Piła drutowa
Piła linowa to piła , która wykorzystuje metalowy drut lub kabel do mechanicznego cięcia materiałów sypkich, takich jak kamień, drewno, szkło, ferryty, beton, metale, kryształy itp. Przemysłowe piły linowe są zwykle zasilane. Istnieją również ręczne do survivalu , odpowiednie do cięcia gałęzi drzew. Piły drutowe są klasyfikowane jako ciągłe (lub niekończące się lub pętlowe) lub oscylacyjne (lub posuwisto-zwrotne). Czasami sam drut jest określany jako „ostrze”.
Piły linowe są w zasadzie podobne do pił taśmowych lub pił szablastych , ale do cięcia wykorzystują ścieranie , a nie zęby piły. W zależności od zastosowania diamentowy może być używany jako materiał ścierny lub nie. Drut może mieć jedno pasmo lub wiele splecionych ze sobą splotów (kabel). Piłę jednosplotową można zszorstkować, aby była ścierna, do kabla można przykleić związki ścierne lub na kablu można nawlec impregnowane diamentem koraliki (i przekładki). Piły linowe są często chłodzone i smarowane wodą lub olejem.
typy
Najprostszym typem piły linowej jest niedrogi typ „ survivalistyczny ” (awaryjny), przeznaczony do piłowania gałęzi, sprzedawany w sklepach myśliwskich i wspinaczkowych. Piły linowe typu ciągłego służą do cięcia ścian i innych dużych konstrukcji. Piły typu ciągłego służą do cięcia płytek krzemowych dla przemysłu półprzewodników i fotowoltaiki . Piły drutowe impregnowane diamentem są używane w warsztatach mechanicznych do cięcia części metalowych.
Precyzyjne piły linowe są używane w laboratoriach do cięcia delikatnych kryształów, podłoży i innych materiałów. Ponadto technologię można wykorzystać do demontażu zaawansowanych struktur badawczych. Na przykład firmy Bluegrass zaprojektowały i wyprodukowały metodę cięcia drutem diamentowym w celu demontażu testowego reaktora termojądrowego Tokamak dla laboratorium fizyki plazmy w Princeton, „Na podstawie demonstracji w PPPL na surogacie TFTR technologia cięcia drutem diamentowym przewyższa technologię podstawową zarówno pod względem kosztów, jak i względów bezpieczeństwa. Połączenie wypełniania pustych przestrzeni z tą technologią cięcia znacznie zmniejszy narażenie personelu na promieniowanie poprzez ekranowanie, zdalną obsługę (normalne zastosowanie tej technologii) i stabilizację radionuklidów”. Zarówno piły ciągłe, jak i oscylacyjne służą do wycinania skomplikowanych kształtów w witrażach .
Materiały
Kamień
wydobywczy i wydobywczy powszechnie używa piły linowej do cięcia twardego kamienia na duże bloki, które mogą być następnie wysyłane do zakładów przetwórczych w celu dalszej rafinacji (w przypadku wzbogacania rudy ) lub wysyłane do dystrybutorów (w przypadku granitu lub marmuru do celów budowlanych ). Te piły linowe to duże maszyny, które wykorzystują diamentem koraliki na kablu. Piły umożliwiają odcięcie dna płyty kamieniołomu (po przeprowadzeniu kabla przez otwory dostępowe); z dolnym cięciem, ładunkami tylnymi i bocznymi ( materiały wybuchowe ) może czysto rozłupać płytę. Piły do kamieniołomów na tej zasadzie sięgają wieków; przed erą lin stalowych z diamentowymi ostrzami istniały liny z włókien , które wciągały piasek przez szczelinę . Piasek (przepłukany wodą) przeciął kamień (choć wolniej niż dzisiejszy diament).
Piana
pianki zwykle używają piły z drutem ściernym, ręcznej lub automatycznej, do cięcia pianki do określonych rozmiarów lub określonych profili (kształtów). Piły do pianki są stosowane w wielu branżach, w tym w budownictwie (izolacje, izolacja rur), meblarstwie (kanapy, poduszki na kanapy, poduszki na krzesła) i rozrywce (palce piankowe, akcesoria piankowe). Cięcie drutem ściernym jest często wykonywane za pomocą komputerowego urządzenia sterującego numerycznie , które automatycznie wycina wzór (lub wzory) określone w dwuwymiarowym (2D) rysunku CAD / CAM . Materiały do cięcia mogą wahać się od polistyren , polietylen i poliuretan , do pianek o dużej gęstości lub sztywnych, takich jak szkło piankowe (np. Foamglas®). Piły oscylacyjne służą do cięcia gumy piankowej .
Półprzewodniki
W przemyśle półprzewodnikowym piły wielodrutowe służą do cięcia cylindrycznych wlewków krzemowych kulek na cienkie płytki . Cienki drut jest używany w celu zminimalizowania strat materiału. Na przykład Peter Wolters DW 291 ma minimalną średnicę drutu 40 µm i może ciąć element obrabiany o średnicy 860 mm na płytki o grubości 100 µm.
Zalety i wady
Jedną z głównych zalet pił linowych jest ich mniejszy rzaz w porównaniu z ostrzem. Kolejnym jest precyzja cięcia. Ich główną wadą jest mniejsza prędkość. Inne wady to większa szansa na pęknięcie drutu, a wszelkie niedoskonałości powierzchni mogą powodować błędy w cięciu.
Cięcie drutem diamentowym
Cięcie drutem diamentowym (DWC) to proces cięcia materiałów drutem o różnych średnicach i długościach , impregnowanym pyłem diamentowym o różnych rozmiarach. Ze względu na twardość diamentów ta technika cięcia może przeciąć prawie każdy materiał, który jest bardziej miękki niż diamentowy materiał ścierny. DWC jest również praktyczne i tańsze niż niektóre inne techniki cięcia, na przykład cienki drut diamentowy kosztował około 10-20 centów za stopę (0,7 USD / m) w 2005 r. Za drut o średnicy od 140 do 500 mikrometrów, do produkcji i sprzedaży około 1,25 USD za stopę (4,10 USD/m) lub więcej, w porównaniu z frezami z ostrzem impregnowanym diamentem, kosztującymi tysiące dolarów. Tak więc wyprodukowanie szpuli drutu diamentowego o długości 1000 stóp (300 m) kosztuje około 200 USD i kosztuje około 1250 USD. Koszt sprzedaży może się różnić ze względu na gatunek drutu i popyt. Inne cięcie drutem diamentowym może wykorzystywać ukształtowane pierścienie diamentowe przewleczone przez kable. Te większe kable są używane do cięcia betonu i innych dużych projektów.
Zalety
DWC wytwarza mniej rzazu i marnuje materiały w porównaniu do ostrzy pełnych (drut szlamowy może być podobny). W przypadku bardzo drogich materiałów może to zaoszczędzić setki lub tysiące dolarów odpadów. W przeciwieństwie do pił szlamowych, które używają gołego drutu i zawierają materiał tnący w płynie chłodzącym, DWC używa tylko wody lub pewnej ilości płynu do smarowania, chłodzenia cięcia i usuwania zanieczyszczeń. W przypadku niektórych materiałów DWC może nie wymagać wody ani chłodziwa, pozostawiając w ten sposób czyste, suche cięcie.
Niedogodności
Używanie drutu diamentowego do cięcia ma problem z tym, że jest mniej wytrzymałe (pęka, gdy jest zmęczony, zgięty, zakleszczony lub splątany) niż stałe ostrza tnące i prawdopodobnie bardziej niebezpieczne, ponieważ gdy drut pęka, może biczeć. Ze względu na wyjątkowy charakter DWC większość pił jest droga i jest dostosowana do cięcia drutu diamentowego. Komercyjne piły, które wykorzystują pełne ostrza, można wyposażyć w diamentowe tarcze pyłowe, dzięki czemu ich eksploatacja może być bardziej ekonomiczna w niektórych obszarach. Innym problemem jest pęknięcie drutu diamentowego, powiedzmy, w środku szpuli o długości 3000 stóp (910 m), pozostawiając dwie szpule drutu o długości 1500 stóp (460 m), co wymaga nawet dwukrotnie większej liczby cykli zmiany kierunku piły, aby wykonać to samo cięcie i szybsze zużycie piły linowej i pozostałego drutu diamentowego. Jeśli drut diamentowy złamie się bardziej w kierunku końca, te krótsze kawałki drutu (500 stóp (150 m) lub mniej) są praktycznie bezużyteczne i są powszechnie usuwane ze względu na setki stóp wymaganych do nawleczenia piły, pozostawiając niewiele drutu do użycia do cięcia procesowego. Ponieważ ścierniwo diamentowe jest mechanicznie przymocowane do drutu, drut traci skuteczność cięcia po kilku cięciach, ponieważ większość ścierniwa ściera się z drutu. Oznacza to, że ostatnie cięcie może trwać znacznie dłużej niż pierwsze cięcie, przez co czas produkcji jest mniej przewidywalny. Drut diamentowy wytrzymuje około sześciu cięć, po czym albo pęka w kilku miejscach, albo jest funkcjonalnie zużyty. Trwałość w dużej mierze zależy od ciętego materiału i liczby plastrów na cięcie. Kontrola jakości drutu diamentowego o mniejszej średnicy również znacznie wpływa na żywotność drutu, a otrzymanie złej partii nie jest niczym nieznanym.
Jakość powierzchni
Jakość powierzchni w procesie cięcia drutem jest ważna dla przemysłu półprzewodnikowego i fotowoltaicznego, gdzie straty materiału są niepożądane. Jakość powierzchni jest również ważna przy cięciu kamienia i betonu dla budownictwa. Proces piły drucianej powoduje powstanie chropowatości na ciętej powierzchni. W literaturze analizowano zależność między parametrami procesu (prędkość drutu, posuw i naprężenie drutu) a chropowatością powierzchni.
Literatura
- Teomete, E (2011). „Wpływ parametrów procesu na jakość powierzchni cięcia piłą drutową ceramiki z tlenku glinu” . Gazi University Journal of Science . 24 (2). Zarchiwizowane od oryginału w dniu 03.07.2011 . Źródło 2011-07-25 .