معیارهای انتخاب صفحه الماسه کدامند
انتخاب صحیح صفحه برش الماسه، تأثیر مستقیمی بر سرعت برش، کیفیت نهایی کار، عمر مفید ابزار و ایمنی کاربر دارد
انتخاب صفحه الماسه مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله جنس ماده برش داده شده، نوع و شکل دیسک برش، اندازه و پراکندگی دانه های الماس، نوع برش خشک یا نیاز به ماده خنککاری، سرعت چرخش و نوع دستگاه، قطر صفحه وعمق برش و نوع کاربرد. در این بخش، معیارهای مهم برای انتخاب دیسک الماسه را بررسی می‌کنیم.
یک صفحه برش الماسه از ۴ جزء اصلی تشکیل شده : هسته فولادی، دانه الماس ، چسب یا باند، سگمنت با لبه های برش دهنده درک رابطه بین این اجزا، کلید انتخاب صحیح صفحه برش است. هنگام برش، چسب فلزی بتدریج ساییده می‌شود و الماس‌های جدید را در معرض سطح قرار می‌دهد تا عمل برش بطور مداوم ادامه یابد
معیار اول: نوع ماده تحت برش و تطابق با چسب (باند)
مهم‌ترین معیار در انتخاب صفحه برش الماسه، تطابق سختی چسب (باند) با سختی ماده برش‌شونده است. برای مواد سخت از چسب نرم استفاده کنید. برای مواد نرم، از چسب سخت استفاده کنید
اگر چسب بیش از حد سفت باشد، الماسها قبل از اینکه الماس‌های جدید نمایان شوند، کُند میشوند و صفحه اصطلاحاً شیشه‌ای (Glazed) می‌شود و قدرت برش خود را از دست می‌دهد. اگر چسب بیش از حد نرم باشد، الماسها زودتر از موعد از جای خود کنده میشوند و عمر صفحه به سرعت کاهش می‌یابد.
مثال کاربردی توصیه شده برای مواد سخت مانند گرانیت و سنگهای سخت استفاده از باند ترم و برای بتن سخت آجر و بلوک از باند متوسط، برای سرامیک و کاشی و پرسلان از باند متوسط تا نرم و برای آسفالت و بتن تازه از چسب سخت استفاده می شود.
معیار دوم: نوع اتصال الماس به دیسک (سینتر، وکیوم بریز، الکتروپلیت)
در سینتر، الماس با پودر فلزات (مانند کبالت، آهن، نیکل و مس) مخلوط شده و تحت فشار و حرارت بالا به سگمنت تبدیل می شوند. سگمنت سپس با روشهایی مانند جوش لیزر به دیسک متصل میشوند.در روش سینتر کامل، مرحله پخت و اتصال همزمان انجام می‌شود . یعنی مخلوط پودر فلز و الماس را مستقیماً روی لبه هسته فولادی قرار داده و کل مجموعه را در قالب گذاشته و می‌پزند.
این روش برای برش مواد بسیار سخت مانند گرانیت، کوارتزیت و سایر سنگهای طبیعی سخت ایده آل است و عمر دیسکها بالا و مناسب کارهای سنگیت میباشد
در فرآیند وکیوم بریز، دانه‌های الماس با استفاده از یک آلیاژ لحیم‌کاری (مانند نیکل-کروم) در کوره خلأ و دمای بالا (۷۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد) به بدنه فولادی جوش داده میشوند. برای برش طیف وسیعی از مواد از جمله مرمر، سنگهای نرمتر، سرامیک، کاشی، شیشه و حتی بتن مسلح استفاده میشوند. این دیسکها عمر طولانی تر نسبت به الکتروپلیت داشته و در کارهای سنگین مناسب هستند.
در الکتروپلیت، دانه‌های الماس در یک حمام نیکل قرار گرفته و با استفاده از جریان الکتریکی (آبکاری) روی بدنه فولادی نشست داده میشوند. الماسها در یک لایه نازک و با بیرون‌زدگی حدود ۵۰ تا ۶۰ درصد قرار می‌گیرند. این دیسکها برای برش مواد نرمتر و شکننده‌تر مانند مرمر، سنگهای نرم، شیشه، کامپوزیت‌ها و سرامیک ایده‌آل هستند. برای کارهای دقیق نیز از این نوع دیسک الماسه استفاده می شود. با وجود سرعت بالا در برش اولیه بدلیل اینکه الماس فقط یک لایه در سطح قرار می گیرد با کند شدن الماسها سرعت غملکرد کاهش می یابد.
معیار سوم: نوع لبه و شکل سگمنت ها
صفحات برش الماسه بر اساس شکل لبه به سه دسته اصلی تقسیم میشوند:
لبه سگمنتی (Segmented Rim)
جهت برش سریع و خشن، ایجاد لیه برش خشن و نه چندان با کیفیت، عمر بالا و مناسب جهت برش مواد سخت مانند سنگ گرانیت بصورت خشک و تر
لبه پیوسته (Continuous Rim)
جهت برش بسیار نرم بدون لب پریدگی و با کیفیت بالا برای برش موادر مانند کاشی و سرامیک و نیاز به خنککاری با آب
لبه توربو و برجسته (Turbo Rim)
بین دو حالت لبه سگمنتی و صاف؛ جهت برش مواد سخت با کیفیت مناسب تر، تعادل بین سرعت و کیفیت ، برای برش کرانیت مرمر بتن و مواد با سختی متوسط بصورت خشک و تر
معیار چهارم: نوع طراحی شیار لبه ها
شکاف‌های بین سگمنت‌ها (گالت‌ها) نقش مهمی در عملکرد صفحه دارند. هرچه ماده ساینده‌تر باشد، گالت‌ها باید پهن‌تر باشند تا براده‌ها بهتر تخلیه و حرارت بهتر دفع شود.
شیار کلیدی شکل(مانند گرانیت برها) بیشتر برای برش مواد سخت
شیارهای U شکل بیشتر برای برش آسفالت و مواد ساینده
شیارهای باریک برای برش مرمر و سنگهای سختی متوسط
معیار پنجم: کیفیت، اندازه و غلظت دانه‌های الماس
اندازه دانه (Grit Size)
دانه های ریزتر بیشتر برای برش کیفیت بالا و مواد سخت و شکننده
دانه های درشت جهت برش با سرعت بالا روی مواد نرم
سایز دانه‌های الماسه معمولاً روی رنج ۲۵ تا ۳۵ یا ۵۰ تا ۶۰ میباشد .هرچه عدد مش بالاتر برود یعنی سایز دانه کوچکتر است
میزان تراکم الماس
هر چه تراکم بالاتر باشد صفحه برای برش مواد سخت تر مناسب است و دیرتر ساییده می شود.
تراکم پایین صفحه نرمتر و کیفیت بالاتر بوده البته عمر ابزار پایین تر است
در مورد میزان دانه‌های الماس، هرچه این مقدار بیشتر باشد نیاز به قدرت بیشتر دستگاه گرداننده سنگ بیشتر است به عبارت دیگر دیسک های الماسی که برای دستگاه‌های با قدرت بالا طراحی شده‌اند دانه‌های الماس بیشتری دارند.
کیفیت دانه های الماس
در مورد کیفیت دانه‌های الماسه باید گفت که هر چه این دانه ها مقاومت دمایی بیشتری داشته تیزتر باقی می‌مانند. دانه‌های الماسی با کیفیت می‌توانند در دمای بالا مقاومت بیشتری کرده و کار انجام دهند
معیار ششم: برش با یا بدون ماده خنککاری
برش تر یا برش با آب به عنوان ماده خنککار و روانکار، موجب افزایش عمر صفحه کاهش گردو غبار و کیفیت بالاتر برش میشوند. دیسکهای لبه پیوسته حتما باید از آب استفاده شود.
در کارهای با سرعت بالا و مواقعی که دسترسی به آب نیست، از دیسکها بدون خنک کاری استفاده می گردد. دیسکهای لبه سگمنتی و اتصال لبه جوش لیزری را زمانیکه عمق برش زیاد نباشد، معمولا میتوان بصورت خشک بکار برد. برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد بهتر است برش بصورت متناوب انجام شود
صفحات خشک را میتوان با آب استفاده کرد وعمر صفحه افزایش می‌یابد، اما صفحات تر را هرگز نباید به‌صورت خشک استفاده کرد.
معیار هفتم: سرعت چرخش و تطابق با دستگاه ومواد تحت برش
اصل سرعت محیطی (Surface Speed)
سرعت دوران صفحه الماسه یکی از پارامترهای تعیین کننده در جهت برش بهینه می باشد. برای مواد مختلف، سرعتهای بهینه ای وجود دارد. برای برش مواد سخت‌تر مانند پرسلان، معمولاً به سرعت بالاتری نسبت به سرامیک‌های نرمتر نیاز است. نکته کلیدی، یافتن “ناحیه بهینه” سرعت برای هر کاربرد است
سرعت دورانی (RPM)ماکزیمم صفحه دیسک الماسه که روی هر دیسک درج گردیده برای هر سایز متفاوت میباشد. بطور کلی سرعت محیطی با واحد متر بر ثانیه است که تعیین می کند، سرعت دوردان هر سایز چه میزان باشد. سرعت محیطی، سرعتی است که لبهٔ برش دیسک در تماس با ماده دارد و با تغییر قطر دیسک، RPM مورد نیاز برای رسیدن به یک سرعت محیطی مشخص، تغییر می‌کند
فرمول تبدیل سرعت محیطی ودوران دستگاه به صورت زیر میباشد:
سرعت محیطی (m/s) = (π × قطر صفحه × RPM) ÷ ۶۰
سرعتهای محیطی مرجع برای مواد مختلف
برایند مراجع و تولید کنندگان، سرعتهای محیطی زیر را برای برش مواد مختلف ارائه داده است
گرانیت و سنگهای طبیعی: ۳۵ تا ۴۵ متر بر ثانیه (m/s)
بتن مسلح: ۴۵ تا ۵۵ متر بر ثانیه (m/s)
آسفالت: ۵۵ تا ۶۵ متر بر ثانیه (m/s)
بعنوان یک اصل ایمنی هیچ‌گاه از حداکثر سرعت مجاز فراتر نروید
برای شروع، با سرعتی پایین‌تر (مثلاً ۶۰ تا ۷۰ درصد حداکثر) کار کنید و به تدریج سرعت را افزایش دهید تا به نقطه‌ای برسید که صفحه برش، برشی تمیز، بدون لب‌پریدگی و با کمترین لرزش ایجاد کند. اگر صفحه شروع به لرزش یا کند شدن کرد، سرعت را کاهش دهید.
برای دیسکهای الماسه، ممکن است برش در سرعتهای پایین انجام شود، اما سرعت پایین‌تر از محدودهٔ بهینه، راندمان را به شدت کاهش می‌دهد. در مقابل، سرعت بیش از حد بالا نیز خطرناک است و باعث گرم شدن، سایش سریع و حتی شکستگی دیسک می‌شود.
معیار هشتم: قطر صفحه و عمق برش
قطر دیسک
قطر صفحه برش باید با دستگاه مورد نظر سازگار باشد و بر اساس عمق برش مورد نیاز انتخاب می‌شود
کوچک (۱۱۵-۱۸۰ میلی‌متر): مناسب برای فرزهای دستی و برش‌های سطحی
متوسط (۲۳۰-۳۵۰ میلی‌متر): مناسب برای فرزهای سنگبری و میزهای برش
بزرگ (۳۵۰ میلی‌متر وبیشتر): مناسب برای ماشین‌آلات صنعتی و برش‌های عمیق
قطر سوراخ وسط صفحه (arbor) نیز باید با شفت دستگاه مطابقت داشته باشد. سایزهای رایج شامل ۲۲.۲، ۲۵.۴ ،۳۰ ،۵۰ و 60میلی‌متر هستند
ارتفاع سگمنت
ارتفاع سگمنت‌ها مستقیماً با عمر مفید صفحه ارتباط دارد. صفحات با کیفیت بالا معمولاً دارای سگمنت‌هایی به ارتفاع ۱۰ تا ۱۲ میلی‌متر هستند. سگمنت ۱۲ میلی‌متر تقریباً ۲۰٪ الماس قابل استفاده بیشتر از سگمنت ۱۰ میلی‌متر دارد با این حال، ارتفاع سگمنت به‌تنهایی نشان‌دهنده کیفیت نیست؛ یک صفحه باکیفیت با سگمنت کوتاه‌تر، اغلب ارزش بیشتری نسبت به صفحه بی‌کیفیت با سگمنت بلندتر دارد