Macchine da taglio

Cosa sono i sistemi da taglio?

Le macchine da taglio sono tutte quelle macchine che vengono usate per spezzare un materiale. Molti diversi materiali si possono tagliare, come l'alluminio, lo stagno, l'acciaio (anche temprato), il titanio, il legno, la ceramica o la plastica; tutti questi materiali possono essere sezionati in determinate forme.
 
Tra i vari sistemi per il taglio, si possono distinguere due diversi processi: ci sono le macchine da taglio abrasive che procedono per separazione fisico-chimica (laser, plasma e ossitaglio) e le macchine per il taglio dei metalli che lavorano il pezzo mediante un getto ad alta pressione (getto d'acqua).

Come funzionano i vari sistemi di taglio e le varie tecnologie?

Macchine da taglio abrasive

Ossitaglio

Nel taglio per ossicombustione, il dispositivo è costituito da un cannello ad anello che crea la fiamma ossiacetilenica e da un secondo ugello posto al centro per il getto di ossigeno sotto pressione. Il metallo da tagliare viene riscaldato fino al punto di incandescenza, quindi l'alimentazione del gas viene aperta. Il getto di ossigeno ossida il metallo. La scoria di taglio ha un punto di fusione inferiore ed è più sottile. La scoria viene espulsa dal gas, il bruciatore viene spostato in modo tale che lo stesso non possa introdurre nel pezzo energia sufficiente a fonderlo. Si ottiene così un taglio netto ben demarcato del materiale. Ed è proprio l'aspetto del taglio stesso che permette di capire se il calore e la velocità di avanzamento sono corretti. In genere, per la combustione vengono usate miscele di acetilene-ossigeno o ossigeno-propano.
 
L'ossitaglio è particolarmente indicato per tagliare l'acciaio, gli acciai inossidabili, il titanio e le sue leghe. In questo caso, il principale limite viene dato dal punto di fiamma del materiale. Questa temperatura deve essere inferiore alla temperatura di fusione. Inoltre, il getto di ossigeno deve avere una purezza pari ad almeno 99,5%. E il contenuto di carbonio deve essere tra 0,1 e 1,5%. L'ossitaglio risulta essere una tecnologia vantaggiosa e molto conveniente per pezzi di spessore 30/35 mm. Per pezzi più sottili sono invece più indicate altre tecnologie.

Taglio al plasma

La tecnologia del taglio al plasma viene impiegata per il taglio di metalli conduttivi. In questo processo viene utilizzato un gas conduttivo. Normalmente, il sistema di taglio al plasma si compone da una fonte di energia, un innesco per l'arco pilota e un bruciatore. Tra l'ugello e l'elettrodo si crea un circuito ad alta frequenza. Il gas attraversa l'arco. L'arco plasma così generato viene espulso dal flusso di gas e crea un arco pilota. La temperatura dell'arco plasma è di circa 30.000 °C: il metallo fonde e l'arco penetra nel pezzo. L'energia cinetica del flusso di gas espelle il materiale fuso dal fondo del taglio. Questa tecnica risulta particolarmente economica e il processo di taglio con plasma a getto sottile è molto efficace per il taglio degli acciai dolci. Tuttavia, la qualità del taglio effettuato con una taglierina al plasma non è paragonabile ad altre tecnologie. Inoltre, in alcune macchine da taglio uno strato di calcare si forma sull'acciaio inossidabile il ché rende il materiale non idoneo per un'eventuale saldatura. Con il taglio al plasma è possibile tagliare qualsiasi metallo elettricamente conduttivo. Tuttavia, la qualità del taglio non è buona quanto un taglio laser.

Taglio laser

Con la tecnologia del taglio laser, i pezzi in lavorazione sono esposti a sollecitazioni termiche minori in quanto il calore del raggio laser è molto focalizzato e si concentra su un'area molto circoscritta. Ciò significa anche che l'operazione richiederà meno tempo, il ché consente di tagliare ad alta velocità. Con il taglio laser è possibile lavorare qualsiasi materiale - o quasi (oltre all'acciaio anche pelle, plastica, PVC, legno, vetro, ecc.). Con questa tecnica, i pezzi possono essere tagliati con elevata precisione e accuratezza dimensionale. Gli inconvenienti di questo metodo sono l'elevato consumo energetico e i costi di processo molto alti.

Macchine per il taglio dei metalli

Taglio a getto d'acqua

Nel taglio ad acqua, il pezzo in lavorazione viene tagliato da un getto d'acqua ad alta pressione. L'ugello spara l'acqua con una pressione fino a 6000 bar e con una velocità di uscita fino a 1000 m/s. Rispetto agli altri tre processi descritti in precedenza, con il taglio ad acqua il materiale non si riscalda. Esistono due diversi tipi di taglio a getto d'acqua: il taglio con acqua pura e il taglio con agente abrasivo. Nel taglio con acqua pura viene utilizzata solo l'energia del fascio dell'acqua. Le performance di questa tecnologia non la rendono adeguata per il taglio di materiali duri. Oggigiorno si riesce a tagliare materiali come l'alluminio di 4 mm di spessore con un getto d'acqua a 6000 bar, senza l'utilizzo di abrasivi. Si parla di taglio a getto d'acqua con agente abrasivo se un agente di taglio viene aggiunto all'acqua (come granato o corindone). Questo metodo permette di tagliare materiali più duri. Per ridurre l'alta pressione dell'acqua, il getto deve essere intrappolato in un bacino. In tal modo la temperatura dell'acqua nel bacino aumenta. Il vantaggio del taglio ad acqua è che non espone il materiale da tagliare ad effetti termici significativi. Inoltre, non ci sono limiti di spessore del pezzo da tagliare. Con questa tecnologia, si possono tagliare vari materiali come legno, metallo, alluminio, plastica o cibo, anche qui la qualità del taglio è molto buona. Ma la velocità di taglio è relativamente bassa e l'umidità tipica del processo e il contatto con l'acqua possono rappresentare uno svantaggio per alcuni materiali.

Combinazione di diverse tecniche

Combinando vari processi, si può trarre vantaggio dai punti di forza di ogni tecnica limitandone gli effetti negativi. La combinazione più frequente è quella di taglio per ossicombustione e taglio al plasma. In questo modo, è possibile tagliare lamiere sia spesse che sottili, nonché solidi in acciaio.
Le macchine per il taglio plasma / getto d'acqua sono rare, perché sono pochi i produttori in grado di combinare queste due tecnologie. Con questa configurazione, i vantaggi del taglio molto pulito eseguito con l'acqua si combinano con l'elevata velocità del taglio al plasma.

I vantaggi dei prodotti igus® per le macchine da taglio

Grazie alle loro particolari proprietà, i sistemi per catene portacavi igus® e i cavi chainflex® permettono di ottimizzare la durata d'esercizio di macchine e impianti da taglio. I cavi e i tubi flessibili vengono guidati e protetti dalle catene portacavi. I cavi in ​​fibra di vetro e i tubi dell'acqua possono essere installati anche in spazi ridotti. La lunghezza della catena può variare in base ai requisiti del sistema. La soluzione più economica che funziona è quella giusta. I produttori di macchine da taglio possono configurare sistemi per catene portacavi adeguati per le dimensioni delle loro macchine. Per quanto riguarda il processo di taglio ad acqua, è importante che l'acqua di processo non venga inquinata dai lubrificanti, cosa che con le catene in materiale plastico non avviene.

Esempi di applicazione