Eine Einführung in Scheren und Scheren

Das Scheren ist eines der ältesten verfügbaren Metallbearbeitungsverfahren und ist normalerweise das erste Verfahren und die erste Maschine, die bei der Herstellung von Fertigteilen verwendet wird. Alle Scheren werden nach ihrer Fähigkeit zum Schneiden von Stahl bewertet und sollten entsprechend der erforderlichen Kapazität in Bezug auf Stahl ausgewählt werden. Wenn es sich bei Ihrer Anwendung um Edelstahl handelt, sollten Sie eine Schere auswählen, die für etwa das 1,5- bis 2-fache der von Ihnen verwendeten Materialstärke ausgelegt ist. Wenn Sie Aluminium scheren, ist eine Schere, die für die Hälfte der Materialstärke ausgelegt ist, mit der Sie arbeiten, wahrscheinlich ausreichend. Obwohl es auch kleine hand- oder fußbetriebene Scheren gibt (hauptsächlich in der HLK- und Dachdeckerindustrie verwendet), konzentriert sich diese Einführung hauptsächlich auf angetriebene Scheren im Bereich von 14 Gage (0,075 Zoll x 10 Fuß) und schwerer, die zu finden sind in den meisten Fabrikationsbetrieben in ganz Nordamerika.

Prozessbeschreibung:

Das Scheren von Blech oder Stahlblech ähnelt dem Schneiden von Papier oder Pappe mit einer Schere. Die Messer kommen in einem minimalen Abstand oder Versatz zusammen, den wir als "Messerspalt" bezeichnen, um das Material für die weitere Verarbeitung in die gewünschten Rohlingsgrößen zu brechen. Die untere Klinge ist im "Bett" der Schere befestigt, während sich die obere Klinge entweder in einer geraden Auf- und Ab-"Guillotine"-Weise oder in einer schwingenden "Dreh"-Bewegung bewegt. Je dicker oder härter das Material ist, desto weiter müssen die Klingen voneinander entfernt sein oder die Klingenwinkel vergrößert werden (Spanwinkel), um die zum Scheren (oder Brechen) des Materials erforderliche Tonnage auf die gegebene Nennleistung der Maschine zu reduzieren.

Eine hochwertige Schere kann viele Stunden bei weiteren Prozessen wie Biegen, Schweißen und Zusammenbau einsparen, daher ist es wichtig, dass Sie sicherstellen, dass Sie in der Lage sind, hochwertige, saubere und rechtwinklige Schnitte auszuführen. genau und schnell wiederholbar. Einige der Schlüsselfaktoren bei der Auswahl einer Schere sind unten beschrieben und bei der Auswahl Ihrer Schere, ob neu oder gebraucht, sollten diese Faktoren bei Ihrer Entscheidungsfindung berücksichtigt werden.

Komponenten einer Schere:

Alle Scheren bestehen aus den gleichen Grundkomponenten und sind wie folgt:

1. Hauptrahmen: Der Hauptrahmen der Maschine trägt alle anderen Komponenten, das Bett und das Antriebssystem. Eine Qualitätsschere hat einen robusten und schweren Rahmen für die Materialgröße und -leistung. Es ist bekannt, dass einige leicht gebaute Scheren aufgrund von schlechtem Design oder Missbrauch anfällig für gebrochene Seitenrahmen, rissige Betten oder verzogene Stößel sind.

2. Bett: Das Bett ist das, woran Ihr Bediener arbeiten wird, wenn er Material in die Schermesser einführt. Das Bett ist nicht nur die Stütze für das Material, sondern auch für das untere Schermesser. Ein qualitativ hochwertiges Scherenbett sollte schwer und solide sein und über Annehmlichkeiten für die Materialhandhabung verfügen, wie Ausschnitte, damit der Bediener seine Hände zum Anheben unter die Materialbahn schieben kann, und Kugeltransfers, um das zu schneidende Material leichter an seinen Platz zu "rollen".

3. Quadrierender Arm: Ein Winkelarm ist entscheidend, um sicherzustellen, dass das zu schneidende Material einen Winkel von 90 Grad hat. Um die richtige Rechtwinkligkeit zu erreichen, wird ein Winkelarm verwendet, der eingerichtet und eingestellt wurde, um sicherzustellen, dass er perfekt rechtwinklig zu den Schermessern ist. Dieser Winkelarm kann auch eine Messskala aufweisen, die beim Messen sehr kurzer geschnittener Teile von der Vorderseite der Maschine aus hilfreich sein kann, anstatt die Messstange als Anschlag hinter den Schermessern zu verwenden. Typischerweise ist der Winkelarm gleich der Länge der Schermesser, kann aber jede Länge haben, die für die Anwendung geeignet ist, für die Sie ihn auswählen.

4. Niederhalter: "Niederhalter" sind Klammern (oder eine Klammer vom Typ mit einer Stange), die sich neben den Schermessern befinden und das zu schneidende Material fest halten, um zu verhindern, dass es sich während des Schervorgangs bewegt, und vor allem um es nach oben zu kippen, wodurch das Material eingeführt würde als ein Keil zwischen der oberen und der unteren Klinge, der den Spalt dazu zwingt, sich weiter zu öffnen. Typischerweise entspricht mehr Kraft und Anzahl der Niederhalter dem Zeichen einer besseren und hochwertigeren Schere.

5. Klingen: Die Schneide- (oder Scher-) Klingen bestehen typischerweise aus Werkzeugstahl und sind für Verschleißfestigkeit gehärtet und für Schärfe geschliffen. Sie sind auf dem oberen beweglichen Stößel und dem unteren Festbett montiert und haben normalerweise nur wenige tausendstel Zoll Abstand. Die Klingen können bei Verschleiß durch fortschreitenden Gebrauch auf eine andere Seite "umgedreht", nachgeschärft oder ersetzt werden. Scheren haben typischerweise Klingen, die je nach Konstruktion der Maschine 2 scharfe Seiten oder 4 Seiten zur Verwendung haben.

6. Gaging (Messsystem): Obwohl dies nicht für jede Schere spezifisch ist, ist die Messung (oder ein Teillängen-Anschlag-/Messsystem) bei etwa 95 % der heute auf dem Markt befindlichen Scheren vorhanden. Die richtige Messung ist entscheidend, nicht nur um die richtige Schnittlänge beizubehalten, sondern um es dem Bediener zu ermöglichen, den nächsten geschnittenen Rohling schnell zu "messen" und den Vorgang sehr schnell zu wiederholen. Normalerweise befinden sich diese "Messgeräte" (oder Anschläge) an der Rückseite der Schere und sind üblicherweise computergesteuerte, schraubengetriebene Messstangen zum Anstoßen des Materials. Diese Messgeräte können manuell oder elektronisch (programmiert) positioniert werden, um mehrere geschnittene Längen sowie die wiederholte Verwendung derselben Länge zu ermöglichen. Ein hochwertiges Messsystem ist stark genug, um das Materialgewicht, das der vollen Kapazität der Schere entspricht, viele Jahre lang zu tragen.

7. Kontrolle: Eine Scherensteuerung kann so einfach sein wie ein Handrad, das den Hinteranschlag in Verbindung mit einem Fuß-/Kupplungspedal manuell positioniert, oder kann so umfassend sein wie ein programmierbares Messsystem, das eine präzise programmierbare Positionierung des Messsystems ermöglicht und gleichzeitig eine genaue Zykluszählung beibehält . Während die meisten Schermesser-Controller als einfache "Go Here"-Positionierer verwendet werden, sind viele in der Lage, viel mehr zu leisten, einschließlich des Scherens von "Kits" aus mehreren Teilstücken und Längen, die alle automatisch positioniert und gezählt werden.

8. Zubehör/Optionen: Eine Schere kann an eine Vielzahl von Anforderungen angepasst werden, indem optionales Zubehör hinzugefügt wird, das den Betrieb der Schere einfacher, schneller, genauer und zuverlässiger macht. Zu den gängigen Scheroptionen gehören:

• Stapler/Förderer

• Hydraulische Kühlsysteme

• Frontmessung

• Erweiterte Backgages

• Hohe Geschwindigkeit (nur Hydraulik)

• Sicherheitsoptionen wie Lichtvorhänge, Zäune usw.

• Balltransfers im Bett

• Handausschnitte

• Schuppen im Bett

• Gehrungswinkel

• Spezielle Bettbearbeitung oder Gewindeschneiden für Zubehör

Arten von Scheren

Guillotine

Ein "Guilliotine"-Design in einer Schere bezieht sich auf die Bewegungswirkung der oberen Klingen. Die Klinge wird in einer geraden Richtung durch einen Mechanismus und ein Wegesystem angetrieben, das den Stößel und die Klinge gerade nach unten und oben antreibt. Normalerweise entspricht dieses Design einem größeren, schwereren Design in einer Schere und ist fast immer bei Designs zu finden, die für eine Kapazität von 1/2 Zoll oder mehr ausgelegt sind.

Schwingbalken

Eine Schwingbalkenschere nutzt die Kraft der Hebelwirkung durch einen freitragenden Stößel, um die Tonnage und damit die Scherkapazität zu erhöhen. Durch Anordnen der oberen Klinge auf einem schwenkbaren mechanisierten Stößel wird die Klinge dann durch mechanische oder hydraulische Betätigung unter Verwendung der Hebelkraft nach unten gedrückt. Diese Konstruktion entspricht normalerweise einer Maschinenkonstruktion mit kürzerer Höhe und auch Klingen, die für den Freiraum entlastet werden müssen, was typischerweise nur 2 Schneidkanten pro Klinge zulässt. Es gibt auch modifizierte Versionen dieses Designs, die heute zu den beliebtesten Designs gehören.

Arten von Scherantriebssystemen

Hydraulik

Hydraulischer Druck wird durch einen oder mehrere Zylinder aufgebracht, um den Stempel und die obere Klinge der Maschine nach unten zu drücken. Hydraulische Maschinen können typischerweise einen oder zwei Hydraulikzylinder zum Betrieb haben.

Mechanisch

Ein Motor dreht ein großes Schwungrad mit hoher Geschwindigkeit, der Bediener schaltet dann eine Kupplung ein, die über pneumatische, hydraulische oder mechanische Einrückung aktiviert werden kann. Sobald die Kupplung eingerückt ist, wird das bewegliche Schwungrad mit einer Kurbelwelle verbunden, an der der Maschinenstößel befestigt ist. Die Kurbelwelle dreht dann den Stößel und die Scherklinge auf und ab.

Andere zu berücksichtigende Scherkonstruktionsfaktoren:

Rake-Winkel:" Spanwinkel" ist der Winkel der oberen Schneidklinge, wenn sie an der unteren Schneidklinge vorbei eingeführt wird. Dieser Einführungswinkel ermöglicht es, dass nur ein kleiner Teil des Materials zu einem bestimmten Zeitpunkt tatsächlich mit den Klingen in Eingriff kommt, wodurch die Kräfte stark reduziert werden erforderlich, um lange Längen zu schneiden. Wenn die zum Scheren eines Teils erforderliche Kraft keine Rolle spielen würde, hätte eine Maschine im Idealfall einen Spanwinkel von 0, da dies theoretisch das gerade geschnittene Teil und die schnellste Zykluszeit liefern würde. Da Scheren jedoch normalerweise mit arbeiten Bei einer Materiallänge von 120-144" oder mehr wäre die erforderliche Kraft massiv und daher unerschwinglich. Der Spanwinkel ist daher notwendig, um die tatsächliche Kraft zu minimieren, die erforderlich ist, um das zu scherende Material zu "brechen oder zu schneiden".

Idealerweise hat eine Qualitätsmaschine einen möglichst geringen Spanwinkel, typischerweise 1/4" Winkel pro Fuß, da ein übermäßiger Spanwinkel zu Verdrehungen (Einrollen des abgescherten Teils) und/oder Verbiegung (Abrollen des abgescherten Teils in einem Bogen) führen kann.

Einstellbarer Spanwinkel: Einige Scherenhersteller verwenden einen Mechanismus, der es dem Obermesser ermöglicht, den Neigungswinkel zu variieren, um die Scherleistung zu maximieren. Durch Erhöhen des Spanwinkels bleibt die Menge an dickerem Material, das tatsächlich in die Klingen eingreift, innerhalb des "Fensters" der Scherkraft. Während diese Hersteller dies als „Vorteil“ ihrer Maschine anpreisen, bieten sie in Wirklichkeit eine viel leichtere Maschine mit der Fähigkeit, dickeres Material durch diesen erhöhten Spanwinkel zu schneiden. Achten Sie bei der Auswahl einer Schere mit variablem Spanwinkel darauf, diese gründlich zu untersuchen, wie hoch ihre Kapazität bei der niedrigsten oder empfohlenen Spanwinkeleinstellung ist, da die Schere wirklich dafür ausgelegt ist und größere Dicken nur durch Erhöhen des Spanwinkels erreicht werden Spanwinkel und erhöht damit die Verdrehung und Krümmung, die Sie im resultierenden gescherten Teil erwarten können.

Messerspalteinstellung: Je höher bei jedem Schervorgang der Versatz zwischen den oberen und unteren Klingen ist, desto geringer ist die zum Brechen oder Brechen des Materials erforderliche Kraft. Wenn der Klingenspalt zu groß wird, beginnt Gratbildung (oder Reißen) an den geschnittenen Rohlingen aufzutreten. Wenn der Klingenabstand zu eng eingestellt ist, kann die zum Brechen des Materials erforderliche Kraft die Scherfähigkeit übersteigen. Da unterschiedliche Materialien wie Aluminium, Stahl und Edelstahl unterschiedliche Bruchkräfte haben, erfordern sie unterschiedliche Schnittspalteinstellungen, um sicherzustellen, dass Sie das gescherte Teil mit der besten Qualität für die jeweilige Materialart und -dicke erhalten, mit der Sie arbeiten. Alle Scheren verfügen über die Fähigkeit, die Klingen entweder durch manuelles Shimmen (sehr langsam), Bett-/Untermessereinstellung (langsam) oder durch einen schnellen Klingenspalt-Einstellmechanismus, der auch angetrieben werden kann (am schnellsten), zu "spalten". Abhängig von der Bandbreite der Materialtypen und -dicken, mit denen Sie arbeiten, wird die Notwendigkeit einer schnellen Einstellung des Messerspalts an Ihrer Schere bestimmt.

Häufige Argumente bei der Auswahl einer Schere

Argument 1:Mechanisch oder hydraulisch – was ist besser? Bei der Auswahl einer Schere gehen viele davon aus, dass der hydraulische Betrieb die bessere Option ist, da sie ihn mit einer Abkantpresse gleichsetzen. Scheren ist jedoch ein völlig anderer Vorgang und mechanische Betätigung kann bei einer Schere aufgrund der folgenden Faktoren tatsächlich bevorzugt werden.

• Geschwindigkeit: Mechanische Scheren sind im Vollzyklusmodus schneller

• Einfachheit: Mechanische Scheren haben einfachere Mechanismen, um die Rüstzeit länger und die Ausfallzeit kürzer zu halten und zu reparieren

• Rauschen: Mechanische Scheren sind leiser, da sie nicht den ständigen Betrieb der Hydraulik haben

• Hitze: Ohne Hydraulik laufen mechanische Scheren viel kühler

• Grün: Kein Hydrauliköl, keine Hydraulikwärme (Kühlung erforderlich), kein Hydraulikölabfall, kein Filterabfall

Wohydraulisch Scheren haben einen Vorteil:

• Variable Strichlänge: Mechanische Scheren müssen beim Scheren den vollen Zyklus durchlaufen, während hydraulische Scheren so eingestellt werden können, dass sie schnelle kurze Hübe ausführen, die nützlich sind, wenn Material mit einer Breite von nur wenigen Zoll geschert wird.

• Überlastungsschutz: Geschützt durch ein Ausblasventil kann eine hydraulische Schere verhindern, dass die Klinge in eine "verriegelte" Position mit dem Material gelangt, da sich ein Sicherheitsventil öffnet und die Hochdruckhydraulik ablässt, wodurch die Abwärtskraft gestoppt wird, wenn die Hydraulik den maximalen PSI für die Schere erreicht Dadurch kann der Stößel zurückgefahren und die Übergröße/Festigkeit/Verhinderung entfernt werden.

Argument 2:Grube vs. Keine Grube – was ist besser?

Wenn Scheren in der Materialdicke (Kraft / Tonnage) zunehmen oder sich in der Breite ausdehnen, benötigen sie möglicherweise eine "Grube", oder genauer als einen Schlitz im Boden beschrieben. Der Grund, warum diese Entlastung im Boden erforderlich ist, liegt in den mechanischen Schereigenschaften, die bewirken, dass sich sowohl das Bett als auch der Stempel unter der erforderlichen hohen Tonnage durchbiegen. Während das Hinzufügen von Masse zum Stößel (oberer Teil der Schere) die Maschine einfach höher macht, würde das Hinzufügen von Masse zum Bett die Arbeitshöhe der Maschine über ein angenehmes Niveau hinaus erhöhen. Daher besteht der einfachste und beste Weg, diesen Kräften entgegenzuwirken, darin, dem Bett mehr Masse hinzuzufügen und diese Masse unter den Boden zu legen. Durch Hinzufügen dieser Masse haben die Hersteller eine stärkere, schwerere Maschine geschaffen, die mit einem niedrigen Spanwinkel für qualitativ hochwertige Teile arbeiten kann und sich unter Last nicht verbiegt. Diese zusätzliche Masse erhöht tatsächlich die Steifigkeit, die Teilequalität, die Lebenserwartung und die Herstellungskosten der Schere und findet sich daher in schwereren und breiteren Scheren von besserer Qualität.

Die beste Methode, um die Maschine und die Teile gerade zu halten, besteht darin, sie gar nicht erst biegen zu lassen, und daher ist eine Grube tatsächlich bevorzugt über bündig bodenmontierten Maschinen mit höheren Kapazitäten (3/8" und mehr) oder größeren Breiten (14' und breiter).

Zusammenfassung

Stellen Sie bei der Auswahl Ihrer Schere oder einer anderen Maschine sicher, dass Sie die beste Maschine für Ihre Anwendung erhalten. Es ist so einfach, in die übliche Falle des Preises, der Verfügbarkeit, des Standorts, der Fracht usw. zu geraten, die alle in 6 Monaten, nachdem die richtige (oder falsche) Maschine auf Ihrem Boden steht, keine Rolle spielen, und schon gar nicht in 3, 5 oder auch 10 Jahre später. Denken Sie daran, dass Ihr Verkäufer Ihnen buchstäblich alles verkaufen kann, was Sie „kaufen“, einschließlich Rabatt, Standort oder der richtigen Maschine, aber nur, wenn Sie danach fragen.

Unsere Mitarbeiter bei Southern Fabricating Machinery Sales, Inc. sind Experten für das Scheren, sowohl für den Prozess als auch für die üblichen Probleme. Rufen Sie uns noch heute unter 813-444-4555 an, um Ihnen bei der Auswahl der richtigen Schere für Ihre Anwendung UND Ihr Budget zu helfen.