전단 기계 란 무엇입니까? 유형, 용도 및 작동 방식

에이 전단 기계 사용하는 기계식 절단 장치입니다. 판금, 판 및 기타 재료를 절단하기 위해 서로 지나쳐 움직이는 두 개의 날카로운 칼날 직선으로. 톱질이나 드릴링과 달리 전단 가공은 열이나 칩을 발생시키지 않고 깨끗하고 정사각형 절단을 생성하므로 전 세계 금속 가공 공장, 제조 시설 및 건설 현장에서 필수적인 장비입니다.

기계는 간단한 원리로 작동합니다. 하나의 블레이드는 고정된 상태로 유지되고 다른 블레이드는 수직 또는 수평으로 이동하여 재료를 절단합니다. 이 과정은 가위로 종이를 자르는 방법과 유사하지만 훨씬 더 많은 힘을 가해 산업용 절단 기계에서 절단 압력 20~600톤 , 크기와 용량에 따라 다릅니다.

전단 기계의 작동 원리

전단 과정에는 몇 초 내에 발생하는 4가지 개별 단계가 포함됩니다. 재료는 먼저 백 게이지에 위치하여 정확한 절단 치수를 보장합니다. 활성화되면 상부 블레이드가 빠르게 하강하여 하부 블레이드가 고정된 상태에서 절단선을 따라 집중된 힘이 가해집니다.

에이s the blades engage, they create a 소성변형이 일어나는 전단영역 재료가 파손되기 전에. 일반적으로 재료 두께의 5%~10% 사이로 설정되는 칼날 간격이 절단 품질을 결정합니다. 간격이 너무 넓으면 가장자리가 거칠어집니다. 너무 좁으면 블레이드가 과도하게 마모됩니다.

동력 전달 방법

현대의 전단 기계는 세 가지 기본 구동 시스템을 사용합니다.

• 기계식 드라이브: 플라이휠과 클러치 시스템을 사용하여 대량 생산을 위해 분당 최대 60스트로크의 속도를 제공합니다.
• 유압 드라이브: 전체 절단 스트로크에 걸쳐 가변 속도 제어와 일관된 힘을 제공하여 두꺼운 재료에 이상적입니다.
• 공압 드라이브: 더 가벼운 게이지 재료를 위한 소형 기계에서 흔히 볼 수 있으며 빠른 응답 시간을 제공합니다.

전단 기계의 종류

단두대 가위

단두대 가위는 가장 일반적인 유형을 나타내며 수직 절단 날이 아래로 똑바로 움직이는 특징을 갖습니다. 이 기계는 다음의 재료를 처리합니다. 최대 1인치 두께의 강철판까지의 얇은 포일 . 절단 용량은 폭이 4피트에서 40피트 이상이며 철강 서비스 센터와 조선 시설에서 더 큰 모델을 볼 수 있습니다.

에이lligator Shears

턱과 같은 모양으로 인해 이름이 붙여진 악어 가위는 양쪽 칼날이 움직이는 힌지 절단 동작을 사용합니다. 이 기계는 고철, 구조용 강철 및 불규칙한 모양의 재료를 절단하는 데 탁월합니다. 스크랩 야드에서는 일반적으로 악어 가위를 사용하여 처리합니다. 매일 최대 200톤의 금속 , 철근, 파이프 및 앵글철을 쉽게 절단합니다.

벤치 가위

벤치 가위는 가벼운 작업에 적합한 소형 수동 작동 도구입니다. 작업대에 장착되어 일반적으로 최대 16게이지 연강까지 재료를 절단합니다. 소규모 제조 공장과 HVAC 계약업체에서는 휴대성과 운영 비용이 전혀 들지 않는다는 이유로 이러한 장치를 선호합니다.

회전 가위

회전식 가위는 직선 모서리 대신 원형 칼날을 사용하므로 곡선 및 불규칙한 절단이 가능합니다. 지속적인 절단 작업으로 인해 단두대 가위보다 40% 더 빠릅니다. 특정 응용 분야, 특히 복잡한 모양이 필요한 자동차 및 항공 우주 산업의 경우.

산업 응용 및 재료

전단 기계는 다양한 산업 분야에 걸쳐 광범위한 재료를 처리합니다. 자동차 제조에서는 알루미늄과 고강도 강철로 차체 패널과 구조 부품을 절단합니다. 가전제품 산업은 생산을 위해 가위에 의존합니다. 연간 1,500만 개 이상의 냉장고 및 세탁기 패널 북미에서만요.

재료 호환성

최적의 결과를 얻으려면 재료마다 특정 블레이드 각도와 간격이 필요합니다.

• 연강: 가장 일반적으로 절단되는 재료로 두께의 6-8%의 표준 블레이드 간격이 필요합니다.
• 스테인레스 스틸: 가공 경화 특성으로 인해 더 날카로운 블레이드와 10-12% 여유 공간이 필요합니다.
• 에이luminum: 재료 접착을 방지하기 위해 더 넓은 간격(12-15%)과 더 낮은 절단 각도를 사용합니다.
• 구리 및 황동: 마모성 특성으로 인해 블레이드를 자주 교체해야 함

건설 회사는 휴대용 전단 장비를 사용하여 현장에서 지붕 패널, 사이딩 및 금속 데크를 절단합니다. HVAC 계약자는 24게이지 아연 도금 강철로 덕트 공사를 처리하여 프로젝트당 수천 개의 정확한 컷 스파크나 열 영향을 받는 부분이 발생하지 않습니다.

에이dvantages Over Alternative Cutting Methods

전단은 플라즈마 절단, 레이저 절단 또는 톱질에 비해 뚜렷한 이점을 제공합니다. 프로세스는 생산 열 영향 구역 제로 , 절단 가장자리를 따라 재료 특성을 보존합니다. 이로 인해 전단은 열 변형으로 인해 부품 정확도가 저하되거나 후속 용접이 필요한 응용 분야에 이상적입니다.

운영 비용은 열 절단 방법보다 훨씬 낮습니다. 유압 전단기는 작동 중에 약 15킬로와트를 소비하는 반면, 유사한 레이저 절단기는 30-50킬로와트를 필요로 합니다. 1년 넘게 운영한 결과, $8,000-$12,000의 에너지 절약 매일 2교대로 운영되는 시설의 경우.

대량 생산에서는 속도 이점이 분명해집니다. 최신 CNC 가위는 재료 위치 지정을 포함하여 2~3초 만에 절단을 완료합니다. 동일한 부품을 레이저 절단하는 데 8~12초가 소요되어 처리량이 60~70% 감소합니다. 수천 개의 동일한 부품을 생산하는 제조업체의 경우 이러한 효율성은 수익성에 직접적인 영향을 미칩니다.

주요 구성 요소 및 기능

백 게이지 시스템

백 게이지는 절단 전에 재료를 정확하게 배치합니다. 최신 CNC 백 게이지는 다음과 같은 이점을 제공합니다. ±0.004인치 이내의 반복성 , 생산 실행 전반에 걸쳐 엄격한 공차를 유지하는 데 필수적입니다. 다축 백 게이지를 사용하면 수동으로 위치를 조정하지 않고도 각도 절단 및 복잡한 부품 형상이 가능합니다.

블레이드 구성

전단 블레이드는 일반적으로 경도 등급이 58-62 HRC인 공구강으로 구성됩니다. 생산성이 높은 환경에서는 내구성이 뛰어난 경화 인서트 또는 카바이드 날이 있는 블레이드를 사용합니다. 5~10배 더 길어짐 표준 공구강보다 4면 인덱서블 블레이드를 사용하면 작업자가 블레이드를 제거하지 않고도 새로운 절단 모서리로 회전할 수 있으므로 가동 중지 시간이 줄어듭니다.

안전 시스템

현대의 전단 기계에는 OSHA 및 국제 표준에서 요구하는 다양한 안전 기능이 통합되어 있습니다. 라이트 커튼은 작업자의 침입을 감지하고 밀리초 이내에 블레이드 동작을 중지합니다. 양손 제어 장치는 우발적인 작동을 방지하고 블레이드 가드는 파편이 날아가거나 끼이는 지점으로부터 작업자를 보호합니다.

올바른 전단 기계 선택

적절한 전단 장비를 선택하는 것은 여러 요인에 따라 달라집니다. 재료 두께는 필요한 톤수를 결정합니다. 일반적인 규칙 추정치입니다. 연강 폭 1인치당 1톤의 힘 1/4인치 두께로. 폭이 10피트인 1/4인치 강철을 정기적으로 절단하는 작업장은 최소 120톤의 전단력이 필요합니다.

생산량은 기계식 또는 유압식 구동이 경제적으로 합리적인지에 영향을 미칩니다. 기계식 가위는 초기 비용이 20~30% 저렴하지만 고정된 속도로 작동합니다. 유압식 모델은 가변 속도 제어 기능과 간편한 유지 관리 기능을 제공하므로 여러 교대 근무를 하는 시설에서 더 높은 가격을 정당화할 수 있습니다.

에이ccuracy requirements determine whether CNC controls are necessary. Manual back gauges suffice for rough cutting and scrap processing, achieving tolerances around ±0.030 inches. Parts requiring tighter specifications need CNC positioning, which adds $15,000-$50,000 기계 비용을 절감하면서도 측정 오류를 제거하고 설정 시간을 75% 단축합니다.

1. 필요한 최대 재료 두께와 너비를 계산합니다.
2. 생산량 및 소요 사이클타임 결정
3. 에이ssess tolerance requirements for your applications
4. 사용 가능한 바닥 공간 및 전원 공급 장치를 고려하십시오.
5. 장기 유지보수 및 블레이드 교체 비용 평가

유지 관리 및 운영 고려 사항

적절한 유지 관리는 전단 수명을 연장하고 절단 품질을 유지합니다. 유압유는 매일 교체해야 합니다. 2,000시간 작동 또는 매년 중 먼저 도래하는 날짜. 오염된 유체로 인해 램이 불규칙하게 움직이고 씰이 손상되어 수리 비용이 평균 $3,000-$8,000에 달합니다.

칼날 갈기 간격은 재료 유형과 생산량에 따라 다릅니다. 연강을 절단하는 칼날은 일반적으로 40,000~60,000회 절단한 후에 날카롭게 해야 합니다. 스테인리스강은 마모 증가로 인해 절단 횟수를 20,000~30,000회로 줄입니다. 전문적인 연마 비용은 블레이드 세트당 $200-$400이지만 성능을 거의 새것과 같은 상태로 복원합니다.

일일 검사를 통해 적절한 블레이드 간격, 백 게이지 정확도 및 안전 시스템 기능을 확인해야 합니다. 지브, 마모 플레이트 및 피벗 지점을 매주 윤활하여 조기 마모를 방지합니다. 예방정비 실시시설 보고서 계획되지 않은 가동 중단 60% 감소 사후 수리만 수행하는 것과 비교됩니다.