همه چیز درباره برش تیرآهن

برش تیرآهن به چه صورت انجام می شود؟ تیرآهن ها در شاخه هایی به طول 12 متر تولید می شوند. معمولا همه انواع تیرآهن ها پس از تولید و زمان استفاده در ساختمان سازی، به عملیات برشکاری و کاهش طول نیاز دارند.

برشکاری تیرآهن با دستگاه های مختلفی صورت می گیرد؛ مثل دستگاه هوابرش، واترجت، دستگاه لیز، دستگاه پلاسما، گیوتین و …. با وجود تنوع دستگاه های برش، اما همه دستگاه ها به دو روش گرم یا بارنول و روش سرد یا کوپال عملیات برشکاری را انجام می دهند. در این مقاله از آیرونید ابتدا دلایل نیاز به برش تیرآهن را بیان می کنیم و بعد دو روش گرم و سرد برشکاری و انواع دستگاه های برش را معرفی می کنیم. با آیرونید همراه باشید.

دلیل برش تیرآهن چیست؟

تیرآهن ها در شاخه های 12 متری تولید می شوند، ولی در زمان ساخت و ساز با توجه به کاربرد در سازه، باید این پروفیل را در سایزهای مشخص برش داد. به شکل مثال، برای ستون گذاری در ساختمان، با کمک برش تیرآهن به روش های مختلف، از طول تیرآهن کاسته می شود.

همینطور برای قرارگیری تیرآهن در قسمت مورد نظر در سازه، باید قسمت های اتصال را برش داده تا در محل مورد نظر به خوبی جای گیرد و یا برای موارد خاصی نیاز به سوراخ کردن تیرآهن در اندازه مشخصی خواهد بود. در همه این موارد، به برش تیرآهن نیاز خواهد بود. همینطور در تولید تیرآهن لانه زنبوری، یکی از مهم ترین فرآیندها برش تیرآهن و بعد ساخت این نوع تیرآهن است.

انواع تیرآهن از جنبه های گوناگون قابل بررسی می باشد. مهم ترین دسته بندی تیرآهن بر اساس شکل ظاهر و استاندارد تولید آن هاست که به طور زیر است: تیرآهن IPE، تیرآهن INP، تیرآهن IPB یا هاش و تیرآهن لانه زنبوری. علاوه بر موارد فوق، گاهی از برش تیرآهن برای تبدیل آن به سپری مورد استفاده قرار می گیرد. این کار با برش طول جان در تیرآهن انجام می شود.

به شکل مثال، با برش طول جان تیرآهن 16، سپری 8 ایجاد می شود. در همه مواردی که بیان کردیم برش تیرآهن باید از روش های استاندارد و اصولی با کمترین میزان خطا و پرتی صورت گیرد.

نکته: تیرآهن، امکان دارد با متراژهای متفاوت و کمتر از 12 تولید شود که به آن ها تیرآهن نرمال می گویند. بعضی از مشتریان، به تیرآهن در سایزهای مشخصی نیاز دارند که برای این کار باید طول پروفیل کوتاه شود. برای این منظور می توان از تیرآهن نرمال هم استفاده کرد.

قیمت روز تیر آهن را از اینجا ببینید

روش های برش تیرآهن

و اما روش های برش تیرآهن چیست؟

برش تیرآهن به روش سرد (کوپال)

برش سرد، روشی برای برش مواد بدون استفاده از حرارت می باشد. استفاده از این روش به خاطر عدم تولید جرقه، امن ترین روش برای برش مقاطع فولادی در محیط های خطرناک مثل صنعت نفت، گاز و پتروشیمی می باشد. در ساختمان سازی و برای برش مقاطعی مثل تیرآهن هم از این روش مورد استفاده قرار می گیرد. از معمول ترین دستگاه های برش سرد می توان به اره های برش سرد و دستگاه های واترجت اشاره کرد.

مزایا و معایب برشکاری سرد

برشکاری سرد، خصوصیات و مزایای خاصی به همراه دارد که شامل موارد زیر است:

• انعطاف برشکاری: برشکاری به روش سرد با ابزارهایی مثل اره، گیوتین و قیچی از جمله روش های منعطف می باشند که با کمک آن ها می توان تیرآهن را به روش های مختلف و از اشکال هندسی ساده تا پیچیده، برش داد.
• سرعت بالا: از مزایای برشکاری به روش سرد، سرعت اجرای آن است؛ به گونه ای که می توان به طور انبوه، اشکال هم اندازه تولید کرد.
• حفظ خواص فلز: دمای فلز، زمان برش سرد افزایش زیادی ندارد. به همین برای در این روش، هیچ تغییری در خواص مکانیکی یا شیمیایی آن رخ نداده و همگی حفظ می شود.

همینطور، معایب برشکاری به روش سرد را می توان به طور زیر بیان کرد:

• نیاز به فضای مناسب: در این روش برشکاری به فضای کافی و مناسب برای جایگیری دستگاه ها و همینطور انجام عملیات برشکاری نیاز می باشد.
• هزینه مواد مصرفی: یکی از مهم ترین معایب برشکاری به روش سرد، هزینه متریال مصرفی در دستگاه است. به عنوان مثال، زمان استفاده از دستگاه، بعد از مدتی متریال های مصرفی از جمله گیوتین، قیچی و تیغه برش فولاد فرسوده می شوند و دیگر قابل استفاده نخواهند بود. به همین برای، استفاده از این روش، به عنوان یک روش پرهزینه شناخته می شود.

برش تیرآهن به روش گرم (بارنول)

برش به روش گرم یا برش حرارتی، یکی از مهم ترین فرآیندهای برشکاری در صنایع است (مانند مهندسی سازه، ساخت ماشین آلات، ساخت تجهیزات کشتی سازی، تولید فلزات و …). برش حرارتی به معنای استفاده از انرژی در اشکال مختلف برای بریدن هر شکلی از آهن و حتی مواد غیرآهنی می باشد. در برش تیرآهن هم از انواع دستگاه های برش حرارتی استفاد می شود؛ از جمله دستگاه برش پلاسما و دستگاه برش لیزری.

مزایا و معایب برشکاری گرم

اگرچه مزایای برشکاری به روش گرم بیشتر است، اما با این حال، آشنایی با مزایا و معایب آن به انتخاب روش درست برش تیرآهن، کمک به سزایی خواهد کرد.

مزایا: مهم ترین مزایای برشکاری به روش گرم شامل موارد زیر می شود:

• مکانیزه کردن عملیات برش: استفاده از دستگاه های اتوماتیک و پیشرفته موجب شده است این روش، بیشتر به منظور برش های دقیق آزمایشگاهی و صنعتی استفاده گردد.
• سرعت بالا: برشکاری به روش گرم سریع تر از روش های برشکاری سرد می باشد.
• تولید ضایعات کم: انواع روش های برشکاری گرم، در زمان استفاده، ضایعات کمی تولید می کنند.
• کاهش میزان ضایعات: روش گرم نسب به روش سرد ضایعات کمتری تولید می کند.
• سرعت بالای برشکاری با حجم زیاد: مکانیزه بودن این روش، موجب افزایش سرعت آن می شود.

معایب: روش گرم، دارای معایبی هم هست که در ادامه بیان می کنیم:

• تغییر ساختار در محل برش: با افزایش دمای فلز، در خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی محل برش تغییراتی ایجاد شده که امکان دارد استحکام و مقاومت محصول را کاهش دهد.
• ایمنی کم: امکان دارد کارگر به دلیل جراحات ناشی از برخورد با جسم گرم یا از سوختگی صدمه ببیند؛ بنابر این می توان گفت که روش گرم، ایمنی پایینی دارد. این مشکل، حتی با کمک دستگاه های مکانیزه برطرف نخواهد شد.
• تولید گاز و مواد سمی: بعضی روش های برشکاری گرم، حین اجرا گازهای سمی تولید می کنند.

انواع دستگاه برش تیرآهن

حال که با دو روش گرم و سرد در برش تیرآهن آشنا شدیم، به معرفی دستگاه های مختلف برش این مقطع فولادی می پردازیم. برش تیرآهن با کمک دستگاه های پیشرفته و مدرن با ایمنی بالا، دقت و سرعت انجام می شود. البته این نکته را در نظر داشته باشید برای برش تیرآهن، باید متناسب با حجم تیرآهن، دستگاه مورد نظر را انتخاب کرد.

برش تیرآهن با دستگاه پانچ و برش هیدرولیکی

دستگاه پانچ و برش هیدرولیکی هم یکی دیگر از دستگاه های برش تیرآهن بوده و با کمک آن، برش تیرآهن بدون تولید براده انجام می شود؛ اما معمولاً موجب دفورماسیون تیرآهن می شود. بنابر این از دستگاه هیدرولیکی، بیشتر برای عملیات جوشکاری استفاده می کنند.

برش تیرآهن با دستگاه قیچی گیوتین

دستگاه گیوتین، یکی از ابزارهای برش تیرآهن به روش سرد می باشد. این قیچی ها در دو نوع دستی یا ماشینی ساخته می شوند. گاهی در ساختار قیچی های گیوتین، امکان دارد از مکانیزم لنگ یا هیدرولیک برای راحتی در حرکت استفاده شود؛ اما در کل، اجزای مهم قیچی های گیوتین مکانیکی و هیدرولیکی مشترک و یکسان می باشد. در برش با کمک گیوتین، قسمتی که قرار است برش بخورد وارد دستگاه شده و بعد از عبور از تیغه های غلتکی برش می خورد و از سمت دیگر دستگاه خارج می گردد.

برش تیرآهن با اره آتشی

نام های دیگر اره آتشی، اره دیسکی آتشی یا اره پروفیل بر می باشد. استفاده از اره آتشی به عنوان دستگاه برش آهن به خاطر راحتی کار و همینطور افزایش سرعت و کاهش اتلاف وقت، یکی از متداول ترین روش های برش تیرآهن است.

معمولاً از این دستگاه برای برشکاری در کارگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر سرعت کار، این دستگاه به خاطر داشتن کلید ایمنی خودکار، امنیت بالایی دارد؛ به طوری که در صورتی که تیغه در زمان کار شکسته شود، دستگاه به طور اتوماتیک متوقف می شود. از دیگر مزایای این دستگاه، امکان قطع در زاویه دلخواه به کمک میزکار است.

در این روش، میزان نیروی برشی که به قطعه وارد می شود، در دست اپراتور است؛ برای همین، اپراتور باید تجربه کافی داشته باشد تا با اعمال نیروی بیش از حد، موجب شکستن تیغه نشود. بیشترین کاربرد اره آتشی برای برش تیرآهن، نبشی و ناودانی می باشد.

برش تیرآهن با دستگاه هوا برش

یکی از دستگاه های برش گرم تیرآهن، استفاده از دستگاه هوا برش است. در این دستگاه، حرارت ایجاد شده از احتراق گاز استیلن و اکسیژن از نوک مشعل بیرون آمده و موجب ذوب محل برش می شود. استفاده از این روش در مقایسه با روش های سرد، هزینه کمتری در پی دارد؛ اما زمان استفاده از روش هوا برش، به افراد متخصص و مهارت بالا نیاز داریم. از مهم ترین مزایای این روش هم می توان به کاهش ضایعات، مکانیزه کردن عملیات برشکاری و سرعت بالای برشکاری با حجم زیاد، اشاره کرد.

برش تیرآهن با دستگاه لیزر

استفاده از اشعه لیزر برای کارهایی که نیاز به دقت و ظرافت بالایی دارد، مثل عملیات سوراخکاری و نقش و نگار روی فلزات مناسب می باشد. برای همین از برش لیزری در کارگاه ها استفاده نمی شود و بیشتر به منظور برش های دقیق آزمایشگاهی و صنعتی استفاده می گردد. برش تیرآهن با دستگاه لیزر با استفاده از تحریک مواد مولد لیزر توسط تخلیه الکتریکی یا تابش یک لامپ در محفظه بسته، انجام می شود.

از مزایای برش تیرآهن با لیزر می توان به عدم تغییر شکل، دقت بالا، سهولت اجرا، کیفیت بالای سطوح، عدم تمرکز تنش، سرعت زیاد و نداشتن محدودیت در شکل برش اشاره کرد. همینطور در صنایع مختلفی از جمله صنایع هوافضا، پزشکی، ساختمان سازی، مکانیک، دریایی و… کاربرد وسیع دارد.

برش تیرآهن با اره نواری

اره نواری، دارای اره های دوّاری است که برش باریک تری نسبت به دیگر اره ها ایجاد می کند و باعث پرتی کمتری در کار می شود. برای برش فولاد با کمک این دستگاه باید از تیغه با جنس فولاد کربن استفاده شود و زمان عملیات برش، تیرآهن با پاشش آب و صابون خنک می گردد. اره نواری، مناسب ترین روش برشکاری برای تیرهای هاش سنگین و بزرگ می باشد. همینطور برای برش چوب های ظریف و ضخیم هم مورد استفاده قرار می گیرد.

برش تیرآهن با دستگاه سنگ فرز

سنگ فرز که حتما با نام آن آشنا هستید، یکی از قدیمی ترین دستگاه های برش مقاطع است. به شکل کل، فرز، ابزاری چندکاره است که برای برش، شکل دهی و سنباده زنی استفاده می گردد.

فرز، انواع مختلفی دارد که هرکدام برای مصارف خاصی کاربرد دارند. با نصب ملحقات مختلف به این دستگاه به راحتی می توان انواع فلزات، سنگ، کاشی، بتن و حتی مواد نرم تر، مثل پلاستیک، چوب و PVC را برید. همینطور فرز آهن بری را برحسب اسب بخار می سنجند. برای مثال، مینی فرز 1000 وات یا یک کیلو وات.

در زمان استفاده از این دستگاه، باید همیشه تیغه را در زاویه 90 درجه روی قطعه قرار داد و مراقب بود که محافظی بین کارگر و قطعه قرار گیرد. همینطور، در برش تیرآهن با فرز باید از بخش های گوشه ای شروع کرد و فشار زیادی به دستگاه وارد نکرد و فقط اجازه دهید دیسک، کار خود را انجام دهد.

برش تیرآهن با دستگاه واترجت (برش فولاد با آب)

دستگاه برش واترجت یکی از جدیدترین دستگاه های برش تیرآهن است. این دستگاه با الهام از برش لیزری و با ترکیب دو تکنولوژی CNC و برش آب ساخته شده. دستگاه واترجت، قادر است با سرعتی بالا و دقت بسیار به برشکاری مواد مختلف از جمله سنگ، آهن، استیل، آلومینیوم، شیشه، سرامیک و … بپردازد.

در این روش، انرژی مورد نیاز در برش تیرآهن از راه فشار آب خروجی از نازل های این دستگاه تامین می شود. آب خروجی می تواند خالص یا به همراه مواد ساینده باشد. برش با آب خالص برای موادی مثل کاغذ، شیشه، فایبرگلاس و مقوا کاربرد دارد؛ اما برای برش تیرآهن از مواد ساینده مورد استفاده قرار می گیرد. این مواد ساینده، معمولا سیلیکون کارباید، سیلیس یا لعل است.

در برش تیرآهن با کمک واترجت، آب با مخلوطی از مواد ساینده با فشار حدود 4000 بار از یک سوراخ باریک به بیرون رانده شده که باعث برش قطعه می گردد. از این روش به خاطر سرعت و دقت بالایی که دارد در صنعت و محیط های کارخانه ای به وفور مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از این دستگاه در صنعت ساخت و ساز، آهن آلات، قطعه سازی، نظامی، صنایع هوایی و ماشین سازی هم کاربرد بسیاری دارد.

برش تیرآهن با دستگاه پلاسما

روش کار دستگاه برش پلاسما، پیچیده و یکی از مدرن ترین دستگاه های برش تیرآهن است. علاوه بر برش تیرآهن از دستگاه پلاسما می توان برای برش روی هر نوع فلز رسانا، فولاد نرم، آلومینیوم، فولاد ضدزنگ (استنلس استیل) و … هم استفاده کرد.

از مزایای این روش، عدم نیاز به مهارت اپراتور است. به طوری که در هوا برش در صورتی که پیشروی توسط اپراتور مناسب انتخاب نشود، امکان دارد موجب اکسید شدن قطعه شود؛ اما در برش پلاسما انتخاب پیشروی نامناسب، تاثیر کمتری روی قطعه دارد. از معایب این روش هم می توان به امکان برق گرفتی، اشتعال با استفاده از جرقه ها و آسیب چشم ها در اثر شعله قوس پلاسما اشاره کرد. برای همین، زمان کار با دستگاه، باید حتما از پوشش محافظ استفاده شود.

اینجا به روش های برش تیرآهن اشاره کردیم و از این که تا اینجا ما را همراهی کردید ممنونیم. حالا نوبت شماست که در بخش نظرات تجربیات خود را در این باره با ما و دیگر خوانندگان سایت آیرونید درمیان بگذارید!