Introducción a las cizallas y al corte

El cizallamiento es uno de los procesos de trabajo de metales más antiguos disponibles y, por lo general, es el primer proceso y máquina que se utiliza para fabricar piezas fabricadas. Todas las cizallas se clasifican según su capacidad para cortar acero y deben seleccionarse de acuerdo con la capacidad requerida en relación con el acero. Si su aplicación es de acero inoxidable, debe seleccionar una cizalla que tenga una capacidad nominal de aproximadamente 1,5 a 2 veces el grosor del material que está utilizando. Si va a cortar aluminio, probablemente sea suficiente una cizalla del tamaño de la mitad de la cantidad de espesor del material con el que está trabajando. Aunque también hay cizallas pequeñas operadas con la mano o con el pie (que se usan principalmente en HVAC y en las industrias de techado), esta introducción se centrará principalmente en las cizallas motorizadas en el rango de calibre 14 (0,075" x 10') y más pesadas, que se encuentran en la mayoría de los talleres de fabricación en América del Norte.

Descripción del proceso:

Cortar láminas o placas de acero es muy parecido a usar tijeras para cortar papel o cartón. Las cuchillas se juntan a una distancia o desplazamiento mínimo que describimos como "espacio entre cuchillas" para fracturar el material en los tamaños de pieza en bruto deseados para su posterior procesamiento. La cuchilla inferior se fija en la "cama" de la cizalla, mientras que la cuchilla superior se mueve hacia arriba y hacia abajo en forma de "guillotina" o con un movimiento "giratorio" oscilante. Cuanto más grueso o duro sea el material, más anchas deben separarse las hojas o aumentar los ángulos de las hojas (ángulo de inclinación) para reducir la cantidad de tonelaje necesario para cortar (o fracturar) el material hasta la clasificación dada de la máquina.

Una cizalla de calidad puede ahorrar muchas horas en otros procesos, como plegado, soldadura y ensamblaje, por lo que es importante que se asegure de poder realizar cortes limpios y de calidad que sean cuadrados, precisa y puede repetirse rápidamente. Algunos de los factores clave para elegir una cizalla se describen a continuación y al elegir su cizalla, ya sea nueva o usada, estos factores deben tenerse en cuenta al tomar la decisión.

Componentes de una Cizalla:

Todas las cizallas se componen de los mismos componentes básicos y son los siguientes:

1. Estructura principal: El marco principal de la máquina es lo que soporta todos los demás componentes, la cama y el sistema de transmisión. Una cizalla de calidad tiene un marco resistente y pesado para el tamaño y la clasificación del material. Se sabe que algunas cizallas de construcción liviana son susceptibles de tener marcos laterales fracturados, lechos agrietados o arietes deformados debido a un mal diseño o abuso.

2. Cama: La cama es en lo que su operador estará trabajando mientras introduce material en las cuchillas de corte. La cama es el soporte no solo para el material sino también para la cuchilla de corte inferior. Una cama de cizalla de calidad debe ser pesada y sólida con comodidades para el manejo de materiales, como cortes para que el operador deslice las manos debajo de la hoja de material para levantar y transferencias de bola para "rodar" el material que se está cortando más fácilmente en su lugar.

3. Brazo de escuadra: Un brazo escuadrador es crucial para garantizar que el material que se corta esté en un ángulo de 90 grados. Para lograr la escuadra adecuada, se utiliza un brazo de escuadra que se ha configurado y ajustado para garantizar que esté perfectamente escuadrado con las cuchillas de corte. Este brazo de escuadra también puede tener una escala de medición que puede ayudar a medir piezas cortadas muy cortas desde el frente de la máquina en lugar de usar la barra de calibre como tope detrás de las cuchillas de corte. Por lo general, el brazo de escuadra es igual a la longitud de las cuchillas de corte, pero puede tener cualquier longitud que funcione para la aplicación para la que lo está seleccionando.

4. Retenciones: Las "sujeciones" son abrazaderas (o una abrazadera de tipo barra única) que se ubica junto a las cuchillas de corte y sujetan firmemente el material que se está cortando para evitar que se mueva durante el proceso de corte y, lo que es más importante, para inclinarlo hacia arriba, lo que introduciría el material como una cuña entre las hojas superior e inferior que obliga a que el espacio se abra más. Por lo general, la mayor cantidad de fuerza y ​​número de sujeciones equivale a la señal de una cizalla mejor y de mayor calidad.

5. Cuchillas: Las cuchillas de corte (o cizallamiento) suelen ser de acero para herramientas y están templadas para resistir el desgaste y rectificadas para que estén afiladas. Se montan en el ariete móvil superior y en la cama fija inferior y se separan, por lo general, a unas pocas milésimas de pulgada. Las cuchillas se pueden "voltear" cuando se usan de un uso progresivo a otro lado, se pueden volver a afilar o reemplazar. Las cizallas suelen tener cuchillas que tienen 2 lados afilados o 4 lados para usar según el diseño de la máquina.

6. Calibración (Sistema de medición): Si bien no es específico para cada cizalla, la calibración (o un sistema de medición/detención de longitud parcial) se encuentra en aproximadamente el 95% de las cizallas en el mercado actual. La medición adecuada es crucial no solo para mantener la longitud cortada correcta, sino también para permitir que el operador "medir" rápidamente la siguiente pieza en bruto cortada y repetir el proceso muy rápidamente. Por lo general, estos "calibradores" (o topes) se encuentran en la parte trasera de la cizalla y, por lo general, son barras de calibre atornilladas y controladas por computadora para golpear el material contra ellas. Estos medidores se pueden colocar de forma manual o electrónica (programados) para proporcionar múltiples longitudes cortadas, así como el uso repetido de la misma longitud. Un sistema de medición de calidad será lo suficientemente fuerte para soportar el peso del material equivalente a la capacidad total de la cizalla durante muchos años.

7. Control: Un control de cizalla puede ser tan simple como un volante que posiciona manualmente el calibre trasero junto con un pedal de pie/embrague, o puede ser tan extenso como un sistema de calibre programable que permite un posicionamiento programable preciso del sistema de calibre mientras se mantiene un conteo de ciclos preciso. . Si bien la mayoría de los controladores de calibre de corte se utilizan como un simple posicionador "Ir aquí", muchos son capaces de hacer mucho más, incluidos "kits" de corte de múltiples piezas y longitudes, todo posicionado y contado automáticamente.

8. Accesorios/Opciones: Una cizalla se puede personalizar para satisfacer una variedad de necesidades agregando accesorios opcionales que pueden hacer que la operación de la cizalla sea más simple, rápida, precisa y confiable. Las opciones comunes de corte incluyen:

• Apilador/Transportador

• Sistemas de refrigeración hidráulica

• Medición frontal

• Maletas extendidas

• Alta velocidad (solo sistema hidráulico)

• Opciones de seguridad como cortinas de luz, cercas, etc.

• Transferencias de bolas en la cama

• Recortes de mano

• Balanzas en la cama

• Escuadras de inglete

• Mecanizado o Roscado de Bancada Especial para Accesorios

Tipos De Tijeras

Guillotina

Un diseño de "guillotina" en una cizalla se refiere a la acción de movimiento de las cuchillas superiores. La cuchilla es impulsada en una dirección recta por un mecanismo y un sistema de guías que impulsan el pistón y la cuchilla hacia abajo y hacia arriba. Por lo general, este diseño equivale a un diseño más grande y más pesado en una cizalla y casi siempre se encuentra en diseños clasificados en la capacidad de 1/2" o más.

Barra oscilante

Una cizalla con diseño de viga oscilante utiliza el poder del apalancamiento a través de un ariete en voladizo para aumentar el tonelaje y, por lo tanto, la capacidad de cizallamiento. Colocando la cuchilla superior en un pistón mecanizado pivotante, la cuchilla es empujada hacia abajo por accionamiento mecánico o hidráulico usando el poder de palanca. Este diseño por lo general equivale a un diseño de máquina de menor altura y también hojas que deben aliviarse para dejar espacio libre, lo que generalmente permite solo 2 filos de corte por hoja. También hay versiones modificadas de este diseño que son algunos de los diseños más populares vendidos en la actualidad.

Tipos de sistemas de accionamiento de cizalla

Hidráulica

Se aplica presión hidráulica a través de uno o más cilindros para empujar hacia abajo el ariete y la hoja superior de la máquina. Las máquinas hidráulicas pueden tener normalmente uno o dos cilindros hidráulicos para su funcionamiento.

Mecánica

Un motor hace girar un volante grande a alta velocidad y luego el operador acopla un embrague que se puede activar mediante acoplamiento neumático, hidráulico o mecánico. Una vez que se acopla el embrague, el volante móvil se acopla a un cigüeñal en el que se adjunta el pistón de la máquina. El cigüeñal luego gira ciclando el ariete y la cuchilla de corte hacia arriba y hacia abajo.

Otros factores de diseño de corte a considerar:

Ángulo de inclinación:" Ángulo de inclinación" es el ángulo de la hoja de corte superior a medida que se introduce más allá de la hoja de corte inferior. Este ángulo de introducción permite que solo una pequeña porción del material se enganche con las hojas en un momento dado, lo que reduce en gran medida las fuerzas. idealmente, si la fuerza requerida para cortar una pieza no se tuviera en cuenta, entonces una máquina tendría un ángulo de inclinación de 0, ya que teóricamente proporcionaría la pieza cortada más recta y el tiempo de ciclo más rápido. 120-144" de longitud material o más, la cantidad de fuerza requerida sería masiva y, por lo tanto, su costo sería prohibitivo. Por lo tanto, el ángulo de "inclinación" es necesario para minimizar la fuerza real requerida para "fracturar o cortar" el material que se está cortando.

Lo ideal es que una máquina de calidad tenga el mínimo ángulo de inclinación posible, normalmente 1/4" de ángulo por pie, ya que un ángulo de inclinación excesivo puede provocar torsión (curvatura de la parte cortada) y/o arqueamiento (rotación de la parte cortada en un arco).

Ángulo de inclinación ajustable: Algunos fabricantes de cizallas utilizan un mecanismo que permite que la cuchilla superior varíe el ángulo de inclinación para maximizar la capacidad de las cizallas. Al aumentar el ángulo de inclinación, la cantidad de material más grueso que realmente entra en las cuchillas permanece dentro de la "ventana" de potencia de las cizallas. Si bien estos fabricantes anuncian esto como un "beneficio" de su máquina, la realidad es que están ofreciendo una máquina mucho más liviana con la capacidad de cortar material más grueso a través de este mayor ángulo de inclinación. Al elegir una cizalla con ángulo de inclinación variable, asegúrese de investigar a fondo cuál es su capacidad en el ajuste de inclinación más bajo o recomendado, ya que esto es realmente para lo que se diseñó la cizalla y solo se logran mayores espesores aumentando la ángulo de inclinación y, por lo tanto, aumenta el Twist and Bow que puede esperar en la pieza cortada resultante.

Ajuste de la separación entre cuchillas: En cualquier operación de corte, cuanto mayor sea el desplazamiento entre las cuchillas superior e inferior, menor será la fuerza requerida para romper o fracturar el material. A medida que el espacio de la cuchilla se vuelve excesivo, comienzan a producirse rebabas (o desgarros) en los espacios en blanco cortados. Si Blade Gap se ajusta demasiado cerca, entonces la fuerza requerida para romper el material puede ser superior a la capacidad de las cizallas. Debido a que los diferentes materiales, como el aluminio, el acero y el acero inoxidable, tienen diferentes fuerzas de fractura, requieren diferentes configuraciones de espacio entre cuchillas para garantizar que obtenga la pieza cortada de mejor calidad para el tipo de material y el grosor con los que está trabajando. Todas las cizallas vienen con la capacidad de "separar" las cuchillas ya sea mediante calce manual (muy lento), ajuste de la cuchilla inferior/banco (lento) o mediante un mecanismo de ajuste rápido de la separación de las cuchillas que también se puede accionar (más rápido). Según el rango de tipos de material y el grosor con el que esté trabajando, se determinará la necesidad de una característica de ajuste rápido de la separación entre cuchillas en su cizalla.

Argumentos comunes al seleccionar una cizalla

Argumento 1:Mecánica vs. Hidráulica:¿Cuál es mejor? Al seleccionar una cizalla, muchas personas asumen que la operación hidráulica es una mejor opción, ya que la equiparan con una prensa plegadora. Sin embargo, cortar es un proceso completamente diferente y el accionamiento mecánico en realidad puede preferirse en una cizalla debido a los siguientes factores.

• Velocidad: Las cizallas mecánicas son más rápidas en el modo de ciclo completo

• Simplicidad: Las cizallas mecánicas tienen mecanismos más simples para mantener y reparar el tiempo de compensación más largo y el tiempo de inactividad más corto

• Ruido: Las cizallas mecánicas son más silenciosas ya que no tienen el funcionamiento constante del sistema hidráulico

• Calor: Sin sistema hidráulico, las cizallas mecánicas funcionan mucho más frías

• Verde: Sin aceite hidráulico, sin calor hidráulico (que requiere refrigeración), sin desperdicio de aceite hidráulico, sin desperdicio de filtro

Donde hidráulica Las cizallas tienen una ventaja:

• Longitud de trazo variable: Las cizallas mecánicas deben realizar el ciclo completo cuando cortan, mientras que las cizallas hidráulicas pueden configurarse para que realicen movimientos cortos y rápidos, lo que resulta útil cuando se corta material de solo unas pocas pulgadas de ancho.

• Protección contra sobrecarga: Protegida por una válvula de escape, una cizalla hidráulica puede evitar que la cuchilla entre en una posición "bloqueada" con el material, ya que cuando el sistema hidráulico alcanza el PSI máximo para la cizalla, se abre una válvula de seguridad y descarga la hidráulica de alta presión, deteniendo la fuerza hacia abajo y permitiendo así que el ariete retroceda y se elimine la obstrucción/difícil/sobredimensionada.

Argumento 2:Pit vs. No Pit - ¿Cuál es mejor?

A medida que las cizallas aumentan la capacidad de espesor del material (fuerza/tonelaje), o se estiran en anchura, es posible que requieran un "pozo", o más exactamente descrito como una ranura en el piso. La razón por la que se requiere este alivio en el piso se debe a las propiedades mecánicas de corte que hacen que tanto el lecho como el pistón se desvíen bajo el alto tonelaje requerido. Mientras que agregar masa al ariete (parte superior de la cizalla) simplemente hace que la máquina sea más alta, agregar masa a la cama elevaría la altura de trabajo de la máquina más allá de un nivel cómodo. Por lo tanto, la forma más fácil y mejor de contrarrestar estas fuerzas es agregar más masa a la cama y poner esa masa debajo del piso. Al agregar esta masa, los fabricantes han creado una máquina más fuerte y pesada que puede operar con un ángulo de inclinación bajo para obtener piezas de buena calidad y no se flexiona bajo carga. Esta masa añadida en realidad aumenta la rigidez, la calidad de la pieza, la expectativa de vida y el costo de fabricación de la cizalla y, por lo tanto, se encuentra en cizallas más pesadas y anchas de mejor calidad.

El mejor método para mantener la máquina y las piezas rectas es no dejar que se doblen en primer lugar y, por lo tanto, en realidad se prefiere un foso. sobre máquinas de montaje al ras del piso en capacidades más altas (3/8" y más) o anchos más anchos (14' y más ancho).

Resumen

Al seleccionar su cizalla, o cualquier otra máquina, asegúrese de obtener la mejor máquina para su aplicación. Es muy fácil quedar atrapado en la trampa común del precio, la disponibilidad, la ubicación, el flete, etc., todo lo cual nunca importará en 6 meses después de que la máquina correcta (o incorrecta) esté en su piso y ciertamente no en 3, 5 o incluso 10 años después. Recuerde que su vendedor puede venderle literalmente lo que sea que esté "comprando" y eso incluye descuento, ubicación o la máquina adecuada, pero solo si usted se lo solicita.

En Southern Fabricating Machinery Sales, Inc., nuestro personal es experto en corte, tanto en el proceso como en los problemas comunes. Llámenos hoy al 813-444-4555 para ayudarlo a seleccionar la cizalla adecuada para su aplicación Y presupuesto.