Najczystszym sposobem cięcia rur aluminiowych jest użycie obrotowego obcinaka do rur lub piły na zimno
Aby uzyskać kwadratowe cięcie bez zadziorów i przy minimalnych odkształceniach, obrotowy obcinak do rur lub piła na zimno wyposażona w ostrze z węglików spiekanych o drobnych zębach daje najlepsze rezultaty w przypadku rur aluminiowych. Aluminium jest miękkie i lepkie w porównaniu ze stalą, dlatego ma tendencję do rozmazywania się, ciągnięcia i ściskania zamiast czystego ścinania, jeśli zostanie użyte niewłaściwe narzędzie lub prędkość posuwu. Obcinarka rotacyjna, która stopniowo nacina rurę w kilku lekkich przejściach, lub piła na zimno pracująca z mniejszą prędkością ostrza i dużą liczbą zębów, utrzymują niskie nagrzewanie i zapobiegają zawijaniu się ciętej krawędzi do wewnątrz.
Do cienkościennych rur, szczególnie do wszystkiego poniżej Grubość ścianki 1,5 mm , ręczny obcinak do rur z ostrym kółkiem nacinającym i niewielkim naciskiem mocowania zwykle ma lepsze wyniki niż piła do metalu lub szlifierka, ponieważ narzędzia te wytwarzają miejscowe ciepło i wibracje, które mogą zniekształcić okrągły profil jeszcze przed zakończeniem cięcia.
Typowe narzędzia używane do cięcia rur aluminiowych i ich kompromisy
Kilka narzędzi może ciąć rurę aluminiową, ale każde z nich charakteryzuje się inną równowagą szybkości, precyzji i jakości krawędzi.
Obcinaki do rur i rur
Obrotowy nóż z hartowanym kółkiem nacinającym toczy się po rurze, a śruba podająca stopniowo dokręca się, przecinając ściankę ruchem spiralnym. Ta metoda pozostawia niewielki wewnętrzny zadzior, który wymaga usunięcia zadziorów, ale pozwala zachować idealnie okrągłą rurę, co czyni ją standardowym wyborem w przypadku linii HVAC i chłodniczych.
Piły na zimno i piły tarczowe
Piły na zimno wykorzystują wolnoobrotowe ostrze z drobnymi zębami, przeznaczone do ścinania, a nie szlifowania metalu, tworząc płaską, prawie wykończoną powierzchnię cięcia z niewielkim gromadzeniem się ciepła. Jest to preferowane podejście w przypadku rur o większej średnicy lub produkcji wielkoseryjnej, gdzie liczy się stała długość i prostopadłość.
Piły taśmowe
Piła taśmowa wyposażona w brzeszczot przystosowany do metali nieżelaznych, zwykle od 10 do 14 zębów na cal, zapewnia dobrą równowagę prędkości i kontroli w zastosowaniach warsztatowych, chociaż zwykle pozostawia bardziej chropowatą krawędź niż piła do cięcia na zimno i jest wyposażona w wspornik zapobiegający zginaniu się rury podczas cięcia.
Tarcze ścierne do cięcia
Tarcze ścierne tną szybko, ale wytwarzają znaczne ciepło i często zatykają się miękkim aluminium, co może odbarwić krawędź i pozostawić bardziej szorstkie i mniej dokładne cięcie. Najlepiej jest je zarezerwować do zgrubnego przycinania, a nie do gotowych części.
Porównanie sprzętu do cięcia ręcznego, napędzanego i CNC
Właściwy poziom wyposażenia zależy od średnicy rury, grubości ścianki i liczby cięć, które należy wykonać na tej samej długości.
Porównanie sprzętu do cięcia rur aluminiowych według średnicy i zastosowania | Typ wyposażenia | Typowy zakres średnic | Powszechne zastosowanie |
| Ręczny obcinak do rur | Do 35 mm | Linie HVAC, naprawy terenowe |
| Stołowa piła na zimno | 10 mm do 100 mm | Produkcja warsztatowa, cięcie wsadowe |
| Maszyna do cięcia rur CNC | od 6 mm do 220 mm | Motoryzacja, lotnictwo, produkcja wielkoseryjna |
Sterowane CNC urządzenia tnące mogą utrzymywać powtarzalne tolerancje długości około 0,1 mm na setkach części, co ma znaczenie, gdy dalsze operacje, takie jak formowanie końcówek lub gięcie, zależą od stałej długości początkowej w celu prawidłowego ustawienia oprzyrządowania.
Dlaczego aluminium zachowuje się inaczej niż stal pod ostrzem
Niska temperatura topnienia i miękkość aluminium oznaczają, że reaguje ono na tarcie tnące zupełnie inaczej niż rura stalowa lub nierdzewna. Ciepło generowane na krawędzi skrawającej może powodować przyklejanie się materiału na ostrzu lub kole nacinającym zamiast czystego odłupywania, co jest problemem często nazywanym ładowaniem. Z tego powodu ostrza i frezy zaprojektowane specjalnie do metali nieżelaznych wykorzystują inną geometrię zębów, szersze wręby do usuwania wiórów, a czasem także powłokę odporną na przyleganie aluminium.
Grubość ścianki odgrywa również rolę w reakcji rury na siłę zaciskania. Cienkościenna rura aluminiowa, szczególnie anodowana lub powlekana, stosowana w architekturze i meblarstwie, może owalna lub wgnieciona pod nadmiernym naciskiem zacisku jeszcze przed wykonaniem cięcia, dlatego w osprzętach tnących do tego materiału zazwyczaj stosuje się szersze, bardziej miękkie zaciski, aby rozłożyć siłę trzymającą na większej powierzchni.
Unikanie zadziorów, owalności i zawalenia się ściany
Na większość cięć rur aluminiowych o niskiej jakości odpowiadają trzy problemy, a każdy z nich ma konkretną przyczynę i rozwiązanie.
- Zadziory wewnętrzne: powstałe na skutek stępienia noża tnącego lub nadmiernego docisku; rozwiązany za pomocą narzędzia do gratowania lub lekkiego przejścia fazowego po cięciu.
- Owalność na uciętym końcu: spowodowana zbyt mocnym dokręceniem zacisków lub niepodpartym zwisem rury; rozwiązano za pomocą szerszej rolki podporowej i mniejszego nacisku zacisku.
- Zawalenie się ściany w pobliżu nacięcia: spowodowane użyciem ostrza przeznaczonego do prętów litych, a nie rur, które raczej przepycha niż przecina ścianę; można rozwiązać poprzez przejście na ostrze lub obcinak przeznaczony do rur, przeznaczony do profili zamkniętych.
Branże, w których precyzyjne cięcie rur aluminiowych ma największe znaczenie
Czyste i dokładne cięcie to podstawowy krok przed gięciem, kształtowaniem końcówek lub spawaniem, a jego znaczenie jest widoczne w wielu sektorach produkcyjnych.
- Produkcja samochodów i pojazdów NEV: obwody chłodzenia akumulatorów i kolektory odprowadzające ciepło, w których rozszerzone lub zaokrąglone końce zależą od kwadratowego cięcia początkowego.
- HVAC i chłodnictwo: wężownice i przewody rurowe, w których wymagany jest czysty otwór w celu zapewnienia prawidłowego przepływu czynnika chłodniczego i lutowania.
- Przemysł lotniczy: lekkie rury konstrukcyjne i hydrauliczne wymagające wąskiej tolerancji długości i krawędzi bez zadziorów przed dalszą obróbką.
- Produkcja mebli i obiektów architektonicznych: ramy z anodyzowanego aluminium, których widoczne krawędzie cięcia muszą pozostać gładkie i wolne od zarysowań.
Wybór odpowiedniego podejścia do zadania cięcia
W przypadku sporadycznych cięć rur o małej średnicy, najprostszą i najtańszą opcją pozostaje ręczna przecinarka rotacyjna, która nie wymaga źródła zasilania i pozwala uzyskać okrągłą krawędź bez zadziorów w ciągu kilku sekund. Gdy średnica przekroczy około 40 mm, wzrasta grubość ścianki lub zadanie wymaga dziesiątek identycznych długości, stołowa piła na zimno lub maszyna do cięcia CNC staje się bardziej praktyczna, ponieważ skraca czas pracy na cięcie i utrzymuje każdy element w wąskiej tolerancji długości.
Zakłady produkujące certyfikowane komponenty dla klientów z branży motoryzacyjnej i lotniczej zazwyczaj korzystają ze sprzętu do cięcia zbudowanego zgodnie z uznanymi normami jakości, takimi jak zgodność z wymogami bezpieczeństwa CE i kontrola procesu ISO 9001, ponieważ stała jakość cięcia bezpośrednio wpływa na wydajność rury w późniejszych operacjach gięcia i kształtowania końcowego.