebuie să existe sisteme de prindere bune pentru a fixa aluminiul în poziție și trebuie să se utilizeze lubrifianți pentru a reduce la minimum căldura și durata de viață a lamei.

În cazul aluminiului tăiat cu laser

Aplicați reglementările laser care sunt gestionate și au cel mai înalt nivel de precizie (CNC). Având asistența de gaz corectă (azot aici) și instrumentele de aliniere, veți obține rezultate optime. Această tehnică este ideală pentru tăieri precise și fine.
Rețineți că întreținerea regulată a uneltelor elimină timpii morți, le face mai performante și taie curat și sigur. Fie că efectuați tăierea manuală sau așa-numita tăiere cu laser a aluminiului, întreținerea uneltelor este o diferență majoră.

Sfaturi de proiectare pentru tăierea cu laser

Succesul oricărui proiect în ceea ce privește laserele de tăiere a aluminiului este determinat de o bună proiectare. Acest lucru se datorează faptului că o proiectare necorespunzătoare poate cauza deformarea proiectelor, fisuri sau risipă de material. Faceți următoarele:

• Shun Sharp Interiors: Aplicați colțuri rotunjite pentru a vă asigura că nu se formează tensiuni și fisuri, în special în cazul foilor mai subțiri.
• Lățimea Kerf permisă: O cantitate mică de material este tăiată de laser, numită kerf. Încorporați acest lucru în desenele dvs. CAD pentru a obține dimensiunile corecte.
• Dilatarea căldurii: Atunci când este tăiat, aluminiul are capacitatea de a se întinde din cauza căldurii. Nu aveți piese foarte apropiate unele de altele, acest lucru va duce la distorsiuni sau suprapuneri nedorite.
• Nu mergeți prea subțire: Zonele de material foarte subțire sau fragil nu ar rezista la temperatura ridicată a "tăierii cu laser a aluminiului". Întăriți liniile fine sau utilizați o foaie de hârtie mai grea.
• Exercitați-vă planurile: Utilizați o bucată de aluminiu pentru a testa un laser prin proiectare înainte de a-l produce în cantități mari, astfel încât orice defecte să fie observate mai devreme.

Pașii previn reprelucrarea și conduc la fabricarea de produse finite de calitate

Prețul de tăierea aluminiului variază în funcție de o serie de factori. Aprecierea factorilor care influențează prețul ar trebui să vă permită să vă planificați și să vă încadrați în buget.

• Grosimea materialului: Aluminiul gros necesită o putere mai mare a laserului și o viteză redusă, ceea ce crește cheltuielile suportate pentru producția de aluminiu tăiat cu laser.
• Reducerea complexității: Tăierile directe necesită mai puțin timp și costă mai puțin. Proiectele complicate sunt lungi și necesită o mișcare precisă a mașinii, deci costisitoare.
• Cantitate: Cu cât se comandă mai mult, cu atât prețul pentru o piesă individuală este mai mic. Comandând o cantitate mare, veți putea utiliza mai eficient materialul și timpul de lucru al mașinii.
• Tehnica de tăiere: Aluminiul este tăiat manual (cu tăierea aluminiului), ceea ce este mai puțin costisitor de realizat și mai puțin precis. Tăierea cu laser a aluminiului costă mai mult inițial, economisește timp și reduce cantitatea de lucrări de finisare.
• Finisaj final: Există mai puțină șlefuire, lustruire sau reprelucrare, deoarece tăieturile cu laser sunt destul de curate, necesitând o curățare redusă sau chiar inexistentă a piesei finale, reducând timpul și consumul de forță de muncă.

Aluminiul tăiat cu laser poate fi inițial costisitor, dar se dovedește a fi mai ieftin în caz de precizie ridicată sau aplicații foarte mari. Deșeurile, termenele de execuție și creșterile rezultatelor sunt reduse la minimum printr-o bună planificare și proiectare.

Considerații de mediu

Operațiile contemporane, cum ar fi tăierea cu laser a aluminiului, sunt de obicei mai durabile. Tăierea cu laser este eficientă și reduce astfel deșeurile, iar majoritatea sistemelor reciclează deșeurile de aluminiu. În plus, mașinile cu laser mai noi consumă mai puțină energie și produc mai puține emisii în comparație cu metodele mai vechi. Aluminiul este, de asemenea, foarte ecologic, deoarece reciclarea este extrem de eficientă în comparație cu producția brută și se utilizează doar 5 % din energie, fiind astfel unul dintre cele mai ecologice metale.

Tehnologia de tăiere a aluminiului în viitor

Încă o dată, tehnologia continuă să transforme tăierea aluminiului. Căutați:

• Tăietori cu laser integrați cu inteligență artificială care se ajustează în timp real.
• Mașini hibride care implică tehnici laser și mecanice.
• Tăierea cu laser a pieselor profilate și curbate din aluminiu prin tăiere 3D.
• Creșterea automatizării și robotizării liniilor de producție.

Popularitatea materialelor ușoare și lungi va atrage mai mulți oameni vor aștepta cu nerăbdare o utilizare sporită a tăierii cu laser a aluminiului.

Concluzie

Importanța selectării tehnicii adecvate de tăiere a aluminiului nu poate fi subestimată, indiferent dacă lucrați la o mașină, o fațadă sau chiar o piesă personalizată. Variind între uneltele la cald și soluțiile moderne de înaltă tehnologie, cunoscute sub numele de tăierea cu laser a aluminiului, există anumite aspecte pozitive și dezavantaje asociate cu acestea. Odată cu progresul actual al tehnologiei, tăierea cu laser a aluminiului a dobândit capacitatea de a veni cu soluții precise, eficiente și scalabile în întreaga lume.

Nu alegeți niciodată metoda care nu se potrivește ambițiilor, materialelor și fondurilor dvs. și puneți accentul pe siguranță și durabilitate. Viitorul tăierii aluminiului nu a fost niciodată atât de luminos, curat și ascuțit. Oferă o precizie de neegalat și cele mai bune finisaje netede cu un timp de răspuns ridicat și s-ar potrivi perfect în industriile în care lucrurile trebuie să fie precise și livrate în timp util. Cele mai multe dintre aceste provocări pot fi eliminate sau reduse la minimum cu o configurație, un echipament și o înțelegere adecvate.

Deoarece materialele și tehnologia se schimbă, tăierea aluminiului va deveni mai precisă și mai disponibilă cu timpul. Dacă lucrați la componente care se potrivesc perfect și folosiți procesele reale de tăiere cu laser a aluminiului sau pur și simplu scoateți un ferăstrău într-un atelier, cunoștințele înseamnă putere.

Întrebări frecvente 

1. Care este cel mai eficient mod de tăiere a aluminiului?

Procedura corectă depinde de ceea ce aveți nevoie:

• Cele simple pot fi realizate manual sau prin utilizarea de unelte electrice.
• Cea mai bună lucrare cu precizie este utilizarea tăierii cu laser a aluminiului.

2. Este sigur să tăiați aluminiu cu un laser?

Da, în cazul în care utilizați măsuri de precauție, inclusiv ventilația, protecția ochilor și utilizarea corectă a mașinii.

3. Cum poate fi aluminiul tăiat cu laser mai greu decât oțelul?

Aluminiul reflectă ușor lumina și, de asemenea, transferă rapid căldura, făcând astfel dificilă tăierea cu laser a aluminiului.

4. Poate un laser să taie aluminiu gros?

Da, dar veți avea nevoie de un laser cu fibră puternic și de gaz de înaltă presiune. Materialul dens poate fi capabil să reducă viteza de tăiere cu laser a aluminiului.

5. Este costisitoare tăierea aluminiului?

Prețurile sunt diferite: Estimarea costurilor este mai scumpă inițial, uneori economisește timp și materiale irosite în lucrări mari sau complicate, tăierea cu laser a aluminiului.