23 November 2017

Entferne die Fehler, die beim Schnitt mit der Blechschere entstanden sind, in vier Schritten


Wie die Schere funktioniert


Der Schnitt mit der Blechschere ist ein mechanischer Prozess, mit dem man gerade Linien durch Metallblech schneidet. Ein Material wird zwischen zwei Rändern von zwei gegenüberliegenden Schneideinstrumenten geschnitten. Vorerst wird das Material fixiert; dann senkt sich eine bewegliche Klinge auf eine andere statische Klinge, der Raum dazwischen ist durch die Dimensionen des zu entfernenden Materials bestimmt.

Die bewegliche Klinge kann in einem Winkel eingestellt werden, so dass das Material schrittweise an einer und an der anderen Seite abgeschnitten wird: Dieser Winkel wird als Schnittwinkel (M) bezeichnet und er reduziert die benötigte Kraft während er den Verlauf der Klinge erhöht.

Grundkomponenten Tafelschere

Die wichtigsten Bestandteile eines Guillotine-Schnitt sind eine Bank, eine Anrichte, auf der das zu bearbeitende Material befestigt wird, Blechhalter (F) genannt, die obere und untere Klinge (A, E), und sogenannter hinteranschlag (G), der genutzt um zu garantieren, dass ein Teil dort geschnitten wird, wo es erforderlich ist. Meist ist dies ein Support von hinten, der das Teil mit einem eventuellen Senkungsvorgang oder Stapelbauen aufrichtet.

Um einen perfekten Schnitt zu vollführen, ist eine Blechschere von hoher Qualität nötig, die die Auswirkungen der variablen Zusammensetzung, der inneren kumulierten Spannungen und der Geometrie des Blechs minimiert. Diese Auswirkungen sind natürlich, wenn sie jedoch nicht korrigiert und ausgeglichen werden, führen sie zu Fehlern der Endprodukte und senken die Qualität herab.

Winkelschneidemesser Tafelschere

Die Variablen des Schneidevorgangs


Der Winkel der Blechschere

der Winkel (C) der Schneidekante der Klinge. Er beeinflusst leicht die Schneidekraft: die Verwendung von zwei Klingen mit der Kante im 90°-Winkel erfordert mehr Schneidekraft als in einem Fall, in dem die obere Klinge in einem leichten Winkel steht, normalerweise in bis zu höchstens 87°. Die untere Klinge ist immer in einem 90°-Winkel. Die 90°-Klingen heißen “mit vier Schneidefäden” und sie können gedreht werden um alle vier Schneideflächen zu nutzen. Die angewinkelten Klingen werden hingegen „mit zwei Schneideflächen“ genannt und auch sie können gedreht werden um die beiden Schneideflächen zu nutzen. Die gegenüberliegenden Kanten haben einen Winkel, der größer als 90° ist und deshalb sind sie nicht in der Lage das Material zu schneiden.

Der Schnittwinkel

Er hat große Auswirkungen auf die Scheidekraft und er kann Verzerrungen in den dünnen Bändern verursachen. Der Schnittwinkel (M) ist horizontal ausgerichtet und normalerweise ist er kleiner als 3°.

Der Zwischenraum zwischen den Klingen

Ist der senkrechte Abstand zwischen den Klingen (B). Der genaue Schnittabstand hängt von der Dicke der Platte und von der Widerstandsfähigkeit des Materials ab. Es müssen exakte Werte bestimmt werden. Wenn der Schnittabstand zu klein ist, nimmt die Abnutzung der Werkzeuge zu: die Verarbeitungskosten und die nötige Kraft sind in diesem Fall größer. Wenn der Abstand zu groß ist, wird das Material zwischen die beiden Klingen gezogen und es verformt sich ohne geschnitten zu werden. Die Konsequenz ist, dass der Rand mit einer größeren Stauchung und plastischen Verformung geschnitten wird.

Eine generelle Regel für allgemeinen Stahl besagt, dass der Zwischenraum bei einer maximalen Dicke von 10mm des zu schneidenden Materials auf 0,06mm für jeden Millimeter der Stärke des Materials eingestellt wird, und auf 0,04 mm für jeden Millimeter eines Materials, das dicker als 10 mm ist. Ein Blechteil von 16 mm wird also mit einem Zwischenraum der Klingen von 0,04×16=0,64mm geschnitten.

Beseitigungswinkel

Die Klinge ist nicht vertikal, sondern leicht nach hinten gekippt um die Beseitigung des Stückes zu erleichtern. Der Beseitigungswinkel (D) ist normalerweise ein 1,5°-Winkel.

 


 

Fehler beim Blechschneiden

Die üblichsten Fehler sind: Torsion, fehlerhafte Linearität, Krümmung und Unregelmäßigkeit des geschnittenen Randes.

 

Torsion

Dieser Fehler ist für eine Verdrehung des Blechs entlang der eigenen Achse verantwortlich. Dies passiert gewöhnlich, wenn man sehr dünne Streifen schneidet (dünner als 10-mal die Dicke des Materials) und die Wirkung wird noch verstärkt, wenn der Schneidewinkel offen ist.

Die Bedingungen, die das Risiko dieses Fehlers erhöhen hängen von der Geometrie des Blechs (Dicke, reduzierte Länge, reduzierte Breite), von den Eigenschaften des Materials (weiches Material, unregelmäßige Verteilung der Belastung) und natürlich von den Schneideparametern ab.

Um diese Problematik kleinstmöglich zu verringern wird sehr empfohlen, den Schnittwinkel zu verkleinern. Es ist oft nützlich ein Anti-Torsions-Instrument anzuwenden. Dieses besteht aus einer Reihe hydraulischer Zylinder, die unter der unteren Klinge angebracht sind und die Platte gegen die obere Klinge unterstützen. Diese Kontrastaktion wird während der Schneidephase in Verhältnis zur Schneidedicke angewendet.

Torsionsfehler
Geradheitsfehler

Geradlinigkeit

Dieser Fehler veranlasst, dass das Blech entlang seiner Ebene gekrümmt wird (die Oberfläche bleibt flach). Er hängt von der Länge des Bandes, seiner Dicke, von der Widerstandsfähigkeit des Materials und von den Restspannungen, die mit der Walzrichtung zusammenhängen, ab. Um seine Auswirkungen zu verringern wird empfohlen, den Schnittwinkel zu verkleinern und vorläufige Schnitte (Abfälle) entlang der Walzrichtung zu machen.

Eine weitere Ursache ist der Gebrauch einer Blechschere, bei der die querliegende Klingenhalterung nur an einer Seite befestigt ist und nicht in ihrer ganzen Länge unterstützt wird. Während dem Schnitt biegt sich der Querbalken durch die Belastung und neigt dazu, sich zu öffnen. Um dieses Problem zu vermeiden, ist es wichtig eine Schere mit einem System aus verstellbaren Puffern, die Verformungen verhindern und die Klinge perfekt geradlinig erhalten, zu wählen.

Verbiegung

Produziert verbogenes Blech am Ende des Schneideprozesses: das Blech ist nicht mehr Flach und die äußeren Ränder sind leicht angehoben. Dieser Fehler hängt vom Schnittwinkel und von der Widerstandsfähigkeit des Teils ab.

Um diese Auswirkungen zu verringern wird empfohlen einen kleineren Schnittwinkel (M) zu wählen und das Blech mit der hinteren Stütze zu unterstützen.

Biegefehler
Kantenschneideblechschere

Unregelmäßiger Rand

Während der Schneidephase verformt sich das Material anfangs und es entsteht eine kleine gebogene Zone (H). Daraufhin dringt die Klinge in das Material ein und formt eine glänzende Zone (I), wo der Schnitt sauber und regelmäßig ist. Gegen Ende der Schichtdicke gibt das Material nach und reißt, so dass die Oberfläche rau, unregelmäßig und als gebrochene Zone (J) bezeichnet wird, die sich bis zur Kante zieht. Oft steht die gebrochene Zone nicht senkrecht zum Blech, sondern mit einem beliebigen Winkel.

Um die Qualität des Randes zu verbessern, muss man den Zwischenraum der Klingen (B) richten und die Abnutzung der letzten kontrollieren.

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