不锈钢板剪切(切割)主要有以下几种方法: 纵剪切机组、横剪切机组、铡刀式剪切机(铡刀式剪床)、 气体切割(气割)、激光切割和其他切割。
1. 纵剪切机组
近年来,不锈钢板生产厂家多数是把不锈钢板以卷材形式出厂销售。一次加工,是钢卷剪切中心按用户要求,将钢卷开卷并剪切成用户要求的宽度的条材。完成这种剪切的设备称为纵剪切机组(slitter line)。它是一种按条材所需要的宽度调整圆盘剪刀,将宽幅钢卷开卷的钢板,同时剪切成数条带钢,然后将带钢卷曲成卷的设备。这种装置在剪切时,因为刀刃的交错,所切成的带钢的边缘部分的断面形状有的上下错偏,应在操作时多加注意。纵剪切机组的工作理如图6-1所示。
2. 横剪切机组
将钢卷开卷剪成单张钢板的设备,称为横剪切机组。其操作是按指定的宽度用剪边机剪去多余的边缘,再用矫平机和旋转刃式剪切机按指定长度连续地进行切断。矫平机分厚板和薄板两段设置,夹送辊之间设有张力装置。定尺的不锈钢钢板成品,就是经过这种横剪切机组完成后销售。横剪切机组的工作原理如图6-2所示。
3. 铡刀式剪切机(铡刀式剪床)
对长度和宽度均属特殊尺寸的不锈钢钢板,可以在铡刀式剪切机上进行单张剪切。这种剪切机的可能剪切长度,依钢卷供应的品种、剪切专业厂所能剪切的品种及其持有的设备而异:厚中板产品从其最大5m到最小1m.可以剪切钢板厚度与成品宽度有关,剪切的最大厚度以20mm左右为宜。针对薄板产品,一般的是2m、1.524m、1.2192m、1m的设备。剪切机(剪床)的技术规格,分为厚板剪切机和薄板剪切机。
4. 气体切割(气割)
对不能使用剪切机(剪床)剪切的较厚的板材,一般要使用气体切割。普通钢使用乙炔等气体很容易切割,但因为不锈钢含有铬的成分,当使用气体切割时,由于产生铬氧化物而抑制了熔解,使得切割不可能实现。为此,当切割不锈钢时需借助于加入的铁粉提高其燃烧温度才能实现,这就是所谓的铁粉气体切割方式。当然,此法的切割精度不佳:当为厚中板时,JIS标准规定,以成品尺寸+5mm(以上)到+α mm (α: 根据板厚、板宽而变化),为后续机械加工的切割公差。
在气体切割中,切割精度较高的是等离子气体切割。其切割厚度,受等离子发生器能力的限制。近年来,有的厂家持有能够切割100mm左右厚度的等离子气体切割设备。进行等离子切割时,在切割断面上存在着问题。为抑制熔渣的附着,采用在切割工作台中充满水的所谓水-等离子切割。不锈钢生产厂家或中厚板剪切专业厂家大都持有这种设备。图6-3所示,就是水-等离子切割设备正在切割的场面。
备注:1. 切断裂纹当对马氏体系列或铁素体系列不锈钢的厚板材进行切断时,在其剪切断面上发生的裂纹(脆性破裂)。
2. 气体切割裂纹-使用等离子切割马氏体系列的高硬度不锈钢材料时,含有氩(Ar)、氢(H)的切断气体中的氢(H)所导致发生的裂纹。
5. 激光切割和其他切割
由于激光切割设备价格高而且所切割的板材厚度受到限制,难以普及。可是近几年来,随着设备价格相对降低核切割能力亦有改进,因此安设这种设备的厂家正在增多。其最重要的特点是切割精度高。因为是高能量切割,由于没有切割断面的偏斜和残留熔渣等问题,所以切割断面可直接当成成品使用。
但是,使用激光切割不锈钢时,因为在切割的断面上发生氧化(产生氧化皮),所以在切割断面上会发生锈蚀。为此,当切割后直接使用时,应使用氮气或氩气进行封闭保护,避免其氧化,从而得到干净而完整的切割断面就可以直接使用。还有在激光切割机上安装数控(NC)装置,对相同形状的零件可以数个同时进行“排版套裁”加工切割,材料利用率得到提高。激光切割机是一种很优秀的切割设备。
锯切或高压水(水刀)等切割方法,作为批量生产不适宜,但因其切割断面不受热影响而被用于单件小批零件切割和科研中所用的试验片的切割。