3 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΩΝ ΚΟΠΗΣ

3 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΩΝ ΚΟΠΗΣ 3.1 Γενικά Τα μεταλλικά φύλλα μπορούν να κοπούν με μια μεγάλη ποικιλία από εργαλεία, όπως ψαλίδια μαχαιρωτά, ψαλίδια με ορθογωνισμένες κοπτικές ακμές, ηλεκτρικά πριόνια, τρυπάνια, πρέσες και ειδικά μηχανήματα διάνοιξης οπών με πίεση. Εδώ θα αναφερθούμε σε κατεργασίες κοπής λαμαρίνας, χρησιμοποιώντας μηχανές σχισίματος, ηλεκτρικά ψαλίδια και κοπτικά καλούπια επάνω σε πρέσες. Μπορούμε να ταξινομήσουμε τις κατεργασίες κοπής είτε από τον σκοπό για τον οποίο γίνεται η κοπή είτε από τη μορφή της κοπής, ως ακολούθως: Κατεργασίες κοπής για παραγωγή δίσκων διαφόρων σχημάτων: Απλός ψαλιδισμός (Shearing) (κοπής κατά μια ευθεία γραμμή) Κοπή κατά μια οποιαδήποτε γραμμή (Cutoff) Διαχωρισμός (Parting) Κοπή κατά μια κλειστή γραμμή (Blanking) Κατεργασίες για κοπή οπών: Κοπή οπών δια πιέσεως (Plunching) Κοπή επιμήκους ορθογωνικής οπής (Slotting) Κοπή οπών σε διάταξη (Perforating) Κατεργασίες προοδευτικής κοπής: Κατασκευή εγκοπών (Notching) Κατασκευή ημιεγκοπών (Seminotching) Μερικός διαχωρισμός (Lancing) Κατεργασίες κοπής για ρύθμιση μεγέθους του κομματιού: Αποκοπή (Trimming) Σχίσιμο (Slitting) Φινίρισμα άκρων (Shaving) Όταν ένα κομμάτι λαμαρίνας κοπεί από την μεταλλική λωρίδα ή το μεταλλικό ρολό και από αυτό το κομμάτι θα κατασκευάσουμε στη συνέχεια το προϊόν μας με άλλες κατεργασίες κοπής ή διαμόρφωσης, τότε αυτό θα αναφέρεται σαν πρόπλασμα (Blank). Σε μερικές περιπτώσεις αυτό μπορεί να είναι το τελικό προϊόν και να μην απαιτούνται επιπλέον κατεργασίες. Στις περισσότερες περιπτώσεις το πρόπλασμα υποβάλλεται στη συνέχεια σε μορφοποίηση ή κοίλανση ή επιπρόσθετες κατεργασίες κοπής για να πάρουμε το τελικό μας προϊόν. Το πρόπλασμα μπορεί να είναι ένας απλός κυκλικός δίσκος, ορθογωνικός, τετραγωνικός ή να έχει σύνθετη μορφή. 26

3.2 Απλός ψαλιδισμός (Shearing) (κοπή κατά μια ευθεία γραμμή) Σαν ψαλιδισμός αναφέρεται η κοπή η οποία λαμβάνει χώρα κατά μήκος μιας ευθείας γραμμής. Ο ψαλιδισμός γίνεται σε ειδικά μηχανήματα, τα ψαλίδια. Αυτά μπορεί να είναι ψαλίδια χειρός, ποδός ή ηλεκτροκίνητα (Σχήμα 3.1). Τα ψαλίδια είναι εφοδιασμένα με κοπτικές λάμες μήκους μέχρι 6.5 m. Η άνω κοπτική λάμα μπορεί να έχει μια ελαφρά κλίση για να μειώνεται η δύναμη κοπής. Η κοπή στα ψαλίδια πραγματοποιείται προοδευτικώς κατά μήκος της κοπτικής λάμας. Οδηγοί και πλάκες χρησιμοποιούνται για την ακριβή τοποθέτηση της μεταλλικής λαμαρίνας πριν την κοπή. Η κοπή, όπως φαίνεται και στο σχήμα 3.1, πραγματοποιείται από τις δύο κοπτικές λάμες ειδικού χάλυβα. Το ένα (το κάτω) είναι στερεωμένο στο τραπέζι του μηχανήματος, ενώ το άλλο κινείται κατακόρυφα, μέσα σε οδηγούς, από το μηχανισμός του ψαλιδιού. Κατά την κοπή το έλασμα τείνει να περιστραφεί και να συμπιεστεί ανάμεσα στις λεπίδες. Για να μην περιστραφεί, λοιπόν, το έλασμα, χρησιμοποιούνται οι συγκρατητές (Σχήμα 3.1). Για να μειωθεί η δύναμη κοπής μπορούμε να δώσουμε μια μικρή κλίση (α<10º) (Σχήμα 3.1, περίπτωση Β) στο επάνω μαχαίρι. Άλλοι κατασκευαστές δεν δίνουν καμία γωνία στις κοπτικές ακμές (περίπτωση Α), έχοντας έτσι το πλεονέκτημα, ότι κάθε μαχαίρι μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τις τέσσερις ακμές του πριν αντικατασταθεί λόγω φθοράς, έχει δηλαδή μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Σχήμα 3.1. Ηλεκτροκίνητο ψαλίδι 27

Αν η κοπή πρόκειται να γίνει σε καμπύλη γραμμή και δεν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε κοπτικά καλούπια, λόγω μικρής παραγωγής, τότε χρησιμοποιούνται ψαλίδια κοπής με ειδικές λεπίδες. Στα κυκλικά ψαλίδια (Σχήμα 3.2) μπορούμε να κόψουμε οποιοδήποτε προφίλ που ορίζεται από μια κλειστή περίμετρο, ανάλογα με τη θέση των βραχιόνων του μηχανήματος. Στο σχήμα 3.2 φαίνεται η κοπή ενός δίσκου. Ο ψαλιδισμός είναι ο προτιμότερος τρόπος για την κατασκευή προπλασμάτων, όταν η μορφή τους επιτρέπει την κατεργασία αυτή. Στις περισσότερες περιπτώσεις, όμως, ο περιορισμός σε κοπή κατά ευθεία γραμμή που υπάρχει εδώ, περιορίζει τη χρήση του ψαλιδισμού. Σχήμα 3.2. Κυκλικό ψαλίδι Ο ψαλιδισμός είναι οικονομική κατεργασία, γιατί δεν χρειάζεται να κατασκευαστούν ακριβά καλούπια και χρησιμοποιείται για τους παρακάτω σκοπούς: 1. Για κοπή λαμαρινών, μεγάλου πλάτους τυλιγμένες ρολό, σε μεγάλα κομμάτια. Τέτοια κομμάτια χρησιμοποιούνται σ κατεργασίες κοίλανσης εξέλασης για κατασκευή μεγάλων δομικών στοιχείων των αυτοκινήτων. 2. Για την κοπή μεταλλικού ρολού σε επιμήκεις στενές λωρίδες, οι οποίες μετά τροφοδοτούνται χειροκίνητα για επιπλέον κοπή. Αυτή η παραγωγή συνήθως χρησιμοποιείται όταν έχουμε μικρό αριθμό κομματιών και μια αυτόματη τροφοδοσία δεν είναι οικονομική. 3. Για ορθογώνιση των ακμών σε μεγάλα μεταλλικά φύλλα και έτσι να δημιουργηθούν οι ακριβείς διαστάσεις, ώστε να μπορούν να συναρμολογηθούν σε πλαίσια (panels) για διάφορες εφαρμογές, όπως για έπιπλα γραφείου, ντουλάπες, κτλ. Μια αυτόματη γραμμή κοπής από μεταλλικό ρολό φαίνεται στο σχήμα 3.3. Μεγάλα μεταλλικά κομμάτια κόβονται στα αριστερά. Το ρολό ξετυλίγεται επάνω δεξιά. Οι μηχανές στο κέντρο μπορεί να είναι για την τροφοδότηση, την ευθυγράμμιση, ίσως και τη λίπανση του μεταλλικού φύλλου. Μεγάλα κομμάτια για πλαίσια κλιματιστικών μηχανημάτων φαίνονται στο σχήμα 3.4. 28

Ο ψαλιδισμός χρησιμοποιείται για κατασκευή μεταλλικών κομματιών διαφόρων μορφών, όπως φαίνεται στο σχήμα 3.5. Σχήμα 3.3. Αυτόματη γραμμή κοπής με ψαλιδισμό Σχήμα 3.4. Ορθογώνια κομμένα φύλλα με ψαλίδι για πλαίσια κλιματιστικών μηχανημάτων 29

Σχήμα 3.5. Διάφορες μορφές μεταλλικών κομματιών που μπορούν να κοπούν με απλό ψαλιδισμό 3.3 Κοπή με χρήση κοπτικών καλουπιών 3.3.1 Κοπή κατά μια οποιαδήποτε γραμμή (cutoff) Η κοπή αυτή πραγματοποιείται κατά μήκος μιας γραμμής. Όπως φαίνεται στο σχήμα 3.6, το είδος της κοπής αυτής μπορεί να περιλαμβάνει μία ή και περισσότερες κοπές και η γραμμή κοπής μπορεί να είναι ευθεία γραμμή, υπό γωνία, κλιμακωτή ή και καμπύλη. Πρέπει να αναφερθεί ότι τα προς παραγωγή κομμάτια πρέπει να τοποθετηθούν το ένα παραπλεύρως ή συνέχεια του άλλου για να είναι δυνατή η κοπή. Κατά την κατεργασία αυτή έχουμε σχεδόν 100% εκμετάλλευση του υλικού καθ όσον δημιουργείται απόβλητο μόνο στην αρχή και στο τέλος της μεταλλικής λωρίδας ή του ρολού. Η κοπή αυτή απαιτεί κατασκευή απλών καλουπιών (Σχήματα 3.7, 3.8, 3.9) και γίνεται σε πρέσες μηχανικές ή υδραυλικές (Σχήμα 3.10). Τα καλούπια αυτά αναφέρονται σαν καλούπια απότμησης. Το καλούπι μπορεί να κατασκευαστεί με μια κοπτική ακμή και να παράγει σε κάθε διαδρομή ένα κομμάτι, δύο ίδιες κοπτικές ακμές και να παράγει δύο κομμάτια ή δύο διαφορετικές κοπτικές ακμές και να παράγει επίσης δύο κομμάτια. Συνήθως, για να παράγουμε περισσότερα κομμάτια για κάθε διαδρομή της πρέσας, προσθέτουμε κοπτικές ακμές. Αυτό είναι πιο οικονομικό από το να λειτουργούμε την πρέσα περισσότερες ώρες ή να αυξάνουμε την ταχύτητά της. Η χρήση της κοπής αυτής περιορίζεται σε μορφές που μπορεί να ταιριάζει απόλυτα το ένα κομμάτι δίπλα ή συνέχεια του άλλου. Είναι όμως πιο 30

παραγωγική και εύκαμπτη, γιατί δεν περιορίζεται σε κοπή κατά μια ευθεία γραμμή, όπως ο απλός ψαλιδισμός. Σχήμα 3.6. Διάφορες μορφές κομματιών για κοπή κατά μια οποιαδήποτε γραμμή Σχήμα 3.7. Καλούπι απότμησης με ένα ζεύγος κοπτικών ακμών 31

Σχήμα 3.8. Καλούπι απότμησης με δύο ζεύγη κοπτικών ακμών για ταυτόχρονη εκτομή δύο κομματιών Σχήμα 3.9. Τυπική μορφή κοπτικού καλουπιού και πρόσδεσή του σε μηχανική πρέσα με πείρο 32

Μηχανική πρέσα Υδραυλική πρέσα Σχήμα 3.10. Μηχανική και υδραυλική πρέσα 3.3.2 Διαχωρισμός (Parting) Μπορούμε να κόψουμε μεταλλικά κομμάτια από μια μεταλλική λωρίδα με μια κατεργασία γνωστή ως διαχωρισμός. Σε αυτή την κατεργασία δημιουργείται ένα μικρό κομμάτι απόβλητου, καθ όσον δεν ταιριάζουν απόλυτα το ένα δίπλα στο άλλο και έτσι δεν είναι τόσο αποδοτική όσο ο απλός ψαλιδισμός ή η κοπή κατά μια γραμμή. Έτσι, όταν τα κομμάτια έχουν δύο παράλληλες πλευρές, αλλά οι μη παράλληλες πλευρές τους δεν μπορούν να ταυτιστούν απόλυτα με οποιοδήποτε τρόπο και έτσι τα τοποθετούν το ένα δίπλα στο άλλο, τότε ο διαχωρισμός είναι η καλύτερη μέθοδος. 33

Σχήμα 3.11. Διάφορα σχήματα κομματιών για κοπή με διαχωρισμό Ο διαχωρισμός είναι η κατεργασία στην οποία υπάρχουν δύο κοπτικές ακμές για να κόψουν το κομμάτι, όπως φαίνεται στο σχήμα 3.11. πριν την κατεργασία αυτή, κόβεται μια λωρίδα λαμαρίνας με τις δύο παράλληλες πλευρές που είναι απαραίτητες για το κομμάτι. Το πρώτο σχέδιο του σχήματος 3.11 δείχνει ένα κυκλικό κομμάτι έτσι τοποθετημένο στη μεταλλική λωρίδα, ώστε να ελαχιστοποιείται το μεταλλικό απόβλητο. Η κοπή και εδώ γίνεται με απλά καλούπια σε πρέσες. Και αυτά είναι καλούπια απότμησης (Σχήμα 3.8). 3.3.3 Κοπή κατά μια κλειστή γραμμή (Blanking) Στην κατεργασία αυτή η κοπή λαμβάνει χώρα κατά μια κλειστή γραμμή (π.χ. κύκλος ή έλλειψη ή συνήθως κλειστή γραμμή αποτελούμενη από ευθύγραμμα τμήματα και κυκλικά τόξα σχήμα 3.12). Η κοπή αυτή χαρακτηρίζεται από μεγάλη σπατάλη υλικού. Γι αυτό η κοπή αυτή είναι λιγότερο αποδοτική για παραγωγή κομματιών από μεταλλικές λωρίδες ή μεταλλικά φύλλα. Έτσι, όπου είναι δυνατόν, πρέπει να χρησιμοποιούνται οι προηγούμενοι τρόποι κοπής. Στην περίπτωση αυτή, η κοπή γίνεται σε πρέσες με ειδικά κοπτικά καλούπια. Αν το κομμάτι που αποχωρίζεται από το φύλλο της λαμαρίνας απορρίπτεται σαν απόβλητο, τότε η κατεργασία λέγεται διάτρηση. Αν, αντίθετα, το αποχωριζόμενο κομμάτι είναι αυτό που μας ενδιαφέρει (ενώ ό,τι μένει από το αρχικό φύλλο σκελετός απορρίπτεται), η κατεργασία λέγεται εκτομή. 34

Σχήμα 3.12. Διάφορα σχήματα κομματιών για κοπή κατά μια κλειστή γραμμή Σχήμα 3.13. Καλούπι εκτομής Έτσι, τα καλούπια για αυτές τις κατεργασίες ονομάζονται καλούπια διατρήσεως ή εκτομής (Σχήμα 3.13 και 3.18). Το κύριο χαρακτηριστικό αυτών είναι η υποχρεωτική παρουσία του εξολκέα. Όπως έχει αναφερθεί, κατά την κοπή κλειστών γραμμών, λόγω της ελαστικής αναπήδησης του υλικού αμέσως μετά την κοπής, το τμήμα της λαμαρίνας που περιβάλλει το έμβολο ωθεί το τμήμα αυτό της λαμαρίνας έξω από το έμβολο, πιέζοντάς το 35

με μια δύναμη (δύναμη εξόλκευσης), η οποία είναι ομοιόμορφα κατανεμημένη γύρω από το έμβολο και παράλληλη, αλλά με αντίθετη φορά, προς τη διεύθυνση της κίνησής του. Οι τιμές που μπορεί να πάρει η δύναμη εξόλκευσης του εμβόλου αναφέρονται στον παράγραφο 2.6. Ο εξολκέας παίρνει διάφορες μορφές, ανάλογα με το απαιτούμενο μέγεθος της δύναμης εξόλκευσης. Για δυνάμεις εξόλκευσης μέχρι 2.5 τόνους, η πιο συνηθισμένη μορφή είναι αυτή του εξολκέα με ελατήρια (Σχήμα 3.13). Αποτελείται από μια πλάκα, η οποία κατά το κλείσιμο του καλουπιού ενεργεί σαν πλάκα συγκράτησης της λαμαρίνας, ενώ κατά το άνοιγμα και τη επάνοδο του εμβόλου δρα σαν εξολκέας του τμήματος της λαμαρίνας που περισφίγγει το έμβολο. Η δύναμη συγκράτησης, όπως και η δύναμη εξόλκευσης, παράγονται με τη συμπίεση ελατηρίων από χάλυβα ή ελαστικό. Στο σχήμα φαίνονται δύο από τα ελατήρια. Ο συνολικός αριθμός ελατηρίων είναι συνήθως 4 έως 8, ώστε η παραγόμενη δύναμη να είναι κατά το δυνατόν ομοιόμορφα κατανεμημένη γύρω από το έμβολο. Το μηχανισμό του εξολκέα συμπληρώνουν οι συγκρατητές, οι οποίοι έχουν σκοπό να συγκρατούν την πλάκα του εξολκέα όταν ανοίγει το καλούπι (χωρίς αυτούς θα έπεφτε, λόγω του βάρους της). Τελευταία χρησιμοποιείται η κατεργασία αυτή για παραγωγή σύνθετων κομματιών που τα άκρα τους εκτελούν κάποια σπουδαία λειτουργία και γι αυτό απαιτείται ακρίβεια και καλή επιφανειακή ποιότητα. Μετά την κοπή, τα άκρα του κομματιού πρέπει να είναι πλήρως ορθογωνισμένα, να μην έχουν υποστεί κάμψη και να μην έχουμε τραχεία επιφάνεια στην περιοχή της θραύσεως. Η κατεργασία αυτή λέγεται Fine blanking και στο καλούπι χρησιμοποιούμε χάρη κοντά στο μηδέν τοις εκατό (0%) του πάχους της λαμαρίνας. Για αυτές τις περιπτώσεις χρησιμοποιούμε ειδικές υδραυλικές πρέσες τριπλής ενέργειας. Στο σχήμα 3.14 φαίνονται μερικά σύνθετα κομμάτια που έχουν κατασκευαστεί με αυτή την κατεργασία και τα οποία έχουν αρκετό πάχος. Πριν από αυτή την κατεργασία τα κομμάτια αυτά κατασκευάζονταν με κατεργασία αφαίρεσης υλικού, όπου στο τέλος υπήρχε λείανση για να έχουμε καλή επιφανειακή ποιότητα στις ακμές. Τα περισσότερα καλούπια αυτής της κατεργασίας είναι σύνθετα, ώστε να μπορούν να ανοίγονται και οπές ταυτοχρόνως. 36

Σχήμα 3.14. Διάφορα σχήματα κομματιών για κοπή με Fine blanking 3.3.4 Διάνοιξη οπών δια πιέσεως (Punching) ή κοπή οπών δια πιέσεως Είναι η διάνοιξη οπών δια πιέσεως σε διάφορα κομμάτια. Το μέγεθος και η μορφή των οπών που κόβονται είναι σχεδόν απεριόριστα, εφόσον αυτές είναι επάνω στο κομμάτι μας. Επίσης, τρύπες μπορούν να ανοιχθούν σε σκελετικό απόβλητο, έτσι ώστε να μπορεί να εισέρχεται κάποιος πείρος, ο οποίος χρησιμεύει για την ακριβή τοποθέτηση του μεταλλικού φύλλου σε ένα προοδευτικό καλούπι. Οπές μπορούν να διατρηθούν και σε άλλα προϊόντα, τα οποία δεν κατασκευάζονται από μεταλλικά φύλλα. Στο σχήμα 3.15 υπάρχει μια διατρημένη πλαστική ηλεκτρονική πλακέτα, καθώς επίσης και μια αλουμινένια ψήκτρα, που έχει κατασκευαστεί με εξέλαση. Η ποικιλία στη μορφή, το μέγεθος και την ποσότητα των διανοιγμένων οπών φαίνονται στο σχήμα 3.16, όπου απεικονίζονται κομμάτια μεσαίου μεγέθους. Η κατεργασία αυτή παίζει σπουδαίο ρόλο στην διάνοιξη οπών δια πιέσεως (punching) μπορεί να χρησιμοποιείται για κοπή οπών διαφόρων μεγεθών ή σχημάτων. Ειδικά η κοπή επιμήκους ορθογωνικής οπής συνήθως αναφέρεται σαν κατεργασία χαραμάδας (slotting). Σε μερικές κατασκευές απαιτείται η διάνοιξη πολλών οπών κατά μια ειδική διάταξη. Οι οπές αυτές μπορεί να είναι διακοσμητικές ή να χρειάζονται για να περνά απ αυτές φως, αέριο ή κάποιο υγρό. Μπορεί επίσης να υπάρχουν σε κάποιες συσκευές για την απόσβεση του ήχου. Όταν πολλές οπές σε κάποια διάνοιξη απαιτείται να ανοιχθούν σε ένα κομμάτι, η κατεργασία αυτή λέγεται διάτρηση σε διάταξη (Perforating). Στο σχήμα 3.17 φαίνονται παραδείγματα της παραπάνω κατεργασίας, ενώ στο σχήμα 3.18 φαίνεται ένα καλούπι εκτομής και διάτρησης (Blank and Plunch Die). 37

Σχήμα 3.15. Διάτρηση πλακέτας και ψήκτρας αλουμινίου Σχήμα 3.16. Παραδείγματα κομματιών που έχουν ανοιχτεί οπές δια πιέσεως Σχήμα 3.17. Τυπικές μορφές διάτρησης σε διάταξη 38

Για την κοπή πολλών οπών και διαφόρων μορφών έχουν αναπτυχθεί ειδικά διατρητικά μηχανήματα (Punching Machines), τα οποία φέρουν έναν αριθμό εμβόλων μητρών διαφόρων μορφών. Η λαμαρίνα τοποθετείται επάνω σε ένα κινούμενο τραπέζι, το οποίο κινείται με σύστημα αριθμητικού ελέγχου (C.N.C.). Ο συνδυασμός των κινήσεων της λαμαρίνας στο x y επίπεδο και η εκλογή κατάλληλου κοπτικού εμβόλου μπορούν να παράγουν τρύπες διαφόρων μεγεθών και σχημάτων. Τα μηχανήματα αυτά είναι πολύ ακριβά και συνιστώνται για διάνοιξη πολλών και σύνθετων οπών επάνω σε λαμαρίνες μεγάλου σχετικά μεγέθους. Επίσης, υπάρχουν τέτοια μηχανήματα στα οποία η λαμαρίνα κινείται με C.N.C σύστημα, αλλά η κοπή γίνεται με ακτίνες Laser. Σχήμα 3.18. Σύνθετο ανεστραμμένο καλούπι εκτομής και διάτρησης 3.3.5 Κατασκευή εγκοπών (Notching) και ημιεγκοπών (Seminotching) Η κατασκευή εγκοπών είναι μια κατεργασία με την οποία αφαιρούμε ένα κομμάτι μεταλλικού απόβλητου από την άκρη της μεταλλικής λωρίδας συνήθως σε ένα προοδευτικό καλούπι. Κάνοντας διάφορες εγκοπές, κατασκευάζουμε προοδευτικά το περίγραμμα του κομματιού μας, ενώ ακόμα αυτό είναι επάνω στη μεταλλική λωρίδα. Τέτοιες εγκοπές μπορούμε να δούμε στο σχήμα 3.19 με τις οποίες αφαιρείται το μέταλλο για να επακολουθήσει κάμψη σε μετέπειτα θέσεις του προοδευτικού καλουπιού. 39

Σχήμα 3.19. Παράδειγμα κατεργασιών κοπής εγκοπών, ημιεγκοπών και μερικού διαχωρισμού Πολλές φορές απαιτείται να κοπούν τέτοιες εγκοπές, αλλά μέσα στην τροφοδοτούμενη μεταλλική λωρίδα και όχι στις άκρες της, ώστε να είναι δυνατή η συγκράτηση του κομματιού κατά μήκος των εξωτερικών ακμών του απομένοντος μεταλλικού σκελετού. Εδώ, αν και η διαδικασία της κοπής είναι η ίδια, εντούτοις χρησιμοποιούμε τον όρο κατασκευή ημιεγκοπών (Seminotching). Τέτοιες κατεργασίες ημιεγκοπών φαίνονται στο σχήμα 3.19 και 3.20. Ο τύπος της κοπής που φαίνεται στο σχήμα 3.20 είναι ο πλέον κοινός τρόπος για την παραγωγή συγκρατημένων κυκλικών δίσκων για μετέπειτα προοδευτική κοίλανση κυαθίων (cup draws). Η κατεργασία ημιεγκοπών συναντάται περισσότερο στην πράξη απ ότι η κατεργασία εγκοπών. Στο σχήμα 3.21 φαίνεται ένα προοδευτικό καλούπι που περιλαμβάνει κατεργασίες κοπής, κατάτμησης, εγκοπής, ημιεγκοπής και διάτρησης ταυτοχρόνως με ένα πάτημα (κύκλος κατεργασίας) σε τέσσερις σταθμούς κατεργασίας. 40

Σχήμα 3.20. Παραδείγματα κατεργασιών κοπής ημιεγκοπών Σχήμα 3.21. Προοδευτικό καλούπι τεσσάρων σταθμών κατεργασίας 41

3.3.6 Μερικός διαχωρισμός (Lancing) Όταν η κοπή που λαμβάνει χώρα δημιουργεί μερικό διαχωρισμό του μετάλλου, αλλά δεν δημιουργείται μεταλλικό απόβλητο, η κατεργασία ονομάζεται lancing. Σε ένα προοδευτικό καλούπι μετά το lancing είναι δυνατή η κάμψη ή η κοίλανση του μετάλλου ενώ το κομμάτι είναι συνδεδεμένο με τη μεταλλική λωρίδα (Σχήμα 3.22). Με τη διαδικασία του lancing κατασκευάζονται τα ανοίγματα (γρίλιες) σε διάφορα μεταλλικά πλαίσια (panels) για τις ανάγκες του εξαερισμού. Σχήμα 3.22. Μερικός διαχωρισμός σε ένα μεγάλο δομικά μεταλλικό κομμάτι αυτοκινήτου 3.3.7 Αποκοπή (Trimming) Κατά την κοίλανση μεταλλικών φύλλων σε κυάθια, υπάρχει πλεονάζον μέταλλο στη φλάντζα γύρω από το κυάθιο ή στο κατακόρυφο επάνω χείλος του κυαθίου. Κατά την κατασκευή δομικών μερών ενός αυτοκινήτου, όπως προφυλακτήρες, καπό, οροφές κτλ., με κοίλανση (drawing) και εξέλαση (stretch-forming), τα εξωτερικά χείλη του μεταλλικού φύλλου πρέπει να συγκρατούνται. Αυτή η συγκράτηση ελέγχει τη ροή του μετάλλου μέσα στο καλούπι. Έτσι, η εξωτερική περιοχή του μετάλλου είναι όλο χαρακιές και παραμορφωμένη από αναδιπλώσεις, καταστάσεις που δεν πρέπει να υπάρχουν στο τελικό προϊόν. Η κοπή του πλεονάζοντος μετάλλου μετά την κοίλανση λέγεται αποκοπή (trimming). Στην κατασκευή κυαθίων, το απομακρυνόμενο μέταλλο είναι ένα στερεό δακτυλίδι, όπως φαίνεται στο σχήμα 3.23. Για μεγαλύτερα ακανόνιστα πλαίσια (panels), το πλεονάζον μέταλλο κόβεται σε μικρά κομμάτια για εύκολη μεταφορά. Αυτό ελαχιστοποιεί και την ανάγκη να αφαιρούμε τη λαμαρίνα γύρω από το πολύ μεγάλο έμβολο του καλουπιού. Για μερικά ακανόνιστα πλαίσια, η αποκοπή αυτή γίνεται σε μια σειρά από καλούπια με τη μέθοδο των εγκοπών (notching). Μερικές φορές, για να πραγματοποιηθεί η αποκοπή αυτή, χρησιμοποιούνται οριζόντιες κάμες (έκκεντρα). 42

Σχήμα 3.23. Αποκοπή σε κυάθια Σχήμα 3.24. Αποκοπή και διάτρηση με μεταλλικά πλαίσια. (a) Κοίλανση πλαισίου, (b) Κατεργασίες διάτρησης, (c) Κατεργασίες διάτρησης και αποκοπής Στο σχήμα 3.24 φαίνονται δομικά στοιχεία αυτοκινήτων, τα οποία απαιτούν διάφορα καλούπια για αποκοπή και διάνοιξη οπών, για την παραπέρα κατασκευή τους μετά την κοίλανση ή την εξέλαση. Οι παραπάνω δύο κατεργασίες συχνά καλύπτουν σαν επιφάνεια το 50% του αρχικού μεταλλικού φύλλου. 43

3.3.8 Φινίρισμα άκρων (Shaving) Από όλες τις περιπτώσεις στην κοπή μεταλλικών φύλλων, το φινίρισμα των άκρων είναι μια ξεχωριστή μέθοδος κοπής. Κατά την κατεργασία αυτή αφαιρείται μια μικρή ποσότητα μετάλλου, όπως σε ένα γλύφανο. Τα μεταλλικά φύλλα ή τα κατασκευασμένα κομμάτια από προηγούμενες κατεργασίες κοπής υποβάλλονται, εάν απαιτείται, στην κατεργασία του φινιρίσματος για να πάρουν ακριβείς διαστάσεις και επίσης, τα άκρα τους να ομαλοποιηθούν από την τραχεία και ακανόνιστη επιφάνεια που έχουν (Σχήμα 3.25). Σχήμα 3.25. Φινίρισμα άκρων (shaving) Τρύπες, επίσης, που έχουν γίνει με διάνοιξη (punching), μπορούν να περάσουν από αυτή την κατεργασία. Το φινίρισμα διαμορφώνει κάθετες ακμές του κομματιού. Το διάκενο (χάρη) μεταξύ των κοπτικών ακμών του καλουπιού στο φινίρισμα πλησιάζει στο μηδέν, γι αυτό η ακαμψία και η ευθυγράμμιση του καλουπιού είναι πολύ κρίσιμοι παράγοντες. 3.3.9 Σχίσιμο (Slitting) Στη χαλυβουργία τα μεταλλικά φύλλα κατασκευάζονται σε πλάτος περίπου 800 ως 2000 mm. Δεν μπορούν, δηλαδή, να κατασκευαστούν σε πολλά πλάτη. Έτσι, τα μεταλλικά αυτά φύλλα πρέπει να κοπούν σε μικρότερα πλάτη του ίδιου μήκους. Η κοπή αυτή καλείται σχίσιμο (slitting) και εκτελείται σε ειδικά μηχανήματα, που ονομάζονται μηχανές σχισίματος (slitter machine). Το σχίσιμο απαιτεί ξετύλιγμα και τύλιγμα ξανά του υλικού, όπως φαίνεται στο σχήμα 3.26. Το σχίσιμο μπορεί να εκτελείται σε χαλυβουργεία ή στα εργοστάσια κοπής και διαμόρφωσης λαμαρίνας. 44

Σχήμα 3.26. Κατεργασία σχισίματος Η αγορά από χαλυβουργείο πλατύτερων μεταλλικών φύλλων είναι φθηνότερη ανά τόνο, αφού η επιπλέον κατεργασία του σχισίματος δεν έχει γίνει. Τα πλεονεκτήματα του σχισίματος σε εργοστάσια κοπής λαμαρίνας είναι: 1. Οι μεταλλικές λωρίδες είναι φθηνότερες ανά τόνο 2. Οι λωρίδες σχίζονται όσο και όταν χρειάζεται, απλουστεύοντας την αποθήκευση και διακίνηση 3. Ελαττώνονται οι άχρηστες μεταλλικές λωρίδες από ακυρώσεις ή αλλαγές σχεδιασμού. Ένα εργοστάσιο κοπής και διαμόρφωσης λαμαρίνας, χωρίς μια μονάδα σχισίματος, πρέπει να διατηρεί αποθήκη για κάθε ξεχωριστό πλάτος. Αυτό συνεπάγεται μια μεγάλη ποικιλία από διαφορετικά πλάτη. Εάν ακυρωθεί η παραγωγή ενός κομματιού, τότε οι αντίστοιχες μεταλλικές λωρίδες είναι δυνατόν να αχρηστευθούν, εάν δεν μπορέσουμε να τις προσαρμόσουμε στην παραγωγή κάποιου άλλου κομματιού. Εδώ πρέπει να πούμε ότι κομμάτια προς κατασκευή, που χρησιμοποιούν στοκ από ήδη υπάρχοντες λωρίδες, πρέπει να είναι του ίδιου πάχους και από το ίδιο μέταλλο. Για το σχίσιμο απαιτείται ένα ζεύγος από κυλινδρικά μαχαίρια ή κοπτικές λεπίδες για κάθε γραμμή του σχισίματος. Διαχωριστικά πάνω στους άξονες του σχιστικού μηχανήματος διατηρούν σωστά τη θέση των ελασμάτων, όπως φαίνεται στη φωτογραφία. Κατά τη διάρκεια του σχισίματος, περί τα 20 mm μεταλλικής λωρίδας καταστρέφονται σαν απόβλητα. Στο σχήμα 3.27 φαίνεται ενδεικτικά ένα ζεύγος κυλινδρικών μαχαιριών. 45

Σχήμα 3.27. Μαχαίρια κυλίνδρων ψαλιδιού 46