هناك ثلاث فئات رئيسية للقطع الصناعي: الحراري والتآكلي والميكانيكي.

عملية القطع الحراري

تستخدم عملية القطع الحراري الحرارة لقطع المادة المعنية أو صهرها. تشمل الأمثلة القطع بالوقود الأكسجيني والبلازما والليزر.

فيما يلي كيفية عمل كل منها:

  • يُنشئ القطع بالوقود الأكسجيني تفاعلاً كيميائيًا بين الأكسجين والفولاذ والذي يولد حرارة عالية جدًا (حوالي ‎1800 °ف‎)، مما يؤدي إلى تليين المعدن ثم صهره


    قارن بين البلازما والوقود الأكسجيني
الوقود الأكسجيني
  • تستخدم البلازما غازًا مؤينًا عالي الحرارة لإنتاج قوس شديد السخونة وعالي كثافة الطاقة يمكنه قطع أي مادة موصلة للكهرباء
HPR400XD باستخدام البلازما
  • يُركّز الليزر حزمة ضوئية عالية القدرة، مما يؤدي إلى تسخين المادة وصهرها، بينما يقوم الغاز بإزالة المادة المنصهرة

    قارن بين البلازما والليزر
الليزر الليفي

عملية القطع بالتآكل

تستخدم عملية التآكل الهواء أو الماء أو عوامل طبيعية أخرى لإزالة المادة تدريجيًا. يندرج القطع بنفث الماء ضمن هذه الفئة.

  • يُنتج القطع بنفث الماء حجمًا من الماء عالي الضغط يمر عبر فوهة صغيرة جدًا ليُكوِّن تيار ماء عالي السرعة. في الاستخدامات المائية فقط، يقوم تيار الماء عالي السرعة بإزالة المادة التي يتم قطعها. في القطع بنفث الماء الكاشط، يعمل تيار الماء عالي السرعة على تسريع مادة كاشطة (عادةً العقيق) تُضاف بعد الفوهة؛ ويقوم خليط الماء والكاشط المتسارع بإزالة المادة التي يتم قطعها. يُستخدم القطع بنفث الماء الكاشط للمواد الأكثر صلابة مثل المعدن والحجر.
نفث الماء

عملية القطع الميكانيكي

الأدوات الميكانيكيةتتضمن هذه العملية استخدام قوى فيزيائية لقطع جسم ما. تشمل أمثلة هذا النوع من القطع النشر والقص والحفر.

  • تعمل الأدوات الميكانيكية عن طريق وضع آلية القطع، مثل الشفرة، في تلامس مادي مع الجسم الذي يتم قطعه.

Some of these cutting processes can be either manual or automated:

القطع اليدوي أو المحمول باليد

في هذا الوضع يتم التحكم في المشعل أو رأس القطع يدويًا.  وبقليل من التدريب يمكن للمستخدم ببساطة التقاط الأداة والبدء في القطع.

القطع اليدوي

القطع الآلي

يستخدم القطع الآلي البرامج أو الإلكترونيات أو وسائط أخرى قابلة للبرمجة لتوجيه عملية القطع. قد يكون الجسم المراد قطعه جزءًا معدنيًا أو قطعة إسفنجية أو سطحًا حجريًا أو أنبوبًا، أو أي شيء تقريبًا. تشمل الأمثلة الشائعة لأنظمة القطع الآلي طاولات القطع CNC وقواطع الأنابيب والروبوتات الصناعية.

القطع الآلي

 

مكونات النظام

على الرغم من أن أساليب القطع باستخدام الروبوتات أصبحت أكثر شيوعًا على نحو متزايد، فإن أكثر طرق القطع الآلي استخدامًا لا تزال طاولة القطع X-Y. وتُستخدم هذه الطاولات عادةً في البيئات الصناعية مع نظام التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) لقطع مواد مثل ألواح الفولاذ أو الفوم أو الحجر المسطح.

يتكون نظام القطع الآلي من عدة مكونات. فيما يلي نظرة على المكونات الرئيسية لنظام القطع الأساسي:

وحدة الإمداد بالطاقة وأداة القطع والمواد الاستهلاكية - كما يشير الاسم، فإن وحدة الإمداد بالطاقة، سواء كانت لنظام بلازما أو ليزر أو نفث ماء، هي ما تزوّد نظام القطع بالطاقة فعليًا. فهي توفر الطاقة وشدة التيار اللازمين لتشغيل أداة القطع، سواء كانت الأداة مشعلاً أو رأس قطع. يُعد المشعل أو رأس القطع بمثابة الذراع واليد لنظامك. وهو الذي يُنفذ عملية القطع فعليًا. وأخيرًا، تشير المواد الاستهلاكية إلى الأجزاء داخل أداة القطع التي تتآكل مع الاستخدام، مثل الفوهة النحاسية في مشعل البلازما أو الفتحة الماسية في رأس القطع بنفث الماء.

CNC - يُعد نظام CNC واجهة الاتصال الرئيسية بين المُشغّل والماكينة. فهو يُوجه المكونات الأخرى، وربما المشغّل أيضًا، لما يجب القيام به.

نظام CNC:

  • يحوّل برنامج الجزء إلى إشارات أوامر للتحكم بدقة في اتجاه الماكينة وسرعتها وعمليات القطع التي تنفذها الماكينة
  • يرسل ويستقبل إشارات للتحكم في عملية القطع ووظائف الماكينة مثل الحركة والتحكم في الارتفاع ومكونات السلامة
  • يمكن استخدامه لبرمجة الأجزاء عبر الإنترنت، أو لاستخدام برنامج جزء تم إنشاؤه في برنامج CAD/CAM غير متصل بالإنترنت

الكابلات والأسلاك - تحتوي جميع طاولات القطع على أسلاك وكابلات تربط نظام CNC بوحدة الإمداد بالطاقة وبقية مكونات النظام.

محركات الإدارة والجريدة المسننة للتروس - يتطلب تحريك أداة القطع لأعلى ولأسفل وحول الطاولة استخدام مضخمات الإداة والمحركات والجريدة المسننة للتروس، حيث تحوّل الأوامر من نظام CNC إلى حركة فعلية.

إطار الطاولة والشرائح - يدعم إطار الطاولة والشرائح حركة أدوات القطع فعليًا.

التحكم في الارتفاع (THC) - يضمن التحكم في الارتفاع (المعروف غالبًا باسم التحكم في ارتفاع المشعل) عدم اقتراب أداة القطع كثيرًا من قطعة الشغل أو ابتعادها عنها.

نظام THC:

  • يُجري الاستشعار الابتدائي للارتفاع (IHS) بالبدء من آخر ارتفاع تراجع، ثم خفض المشعل إلى اللوح لتحديد موضعه، ثم التراجع إلى ارتفاع الثقب
  • ينظم ارتفاع أداة القطع طوال عملية القطع لتحقيق جودة القطع المطلوبة
  • يطيل عمر المواد الاستهلاكية بإبقاء المشعل بعيدًا عن المعدن المنصهر أثناء الثقب، وباكتشاف الاصطدام لإيقاف عملية القطع

Not sure which process or method to use?

ستجد معلومات مفيدة هنا: