Избежать проблем с резкой…и не сойти с ума

 

Проблемы, возникающие при продольной резке штрипса, включают низкое качество края, заусенцы на краях, волнистость, Серповидность, выгнутость, отметины от ножей, несоответствие ширины заданным спецификациям. Некоторые проблемы объясняются низким качеством металла; однако, гораздо большее число проблем объясняется различными параметрами, задаваемыми в процессе резки.

ris

Хороший инструмент резки и его правильное использование дадут хороший край.

Множество проблем возникает в процессе резки. Проблемы, возникающие при продольной резке штрипса, включают низкое качество края, заусенцы на краях, волнистость, Серповидность, выгнутость, отметины от ножей, несоответствие ширины заданным спецификациям.

Первое, на что следует обратить внимание, это кромка.

Как определяется хорошая кромка? Это не так уж трудно. Исследуйте кромку визуально! На большинстве используемых толщин для этого вполне достаточно 30-кратного увеличения. На кромке обычно имеется блестящая зона и блёклая зона. Если их разделяет ровная граница и обе зоны имеют ровную поверхность, кромка считается хорошей (см. рис.  1). Если линия неровная или слом шероховатый, то это плохой край.

Продольная резка предусматривает большое количество параметров, большинство из них поддается настройке. Для достижения хороших результатов резки необходимо настраивать их оптимальным образом.

ris1

Рис.1

(Хорошая) продольная резка часто рассматривается как искусство, однако последнее время её начинают воспринимать как науку. Благодаря развитию оборудования, инструментария и программного обеспечения, многие параметры теперь поддаются точной настройке, благодаря чему появилась возможность повысить качество продольной резки до не достижимого ранее уровня.

Настраиваемые параметры

Зазор Ножа. Горизонтальный зазор между ножами играет наиболее важную роль (см. рис.  2). В прошлом зазор между ножами практически всегда был установлен на стандартную величину в 10 % от толщины металла. Например, зазор в 0.008-дюйма использовался при резке металла толщиной 0.080 дюймов. Имеется несколько толщин и типов металла, на которых это правило (10% от толщины) работает сносно; однако, ни для какого типа 10% не является идеальным параметром.

Чем тоньше металл, тем труднее бывает "поймать" нужный зазор. Ну а на более толстом металле старые правила ещё меньше применимы. Новые типы металлов выпускаются с прицелом на вполне конкретные нужды, их механические качества заметно отличаются от прежних, "низко технологичных" металлов. И это утверждение остается верным для резки стали, алюминия, меди, бронзы, сплава, или любого другого современного металла. Каждый из материалов имеет свой оптимальный зазор, и даже подобный металл из другого источника или другой толщины может требовать (и обычно требует) другого зазора.

Избыточный вертикальный зазор, или перехлёст, бывает причиной многих дефектов штрипса, включая волнистость, выгнутость, Серповидность и отметины от ножа. Это может также привести к повреждению инструмента, ножей и проталкивающих колец, и даже стать причиной износа оборудования.

ris2 

Рис.  2
Горизонтальный зазор между ножами является самым важным регулируемым параметром, влияющим на качество реза.

 

Как же определить правильный зазор? Очень просто! Такой, который даёт наилучший результат. Дело в том, что продольная и поперечная резка -  очень сложный процесс. Не существует каких-то выведенных формул, которые бы всегда безошибочно работали - или хотя бы работали для большинства случаев. Поэтому важнейшим методом является рассмотреть результат и соответственно регулировать зазор.

Инструмент. Инструмент составляет очень важную часть в этом уравнении. Инструмент влияет как на хороший результат, так и на плохой. Если инструмент качественно изготовлен и поддерживается в должном состоянии, то он не только будет производить хорошую кромку, но и прослужит дольше. Если же инструмент низкого качества и\или используются пластиковые проставки, то хорошего качества кромки добиться трудно и даже невозможно.

Операторы обычно приобретают немалый опыт в "корректировке" настроек. Но если бы настройки не требовали корректировки, можно было бы сэкономить массу времени и двигаться дальше. Гораздо более выгодно изначально задавать правильные настройки.

Для получения ровных краёв надо иметь хороший инструмент, содержать его в хорошей форме и правильно использовать. Если проставочные кольца и диски повреждены, они не будут сидеть ровно. Это значит, нельзя будет получить равномерного показателя горизонтального зазора. Вдобавок, ножи будут болтаться и давать колебания величины зазора, давая кромку плохого или неравномерного качества.

 

ris3 

Рис.  3
Поврежденный инструмент является причиной биения ножей, что вызывает сколы, или риски на рабочей поверхности ножа.

Это пагубно влияет на качество производимой ленты.

При повреждённом инструменте ножи могут цепляться, что приведет к щербинам и выбоинам на режущей кромке ножа (см. рис.  3). Инструмент, использование которого не соответствует его правильному применению,  будет вести себя так же, как и поврежденный инструмент. "Беспроставочный" инструмент означает, что проставочные кольца и элементы не требуются, если всё же приходится пользоваться проставочными кольцами, значит что-то не в порядке. Беспроставочный инструмент производится уже на протяжении около 20 лет, так что некоторые образцы уже поизносились.

В дополнение к вышесказанному, проставочные кольца из легких материалов более легки в работе и помогают избегать погрешностей и усталости персонала (см. рис.  4).

Высококачественный инструмент даёт хорошие рабочие настройки, позволяет контролировать качество кромки, продлевает срок службы ножей. Если возникают проблемы в процессе продольной резки и вы подозреваете причину в плохом инструменте, проверьте инструмент на наличие дефектов, либо пригласите специалистов для такого обследования.

Машины. Однако, хороший инструмент не устранит ВСЕХ проблем. Если за машиной нет должного ухода, подшипники разболтаны или фланцы повреждены, качество продукта будет оставлять желать лучшего. Помочь здесь может техническая помощь и обучение от классных специалистов в данной области.

Заусенцы. Такой дефект как заусенец может появиться в процессе продольной резки. Первой причиной заусенца может быть горизонтальный зазор ножей -  слишком большой или слишком маленький. При этом неверный зазор автоматически даёт плохую кромку. Заусенец, по сути дела, является одним из показателей плохой кромки.

При слишком большом зазоре металл будет растягиваться под ножом и затем рваться.

ris4 

Рис.  4

При слишком узком зазоре процесс резки потребует гораздо большего усилия. Ну а единственным способом дать большее усилие является снижение ножа по вертикали, что, в свою очередь, даёт заусенец.

Тупой нож также производит заусенец, так как металл натягивается на тупую кромку и затем рвётся. Поэтому очень важно использовать такой нож, который подходит именно для ваших операций. Слишком быстро тупящийся нож  станет причиной заусенца. С другой стороны, если нож легко крошится, то вам придётся слишком часто всё перенастраивать и вы потеряете драгоценное время. Желательно использовать наиболее износостойкий нож, у которого режущая кромка сохраняет остроту как можно дольше. Чем меньше возможностей тонких настроек у вашего оборудования, тем твёрже должны быть ваши ножи.

Слишком большой вертикальный зазор (перехлёст ножей) тоже будет давать заусенец.

Волнистый край. Хотя волнистый край может быть вызван напряжениями внутри металла, по большей части он возникает из-за погрешностей в процессе продольной резки. Избыточный вертикальный зазор (перехлёст) может создавать волнистый край. Другая причина может быть в неправильном использовании проставочных колец. При слишком малом внешнем диаметре проставочных колец вам придётся постоянно снижать ножи, чтобы избежать проскальзывания. При слишком больших кольцах металл станет растягиваться по краям. Отсутствие параллельности также даёт волнистость кромки.

Отметины от ножей. Отметины от ножей почти всегда появляются из-за неправильного использования проталкивающих колец. В прошлом все проталкивающие кольца имели одинаковые размеры и твёрдость. Даже сегодня некоторые производители наматывают изоленту на не режущую поверхность ножа, чтобы он не оставлял отметин на металле. Если вы тоже так делаете, лучше прекратите! Во-первых, наматывать изоленту на ножи опасно; к тому же, это приводит к низкому качеству кромки, заусенцам и волнам. Правильное использование проталкивающих колец включает использование колец формы папа-мама, также колец разных цветов, размеров и твёрдости. Размеры и твёрдость не являются абсолютными константами и разнятся от машины к машине. Эти размеры необходимо варьировать в зависимости от твёрдости и толщины (рабочего) металла. 

Серповидность. Серповидность может возникать из-за напряжений внутри бобины. Если серповидность всегда идёт в одном и том же направлении, очень легко проверить, является ли источником серповидности сам материал, если резать рулон в перевернутом положении.  Если при этом серповидность пойдёт в противоположном направлении, значит, причина была в напряжениях внутри рулона. В противном случае серповидность возникла в процессе продольной резки.

Такой вид серповидности получается, если штрипс режется узкими полосами и горизонтальный зазор отличается от края к краю. Кромки такой полосы будут отличаться друг от друга. Например, с одной стороны кромка может быть хорошего качества, с другой стороны окажется слишком растянутой.

Выгнутость. Как и серповидность, выгнутость может появляться как из-за дефектов штрипса, так и в процессе резки. Обычно выгнутость появляется из-за избыточного  вертикального зазора или проталкивающих колец неправильного размера. Если кольца -   «папа» слишком большие или кольца – «мама» слишком маленькие, может появиться выгнутость.

Ширина реза. Ширину можно точно корректировать. Некоторые из причин, по которым ширина нарезанной полосы может расходиться с заданными параметрами, включает неправильно заданный зазор, неподходящий или изношенный инструмент, плохое обслуживание машин или неправильное использование проталкивающих колец. Различные металлы по-разному реагируют на процесс горизонтальной резки.

В общем случае, если вы собираетесь резать на ширину в 12 дюймов, вам надо устанавливать расстояние чуть больше 12 дюймов между "мама" - ножами. Насколько именно шире - будет зависеть от толщины самого металла, ширины резки, типа металла и его физических характеристик. Дополнительная ширина будет заметнее для более толстых металлов и менее заметной на более тонких. В дополнение к этому учитывается отклонение оси, отклонение ножа, точность настроек, правильное использование проставочных колец, общее состояние машины - все эти вещи принимаются в расчёт при вычислении точной величины расстояния между ножами. В наш век требования к точности столь высоки, что довольно часто встречаются допустимые погрешности порядка 0.001 дюйма.

Наконец, для каждой машины, металла и инструмента действуют свои правила. Поэтому следует вести тщательные записи результатов каждой операции и последовательно улучшать качество на основании такого мониторинга.

Чем больше производителю инструмента известно о вашей работе, тем легче им будет помочь вам выбрать нож из подходящего металла и проконсультировать по величине зазора. Если вам не понятны принципы грамотного использования проталкивающих колец, то настроить машину правильным образом будет затруднительно. Поскольку существуют буквально сотни рецептов эффективного использования проталкивающих колец, вам необходимо консультироваться с производителем оборудования. Очень полезно будет пройти обучение и практику по продольной резке, так как один и тот же сценарий может не сработать для двух разных конфигураций оборудования.

Автор: Аль Зельт
7 Марта 2006

Вверх
MMS International