Analyse des Scherprozesses der Schermaschine

Blech- und Plattenschermaschinen werden in vielen Fertigungs- und Blechbearbeitungsbetrieben eingesetzt. Vor der Auswahl einer Schermaschine müssen mehrere Faktoren bewertet werden, darunter der Scherentyp, die erforderliche Kapazität, Optionen zur Produktivitätssteigerung und Sicherheit.

Der Scherentyp wird von vielen Faktoren bestimmt, einschließlich der Materiallänge, die verarbeitet werden kann, sowie der Dicke und Art des Materials, das geschnitten werden kann.

Schermaschinen lassen sich anhand ihrer Konstruktion und der bei der Konstruktion verwendeten Antriebssysteme in Typen einteilen. Zwei Konstruktionsarten sind bei elektrischen Bekantungsscheren üblich: die Guillotine (auch Schiebeeinheit genannt) und die Schwenkbalkenschere.

Scherendesign

Die Guillotine-Konstruktion (siehe Abbildung 1) verwendet ein Antriebssystem, um die bewegliche Klinge während des gesamten Hubs nach unten und in eine Position nahezu parallel zur festen Klinge zu bringen. Guillotine-Maschinen benötigen ein Keilsystem, um die Messerbalken beim Vorbeifahren in der richtigen Position zu halten.

Bei der Schwenkbalkenkonstruktion (siehe Abbildung 2) wird eines der Antriebssysteme verwendet, um die bewegliche Klinge auf Rollenlagern nach unten zu schwenken. Dadurch sind keine Leisten oder Vorrichtungen mehr erforderlich, um die Klingen beim Vorbeifahren in der richtigen Position zu halten.

Scherenantriebssysteme

Das Antriebssystem treibt die bewegliche Klinge durch das Material, um einen Schnitt auszuführen. Antriebssysteme können in fünf Grundtypen eingeteilt werden: Fuß- oder Handantrieb, Luftantrieb, mechanisch, hydromechanisch und hydraulisch.

Fußschere.

Eine Fußschere wird aktiviert, wenn der Bediener auf eine Trittfläche tritt, um den Messerbalken nach unten zu bewegen und einen Schnitt auszuführen. Fußscheren werden üblicherweise in Blechanwendungen mit einer Kapazität bis etwa 16 Gauge und einer Länge von bis zu 8 Fuß verwendet, obwohl 8-Fuß-Maschinen nicht so häufig anzutreffen sind wie solche mit kürzeren Kapazitäten.

Luftscherung.

Um eine Luftschere zu verwenden, tritt ein Bediener auf ein Pedal, das Luftzylinder aktiviert, um einen Schnitt auszuführen. Zum Antrieb einer Luftschere wird Werkstattluft oder ein freistehender Luftkompressor verwendet.

Luftscheren werden in Werkstätten zum Schneiden von Material mit einer Stärke von bis zu 14 Gauge und einer Länge von bis zu 12 Fuß verwendet. Druckluftscheren verfügen über ein einfaches Antriebsdesign und bieten Überlastschutz. Der Überlastschutz ist für den ordnungsgemäßen Betrieb und im Allgemeinen für senkrecht nach unten gerichtete Lasten ausgelegt. Selbst beim Schneiden einer Materialstärke, die innerhalb der Kapazität der Maschine liegt, kann es beispielsweise zu Schäden an der Ausrüstung kommen, wenn das Material ohne Verwendung eines Niederhalters geschnitten wird oder wenn der Messerspalt nicht richtig eingestellt ist. Dies gilt auch für hydraulische Maschinen.

DDirekt angetriebene mechanische Schere. Diese Schere wird betätigt, wenn der Bediener auf ein Pedal tritt, um den Motor einzuschalten, der den Balken zum Schneiden nach unten bewegt. Am Ende des Zyklus schaltet sich der Motor ab und der Messerbalken kehrt zum oberen Ende des Hubs zurück. Diese Konstruktion eignet sich für Scheren, wenn diese nicht ständig im Einsatz sind, da die Maschine nur dann Strom verbraucht, wenn sie aktiviert ist.

Fußschere. Eine Fußschere wird aktiviert, wenn der Bediener auf eine Trittfläche tritt, um den Messerbalken nach unten zu bewegen und einen Schnitt auszuführen. Fußscheren werden üblicherweise in Blechanwendungen mit einer Kapazität bis etwa 16 Gauge und einer Länge von bis zu 8 Fuß verwendet, obwohl 8-Fuß-Maschinen nicht so häufig anzutreffen sind wie solche mit kürzeren Kapazitäten.

Luftscherung. Um eine Luftschere zu verwenden, tritt ein Bediener auf ein Pedal, das Luftzylinder aktiviert, um einen Schnitt auszuführen. Zum Antrieb einer Luftschere wird Werkstattluft oder ein freistehender Luftkompressor verwendet.

Luftscheren werden in Werkstätten zum Schneiden von Material mit einer Stärke von bis zu 14 Gauge und einer Länge von bis zu 12 Fuß verwendet. Druckluftscheren verfügen über ein einfaches Antriebsdesign und bieten Überlastschutz. Der Überlastschutz ist für den ordnungsgemäßen Betrieb und im Allgemeinen für senkrecht nach unten gerichtete Lasten ausgelegt. Selbst beim Schneiden einer Materialstärke, die innerhalb der Kapazität der Maschine liegt, kann es beispielsweise zu Schäden an der Ausrüstung kommen, wenn das Material ohne Verwendung eines Niederhalters geschnitten wird oder wenn der Messerspalt nicht richtig eingestellt ist. Dies gilt auch für hydraulische Maschinen.

Mechanische Schere mit Direktantrieb.

Diese Schere wird betätigt, wenn der Bediener auf ein Pedal tritt, um den Motor einzuschalten, der den Balken zum Schneiden nach unten bewegt. Am Ende des Zyklus schaltet sich der Motor ab und der Messerbalken kehrt zum oberen Ende des Hubs zurück. Diese Konstruktion eignet sich für Scheren, wenn diese nicht ständig im Einsatz sind, da die Maschine nur dann Strom verbraucht, wenn sie aktiviert ist.

Bewertung von Scheren

Ein Aspekt bei der Bewertung von Scheren ist die Kapazität, die für bestimmte Aufgaben erforderlich ist. In den Maschinenspezifikationen für fast alle Scheren sind Kapazitäten für Weichstahl und Edelstahl aufgeführt. Um die Anforderungen eines Herstellers mit denen der Maschine zu vergleichen, müssen die Materialspezifikationen des Herstellers mit der Kapazität der Maschine verglichen werden.

Einige Scherkräfte sind für Weichstahl ausgelegt, der eine Zugfestigkeit von 60.000 Pfund pro Quadratzoll (PSI) haben kann, während andere für A-36-Stahl oder eine Zugfestigkeit von 80.000 PSI ausgelegt sind. Die Kapazitäten für Edelstahl sind fast immer geringer als die für Weichstahl oder A-36-Stahl. Für einige Metallverarbeiter mag es überraschend sein, dass bestimmte Aluminiumsorten zum Scheren genauso viel Kraft erfordern wie zum Schneiden von Stahl. Wenn Sie Bedenken hinsichtlich der Kapazität haben, wenden Sie sich am besten immer an den Hersteller der Schere.

Der Spanwinkel des Messers (der Winkel des beweglichen Messers beim Passieren des feststehenden Messers) ist wichtig für die Qualität des Schnitts. Generell gilt: Je kleiner der Spanwinkel, desto besser ist die Schnittqualität. Bei kürzeren Teilen (bis zu 4 Zoll lang), die nach dem Schneiden hinter die Schere fallen, treten Probleme mit der Schnittqualität auf, wie z. B. Krümmung, Verdrehung und Wölbung (siehe Abbildung 3). Maschinen mit geringerem Spanwinkel benötigen mehr Leistung als Maschinen mit einem höheren Spanwinkel.

Einige Maschinen vom Typ Guillotine verfügen über einen variablen Spanwinkel, der an die Länge des zu schneidenden Teils angepasst werden kann. Um zu beurteilen, ob dieses Design mit variablem Spanwinkel eine bessere Option für einen Hersteller ist, müssen Art und Dicke des zu schneidenden Materials, die zu schneidende Länge, wie viel davon hinter die Schere fällt und der für die Arbeit verfügbare Spanwinkel berücksichtigt werden bestimmt werden.

Wenn beispielsweise ein fester Spanwinkel einen festen Spanwinkel von 1-1/3 Zoll hat und die Maschine mit einstellbarem Spanwinkel einen Bereich von 1 bis 3 Grad hat, wobei die 3-Grad-Einstellung für die Dicke von 1/4 Zoll verwendet wird, beträgt der feste Spanwinkel führt zu einer besseren Schnittqualität auf einem 3-Zoll-Streifen. Die Maschine mit variabler Spanung hingegen kann bei einem 1/2-Zoll-Streifen aus 24-Gauge-Material eine bessere Schnittqualität liefern.

Im Allgemeinen sollte man keinen guten Schnitt von einem Streifen erwarten, der kleiner als das Achtfache der Materialstärke ist (Beispiel: ein 2-Zoll-Streifen aus 1/4-Zoll-Stahl). Maschinen mit variablem Rechen sind im Allgemeinen in Werkstätten mit größeren Kapazitätsanforderungen zu finden, z. B. 1/2 Zoll und mehr. Bei diesen schwereren Maschinen ermöglicht die Änderung des Spanwinkels bessere Schnitte bei unterschiedlichsten Materialstärken und -arten.