De voorbereiding van lassen is een van de meest arbeidsintensieve stappen in de zware metaalbewerking. Onderdelen worden haaks gesneden en vervolgens naar een slijpmachine, een afschuinmachine of een freesmachine verplaatst, zodat de randen een volledig doordringende las kunnen opnemen. Elke handeling kost extra tijd en verhoogt de kans op fouten. Laserafschuinen elimineert deze stap in het snijproces zelf, waardoor fabrikanten van constructiestaal, drukvaten en zware machines deze techniek steeds vaker toepassen.
Afschuiningstypen: V, Y, X en K
De vier meest voorkomende afschuiningsvormen zijn genoemd naar het profiel dat ze aan de rand achterlaten. De juiste vorm hangt af van de plaatdikte, of de verbinding vanaf één of beide zijden kan worden gelast en wat de lasprocedure vereist.
| Afschuiningstype | Geometrie | Typisch gebruik | Laszijde | maat |
|---|---|---|---|---|
| V (of A) | Eén schuine snede door de volledige dikte; A is dezelfde snede vanaf de onderkant. | Dunne tot middelzware plaat, vanaf één zijde gelast. | Een kant | Schuine hoek, gecontroleerd met een gradenboog. |
| Y | Schuine snede met een rechte verticale rand (wortelvlak) aan de onderkant. | Volledig doorgelaste lassen waarbij de wortel ondersteuning nodig heeft | Een kant | Land h8 en afschuinhoek |
| X | 2 schuine sneden, boven en onder, die elkaar in het midden ontmoeten | Dikkere plaat, aan beide zijden gelast om vervorming en vulmiddel te verminderen. | Beide kanten | Boven- en onderhoeken en hun snijpunt |
| K | Boven- en onderschuine randen met een verticale strook ertussen. | Zware plaat die aan beide zijden gelast moet worden met een gedefinieerde laswortel. | Beide kanten | Beide hoeken plus de hoogte van het land. |
Enkele praktische regels helpen bij de keuze:
⦿ Enkelzijdige V- en Y-schuine frezen zijn geschikt voor verbindingen die slechts vanaf één kant bereikbaar zijn, of voor dunnere platen waarbij één schaafbeweging volstaat om de groef te vullen.
⦿ Dubbelzijdige X- en K-afschuiningen gebruiken minder vulmetaal bij dikke platen en compenseren vervorming, omdat de warmte van beide kanten wordt aangevoerd.
⦿ Een vlak, zoals bij Y- en K-schuiningen, biedt de wortelpassing iets om tegenaan te versmelten en vermindert doorbranden.
⦿ De afschuinhoeken voor de lasvoorbereiding liggen doorgaans tussen de 20 en 45 graden, waarbij 30 tot 37.5 graden een veelgebruikte keuze is.
De geometrie van de groeven voor codewerk wordt bepaald door de lasprocedurespecificatie, niet door de snijmachine. Programmeer de afschuiningen altijd volgens de procedure waarvoor uw lassers gekwalificeerd zijn en controleer of de toepasselijke code vereist dat thermisch gesneden oppervlakken vóór het lassen worden gereinigd.
Hoe 3D Schuine koppen werken
Een standaard laserkop snijdt recht naar beneden. Een afschuinkop voegt 2 roterende assen toe die de spuitmond kantelen en roteren, zodat de laserstraal onder een hoek het materiaal kan binnendringen terwijl de machine de contouren van het werkstuk volgt. Gecombineerd met de gebruikelijke X-, Y- en Z-beweging, geeft dat 5 bewegingsassen, vandaar dat deze systemen vaak worden omschreven als 3D of 5-assig lasersnijden met afschuining.
De besturingssoftware coördineert alle 5 assen, zodat de nozzle de juiste hoek en afstand behoudt in bochten en rondingen. Goede systemen kalibreren ook automatisch het gereedschapscentrum, omdat een kleine fout in de geometrie van de kop zich vertaalt in een zichtbare fout in de afschuinhoek en de snijvlakrichting. Afschuinkoppen op moderne machines hebben doorgaans een bereik van ±45 graden, en sommige gaan iets verder.
Waarom de diktelimieten lager zijn bij afschuinen
Een schuine snede snijdt door meer metaal dan een rechte snede. De effectieve snijlengte is gelijk aan de plaatdikte gedeeld door de cosinus van de afschuinhoek.
⦿ Bij een hoek van 30 graden snijdt de lichtstraal door ongeveer 1.15 keer de plaatdikte.
⦿ Bij een hoek van 45 graden snijdt het door ongeveer 1.41 keer de plaatdikte, dus een plaat van 20 mm gedraagt zich als een plaat van ongeveer 28 mm.
Daarom geeft een gepubliceerde afschuinkop een directe afschuining aan tot ongeveer 35 tot 40 mm, afhankelijk van de hoek, maar slechts ongeveer 28 mm voor een volledige afschuining van 45 graden. Een hoger laservermogen verlegt deze grenzen, en werkplaatsen die regelmatig dikke platen afschuinen, kiezen doorgaans voor een hogere laser. zware fiberlasersnijmachines met een frame dat stijf genoeg is om de afschuiningsnauwkeurigheid over grote platen te behouden.
Programmeren en nesten van afgeschuinde onderdelen
Onderdelen met een afschuining vereisen iets meer planning dan onderdelen met een rechte snede. Omdat de balk het bovenvlak onder een hoek verlaat, ligt de snede aan de onderkant iets verschoven ten opzichte van de bovencontour. Hierdoor is er meer ruimte nodig tussen de onderdelen in de nest en is snijden langs een gemeenschappelijke lijn meestal niet mogelijk. Ook de aanloop en de hoekafhandeling veranderen, omdat de kop zich bij scherpe hoeken opnieuw moet positioneren zonder de afschuining te beschadigen.
De meeste besturingseenheden die afschuiningen kunnen toepassen, stellen de programmeur in staat om aan elke rand van een onderdeel een afschuiningstype, -hoek en -vlak toe te wijzen, terwijl rechte randen op hetzelfde onderdeel verticaal blijven. Deze gecombineerde aanpak maakt het mogelijk om in één programma een basisplaat te produceren met rechte zijden, afgeschuinde lasranden en boutgaten.
Laser, plasma en frezen voor afschuiningen
Laser is niet de enige manier om af te schuinen. Plasma-afschuinkoppen worden al jaren gebruikt voor dikke platen, en frezen of speciale afschuinmachines blijven de standaard voor precisie. Elke methode heeft zijn eigen toepassingsgebied:
| Factor | Laser afschuining | Plasma afschuining | Frezen | maat |
|---|---|---|---|---|
| Nauwkeurigheid van de afschuining | Hoog; kleine zaagsnede en nauwkeurige hoekregeling | Goed, met een bredere zaagsnede en meer hoekvariatie. | Hoogste, machinaal bewerkte oppervlak | Hoek- en landafwijking over een batch |
| Hittebeïnvloede zone | Klein | Grotere | Geen | Breedte van de warmtebeïnvloede zone (HAZ) op een doorsneden monster |
| Dikte bereik | Het beste resultaat wordt behaald bij een hoek van ongeveer 25 tot 40 mm, minder bij een hoek van 45 graden. | Strekt zich uit tot in de zwaardere plaat | Elke dikte, langzaam | Maximale dikte bij uw afschuinhoek |
| Processtappen | Zagen en afschuinen in één bewerking | Zagen en afschuinen in één bewerking | Aparte bewerking na het snijden | Verwerkingsstappen per onderdeel |
| Kapitaalkosten | Hoogst | Lagere | Matig per machine | Installatiekosten versus bespaarde arbeidskosten |
Fabrikanten leggen de afweging vaak eenvoudig uit: als elke afschuining nog steeds geslepen moet worden voordat de lasser deze accepteert, heeft de afschuiningskop zichzelf niet terugverdiend. Lasergesneden afschuiningen zijn vaak de beste keuze wanneer hoek- en lasnaadconsistentie belangrijk zijn, omdat een nauwe passing het gebruik van vulmetaal en reparatielassen vermindert. Tests op 12 mm constructiestaal hebben aangetoond dat lasergesneden afschuiningen een kleinere warmtebeïnvloede zone produceren dan andere thermische processen, wat de uiteindelijke las ten goede komt.
Plasma blijft de praktische optie voor zeer dikke platen en ruwer constructiewerk, zoals beschreven in het overzicht. Lasersnijmachines versus plasmasnijmachinesFrezen blijft zinvol voor de strakste toleranties of voor onderdelen die sowieso bewerkt moeten worden. Voor de meeste lasvoorbereidingen van middelgrote platen volstaat een laserfreesmachine nu om de klus in één keer te klaren.
De snijkwaliteit bij schuine sneden vereist een iets andere blik dan bij rechte sneden. Slak hoopt zich vaak op aan de onderste, scherpe kant van een schuine snede, en het snijvlak bij Y- en K-schuine sneden moet haaks en op maat blijven om de grondlaag goed te laten werken. De keuze van het mondstuk, de gasdruk en de snijsnelheid worden per hoek afgestemd, en goede machines slaan deze instellingen op in een bibliotheek voor afschuiningsbewerkingen, zodat operators niet bij elke klus helemaal opnieuw hoeven te beginnen.
Plaat- en profielafschuining versus buisafschuining
Plaatafschuining
Bij het afschuinen van vlakke platen volgt de afschuinkop de contouren van het werkstuk over de gehele werkbank. De gebruikelijke werkbereiken voor het afschuinen van platen variëren van ongeveer 8 tot 40 mm bij zacht staal, 6 tot 25 mm bij roestvrij staal en 6 tot 20 mm bij aluminium, afhankelijk van het laservermogen en de afschuinhoek. Onderdelen zoals flenzen, verstevigingsplaten, grondplaten en delen van drukvatwanden komen van de tafel met reeds gevormde lasranden. Werkplaatsen die dit soort onderdelen snijden... constructie- en plaatstaal Zie de duidelijkste besparingen op arbeidskosten.
Afschuining van buizen en pijpen
Bij het afschuinen van buizen komt rotatie in het proces. De buis draait in spankoppen terwijl de kop kantelt, waardoor de machine afschuiningen aan de uiteinden, zadelverbindingen en visbekprofielen kan frezen waar twee buizen elkaar raken. Typische buisafschuiningen zijn mogelijk voor diameters van ongeveer 20 tot 220 mm met een wanddikte tot circa 8 mm, en nog groter bij grotere machines. 3D buislaser schuine snijmachine Het apparaat verwerkt deze verbindingen in één bewerking, waardoor het handmatig markeren, zagen en slijpen dat normaal gesproken nodig is voor het monteren van buizen en frames, overbodig wordt.
Ook bij het bewerken van buizen is goede ondersteuning essentieel. Ontwerpen met meerdere spankoppen en volgsteunen voorkomen dat lange buizen doorbuigen of zwiepen tijdens het draaien, wat vooral belangrijk is wanneer de kop gekanteld is. Werkplaatsen die tegenwoordig buizen zonder afschuining zagen, beginnen vaak met een fiber laser buis snijmachine en overschakelen naar een afschuiningsmodel zodra de lasvoorbereiding een knelpunt wordt. Gevormde of driedimensionale onderdelen die zowel getrimd als afgeschuind moeten worden, zijn een klus voor 3D robotgestuurde fiberlasersnijmachines.
Waar schuin zagen loont
⦿ Constructiestaal: grondplaten, verstevigingsplaten en verbindingsplaten met lasvoorbereidingen die in één doorgang zijn aangebracht.
⦿ Drukvaten en tanks: voorbereidingen voor de romp en de aansluitingen, waarbij een consistente groefgeometrie gekwalificeerde procedures ondersteunt.
⦿ Zwaar materieel: frames en gieken met veel lasnaden van dik plaatstaal en herhalende onderdeelnummers.
⦿ Fabricage van buizen en frames: afschuiningen van buiseinden en zadelverbindingen die anders handmatig moeten worden afgetekend en geslepen.
De rode draad is het volume aan lasverbindingen. Hoe meer afschuiningen een werkplaats wekelijks met de hand slijpt, hoe sneller een afschuiningskop zichzelf terugverdient. Consistente afschuiningen maken de volgende stap ook gemakkelijker, of de onderdelen nu naar handmatige lasmachines, robots of andere machines gaan. laserlasmachines die afhankelijk zijn van een nauwe passing.
Een eenvoudige arbeidsinschatting
Neem bijvoorbeeld een werkplaats die wekelijks 200 onderdelen voorbereidt op lasnaden, met een slijptijd van ongeveer tien minuten per onderdeel. Dat is meer dan 30 uur slijpen per week, nog voordat er nabewerking nodig is voor ongelijkmatige afschuiningen. Als een afschuinkop de meeste van die onderdelen naar de snijtafel verplaatst, levert dat bijna evenveel uren op als een voltijdbaan, en de resterende afschuiningen worden bovendien consistenter voor de lassers. Vervang het aantal onderdelen en de tijdsbesteding door uw eigen cijfers om te zien wat de terugverdientijd is.
Checklist voor het afschuinen van messen
✔ Geef een lijst van de afschuiningstypen, hoeken en hoogtes van de lasnaden die in uw lasprocedures worden gespecificeerd.
✔ Controleer of de dikste afgeschuinde onderdelen overeenkomen met de maximale dikte die de machine kan verwerken bij de steilste hoek.
✔ Meet hoeveel uur per week je tegenwoordig besteedt aan het slijpen of frezen van lasvoorbereidingen.
✔ Bevestig de automatische kopkalibratie en afschuiningprogrammering in de besturingssoftware.
✔ Maak testcoupons en laat ze controleren aan de hand van uw procedure voordat u met de productie begint.
Lasklare afschuiningen in één keer frezen
Bekijk de specificaties, het afschuiningsbereik en de buiscapaciteit van de 3D buislaser schuine snijmachineEn ontvang een gratis offerte op basis van uw buisdiameters, plaatdiktes en lasvoorbereidingseisen.
