سی ان سی آهن و فلزات (کاربردها، مزایا و معایب)

تاریخ بروز رسانی:
1403/11/20
مدت زمان مطالعه :
5
دقیقه
سی ان سی فلزات (سی ان سی آهن) چگونه کار می کنند؟
سی ان سی فلزات و سی ان سی آهن از پیشرفته ترین و کارآمدترین ابزارهای صنعت امروزی هستند که به منظور برش، حکاکی، سوراخ کاری و ایجاد طرح های دقیق روی انواع فلزات مورد استفاده قرار می گیرند.
با توجه به افزایش تقاضا برای تولید قطعات فلزی دقیق و زمان بر که فرآیندهای دستی دارند، استفاده از دستگاه سی ان سی فلزات به یک ضرورت تبدیل شده است. در ادامه بیشتر به بررسی ویژگیها، مزایا و کاربردهای این دستگاهها پرداخته خواهد شد.
کاربردهای دستگاه های سی ان سی فلزات و آهن
معرفی دستگاه های سی ان سی فلزات و آهن
دستگاه برش سی ان سی فلزات یکی از پیشرفته ترین فناوری های تولیدی است که دقت، سرعت و کارایی را در فرآیند برش فلزات به ارمغان آورده است، این دستگاهها با استفاده از کنترل عددی کامپیوتری (CNC) قابلیت برش فلزات مختلفی مانند فولاد، آلومینیوم، برنج، مس و تیتانیوم را با دقت میکرونی امکان پذیر می کنند. با حذف خطاهای انسانی و امکان برنامه ریزی دقیق، صنعتگران قادرند قطعات پیچیده را با کمترین میزان هدررفت مواد و بالاترین سطح کیفیت سطحی تولید کنند.
بیشتر بخوانید: با انواع دستگاه سی ان سی آشنا شوید.
مشخصات فنی برش سی ان سی فلزات
دستگاه برش CNC فلزات با استفاده از فناوری کنترل عددی کامپیوتری (CNC)، عملیات برش کاری و شکل دهی فلزات را با دقت بالا و کمترین میزان خطا و ضایعات انجام می دهد. مشخصات فنی این دستگاه بسته به نوع فناوری و نیاز صنعتی متفاوت است.
مشخصه فنی |
توضیحات |
نوع برش |
لیزری، پلاسما، واترجت، فرز CNC |
دقت برش |
بین 0.01 تا 0.1 میلیمتر (بسته به نوع دستگاه) |
ضخامت برش |
از 0.5 میلیمتر تا بیش از 100 میلیمتر (بسته به متریال و نوع برش) |
حداکثر سرعت برش |
بین 5 تا 50 متر در دقیقه (وابسته به نوع دستگاه) |
توان مصرفی |
از 1 کیلووات تا 30 کیلووات (بسته به مدل) |
مواد قابل برش |
فولاد، آلومینیوم، مس، برنج، استیل ضدزنگ، تیتانیوم |
نوع کنترلر |
کامپیوتری با نرمافزار CAD/CAM |
ابعاد میز کار |
از 600×400 میلیمتر تا چند متر (متناسب با نوع دستگاه) |
دقت تکرارپذیری |
0.01 میلیمتر تا 0.05 میلیمتر |
روش خنککاری |
هوا، آب، گاز محافظ (بسته به نوع برش) |
اتصالات و ارتباطات |
USB، LAN، Wi-Fi برای کنترل از راه دور |
کاربرد سی ان سی فلزات
از ساخت قطعات ماشین آلات صنعتی گرفته تا تولید محصولات هنری و تزیینی، این فناوری نقشی کلیدی در بهینه سازی تولید و کاهش هزینه های عملیاتی دارد و از مهمترین کاربردهای آن میتوان در صنایع زیر اشاره کرد:
- صنایع خودروسازی
- هوافضا و صنایع دفاعی
- ساخت قطعات صنعتی و ماشین آلات
- تولید تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی
- ساختمانسازی و معماری فلزی
- ساخت سازههای فلزی و اسکلتهای صنعتی
- صنایع الکترونیک و تولید بردهای فلزی
- طراحی و تولید تابلوهای فلزی تبلیغاتی و تزیینی
- ساخت تجهیزات کشاورزی و صنعتی سنگین
- برش و حکاکی روی ورقهای فلزی برای دکوراسیون و هنرهای فلزی
بیشتر بخوانید: معرفی دستگاه cnc کوچک همه کاره
مراحل برش سی ان سی فلزات و آهن
برش سی ان سی فلزات فرآیندی دقیق و کاملاً کنترل شده است که با استفاده از نرم افزارهای طراحی و برنامه ریزی، کنترل کامپیوتری و ابزارهای برش قدرتمند، قطعات فلزی را با دقت بالا و کمترین میزان ضایعات تولید می کند. این فرآیند از چندین مرحله اصلی تشکیل شده که هر کدام تأثیر مستقیمی بر کیفیت، دقت و کارایی برش دارند. (منبع: techtarget)
1. طراحی و مد ل سازی
اولین مرحله در فرآیند برش CNC فلزات، طراحی مدل سه بعدی یا دوبعدی قطعه موردنظر در نرم افزارهای CAD (مانند AutoCAD، SolidWorks و Fusion 360) است. در این مرحله تمامی ابعاد، زوایا و ویژگیهای قطعه با دقت مشخص شده و نقشه استاندارد برای اجرا توسط دستگاه CNC آماده می شود.
2. برنامه نویسی و تبدیل فایل به کدهای سی ان سی
پس از طراحی مدل ایجاد شده باید به کدهای G-Code یا M-Code تبدیل شود تا دستگاه CNC بتواند مسیر حرکت ابزار برش را درک کند. این کار در نرم افزارهای CAM (مانند Mastercam، Fusion 360 یا ArtCAM) انجام می شود که مشخصات برش، سرعت، عمق و مسیر ابزار را تعیین کرده و فایل نهایی را برای اجرا در دستگاه آماده می کند.
3. تنظیم و کالیبراسیون دستگاه CNC
قبل از شروع برش اپراتور باید دستگاه CNC را بر اساس جنس فلز، ضخامت و نوع ابزار برش تنظیم کند، این مرحله شامل تنظیم محورهای X ،Y، Z انتخاب نازل مناسب، بررسی منبع تغذیه و اطمینان از دقت دستگاه است همچنین بسته به نوع برش (لیزری، پلاسما، واترجت یا فرز) فشار گاز، دمای نازل و سرعت حرکت ابزار باید تنظیم شود.
4. تثبیت و آماده سازی ورق فلزی
برای جلوگیری از لرزش، جا به جایی یا تغییر شکل ورق فلزی در حین برش، قطعه کار باید روی میز دستگاه محکم شود. این کار معمولاً با استفاده از گیرههای مکانیکی، وکیوم یا آهنرباهای قوی انجام میشود.
در برش واترجت و پلاسما، ورق باید روی میز مشبک یا حوضچه آب قرار گیرد تا از آسیبهای ناشی از حرارت جلوگیری شود.
5. اجرای فرآیند برش
پس از تنظیمات اولیه، دستگاه CNC فرآیند برش را بر اساس کدهای ازپیش تعیین شده آغاز می کند. این مرحله شامل حرکت دقیق ابزار برش روی مسیرهای تعیین شده و ایجاد برشهای تمیز و بدون نقص در فلز است.
- در برش لیزری، اشعه لیزر با تمرکز بالا فلز را ذوب و تبخیر میکند.
- در برش پلاسما، قوس الکتریکی با دمای بالا فلز را برش میدهد.
- در برش واترجت، آب پرفشار همراه با ذرات ساینده، فلز را بهصورت مکانیکی برش میزند.
- در برش فرز CNC، ابزارهای چرخشی برادهبرداری کرده و شکل نهایی را ایجاد میکنند.
6. بررسی کیفیت و دقت برش
پس از اتمام برش، قطعه فلزی بررسی شده و از نظر دقت ابعادی، کیفیت سطح برش و میزان تاب خوردگی ارزیابی می شود. در این مرحله از ابزارهایی مانند کولیس دیجیتال، میکرومتر و دستگاههای اندازه گیری سه بعدی (CMM) برای اطمینان از انطباق قطعه با نقشه طراحی شده استفاده می شود. در صورت وجود لبههای تیز، پلیسه یا نقص در برش، عملیات پرداخت سطح و اصلاح نهایی انجام می شود.
انواع دستگاه های سی ان سی فلزات و آهن
نواع مختلفی از دستگاههای CNC با توجه به نوع فلز، ضخامت، دقت مورد نیاز و فرآیند تولید، برای فلزات وجود دارند که هرکدام برای یک کاربرد خاص طراحی شدهاند. در این میان سی ان سی آهن به عنوان یکی از پرکاربردترین مدلها، نقش مهمی در برش و ماشین کاری قطعات صنعتی دارد.
دستگاه سی ان سی برش لیزری فلزات
این دستگاه از اشعه لیزر پرقدرت برای برش فلزات استفاده می کند و یکی از دقیق ترین روشهای برش کاری محسوب می شود، در برش لیزری اشعه با توان بالا به سطح فلز تابانده شده و باعث ذوب یا تبخیر ماده در نقطه تمرکز می شود. این روش برای فلزات نازک و متوسط مناسب بوده و در صنایعی مانند هوافضا، پزشکی، خودروسازی و تبلیغات کاربرد دارد.
پیشنهادی: خرید دستگاه برش لیزری فلزات
دستگاه سی ان سی برش پلاسما فلزات
در این نوع دستگاه از قوس الکتریکی پرقدرت برای برش فلزات استفاده م یشود. این روش به خصوص برای برش فولاد، آهن و آلومینیوم با ضخامت بالا مناسب است، برش پلاسما سرعت بالایی داشته و در ساخت ماشین آلات سنگین، صنایع فلزی، کشتی سازی و سازههای فلزی بزرگ کاربرد دارد.
دستگاه CNC برش واترجت فلزات
سی ان سی واترجت از جت آب پرفشار همراه با مواد ساینده برای برش استفاده می کند. این روش یکی از دقیق ترین و بدون حرارت ترین روشهای برش کاری است، به همین دلیل برای موادی که به حرارت حساس هستند مناسب است. از این دستگاه در برش فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، مس و برنج و همچنین در تولید قطعات پزشکی، جواهرسازی و صنایع الکترونیک استفاده می شود.
دستگاه CNC آهن (برش و ماشین کاری آهن)
سی ان سی آهن به طور خاص برای برش، حکاکی و ماشین کاری قطعات آهنی سنگین طراحی شده است، ازآنجایی که آهن یک فلز سخت و مقاوم در برابر ضربه و حرارت است، دستگاههای CNC مخصوص آهن معمولاً از روشهای پلاسما، لیزر و واترجت برای برش استفاده می کنند. این دستگاهها در صنایع ساختمان سازی، خودروسازی، پل سازی، اسکلت های فلزی و سازههای عظیم صنعتی بسیار پرکاربرد هستند.
دستگاه CNC تراش فلزات (Turning)
در این روش قطعه فلزی حول یک محور چرخانده میشود و ابزار برش با حرکت خطی عملیات تراشکاری و تولید قطعات استوانه را انجام می دهد. دستگاههای تراش CNC در تولید محورهای صنعتی، بوشینگ، پیچه ای دقیق، قطعات خودرو و تجهیزات هوافضایی کاربرد دارند. برای اطلاعات بیشتر درباره این دستگاه ها میتوانید به صفحه مربوط به تراش سی ان سی چیست مراجعه کنید.
دستگاه CNC فرز (Milling)
دستگاه فرز CNC از ابزارهای چرخشی برای براده برداری و شکل دهی فلزات استفاده می کنند و به دلیل دقت بالایی که دارند برای تولید قطعات پیچیده، قالبهای صنعتی، چرخ دندهها و تجهیزات حساس به کار می روند. فرز CNC می تواند روی آهن، آلومینیوم، برنج، تیتانیوم و فولاد سخت عملیات انجام دهد و یکی از رایج ترین روش های ماشین کاری فلزات محسوب میشود.
بیشتر بخوانید: فرز سی ان سی چگونه کار می کند؟
بررسی مزایا و معایب سی ان سی فلزات
استفاده از دستگاههای برش CNC در صنعت، تحولی چشمگیر در دقت، سرعت و کیفیت فرآیندهای برش فلزات ایجاد کرده است، این دستگاهها به دلیل کنترل کامپیوتری دقیق، کاهش خطای انسانی و امکان اجرای طرحهای پیچیده، در صنایع مختلف و برای تولید قطعات صنعتی کاربرد دارند. بااینحال همانند هر فناوری دیگری، این دستگاهها نیز دارای مزایا و معایب خاص خود هستند که در انتخاب نوع دستگاه و بهرهبرداری بهینه از آن تأثیرگذارند.
مزایا سی ان سی فلزات
- دقت و کیفیت برش بسیار بالا
- کاهش ضایعات و بهینهسازی مصرف مواد
- سرعت بالا در تولید قطعات
- قابلیت برش فلزات مختلف با ضخامتهای متنوع
- کاهش نیاز به نیروی انسانی و افزایش اتوماسیون
- انعطافپذیری در طراحی و امکان اجرای اشکال پیچیده
- قابلیت تکرارپذیری و تولید انبوه با دقت یکسان
- کاهش خطرات ایمنی ناشی از روشهای سنتی برش
معایب سی ان سی فلزات
- هزینه اولیه بالا برای خرید دستگاه
- نیاز به اپراتور متخصص برای برنامهنویسی و تنظیمات
- مصرف انرژی بالا در برخی مدلها مانند برش لیزری و پلاسما
- حساسیت به تغییرات محیطی مانند دما و رطوبت در برخی دستگاهها
- هزینههای تعمیر و نگهداری دورهای
- محدودیت در برش برخی فلزات خاص در روشهای مختلف (مثلاً محدودیت در برش مواد بازتابنده در برش لیزری)
سخن پایانی
سی ان سی آهن و فلزات توسط دستگاههای دقیق و پیشرفته انجام می گردد. دستگاه های برش CNC فلزات به عنوان یکی از پیشرفته ترین ابزارهای تولید صنعتی، توانسته است تحولی اساسی در دقت، سرعت و کیفیت برش ایجاد کنند. این فناوری با استفاده از کنترل عددی کامپیوتری (CNC) امکان برش دقیق و تکرارپذیر را با کمترین میزان ضایعات و بیشترین بهره وری مواد فراهم کرده است. بسته به نیاز صنعتی، انواع مختلفی از این دستگاهها مانند برش لیزری، پلاسما، واترجت و فرز CNC در دسترس هستند که هرکدام دارای مزایا و محدودیتهای خاص خود هستند.
یونیکسل مرجعی برای ثبت آگهی رایگان ماشین آلات صنعتی در حوزه صنعت و تولیدات
در صنایع هوافضا، خودرو سازی، ساخت و ساز، پزشکی و تولید قطعات صنعتی، این دستگاهها نقش مهمی دارند و توانسته اند فرآیند تولید را بهینه و مقرون به صرفه کنند. هرچند که هزینه اولیه بالا، نیاز به اپراتور متخصص و مصرف انرژی بالا از جمله چالش های این فناوری محسوب می شود اما مزایایی مانند دقت بالا، کاهش خطای انسانی، افزایش سرعت تولید و امکان برش فلزات متنوع باعث شده است که این دستگاهها جایگاه ویژهای در صنایع مدرن داشته باشند.
دقت دستگاههای سی ان سی (CNC) فلزات و آهن بستگی به عوامل مختلفی از جمله: نوع دستگاه، سیستم کنترل، و ابزار برش دارد. بهطور معمول، دقت برش در دستگاههای سی ان سی میتواند بین 0.01 میلیمتر تا 0.1 میلیمتر باشد. دستگاههای CNC با سیستمهای پیشرفتهتر و دقت بالاتر ممکن است بتوانند دقتهایی به مرز 0.01 میلیمتر یا حتی کمتر دست پیدا کنند.
دستگاههای CNC قادر به برش انواع فلزات مختلف هستند و بسته به قدرت اسپیندل، ابزار برش و تنظیمات دستگاه، میتوانند فلزات مختلفی را برش دهند. برخی از فلزات قابل برش با CNC عبارتند از: فولاد، استیل ضدزنگ، آلومینیوم، تیتانیوم و...
دستگاههای CNC نیاز به اپراتور دارند. این اپراتورها مسئول برنامهریزی، تنظیمات و نظارت بر عملکرد دستگاهها هستند. معمولاً اپراتور باید دانش فنی لازم برای وارد کردن و تنظیم کد G (که دستورالعملهای دقیق حرکت و برش را به دستگاه میدهد) و همچنین انجام تنظیمات مختلف دستگاه از جمله سرعت برش، عمق و نوع ابزار را داشته باشد.