Как правильно выбрать ленточное полотно по металлу

По материалу, из которого изготавливаются ленточные пилы.

1. Полотна из инструментальной стали
   . Изготавливаются из цельной полосы высококачественной легированной и закаленной углеродистой инструментальной стали. Закаленные до 65-67 HRC зубья и гибкая основа позволяют применять их для пиления простых материалов: нелегированных сталей с низким пределом прочности, для раскроя композиционных материалов, для фрикционного пиления на специальных станках. Они наиболее подходят для применения в условиях ремонтных мастерских на простейших стационарных и ручных станках со шкивами малых диаметров.
2. Биметаллические полотна
   . Основа изготавливается из упругой рессорно-пружинной стали (аналог 45ХГНМФА). К основе методом электроннолучевой сварки приваривается профильная проволока из быстрорежущей стали (HSS), после чего фрезеруется профиль зуба, который закаливается до твердости 66-70 HRC. Такие полотна обладают высокой стойкостью к износу и нагреву, что позволяет их использовать при работе почти со всеми металлами и сплавами.

По марке, используемой HSS-стали биметаллические полотна делят на три типа:

• СтальM42
  – сталь с высоким содержанием вольфрама, молибдена и кобальта. Имеет превосходную стойкость к истиранию и высокую красностойкость. Предназначены для резки конструкционных сталей, инструментальных легированных и штамповых сталей, чугунов, коррозионностойких сталей, для резки цветных металлов и для любых других сталей с твердостью до 45 HRC.
• СтальM51
  – сталь с более высоким содержанием молибдена и кобальта. Имеет превосходную стойкость к истиранию и высокую красностойкость. Используется при работах по вязким и сложным материалам. Предназначены для резки конструкционных сталей, инструментальных легированных и штамповых сталей, чугунов, коррозионностойких сталей, для резки цветных металлов и для любых других сталей с твердостью до 45 HRC. Стойкость такого ленточного полотна, как правило, на 10-20% выше, чем у пил с материалом режущей кромки из М42.
• Улучшенные стали, например, Х3000 от WIKUS
  . Она была получена из высококачественной быстрорежущей стали методом порошковой металлургии. Была увеличена надежность работы инструмента вследствие уменьшения вероятности образования дефектов при резании типа прижогов, сколов и микротрещин По сраненению с М51 повысилась стойкость инструмента до 25%.

1. Твердосплавные полотна с напайкой
   . Изготавливаются из высоколегированной стали, а на зубья наносится методом напайки твердосплавные пластины. Данный инструмент рекомендуется применять для высокопроизводительного пиления экзотических, сверхтвердых, закаленных, жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов, титана, никеля и т.п.
2. Полотна с твердосплавным напылением
   . Изготавливаются из высоколегированной стали методом напыления твердосплавная крошки из карбид-вольфрама с кобальтовой связкой. Отличительной особенностью полотен является отсутствие зубов, а режущая кромка непрерывная или сегментированная. Данный инструмент рекомендуется применять для высокопроизводительного пиления закаленных и имеющих неоднородную структуру сталей, а также композитных материалов, абразивных строительных материалов, стекла, электрокабелей, армированной резины, камня. Отличительной особенностью является возможность пилить одним полотном разные материалы.
3. Полотна с алмазным напылением
   . Аналогичны беззубым твердосплавным полотнам, но режущим элементом является самый прочный в мире материал – алмаз, способный распилить любой материал, в том числе любой металл, т.к. он кратно превосходит твердосплав по твердости.

Производители инструмента

При выполнении операций в условиях производства, выбирайте продукцию импортных брендов. Но перед тем как купить полотна к ленточным пилам, убедитесь в подлинности товара. Просите у продавца сертификаты соответствия, обязательно проверяйте маркировку на инструменте. Наибольшей популярностью на рынке пользуется продукция нескольких брендов.

1. Arntz (Германия). Фирма производит элементы для ленточнопильных станков более 200 лет. Специализируется на твердосплавных полотнах.

Фотография №2: Ленточные пилы Arntz

1. Lenox (США). На все полотна наносятся дополнительные защитные покрытия Armor на основе нитрида алюминия и титана.

Фотография №3: Ленточные пилы Lenox

1. Wikus (Германия). Широкий модельный ряд компании позволяет подобрать инструменты для выполнения любых операций.
2. Forezienne (Франция). Компания производит полотна из стали, в состав которой входит обогащенная руда. Сложный процесс закалки и отпуска обеспечивает оптимальные прочностные показатели изделий.
3. Lennartz (Германия). Режущие кромки и подложки изготавливаются из закаленной стали. Зубчатые кромки привариваются.

По типу формы зуба и угла заточки.

Каждый производитель имеет много серий полотен, выполненных из одного материала, но предназначенных для распила разных видов металла. Главным отличием таких полотен является форма зуба, основные разновидности которых рассмотрим ниже:

1. ФормаS или Стандартная.
   Передний угол зуба 0 градусов. Оптимально подходит для материалов с образованием короткой стружки, сталей с высоким содержанием углерода, чугуна, заготовок небольших сечений, тонкостенных профилей, хрупких материалов.
2. ФормаK или Крючок.
   Передний угол зуба10 градусов, положительный. Это форма для универсального применения, т.е. не знаешь какой – бери этот. Как правило применяется для железонесодержащих металлов и сталей с содержанием углерода < 0,8%, конструкционных, улучшенных сталей, для крупных профилей, заготовок сплошного сечения, цветных металлов и сталей.
3. ФормаL или Длинный.
   Передний угол зуба 0 градусов. Увеличенное межзубное пространство. Оптимально подходит для пиления мягких материалов (алюминий и древесина).
4. ФормаM или Переменный.
   Передний угол зуба10 градусов, положительный. Высота зуба переменная. Оптимально подходит для пиления нержавеющих сталей, высокопроизводительной резки вязких материалов, заготовок крупного сечения.
5. ФормаP или Профильный.
   Передний угол зуба 5 градусов, положительный. Оптимально подходит для полых профилей и уголков, стальных балок, пиления пакетов заготовок, т.к. уменьшает уровень вибрации при пилении.
6. ФормаR илиRadial.
   Передний угол зуба 16 градусов, положительный. Оптимально подходит для нержавеющих сталей, высокопроизводительной резки вязких материалов, заготовок крупного сечения. Имеет длительный срок эксплуатации.
7. ФормаT или Трапецеидальный.
   Обеспечивает высокую производительность и наилучшее качество реза. Перечислим основные.

• TSN.
  Отрицательный передний угол в сочетании с увеличенной межзубной впадиной для наилучшего выхода стружки. Подходит для: закалённой стали с твердостью до 68 HRC, заготовки с упрочнённой поверхностью (валы), твердые заготовки не более 275 мм, хромированных поверхностей, хрома.
• TSNENR.
  Сверхотрицательный передний угол в сочетании с увеличенной межзубной впадиной для наилучшего выхода стружки. Подходит для: закалённой стали с твердостью до 68 HRC, заготовки с упрочнённой поверхностью (валы), твердые заготовки не более 275 мм, хромированных поверхностей, хрома.
• TNF-A.
  Положительный передний угол в сочетании с увеличенной межзубной впадиной для наилучшего выхода стружки. Подходит для: цветных металлов и сплавов на основе алюминия. Оптимально применять на станках с низким уровнем вибраций и ручной подачей.
• TNF-B.
  Положительный передний угол в сочетании с увеличенной межзубной впадиной для наилучшего выхода стружки. Подходит для: цветных металлов и сплавов на основе алюминия. Оптимально применять на станках с высокой скоростью подачи.
• Есть ещё много разновидностей данного типа, т.к. каждый производитель для решения узкоспециализированных задач имеет в своём ассортименте линейку самых разнообразных полотен со специфическими формами зуба.

Работа ленточного полотна

Зажим материала
Правильный зажим материала способствует качественному пилению, влияет на точность резания и износ пилы. Поэтому необходимо учитывать разницу при зажиме материала во время работы с двухколонным станком или одноколонным.

Натяжение

Чрезмерное натяжение полотна может привести к разрыву полотна. Недостаточное натяжение полотна приводит к уводу полотна при пилении и разрушению полотна. На станках с ручным натяжением полотна лучше немного перетянуть полотно, чем не дотянуть, если точное значение величины натяжения неизвестно.

Станок

Плохое выравнивание направляющих или шкивов приводит к разрушению полотна или значительному сокращению его ресурса. Неисправности других элементов станка (подшипников и т. п.) также значительно ухудшают характеристики пильного полотна. Эксплуатируйте и обслуживайте ленточнопильный станок в соответствии с требованиями, приведенными в его Руководстве.

СОЖ

Смазывающе-охлаждающая жидкость требуется для пиления большинства материалов. Подбирайте СОЖ и ее концентрацию в соответствии с распиливаемым материалом.

Обкатка ленточных пил

Зачем нужна обкатка ленточной пилы?

Процесс обкатки полотна укрепляет и придает форму новым очень острым зубьям. Надлежащая обкатка может увеличить срок службы полотна на 20-50%.

Всегда делайте обкатку для нового полотна ленточной пилы!

Обкатка полотна:

1. Выполнить распиливание на рекомендуемой скорости движения ленточной пилы.
2. Выполните резку при темпе подачи, вдвое медленнее обычного (продолжительность реза вдвое больше).
3. Спустя 20 минут постепенно повышайте интенсивность подачи до тех пор, пока не достигнете рекомендуемого темпа резания.

Для обеспечения хорошего проникновения в очень жесткие и труднообрабатываемые материалы необходимо увеличить усилие подачи и выполнять распиливание в более ускоренном темпе, чем описано выше.

1. У новой пилы зубья имеют очень острую режущую кромку
2. Благодаря правильной обкатке пилы режущая кромка приобретает оптимальное закругление
3. Чрезмерная нагрузка на пилу при неправильной обкатке приводит к образованию микросколов на режущей кромке

Биметаллические ленточные пилы.

Величина подачи при обкатке новой пилы должна соответствовать 50% от рекомендуемой для разрезаемого материала. Это позволит избежать микро­сколов из-за образования слишком толстой стружки.
Работу новой пилы могут сопровождать вибрация и резкие звуки. В этом случае достаточно немного снизить скорость резания. При резке заготовок небольшого сечения в режиме обкатки необходимо разрезать около 300 см2 материала. При обработке заготовок большого размера мы рекомендуем производить обкатку в течение 15 мин. После обкатки следует медленно увеличивать величину подачи до рекомендуемой.

Ленточные пилы с твердым сплавом.

Требуемый режим обкатки новой пилы определяется как 50% от рекомендуемой величины по­дачи и 50% от величины скорости резания. Очень важно во время обкатки избегать вибрации. При ее возникновении необходимо снизить скорость резания. После работы в режиме обкатки в течение 15 минут или после резки ок. 300 см2 материала следует постепенно увеличивать сначала скорость резания, а затем подачу до табличных величин.

Перед началом работы новой пилы произведите контроль натяжения ленточного полотна, которое должно составлять ок. 300 Н/ мм2, а также процент содержания масла в смазочно- охлаждающей жидкости. FLAMME предлагает для этих целей ручной рефрактометр и прибор для измерения натяжения.

По шагу зуба, из которого изготавливаются ленточные пилы.

Шаг зуба указывается либо в TPI (Teeth Per Inch), где шаг определяется количеством зубьев на дюйм полотна, либо в миллиметрах, где шаг определяется расстоянием между зубами.

Существует два типа шага зуба:

1. Постоянный шаг
   предназначен для резки сплошных заготовок.
2. Переменный шаг
   нужен при резке переменного сечения труб и профилей. Переменный шаг зуба снижает чрезмерное напряжение полотна и значительно уменьшает уровень шума и вибраций.

ПРАВИЛО!

Минимум 3 зуба должны находиться на длине реза. При слишком малом количестве зубьев на длине реза зуб может запасть и сломаться. Максимум 24 зуба должны находиться на длине реза. Слишком много зубьев приводят к перегреву и сокращению срока службы пилы, т.к. впадины между зубьями не вмещают стружку. Это ведет к отжиму ленточной пилы от поверхности реза, ее быстрому износу или поломке: зуб режет стружку, которая заполняет впадину зуба; когда впадина заполнена, возрастает сопротивление резанию; если подача не уменьшается, резание становится прерывистым, происходит поломка зубьев ленточной пилы. Мягкие материалы требуют более редких зубьев ленточных пил и большего объема впадин (Min 3, Opt 6-12, Max 24). Твердые материалы требуют большего количества зубьев, участвующих в работе одновременно, и меньшего объема впадин (Min 6, Opt 12-24, Max 48). Также следует учитывать будет разрезаться одиночная заготовка или это будет пакетная резка.

• Например, при шаге 5/8 TPI или 3,9 мм на заготовке длиной 100 мм одновременно оказывается 26 зубьев.

Возможности ленточнопильного станка также оказывают влияние на выбор шага зубьев ленточных пил. На ленточнопильных станках, оснащенных механизмами постоянной подачи, можно использовать ленточные пилы с большим шагом, что позволит работать с большей производительностью. Ленточнопильные станки с подачей под действием веса рамы требуют использования ленточных пил с меньшим шагом.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

РАЗМЕР ЗАГОТОВКИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДАЧИ НА ЗУБ SZ [ММ/ЗУБ] ПО МАТЕРИАЛУ ЗАГОТОВКИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ V [М/МИН] ПО РАЗМЕРУ И МАТЕРИАЛУ ЗАГОТОВКИ

При пилении по корке следует снижать скорость резания. Скорость резания или продольного движения полотна ленточной пилы определяется с помощью тахометра. Однако есть способ определения скорости визуально: достаточно определить время и количество циклов, совершенных полотном в процессе работы.

V = 60 •L • n

t

Где: L – длина полотна в метрах, n – количество полных оборотов, t – время, за которое совершено n оборотов в секундах. Полный оборот можно визуально отследить либо по сварному шву, либо по искусственной отметке.

Большее число оборотов позволит снизить погрешность измерений, усреднив значение скорости.

ЧЕМ БОЛЬШЕ РАЗМЕР, ТЕМ НИЖЕ СКОРОСТЬ

РАСЧЕТ МИНУТНОЙ ПОДАЧИ ПО ШАГУ ПИЛЫ TPI, ПОДАЧЕ НА ОДИН ЗУБ ИНСТРУМЕНТА SZ И СКОРОСТИ ПОЛОТНА V

Sm = 40 • TPI • V • Sz • Kвп • Кзап [ММ/МИН] TPI среднее количество зубьев на дюйм (TPI 2/3 -> 2.5; TPI 1.4/2 -> 1.7 и т.д.); V скорость резания, м/мин; Sz подача на зуб, мм/зуб; Квп поправочный коэффициент, учитывающий размер межзубных впадин пилы: 0.7

Kвп = ( 2.54) __________

(TPI )

Кзап поправочный коэффициент, связывающий степень заполнения впадины и размер заготовки:

( 635 _____) Если шаг пилы выбран правильно и

(5d *TPI – 1) соответствует размерам заготовки по

Kзап = ( 635_____) рекомендациям на стр. 3.. .5, то (5d*TPI + 1) коэффициент Кзап принимается равным.

Необходимо контролировать истинное значение минутной подачи станка путем измерения времени и пройденного инструментом пути в направлении подачи. Lизм Sm = ——– [ММ/МИН] Tизм Текущий параметр подачи на зуб SZ важно контролировать по зависимости, обратной вышеуказанной: S m Sz = —————— [мм/зуб] 40• TPI•V

Качество работы инструмента оценивается параметрами суммарной напиленной площади и производительности резания. n F∑=∑Fi + … + Fn [cм2] i=1 где Fi – площади распиливаемых заготовок [для круглого проката F0 = 0.785- D2; для трубы Fe = 0.785- (D2 -d2)]. F Производительность Q = — [см2/мин], To

где To – основное (машинное) время резания заготовки [мин]. Основное время можно определить, зная величину подачи и высоту заготовки: To = Hзаг ——- Sm

СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ (СОЖ)

СОЖ смазывает, охлаждает и выводит стружку из зоны резания.

Необходимо: • Использовать хорошую СОЖ; • Использовать рекомендуемую концентрацию СОЖ; • Обеспечивать, чтобы СОЖ достигала зоны резания под низким давлением и при обильном потоке.

ОБРАБАТЫВАЕМАЯ ЗАГОТОВКА

• Необходимо обеспечивать надежное закрепление обрабатываемой заготовки для предотвращения ее сдвига или вибраций; • Использование деформированных или поврежденных заготовок не допускается.

ОБКАТКА

Для достижения максимального срока службы твердосплавных и биметаллических полотен рекомендуется начинать работу на пониженных значениях скорости и подачи. Сниженные значения режимов резания в соответствии с таблицей, представленной ниже, следует повышать поэтапно. Каждый этап нужно проводить не менее 20…30 минут обработки или эквивалентно ~0.05 м2 напиленного материала.

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ОБКАТКЕ

Нормальный износ режущих кромок без скалывания и высокая стойкость возможны только при правильно проведенной приработке пилы на пониженных режимах резания.

ВЛИЯНИЕ ПОДАЧИ НА ВИД СТРУЖКИ

Необходимо стремиться к тому, чтобы каждый зуб ленточной пилы резал стружку необходимой толщины, что определяется величиной подачи на зуб SZ, шагом зубьев пилы и выбранной скоростью резания.

Правильное движение подачи можно определить путем исследования стружки, которая образуется при резании ленточной пилой. Рисунки ниже дают представление о возможных видах стружки и причинах, по которым стружка принимает ту или иную форму.

По форме стружки, как косвенному фактору, можно производить регулировку движения подачи или скорости резания с целью достижения наиболее благоприятных условий резания и повышения стойкости и долговечности инструмента.

1. Тонкая или измельченная стружка – необходимо увеличить движение подачи или уменьшить скорость резания. 2. Равномерно свернутая стружка в форме плоской или пространственной спирали говорит об оптимально подобранных режимах резания. 3. Толстая, тяжелая, короткая стружка часто с цветами побежалости говорит о слишком высоком значении подачи на зуб, необходимо уменьшить движение подачи или увеличить скорость резания заготовки.

ТАБЛИЦА НЕИСПРАВНОСТЕЙ

СПИСОК НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Правильная разводка пилы от СТФ Славянский двор

Узкие полотна практически всегда разводятся. Надо пом-нить, что разводить следует только кончики зубьев, примерно на 1/3 высоты зуба для распиловки твердых пород и примерно на 1/2 высоты — для распиловки мягких пород.

Если зубья разводить на полную высоту — это приведет к образованию волнистой базовой линии и, как следствие, появ-лению трещин.

Для распиловки мягкой древесины разводка осуществляется на половину толщины полотна (см.табл.), (0,4-0,5 мм для полотна толщиной 0,9 мм). Для твердой древесины величина разводки составляет примерно 1/4 толщины полотна (0,2-0,3 мм).

Слишком большая величина разводки приводит к большим усилиям и нагрузкам при распиловке и плохому качеству поверхности пропила. На пропиле останется большое количество рыхлых опилок, и на поверхности доски останутся характерные задиры и царапины.При малом разводе пила будет нагреваться, а на поверхности доски останутся плотно спрессованные горячие опилки. Ничего хуже для пилы придумать нельзя. Опилки должны быть теплыми на ощупь, а не горячими или холодными.

Пила, которая разведена слишком сильно, скорее всего, будет пилить рывками; а разведенная недостаточно — оставит на доске волны.Как правило, на узких ленточных полотнах каждый третий зуб оставляют не разведенным. Это наиболее разумно, при распиловке свежей мягкой древесины. Эти зубья выступают в роли подчищающих, расчищая пропил и направляя пилу. Так-же надо отметить тот факт, что в месте сварки ленточной пилы зубья, находящиеся справа и слева от шва, не разводятся. Это делается для устранения лишних напряжений на сварочном шве.

Пример: Вы пилите бревно диаметром 30 см на хорошей подаче и опилки теплые на ощупь. Но не думайте, что также легко эта пила будет пилить бревно 60 см в диаметре с тем же разводом и подачей. Ведь из пропила теперь надо удалить вдвое больше опилок. Поэтому необходимо увеличить развод на 20%. Вывод напрашивается сам собой: бревна следует сортировать по толщине прежде, чем пилить.

И, наконец, лучший развод Вы получите только экспериментально. Не надо искать формулы для того, чтобы его вычислить.

Необходимо упомянуть о важности регулярной проверки индикатора на Вашем разводном устройстве. Сбить его настройку очень легко. Индикатор работает в чрезвычайно напряженном режиме, судите сами: на Вашей пиле приблизительно 220 зубьев, Вы перетачиваете пилу 15 раз; получается, что за жизнь пилы индикатор срабатывает при ее разводке, по крайней мере, 3,5-4 тысячи раз (часто приходится разводить зуб в несколько приемов). Индикатор изнашивается, поэтому проверять его установку следует чаще.

Классификация полотен

Полотна изготавливаются из таких материалов, как металл, алмазы, сталь и т.д. Разные материалы пригодны для обработки определенных типов изделий. К примеру, алмазные пильные ленты используются для работы по мрамору или стекловате.

Существует три основных метода классификации этого изделия:

• По функциям.

• По габаритам.

• По расположению зубьев.

По функциям

Полотна для пил делятся на группы на основании материалов, с которыми они работают.

В число таких материалов входят:

• Камень.
• Металл.

• Древесина.
• Синтетика.

Мнение эксперта

Левин Дмитрий Константинович

Пильная лента, которая предназначена для работы с металлом, делятся на подгруппы. При классифицировании учитывается тип материала, который будет разрезаться инструментом.

Таблица 1. Типы полотен для пил по металлу

По размерам

Кроме функциональных особенностей учитывается характер предстоящих работ. От ширины полотна зависит ровность итогового пропила. Диапазон ширины пильных лент для режущих инструментов составляет от 14–80 миллиметров. Для стандартных пил характерные значения в 31–41 миллиметр.

Если инструкции к инструменту отсутствуют, рекомендуется брать самые широкие полотна для обычной резки. Главный критерий выбора – это соответствие пильной ленты ленточнопильному станку, за которым работает мастер. Широкое полотно подается максимально быстро, что ускоряет время обработки материалов.

Для контурных распилов требуются узкие инструменты. От пилы требуется четкая вырезка углов и фигур в выбранном материале.

Выбор ширины полотна предполагает учет нескольких деталей:

• Тонкие лезвия не предназначены для работы с толстыми заготовками. При продолжительной работе они подвергаются деформации.
• Толстые пилы не используются для обработки тонких материалов. Под напором полотна заготовка изгибается и может сломаться.
• При проведении резки по контуру ширина пильной ленты выбирается на основании поворотов под требуемым углом.

Параметры зубьев

Зубья или зубцы – это выступы на пильной ленте.
Качество резки определяется следующими характеристиками:

• Размер.
• Количество.
• Шаг.
• Разводка.
• Качество затачивания.

При подборе изделия основным критерием становится количество:

• Большое число зубьев способствует ровному распилу материалов толстостенного типа.
• Низкая плотность расположения зубьев уменьшает нагрузку на площадь материала для обработки.
• Высокая плотность распределения зубьев равно распределяет напряжение по поверхности инструмента.

Следующим параметром, влияющим на качество работы, является размер зубцов:

• Стандартные размеры предназначаются для обработки тонких материалов и фигурной резки.
• Крупногабаритные размеры созданы для проведения глубоких пропилов.
• Кромки небольшой высоты изготовляются для работы с тонкостенными трубами и прочими объектами.

При выборе полотна мастер руководствуется такими критериями:

• При крупном непрерывном шаге производится обработка тонкостенных материалов малого размера.
• Частыми равномерно размещенными зубьями разрезаются габаритные объекты.
• Лента, на которой расположены переменные зубцы, предназначена для работы с мягкими материалами (такими как пластик, цветной металл, древесина).

Мнение эксперта

Левин Дмитрий Константинович

Шаг зубцов подбирается исходя из параметров ответного участка станкового прибора.

Разводка зубцов представлена в трех категориях. Их характеристики кратко приводятся в таблице.

Таблица 2. Типы разводки зубьев

Для определения качества заточки требуется опыт работы с пилами.

Мастера определяют качество при опоре на три параметра:

1. Остроты зубьев.
2. Однородности материалов кромки.
3. Ровности кромки.

Перед приобретением полотна желательно узнать у продавцов, предполагает ли материал заточку. И если заточка возможна, то какое количество циклов обновления предусмотрено.