Boru Eğim Kesimi Nedir? Yöntemler ve Makine Kılavuzu

Tüp lazer kesimi teknoloji, özellikle hassas işleme alanında, üretim endüstrisinde yaygın bir şekilde benimsenmiştir. Geleneksel dik kesimlerin ötesinde, eğimli kesim kaynak kalitesini önemli ölçüde artıran ve yüksek mukavemetli yapısal birleşimlerin oluşturulmasını destekleyen daha üst düzey bir teknik olarak ortaya çıkmıştır.

1.0Boru Eğimli Kesim Nedir?

Tipik Uygulamalar Şunları İçerir:

• Kaynak öncesi eğim hazırlığı
• Standart dışı boru profilleri için açılı birleştirmeler
• 3D yapısal boru bağlantıları
• Yük taşıyan montajlarda yüksek gerilimli birleştirme tasarımı

2.0Boru Lazer Kesim Makinelerinin Eğimli Kesim Yetenekleri

Bir eğim tüp lazer kesim makinesi açılı veya eğimli kenarları olan metal boruları kesmek için tasarlanmış özel bir fiber lazer sistemidir. Boru yüzeyine dik olarak yalnızca düz kesimler yapan standart lazer kesicilerin aksine, eğimli kesme sistemleri, modele bağlı olarak genellikle 0° ila 45° aralığında açılı kesme yollarına izin verir.

Modern makineler, aşağıdakiler gibi birden fazla eğimli kesme özelliğini bir araya getirir:

• Sabit açılı kesim: Tutarlı kaynak dikişleri için 45° gibi standart eğimler
• Değişken açılı kesim: Karmaşık 3D pah kırma işlemleri için dinamik yol ayarlamaları
• Tek taraflı pah kırma: Borunun bir yüzünde açılı kesimler
• Çok yüzlü pahlama: Karmaşık birleştirme tasarımları için dört veya altı yüzlü açılı kesimler

Uyumlu Malzemeler:

Karbon çelik, paslanmaz çelik, alüminyum alaşımı, titanyum alaşımı ve diğer standart endüstriyel boru malzemeleri.

3.0Eğik Kesimin Teknik Prensipleri

Eğimli kesmenin özü, lazer kafasının çok eksenli kontrolünde yatar. Tipik olarak, makineler beş eksenli hareket (X/Y/Z + döner eksen + eğim ekseni) veya dinamik 3D ayarlama yetenekleriyle donatılmalıdır.

Temel Teknik Bileşenler:

• Eğilebilir lazer kafası mekanizması:Motorlar veya mekanik sistemlerle kontrol edilen lazer kafası, tüpün normal konumundan önceden belirlenen bir açıda eğilerek hassas açılı kesimler yapılmasını sağlar.
• Yol algoritması desteği: CAD/CAM sistemi, doğru ve kontrol edilebilir kesme yollarını garantilemek için eğimli takım yollarını destekleyen G kodu üretmelidir.
• Olay açısı telafisi: Eğimli yüzeylerde odak ofseti ve kerf genişliği değişiklikleri için ayarlamalar yapılarak kesim hassasiyeti korunur.
• Yardımcı gaz ayarı: Daha büyük eğim açıları, cüruf oluşumunu önlemek ve düzgün kenarlar sağlamak için daha yüksek yardımcı gaz akışı ve basıncı gerektirir.

4.0Boru Eğim Kesiminin Önemi ve Avantajları

• Kaynak hazırlık adımı: Pahlı kesme, birleştirme mukavemetini ve stabilitesini garanti altına alan kaynak hazırlığının kritik bir parçasıdır.
• Geliştirilmiş kaynak kalitesi: Nüfuziyet derinliğini ve kaynak alanını artıran, tamamlanmamış füzyon, çatlama ve gerilim yoğunlaşması risklerini azaltan V, K veya X şeklinde eğimler üretir.
• Arttırılmış eklem gücü: Özellikle basınçlı boru hatları, yapısal bileşenler ve ağır ekipman iskeletleri gibi yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalarda faydalıdır.
• Daha yüksek kaynak verimliliği: Kaynak sonrası taşlama ve rötuş ihtiyacını azaltarak genel üretim döngüsünü kısaltır.
• Otomatik sistemlere entegre: Pahlı kesme, yüksek tutarlılık ve yüksek hassasiyetli kaynak bağlantıları için otomatik lazer sistemlerinde standart bir işlem haline gelmiştir.
• Akıllı üretime destek:Akıllı üretim hedefleriyle uyumlu, tasarım odaklı yapısal optimizasyon ve hassas üretime olanak tanır.

5.0Geleneksel Boru Eğimli Kesim Yöntemlerindeki Zorluklar

• Kaynak zorlukları: Geleneksel yöntemler sıklıkla büyük boşluklara veya yanlış eğim açılarına neden olur, bu da kaynak sürecini zorlaştırır ve manuel yeniden çalışma gerektirir.
• Hassasiyet sınırlamaları: Alev veya plazma kesimi, karmaşık açılarda hassasiyeti korumakta zorluk çeker ve ısı kaynaklı deformasyona yol açabilir.
• Yavaş işlem hızı: Geleneksel kesme işlemi zaman alıcıdır ve istenilen eğimi elde etmek için sıklıkla birden fazla ayarlama gerektirir.
• Malzeme israfı:Düşük hassasiyet ve ikincil işleme ihtiyacı daha yüksek malzeme tüketimine ve ek maliyetlere neden olur.
• Sınırlı esneklik: Mekanik ve termal yöntemler farklı malzemeler ve duvar kalınlıkları arasında uyum sağlayamamaktadır, sıklıkla alet değişikliği ve kurulum modifikasyonları gerektirmektedir.

6.0Eğim Verme Özelliğine Sahip Bir Boru Lazer Kesim Makinesi Nasıl Seçilir

Tüm tüp lazer kesim sistemleri eğimli kesim için donatılmamıştır. Bir makine seçerken aşağıdaki özelliklere dikkat edin:

• Beş eksenli lazer kesim kafası:Dönme ve eğme hareketi ile dinamik ayarlama imkânı sağlar.
• Akıllı kontrol sistemi: Eğimli yol programlama ve simülasyon önizlemesini destekler.
• Döner mandren sistemi: Boruyu otomatik olarak sıkıştırır ve döndürerek kararlı eğimli kesme yörüngeleri sağlar.
• Otomatik destek sistemi: Uzun borularda sapma ve titreşimi önlemek için dinamik destek sağlar.
• Yardımcı fonksiyonlar:Otomatik odaklama, soğutma üniteleri ve toz giderme gibi özellikler hassasiyeti ve çalışma güvenliğini artırmaya yardımcı olur.

7.0Bir Boru Lazer Eğimli Kesim Makinesinin Çalıştırılmasına İlişkin Adım Adım Kılavuz

7.1Hazırlık Aşaması

• Malzeme kurulumu: Boru malzemesini, dış çapını ve duvar kalınlığını onaylayın.
• Chuck montajı: Boruyu otomatik mandrene yerleştirin ve merkez eksenine hizalayın.
• Model ithalatı: STEP dosyası gibi eğimli yollara sahip bir 3B kesme modeli yükleyin.

7.2Parametre Yapılandırması

• Açı ayarları: Tasarıma göre kesme açısını ayarlayın (örneğin 45° eğim).
• Lazer parametreleri: Lazer gücünü ayarlayın (genellikle 1500W–3000W) ve gaz basıncına yardımcı olun.
• Kesme yolu kurulumu: Termal bozulma bölgelerini önlemek için delme noktasını ve kesme yolunu tanımlayın.

7.3Kesme İşlemi

• Lazer kafası önceden ayarlanan açıya göre eğilir ve aynanın dönüşüyle senkronize olur.
• Eğim hassasiyeti için kesme yolu ve açı dinamik olarak ayarlanır.
• Tüm süreç gerçek zamanlı olarak izlenerek, açı sapmaları veya titreşim kaynaklı bozulmalar önleniyor.

7.4Kesim Sonrası Prosedürler

• çapak alma:Kenarları temizlemek için taşlama diski veya çapak alma aleti kullanın.
• Açı doğrulaması: Pahlılık doğruluğunu açıölçer veya 3D tarayıcı kullanarak kontrol edin.
• Kalite denetimi: Yüzey kalitesini, diklik sapmasını ve eğim geometrisini değerlendirin.

8.0Yaygın Gelişmiş Boru Kesme İşlemleri

Yapısal tasarımlar daha karmaşık hale geldikçe ve üretim standartları yükselmeye devam ettikçe, çeşitli özel boru kesme teknikleri geliştirildi. Bu işlemler yalnızca çeşitli montaj gereksinimlerini karşılamakla kalmaz, aynı zamanda kaynak kalitesini ve yapısal performansı da önemli ölçüde iyileştirir.

8.1Eğik Kesim

Eğimli kesme, boru ucunun veya plaka kenarının, öncelikli olarak kaynak hazırlığı için, belirli bir açıda kesilmesini içerir. Bu işlem, bir eğim oluşturarak kaynak mukavemetini ve bağlantı bütünlüğünü artırır. Boru hattı ve yapısal üretimde yaygın olarak kullanılır.

8.23D Kontur Kesim

3D kontur kesimi, karmaşık üç boyutlu profilleri takip etmek için çok eksenli lazer sistemlerini kullanır. Standart dışı boru şekilleri ve karmaşık bileşenler için ideal olan bu yöntem, ayrıntılı montaj özelliklerini karşılayan hassas kontur kesimleri sağlar.

8.3Boru Ucu Şekillendirme Kesimi

Bu, boru uçlarında etkili bağlantıları kolaylaştırmak için genişletme, konikleştirme ve flanş ucu kesimi gibi işlemleri içerir. Genellikle boru sistemlerinde ve mekanik montajlarda sızdırmazlık güvenilirliğini ve bağlantı mukavemetini sağlamak için uygulanır.

8.4Dal Kesme

Dal kesimi, genellikle kesişim (veya eyer) kesimleriyle birlikte ana boruda çıkış açıklıkları oluşturmak için kullanılır. Bu işlem boru ağı tasarımı için önemlidir ve karmaşık boru sistemlerinin düzgün yerleşimini ve montajını sağlar.

8.5Çok Yüzlü Kesim

Bu teknik, bir borunun veya profilin birden fazla tarafını hedef alarak hassas birleştirme arayüzleri hazırlamak için eş zamanlı veya ardışık kesimlere olanak tanır. Özellikle yüksek hassasiyetli, çok açılı boru bağlantıları için uygundur.

8.6Derz Eğim Kesimi

Derz pah kesimi, birden fazla boru bölümünü birleştirirken sıkı sızdırmazlık ve mekanik mukavemet sağlamak için bağlantı yüzeylerinde belirli pah şekilleri oluşturur. Boru hattı tesisatlarının uzun vadeli güvenilirliğinde kritik bir rol oynar.

9.0Boru Eğimli Lazer Kesiminde Yaygın Sorunlar ve Çözümleri

10.0Borular için Lazer Eğimli Kesimin Tipik Uygulamaları

Kaynak Hazırlığı

Amaç: Tam penetrasyonlu kaynak veya yüksek dayanımlı bağlantılar için kaynak birleşim yerlerinde eğim oluşturmak için.

Yaygın Eğim Tipleri:

• V tipi konik (tek taraflı 30°/45°)
• Y tipi konik
• K tipi eğim (her iki tarafta simetrik 45°)
• X tipi konik (kalın duvarlı boruların uç birleştirmelerinde kullanılır)

Tipik Senaryolar:

• Petrol ve gaz boru hattı kaynakçılığı
• Basınçlı kap montajı
• Kalın duvarlı borularla yapılan kafes bağlantıları
• Paslanmaz çelik depolama tankı imalatı

Yapısal Montaj ve Çerçeveleme

Amaç: Yapısal düğüm noktalarında çok açılı boru birleştirmeleri ile montaj doğruluğu ve yük taşıma performansı artırılmıştır.

Tipik Bileşenler:

• 3D uzay çerçeveleri (üçgen kafesler, köprü yapıları)
• Fitness ekipmanları çerçeveleri (çok yönlü boru bağlantıları)
• Akıllı ev veya metal mobilya yapıları (örneğin masa ayakları)

Avantajları:

• Manuel eğimli taşlamaya gerek yok
• Minimum eklem boşluklarıyla yüksek açısal doğruluk
• Geliştirilmiş kaynak görünümü ve yapısal kararlılık

Otomotiv Üretimi

Uygulamalar:

• Egzoz sistemi kaynak bağlantıları (paslanmaz çelik veya titanyum dirsekler)
• Şasi borulaması (titreşim önleyici veya takviye bağlantıları)
• Akü tepsisi çerçeve birleştirme (EV'ler ve hibrit araçlar için)

Teknik Öne Çıkanlar:

• Deformasyon olmadan ince duvarlı eğimli kesim
• Kaynak boşluklarında yüksek tutarlılık
• Büyük ölçekli otomatik üretime uygundur

Demiryolu Taşımacılığı ve Havacılık

Uygulamalar:

• Hafif boru şeklindeki yapısal bileşenler
• Gerilim dağılımının optimizasyonu için eğimli bağlantılar
• Yorulmaya dayanıklı tasarım için kaynak oluğu hazırlama

Malzemeler: Yüksek mukavemetli çelik, titanyum alaşımları, alüminyum-magnezyum alaşımları

Temel Özellikler:

• Dar açı toleransı (±0,2° içinde)
• Temiz kesilmiş yüzeyler (ikinci bir son işleme gerek yok)

Çelik Yapılar ve Perde Duvar Sistemleri

Uygulamalar:

• Düğüm bağlantıları için açılı demirlerin ve yuvarlak boruların önceden imal edilmiş pahlanması
• Hem estetik hem de yapısal bütünlük için optimize edilmiş kaynak dikişleri
• Perde duvar alüminyum profillerinin çapraz birleştirilmesi

Avantajları:

• Geleneksel kesme + pah kırma işleminin yerini alır
• Yerinde montaj hassasiyetini ve verimliliğini artırır
• BIM entegre modelleme ve takım yolu programlamayı destekler

Boru Hattı ve Basınç Sistemi Üretimi

Uygulanabilir Endüstriler: Enerji, güç, kimya, gıda ve ilaç sektörleri

Temel Uygulamalar:

• Basınçlı boru hatlarının eğimli kaynağı
• Paslanmaz çelik sıhhi tesisat borularının temiz eğimli kesimi
• Y ve T-dal boru bağlantıları için eğimli açıklıklar

Teknik Gereksinimler:

• Çapaksız kenarlara sahip yüksek hassasiyetli eğim açıları
• Cüruf veya oksidasyon içermeyen temiz iç duvarlar (GMP ve ASME standartlarına uygundur)

11.0Sonuç ve Operasyonel Öneriler

Eğimli kesme teknolojisinin entegrasyonu, tüp lazer işlemede yeni bir dönemi başlatarak daha yüksek hassasiyet ve daha karmaşık geometriler sağlıyor. Kararlı ve etkili eğimli kesme elde etmek için üreticiler şunları yapmalıdır:

• 5 eksenli eş zamanlı hareket kabiliyetine sahip tüp lazer kesicileri seçin
• Uzmanlaşmış eğim yolu tasarım yazılımını kullanın
• Makine fonksiyonları ve proses parametreleri konusunda operatör eğitimi sağlayın
• Hareket doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini sağlamak için sistemi düzenli olarak koruyun

Doğru ekipman ve proses yönetimi ile eğimli kesim, yalnızca ürün kalitesini iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda manuel işçilik maliyetlerini azaltır ve genel üretim rekabet gücünü artırır.

 

Referanslar

https://en.wikipedia.org/wiki/Pipe_Cutting