Керф ені термині негізінен өңдеу процесстері кезінде қаншалықты материал кесіп тасталынатынын сипаттайды, бұл материалдарды пайдалану тиімділігіне және дайын бөлшектердің өлшеміне әсер етеді. Дәл кесу құрылғыларын қарастырғанда, әдетте технологияға байланысты керф ендерінің әлдеқайда ауытқитынын көреміз. Кәсіпқой лазерлік жүйелер 0,1 мм шамасындағы өте аз кесілулерге қол жеткізе алады, ал сулы жүйелер көбінесе 1,0 мм шамасындағы кеңірек саңылаулар қалдырады. 2023 жылы жарияланған зерттеу нәтижелері бет металдарымен жұмыс істеген кезде керф енін азайтудың шығындалған материалды шамамен 18% дейін азайтатынын көрсетті. Өндірістік шығындарды сапаны төмендетпей азайтуды көздейтін өндірушілер үшін керф өлшемдерін түсіну мен оңтайландыру өте маңызды болып табылады.
Қазіргі заманғы қондырғылар ±0,02 мм кесу аралығын синхрондалған компоненттер арқылы қамтамасыз етеді:
Зерттеу Материалдар мехатроникасы журналынан оптимизацияланған машина жобаларының кесу аралығының дәлдігін 15–20% дейін жақсартатынын көрсетеді
Материал қасиеттері кесу аралығының идеалды спецификацияларын анықтайды:
| Материал | Ұсынылатын кеңдік ені | Негізгі ескерту |
|---|---|---|
| Нержавеющая болат | 0,15–0,25 мм | Жылу өткізгіштік басқаруы |
| Көміртекті талшықтар | 0,3–0,5 мм | Қабаттасу алдын алу |
| Акрильді | 0,08–0,12 мм | Балқу кері контролі |
Der және басқаларының (2023) соңғы зерттеулері мыс қорытпаларына жылу шашырау қасиеттерін есепке алу үшін алюминийге қарағанда 22% кеңірек кеңдік қажет екенін көрсетті.
Керф ені соғұрлым аз болса, өндіріс процесстері кезінде материал соғұрлым көп үнемделеді. Өткен жылы жарияланған зерттеулерге сәйкес, керф енін 0,15 мм-ге дейін азайту қаңыл металдан жұмыс істеген кезде материал пайдалану тиімділігін 8-ден 12 пайызға дейін арттыруға болады. Қазіргі заманғы лазерлік технологиялар болат қорытпалары үшін 0,1 мм шамасындағы керф енін қамтамасыз етеді, бұл өндірушілердің бөлшектерді қаңылдарда бір-біріне жақынырақ орналастырып, әрбір шаршы метр шикізатқа шамамен жеті доллар отыз тиын үнемдеуіне мүмкіндік береді. Плазма шамдары сияқты дәстүрлі термиялық қию әдістері талшықты лазерлерге қарағанда ә существенно көп қалдық қалдырады, өйткені олар кеңірек кесілістер жасайды. Айырмашылық шынымен де үлкен, плазмалық кесу кезінде керфтер 0,8 мм-ден 1,6 мм-ге дейінгі ендікте болса, талшықты лазерлер 0,1 мм-ден 0,3 мм-ге дейінгі тесіктерді ұстап тұрады.
Жұқа қабатты алюминиймен жұмыс істеу кезінде кесу аралығын тиімді пайдаланудың қаншалықты маңызды екенін өнеркәсіптік сынақтар көрсетті. Мысалы, 2 мм қалыңдығындағы 6061-Т6 парағын стандартты 0,4 мм-ден гөрі 0,2 мм лазерлік кесу аралығымен өңдеу нәтижесінде материалдың шығымы 86,3%-тен 92,4%-ке дейін артты. Орта көлемде өндіріс жүргізіп тұрған компаниялар үшін бұл өзгеріс жылына шамамен 18 600 АҚШ долларын үнемдеуге әкеледі. Бірақ ескеретін жайт бар. Егер кесу аралығы 0,15 мм-ден кіші болып кетсе, қызық жағдай туындайды. Кесу құрылғыларының сапалы қабырғалар алу үшін жұмыс жылдамдығын 18%-ға дейін төмендетуі қажет болады. Сондықтан, жұқа кесу аралығы материалдық шығындарды азайтса да, өндіріс тиімділігіне кері әсер етеді.
| Материалдың түрі | 0,3 мм кесу аралығы шығымы | 0,2 мм кесу аралығы шығымы | Жақсарту | Кесу сапасының бағасы* |
|---|---|---|---|---|
| Қалтадан жасалған | 87.1% | 93.6% | +6.5% | 9.2/10 |
| Aluminum 5052 | 85.9% | 91.7% | +5.8% | 8.8/10 |
| Поликарбонат | 79.4% | 88.3% | +8.9% | 7.5/10 |
*Бетінің кедір-бұдырлығы мен қабырғаның перпендикулярлық метрикаларына негізделген
Операторлар қиылып кету сапасын сақтамай әрі өнімділікті арттыру үшін бес негізгі параметрді тиімді пайдалануы тиіс:
Әуе-космостық өндірушілер бұл факторларды теңгеру бойынша параметрлік модельдеу әдістерін сәтті енгізіп, 94% материал шығысын қамтамасыз етіп, сонымен қатар AS9100 сапа стандарттарына сай келеді. Бұл стратегия сынақ жүргізу кезеңдерін дәстүрлі әдістерге қарағанда 40% қысқартады.
Бүгінгі дәл кесу жабдықтары лазерлік және су жобегі технологияларын қолданады, олардың әрқайсысының өзіне тән кесу ені қасиеттері бар. Жұқа металдық парапеттермен жұмыс істегенде лазерлік кескіштер 0,1 мм шамасында өте тар кесілімдер жасай алады, бірақ олар көбірек қуатты талап етеді, әсіресе беттер шағылдырғыш болса. Су жобегі тәсілі түбегейлі басқа бағытта жүреді. Олар әдетте 0,2-ден 0,4 мм-ге дейінгі кең кесілімдер жасайды, бірақ бұл әдіс жылытудың әсерінен көп зардап шекпей-ақ қатты тастардан бастап күрделі панельдерге дейінгі барлық түрлі материалдармен жұмыс істеуге ыңғайлы. Қандай да бір материалды кесу қажеттілігіне және соңғы өнім үшін дәлдіктің қаншалықты маңызды екеніне байланысты осындай айырмашылықтарды ескеру қажет.
| Параметр | Лазерлік кесу | Су жеткізушісі арқылы қияу |
|---|---|---|
| Орташа кесу ені | 0,1–0,3 мм | 0,2–0,4 мм |
| Материалдық гибкость | Металдар, Пластика | Металдар, Тас, Композиттер |
| Жылулық әсер | Жогары | Жоқ |
2023 жылғы Фабрикация институтының зерттеуі әртүрлі материалдарды кесу кезінде су жобегі жүйелері лазерлерге қарағанда материалдардың қалдығын 18%азайтатынын көрсетті.
Компьютерлік сандық бақылау (CNC) интеграциясы нақты түзетулер арқылы ±0,02 мм кесу дәлдігіне жетуге мүмкіндік береді. Қазіргі жүйелер құралдың тозуы мен материалдың біртектілігін компенсациялау үшін жасанды интеллект негізіндегі траекториялық оптимизация алгоритмдерін пайдаланады және 98,7% кесу дәлдігін жеткізеді (Advanced Manufacturing журналы, 2024 ж.).
Соңғы жетістіктерге:
Бұл инновациялар бірлесіп материал шығымын арттырады 22%микроэлектроника өндірісі сияқты жоғары дәлдікті өнеркәсіпте.
Керф ені - өңдеу процесінде алынып тасталған немесе кесіліп алынған материал көлемін білдіреді, материалды пайдалану тиімділігі мен соңғы өнімнің өлшемін анықтайды.
Керф енін азайту материалды үнемдейді және тиімділікті арттырады. Тар керфтер нақты кесілуге және материалдың аз қалдықсыз кесілуіне әкеледі, бұл әдетте шығындарды қысқартады.
Дәлдік өнім сапасының тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін, материалдың қалдықсыз қолданылуын азайту және өндіріс шығындарын тиімді пайдалану үшін маңызды.
Лазерлі кесу, су қысымы, CNC интеграциясы, сондай-ақ сұңғы және пышақ конструкцияларындағы жетілдіру технологиялары кесу енін басқаруға және материалдық тиімділікті оптимизациялауға көмектеседі.
