تیغ‌ اره آب صابونی وکاربرد آنها در صنعت  (Cold Saw Blades)   

تیغ اره دیسکی آب صابونی، که با نام اره های سرد بر نیز شناخته می شوند، از فولاد تندبر (HSS) ساخته شده و برای برش دقیق و کم حرارت انواع فلزات با استفاده از روانکار آب صابون طراحی شده اند. استفاده از آب صابون موجب خنک کاری، روانسازی و افزایش عمر تیغه می شود. این تیغه ها برای برش مقاطع توپر و توخالی از جمله فولادهای آلیاژی، فلزات رنگین مانند آلومینیوم، مس و برنج ایده آل هستند.

جنس تیغه (HSS):   

 جنس فلز پایه معمولا  در دو نوع  گرید  DMCO5 ( فولاد تندبر+HSS %5 مولیبیدن ) برای برش فولادهای معمولی و گرید DMEO5 (فولاد تندبر+HSS %5 کبالت) برای برش فولادهای سخت تولید می شود.  

به این تیغه ها پوشش هایی نیز اضافه می شود که باعث افزایش سختی سطحی و کاهش اصطکاک و افزایش عمر تیغه می گردد.  هر پوشش کاربرد و مزایای عملکردی خود را دارد که انتخاب آن به جنس مواد تحت برش و شرایط کار بستگی دارد.

برای مثال تیغ اره دیسکی آب صابونی  HSS DMCO5 با پوشش تیتانیم با بهره‌گیری از فولاد تندبر (High-Speed Steel) و پوشش مقاوم تیتانیوم (Titanium Coating)، جهت  برش سریع، دقیق و کم‌حرارت انواع فلزات نرم تا متوسط با استفاده از پاشش آب صابون مداوم طراحی شده است.  این ترکیب، عمر تیغ را افزایش داده و اصطکاک و جرقه را به حداقل می‌رساند.

پوشش های استفاده شده در ساخت تیغ اره آب صابونی و کاربرد آنها در جدول زیر آمده است:

پوشش‌های تیغ اره آب صابونی

نام پوشش	رنگ	مزایا و کاربردهای کلیدی
تیتانیوم نیترید (TiN)	طلایی	• افزایش عمر تیغه و کاهش اصطکاک • مناسب برای فولادهای نرم و آلیاژی
تیتانیوم کربن نیترید (TiCN)	بنفش-خاکستری	• سخت‌تر و مقاوم‌تر از TiN • ایده‌آل برای فولادهای سخت و استنلس استیل
تیتانیوم آلومینیوم نیترید (TiAlN)	بنفش-سیاه	• مقاومت حرارتی بسیار بالا • برای فولادهای سخت‌کاری شده و آلیاژهای دیرگداز
کروم نیترید (CrN)	نقره‌ای-خاکستری	• مقاومت عالی در برابر خوردگی و چسبندگی • بهترین گزینه برای فلزات غیرآهنی مانند مس و آلومینیوم
بخاردهی (VAPO)	سیاه	• افزایش چقرمگی و مقاومت به ضربه • مناسب برای برش‌های عمومی و تولید انبوه

تیغ‌های آب صابونی به‌دلیل مکانیزم برش سرد با روان‌کاری مداوم، در صنایعی که حفظ یکپارچگی فلز، دقت ابعادی و ایمنی اولویت دارد، جایگزین برش‌های خشک یا آتشی می‌شوند.

طراحی و شکل دندانه

تیغ  اره آتشی و آب صابونی از سیستم طبقه‌بندی دندانه‌های رایج در چوب‌بری FTG)، ATB، High ATB، ATB-R، (TCG تبعیت نمی‌کنند و اشکال دندانه‌ها، کاربردها و استانداردهای متفاوتی دارند. در ادامه به تفکیک بررسی می‌شود

سیستم نام‌گذاری دندانه‌ها در این تیغ‌ها کاملاً متفاوت از چوب‌بری است و بر اساس استاندارد DIN 1837 طبقه‌بندی می‌شود. مهم‌ترین انواع:

A: دندانه صاف با زاویه مثبت  مناسب برش ظریف (جواهرات، پیچ‌ها).

B: زاویه صفر  برش لوله‌های نازک و پروفیل.

C (HZ): دندانه نامتقارن با ارتفاع متفاوت  ایده‌آل برای فلزات سنگین (مس، آلومینیوم).

AW: زاویه مثبت + لبه پخ‌خورده  مخصوص برنج و مس.

BR: شیار میانی برای خرد کردن براده مناسب لوله‌های ضخیم

BW: شیار موجی برای خردکردن براده‌های چسبنده برش لوله و پروفیل‌های فلزی (آهنی/غیرآهنی)

دیگرمشخصات فنی مهم                 

کاربرد اصلی: برش تمیز فولادهای نرم (کربنی)، آلومینیوم، مس، برنج و لوله‌های فلزی.

سایز رایج: قطر ۱۱۵ میلی‌متر (۴.۵ اینچ) تا ۳۵۵ میلی‌متر (۱۴ اینچ) – متناسب با دستگاه.

ضخامت دیسک: نازک (معمولاً ۱ تا ۱.۶میلی‌متر) برای برش سریع و کاهش تلفات ماده. البته با افزایش قطر ضخامت بیشتر می شود تا۳.۵ مبلیمتر

سیستم خنک‌کاری ضروری: آب صابون(مخلوط آب و صابون مخصوص برش) باید خنک کاری در این سیستم کافی باشد .

کاربرد تیغ اره آب صابونی               

این تیغه، انتخابی ایده‌آل برای کارگاه‌های فلزکاری، لوله‌بری، تأسیسات و مصارف صنعتی سبک است. در پایین برخی از کاربردهای تیغ اره آب صابونی آورده شده:

۱. صنعت لوله‌کشی و تأسیسات:      

در برش لوله‌های مسی، گالوانیزه، استیل ۳۰۴ و آلومینیومی در گازرسانی و آبرسانی.

مزیت فنی:

جلوگیری از تغییر شکل لوله ناشی از حرارت (حفظ قطر داخلی).

ایجاد سطح برش صاف و بدون پلیسه

۲. فلزکاری صنعتی سبک:          

در برش پروفیل‌های آلومینیومی، برنجی و فولاد نرم در ساخت قاب‌های ماشین‌آلات، محفظه‌های الکتریکی و اتصالات.

مزیت فنی:

عدم ایجاد سختی موضعی  در فولادها به‌دلیل کنترل دمای برش.

مناسب برای برش ورق‌های نازک ۰.۵–۳ mm بدون پیچش لبه.

۳. تعمیرات و نگهداری:             

دربرش شفت‌ها، بولت‌های زنگ‌زده، ریل‌های فرسوده در محیط‌های انفجاری یا حساس به جرقه.

مزیت فنی:

کاهش ۹۵٪ جرقه نسبت به برش خشک (ایمنی در مجاورت بخارات یا گردوغبار).

امکان برش فلزات روغنی یا رنگ‌شده بدون آتش‌گیری.

۴. صنایع غذایی و دارویی:                

در برش استنلس استیل در خطوط انتقال مواد غذایی، مخازن استریل و قطعات پزشکی.

مزیت فنی:

جلوگیری از کربوریزاسیون لبه‌ها که باعث خوردگی موضعی می‌شود.

عدم نیاز به پرداخت بعدی

کاهش شدید حرارت  که باعث افزایش عمر تیغه میشود و برش با کیفیت تری و ایمنی  ایجاد می کند و در عین حال، بهره‌وری کلی فرآیند را از طریق کاهش زمان پرداخت ثانویه افزایش می‌دهد. برش تمیز و بدون جرقه، نیاز به سنگ‌زنی  یا پرداخت بعدی را برطرف می‌کند

محدودیت‌های کاربرد

غیراقتصادی برای برش‌های ضخیم فولاد (بالای 12mm)  به‌دلیل زمان طولانی.

نامناسب برای فلزات سخت (فولاد ابزار، آلیاژی) به‌دلیل سایش سریع تیغه

سرعت در اره‌های آب صابونی      

برخلاف اره‌های دیسکی خشک، این تیغ‌ها به‌دلیل استفاده همزمان از آب صابون و گرید مواد نرم‌تر (نسبت به دیسک‌های سنگ یا فلز سخت)، معمولاً در سرعت‌های پایین‌تر کار می‌کنند.

بر اساس استانداردها( DIN 1837) ، محدوده سرعت خطی ایمن و کارآمد برای تیغ‌های آب صابونی HSS معمولاً بین ۵۰ تا ۱۲۰ متر در دقیقه (یعنی حدود ۰.۸ تا ۲ متر بر ثانیه( است.

فلزات نرم (آلومینیوم، مس): حداکثر تا ۱۲۰ متر در دقیقه (2m/s)

فولادهای ساختمانی: ۶۰–۹۰ متر در دقیقه (۱–۱.۵ m/s)

فولادهای سخت (استنلس استیل): ۵۰–۷۰ متر در دقیقه (۰.۸–۱.۲ m/s

جدول سرعت‌های پیشنهادی بر اساس قطر تیغه و نوع فلز

قطر تیغه (mm)	RPM پیشنهادی (فولاد نرم)	سرعت خطی (m/s)	RPM پیشنهادی (آلومینیوم)	سرعت خطی (m/s)
۱۱۵	۱,۲۰۰–۱,۸۰۰	۰.۹–۱.۳	۱,۸۰۰–۲,۵۰۰	۱.۳–۱.۸
۱۲۵	۱,۱۰۰–۱,۶۰۰	۰.۹–۱.۳	۱,۶۰۰–۲,۲۰۰	۱.۳–۱.۸
۱۸۰	۷۵۰–۱,۱۰۰	۰.۹–۱.۳	۱,۱۰۰–۱,۵۰۰	۱.۳–۱.۸
۲۳۰	۶۰۰–۹۰۰	۰.۹–۱.۳	۹۰۰–۱,۲۰۰	۱.۳–۱.۸
۳۰۵	۴۵۰–۷۰۰	۰.۹–۱.۳	۷۰۰–۹۵۰	۱.۳–۱.۸

چرا سرعت پایین ضروری است؟

جنس تیغه (HSS): فولاد تندبر (HSS) در دمای بالای ۳۰۰°C به سرعت سختی خود را از دست می‌دهد. سرعت خطی بالا باعث تولید حرارت بیش از حد می‌شود، حتی با وجود آب صابون.

مکانیزم برش سرد: فلسفه اصلی تیغ آب صابونی، برش سرد است. سرعت بالا این مکانیزم را نقض می‌کند و منجر به سوختن تیغه و تغییر خواص فلز کار می‌شود.

کنترل براده: سرعت پایین‌تر به خروج کنترل‌شده براده و عملکرد مؤثر روانکار (آب صابون) کمک می‌کند.

رابطه سرعت خطی (متر بر ثانیه) و RPM                

کیفیت برش به سرعت خطی (Surface Speed)  بستگی دارد، نه صرفاً RPM  فرمول محاسبه:

سرعت خطی  = (m/s)قطر تیغه / π×RPM ×(mm) ۶۰,۰۰۰

نکات کاربردی برای تنظیم سرعت دستگاه            

کاهش RPM در برش فلزات سخت:
برای فولادهای با کربن بالا یا ضخامت زیاد، RPM را باید ۲۰–۳۰% کاهش داد.( دستگاه‌های مجهز به اینورتر، امکان تنظیم دقیق RPM را فراهم می‌کنند)

تست اولیه:
همیشه با کمترین سرعت پیشنهادی سازنده شروع کنید و در صورت عدم داغ شدن تیغ/مواد، RPM را افزایش دهید.

علائم خطر:

با مشاهده جرقه‌های قرمز یا دود و یا پاشش نامنظم آب صابون  RPM  باید کاهش داده شود