برشکاری فلزات، از جمله صنایع مهم و کاربردی است که به کمک این مهارت می‌توان انواع فلز را برای اهداف مختلف برش داد. برشکاری روی فلزاتی مانند فولاد، آهن یا آلومینیوم رایج است. انواع برشکاری با استفاده از ماشین‌آلات، ابزار و دستگاه‌های متفاوتی انجام می‌شود. میزان دقت و حساسیت در این صنعت بسیار بالاست چرا که اغلب قطعات برش‌خورده برای صنایع مهمی چون هواپیماسازی، خودروسازی، تجهیزات پزشکی یا کشتی‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از این روی اگر دوست دارید در مورد صنعت برشکاری اطلاعات بیشتری به دست آورید، پیشنهاد می‌کنیم مقاله حاضر را از دست ندهید. در این جا ما در مورد انواع روش‌های برشکاری و کاربرد آن‌ها توضیحات جامع و مفیدی را ارائه کرده‌ایم.
برشکاری را باید یکی از مراحل اساسی و مهم در فرآیند تولید و ساخت قطعات مختلف صنعتی دانست. در این فرآیند، مواد از طریق ابزارهای خاصی و به کمک روش‌های مختلف به بخش‌های کوچک‌تر تقسم شده و جداسازی می‌شوند. هدف اصلی از این کار، آماده کردن مواد برای جوشکاری، تراشکاری، خم‌کاری و مونتاژ است. از این فرآیند بیشتر برای صنایعی همچون ساختمان‌سازی، خودروسازی، تولید تجهیزات و هوافضا استفاده می‌شود. به همین دلیل حساسیت و دقت برشکاری بسیار بالا بوده و تخصص و مهارت بالایی را می‌طلبد.
یکی از رایج‌ترین موارد استفاده از این صنعت، برشکاری فلزات است. از آنجایی که فلزات بسیار مقاوم بوده و کاربرد گسترده‌ای در صنایع دارند، برشکاری فلزات باید حتما با دقت و مهارت زیادی انجام شوند. روش‌های مختلفی برای برش فلز وجود دارد که بیشتر به نوع فلز و ضخامت و البته کاربرد نهایی آن بستگی دارد. در اینجا به برخی از رایج‌ترین روش‌های برشکاری فلزات اشاره شده است:
در برشکاری فلزات، عواملی همچون دقت خطوط برش، دمای برش، سرعت کار و جلوگیری از تغییر شکل با سوختگی سطح فلز اهمیت بسیاری دارند. برای مثال، در برش با شعله، حرارت بالا به احتمال زیاد موجب تغییر خواص مکانیکی فلز خواهد شد. این درحالی است که برش لیزری یا واترجت می‌تواند خطوط دقیق‌تری بدون تغییر در ساختار فلز ایجاد کند.
برشکاری ورق نیز از دیگر زمینه‌های بسیار رایج در این حوزه است. ورق‌های مورد استفاده معمولا از فولاد، مس، آلومینیوم و یا برنج ساخته می‌شوند. ضخامت هر یک می‌تواند متغییر بوده و از آن‌ها می‌توان برای ساخت کابینت، ماشین‌آلات، تجهیزات برقی، قطعات تزئینی یا تابلوهای تبلیغاتی استفاده کرد.
برای برش ورق با دقت بالا و سرعت مناسب، بهتر است از دستگاه‌های برش CNC یا گیوتین صنعتی استفاده شود. البته نباید در انتخاب روش برشکاری ورق، ضخامت ورق و نوع فلز را دست کم گرفت. اگر ورق فلزی نازک است، بهتر است از لیزر استفاده شود چرا که در این روش، بدون تماس با قطعه، لبه‌ها بسیار صاف و دقیق خواهند بود. اما چنانچه ورق ضخیم‌تر باشد، یا اگر هزینه اهمیت بیشتری دارد، بهتر است از برش پلاسما یا شعله استفاده شود.
در یک نگاه کلی، برشکاری فرآیندی است که نه تنها به مهارت فنی نیاز دارد، بلکه انتخاب ابزار و روش مناسب نیز در آن اهمیت بسیار دارد. با انتخاب روش صحیح در برشکاری می‌توان به افزایش کیفیت محصول نهایی، کاهش ضایعات و صرفه‌جویی در زمان و هزینه‌ها کمک شایانی کرد.
لازم به ذکر است که چه در برشکاری فلزات و چه در برشکاری ورق، استفاده از فناوری‌های نوین و دستگاه‌های دقیق، می‌تواند نقش بسیار مهمی در بهینه‌سازی تولیدات صنعتی داشته باشد.
برشکاری فلزات در حالت کلی در دو دسته گرم و سرد تقسم می‌شوند که با توجه به نوع فلز باید روش مناسبی برای برشکاری انتخاب شود. برش گرم بیشتر به عملیات جداسازی فلز به کمک بالا رفتن دما اشاره دارد. در این روش در واقع مولکول‌ها به کمک گرما از یکدیگر جدا می‌شوند. در حالی که در روش سرد بدون ایجاد حرارت فلز به اندازه دلخواه تغییر داده می‌شود. در ادامه به بررسی این دو روش به صورت کامل و جامع پرداخته‌ایم.
اگر از روش پلاسما، تیغ اره‌های دیسکی آتشی یا لیزر استفاده کنید، تمام این روش‌ها جز روش گرم محسوب می‌شوند. در ادامه قدری بیشتر با هر یک از این روش‌ها آشنا خواهید شد.
در روش پلاسما، گاز فشردهای مانند نیتروژن یا هوا از قوس الکتریکی عبور کرده و به پلاسما تبدیل می‌شود. پلاسما دارای دمای بسیار بالایی است که می‌تواند فلزات رسانا را با دقت و سرعت بالا برش دهد. از این روش بیشتر برای برش ورق فلزی ضخیم و فولاد ضد زنگ استفاده می‌شود.
این روش دارای دیسک‌های بسیار مقاوم و در حال چرخش است که اصطکاک بسیاری روی فلز ایجاد می‌کنند. برشکاری فلزات با این روش، با حرارت ناشی از همین اصطکاک و ذوب لبه فلز ایجاد می‌شود. از آن بیشتر برای برش سریع لوله‌ها و پروفایل‌ها استفاده می‌کنند.
در این روش، پرتو متمرکز لیزر سطح فلز را ذوب کرده و همزمان گاز کمکی مواد ذوب شده را کنار می‌زند. اگر به لبه‌های صاف و دقت بالایی در کار نیاز داشته باشید، این روش را توصیه می‌کنیم. از روش لیزر بیشتر برای برشکاری ورق در خودروسازی و قطعه سازی استفاده می‌شود.
این روش ترکیبی از روش‌های پلاسما یا هواگاز، لیزر و سیستم کنترل عددی کامپیوتری (CNC) است. در این روش، امکان برش پیچیده و دقیق قطعات فلزی به کمک برنامه‌ریزی دقیق دستگاه انجام می‌شود. از این روش بیشتر برای تولید انبوه قطعات فلزی استفاده می‌کنند.
ترکیب اکسیژن و استیلن در این روش، موجب ایجاد شعله‌ای با دمای بالا می‌شود. فلز در اثر تماس با این شعله بسیار داغ شده و با فشار گاز از هم جدا می‌شود. از روش برش هواگاز بیشتر برای براش فولادهای کربنی استفاده شده و هزینه نسبتا کمی دارد.
در روش برش الکترود، جریان برق قوی بین الکترود و سطح فلز ایجاد شده و موجب ذوب نقطه مورد نظر می‌شود. از این روش بیشتر برای جداسازی فلزات و یا جوشکاری استفاده می‌کنند. لازم به ذکر است که چنین روشی دقت بالایی نداشته و تنها برای برش قطعات ساده مناسب خواهد بود.
با استفاده از دیسک ساینده چرخان، سطح فلز سایش پیدا کرده و به‌تدریج برش ایجاد می‌شود. در این روش حرارت زیادی تولید شده و برای برش‌های سریع و دستی کاربرد بسیار دارد. استفاده از چنین روشی در کارگاه‌ها برای برش آهن یا آماده‌سازی لبه‌ها کاربرد بسیار دارد.
روش‌های واترجت، اره دیسکی، اره نواری و اره لنگ از جمله رایج‌ترین انواع روش‌های برش سرد هستند. ساید انواع این نوع برش را در ادامه توضیح داده‌ایم. برای اطلاعات بیشتر در مورد انواع برش پیشنهاد می‌کنیم سری به مقالات تخصصی‌تر در این زمینه که در در همین سایت منتشر شده‌اند بزنید.
روش واترجت (waterjet) در واقع فشار بالای آب است که به کمک ذرات ساینده توان برش فلزات را پیدا می‌کند. در این روش فلزات بدون حرارت برش داده می‌شوند به همین دلیل برای برشکاری ورق‌های نازک و ضخیم حتی فلز برنج و آلومینیوم بسیار مناسب خواهد بود. این روش به دلیل عدم تغییر در ساختار متالوژی فلز بسیار محبوبیت دارد.
به کمک اره دیسکی که دارای تیغه‌هایی با دندانه‌های خاصی است، می‌توان فلز را بدون حرارت زیاد و ایجاد جرقه برش زد. از این روش برای برش ورق فلزی یا دقت بالا استفاده می‌شود. این چنین روشی برای خطوط تولید صنعتی یا برای برشکاری سریع کاربرد دارد.
در این روش، نواری با تیغه بلند و پیوسته فلز را به صورت یکنواخت برش می‌دهد. از اره نواری برای برش فلزاتی مانند آلومینیوم، فولاد و فلز برنج استفاده کرده و در برشکاری ورق‌های ضخیم و لوله‌ها بسیار کاربردی است.
در این نوع اره، برش توسط حرکت رفت و برگشتی تیغه حاصل می‌شود. اگر قصد برش مستقیم در مقاطع کوچک را دارید این روش را امتحان کنید. در ضمن از آنجایی که گرمای زیادی ندارد، برای برش ورق فلزی در کارگاه بسیار مناسب خواهد بود.
برش با قیچی shearing)) همان قیچی صنعتی است که برای برشکاری ورق بیشتر استفاده می‌شود. اگر نیاز به برش سریع با لبه‌های صاف داشته باشید، این روش را توصیه می‌کنیم. همچنین برای برش فلز برج یا فولاد کم کربن نیز مناسب است.
این روش نیز بسیار شبیه قیچی است با این تفاوت که در اینجا نیروی بیشتری کار می‌کند. برش با گیوتین معمولا برای ورق‌های فلزی بزرگ با ضخامت متوسط مناسب است. به همین دلیل از آن بیشتر در صنایع ساختمانی و فلزکاری استفاده می‌کنند.
از کاتر برای برش کوچک یا سبک بیشتر استفاده می‌کنند. اگر ضخامت فلز کم باشد، مثلا در برشکاری زمانی که ورق از جنس آلومینیوم با برنج باشد، استفاده از این روش مناسب‌تر است. کاربرد اصلی روش برش با کاتر دستی بیشتر در صنایع دستی و دکوراتیو است.
آخرین روشی که در این مقاله معرفی خواهد شد (Wire Cut EDM) نام دارد. در این روش از یک سیم بسیار نازک که دارای جریان برق است برای خورد کردن فلز استفاده می‌کنند. وایرکات برای برش بسیار دقیق قطعات حساس، مانند فولاد یا فلز برنج برای کار قالب‌سازی یا مهندسی دقیق به کار می‌رود. در این روش حرارتی به فلز وارد نمی‌شود.
اکنون که با تمام روش‌های برشکاری فلزی آشنا شده‌اید بد نیست نگاه کلی به معایب و مزایای این روش‌ها در حالت کلی داشته باشید.
در مقایسه این دو روش به حالت کلی باید گفت که روش‌های گرم معمولا سرعت بالایی داشته و برای برشکاری فلزات ضخیم مثل فولاد کاربرد بیشتری دارند. هر چند ممکن است کیفیت لبه‌ها چندان بالا نبوده و در کل دارای دقت کمتری باشند. در مقابل، روش‌های سرد سرعت کمتری داشته اما دقتشان بالاست. انتخاب بین این دو نوع به جنس فلز، نوع پروژه و نیاز به دقت بستگی دارد. در ادامه شما می‌توانید در جداول معایب و مزایای هر دو روش را مقایسه نمایید.
جدول مقایسه معایب و مزایای روش‌های گرم در برشکاری
| مزایا | معایب |
| مناسب برای فلزات ضخیم | امکان تغییر خواص متالورژیکی فلز |
| سرعت بالا در برش | تولید حرارت زیاد و خطر تاب‌برداشتن فلز |
| قابلیت اجرای برشکاری با هوا برش در محل | دقت پایین در مقایسه با روش‌های سرد |
| هزینه تجهیزات اولیه کمتر | لبه‌ها نیاز به تمیزکاری دارند |
جدول معایب و مزایای روش‌های سرد در برشکاری
| مزایا | معایب |
| حفظ خواص فیزیکی و ساختاری فلز | سرعت پایین‌تر نسبت به روش‌های گرم |
| دقت بالا در برشکاری فلزات نازک | هزینه بیشتر در برخی روش‌ها مثل واترجت یا وایرکات |
| مناسب برای فلزات حساس مانند آلومینیوم و برنج | محدودیت در برش فلزات بسیار ضخیم |
| بدون ایجاد حرارت و دود | نیاز به تجهیزات خاص و نگهداری بیشتر |
برشکاری فلزات علمی فنی است که از آن برای برش انواع فلز استفاده می‌شود. کارشناسان و متخصصین این رشته فنی، با توجه به نوع کار، نوع فلز و ضخامت ورق فلزی از انواع روش‌های گرم و سرد برای برش استفاده می‌کنند. از این روی سعی کردیم در این مقاله تمام روش‌های موجود برای برش فلز را معرفی کرده و در آخر در جدولی معایب و مزایای آن‌ها را بررسی کنیم. به این ترتیب اکنون با خواندن این راهنمای برشکاری فلزی، نه تنها با این که اصولا برشکاری چیست، بیشتر آشنا شده‌اید، بلکه می‌توانید بهترین روش برای برش فلز را نیز انتخاب کرده و برای مطالعه بیشتر روش مورد نظرتان به مقالات تخصصی‌تر در سایت مراجعه نمایید.
از اینکه تا این قسمت از مقاله حاضر در کنار ما بوده‌اید، صمیمانه سپاسگزاریم. در این قسمت از مقاله قصد داریم به چند سوال رایج که می‌تواند برای اغلب خوانندگان مطرح شده باشد پاسخ دهیم. چنانچه سوال شما در این قسمت مطرح نشده باشد، می‌توانید در قسمت نظرات، سوال خود را برای ما ارسال نمایید.
اگر قصد برش فلزی را دارید با توجه به انواع روش‌های یاد شده بهتر است به سراغ ابزارهایی مانند اره دیسکی، فرز، واترجت، پلاسما یا قیچی صنعتی بروید. این بستگی به نوع فلز و میزان مهارت شما در استفاده از ابزار دارد. همچنین باید به ضخامت فلز مورد نظرتان نیز توجه داشته باشید.
در پروژه‌های صنعتی از آنجایی که هر روشی مناسب نوع خاصی از فلز است، باید حتما با روش‌های مختلف برشکاری آشنا باشید. به جز نوع فلز، سرعت، دقت و ضخامت آن نیز مهم است. انتخاب روش مناسب، موجب کاهش ضایعات، صرفه‌جویی در زمان، افزایش ایمنی و بهبود کیفیت نهایی کار خواهد شد. از طرفی شما می‌توانید با شناخت مزایا و محدودیت‌های هر روشی، هزینه تولید را کاهش داده و عملکرد کلی پروژه را بهینه کنید.
همانطور که می‌دانید روش‌های برشکاری فلز هر یک دارای محدودیت‌هایی هستند. برای مثال در برش مکانیکی امکان فرسودگی تیغه‌ها به دلیل خشن بودن سطح کار بالاست. در برش لیزر نیز هزینه تجهیزات بالا بوده و برای فلزاتی با ضخامت بالا به کار نمی‌رود. برش با شعله نیز دقت پایین داشته و برای فلزات غیرآهنی معمولا به کار نمی‌رود. همچنین برخی از روش‌ها باید حتما در محیطی انجام شوند که دارای تهویه مناسب و ایمنی بالایی باشند.
در جدول معمولا زمانی که از ابزار تراش فلزات یاد می‌شود، معمولا منظور یکی از کلمات رایج مثل مغار، تیغه، فرز یا قلم است.
این بستگی به نوع و ضخامت آهن مورد نظرتان دارد. رایج‌ترین ابزار سنگ فرز، برش لیزری و اره‌های برقی هستند اما قیچی نیز می‌تواند کارایی خود را داشته باشد. برای انتخاب بهترین ابزار برای برش فلزات بهتر است به نوع آهن، بودجه و ضخامت فلز مورد نظرتان توجه نمایید. اگر نیاز به برش دقیقی دارید لیزر و اگر در پروژه‌های صنعتی ضخیم نیاز به ابزار مناسب دارید هوابرش را پیشنهاد می‌دهیم.
شرکت صنایع جوش و برش کارا سازه در سال 1368 در استان مرکزی به منظور دستیابی به خودکفایی صنعتی و با توجه به نیاز کشور به ماشین‌آلات جوش و برش تاسیس شد. کارا سازه به عنوان تنها سازنده خط کامل تجهیزات اتوماتیک ساخت سازه‌های فولادی و بزرگترین تولیدکننده ماشین‌آلات و تجهیزات جوش و برش در ایران و خاورمیانه، در زمینه ساخت سازه‌های کشتی، لوله‌ها و شیرهای صنعتی بزرگ نیز فعالیت دارد.
تهران، بلوار میرداماد، خیابان شمس تبریزی، میدان نجم آبادی، پلاک 28، طبقه 3، واحد 3، کدپستی: 1919714389
تمامی حقوق مادی و معنوی این سایت متعلق به شرکت صنایع جوش و برش کارا سازه می‌باشد.
