Холодная пила — это дисковая пила, предназначенная для резки металла, которая использует зубчатое полотно для передачи тепла, выделяемого при резке, стружке, образуемой полотном пилы, что позволяет как полотну, так и разрезаемому материалу оставаться холодными. [1] Это отличается от абразивной пилы , которая истирает металл и выделяет большое количество тепла, поглощаемого разрезаемым материалом и полотном пилы. [2]
Поскольку металлы расширяются при нагревании, абразивная резка приводит к расширению как разрезаемого материала, так и лезвия, что приводит к увеличению усилия для выполнения реза и потенциальному застреванию. Это приводит к увеличению нагрева из-за трения, что приводит к повышенному износу лезвия и большему потреблению энергии.
Холодные пилы используют либо цельное быстрорежущее стальное (HSS) [3] , либо затачиваемое лезвие дисковой пилы с напайкой из карбида вольфрама . [4] Они оснащены электродвигателем и часто редуктором [5] для снижения скорости вращения пильного полотна при сохранении постоянного крутящего момента. Это позволяет пильному полотну HSS подавать с постоянной скоростью с очень высокой нагрузкой на зуб.
Холодные пилы способны обрабатывать большинство черных и цветных сплавов. Дополнительные преимущества включают минимальное образование заусенцев, меньше искр, меньшее обесцвечивание и отсутствие пыли. Пилы, разработанные для использования системы охлаждения потоком для охлаждения и смазки зубьев пильного полотна, могут полностью исключить искры и обесцвечивание. Тип пильного полотна и количество зубьев, скорость резки и скорость подачи должны соответствовать типу и размеру разрезаемого материала, который должен быть механически зажат для предотвращения перемещения во время процесса резки.
Холодные пилы — это дисковые пилы для резки металла, которые подразделяются на два типа: цельные HSS или с твердосплавными напайками (TCT). Оба типа пил можно затачивать, и их можно использовать много раз, прежде чем они будут выброшены. Холодные пилы используются для резки металла с относительно низкой скоростью вращения, обычно менее 5000 футов поверхности в минуту (SFM) (25 м/с), и высокой нагрузкой стружки на зуб, обычно от 0,001" до 0,003" (0,025–0,08 мм) на зуб. Эти пилы приводятся в действие высокомощным двигателем и редуктором с высоким крутящим моментом или векторным приводом переменного тока. В процессе резки металл высвобождается в результате срезающего действия зубьев, когда лезвие вращается, а механизм подачи перемещает лезвие вперед. Их называют «холодными пилами», потому что они передают всю энергию и тепло, создаваемые в процессе резки, стружке. Это позволяет лезвию и обрабатываемому материалу оставаться холодными.
Первый тип лезвия для холодной пилы, цельное HSS, может быть изготовлено из инструментальной стали M2 или инструментальной стали M35, легированной дополнительным кобальтом . Цельные пильные полотна HSS подвергаются термической обработке и закаливанию до 64/65 HRC для резки черных металлов и 58/60 HRC для резки цветных металлов. Эта высокая твердость придает режущим кромкам зубьев высокую устойчивость к теплу и износу . Однако эта повышенная твердость также делает полотна хрупкими и не очень устойчивыми к ударам . Чтобы изготовить высококачественное лезвие для холодной пилы HSS, необходимо начать с очень плоского и правильно натянутого сырья. Лезвия должны быть закалены под прессом после закалки, чтобы предотвратить их деформацию. Пильные полотна HSS обычно имеют вогнутую форму для зазора во время процесса резки. Термин HSS не обязательно означает то, что подразумевается. Эти полотна обычно никогда не работают на скорости поверхности выше 350 SFM. Цельные полотна для холодной резки из быстрорежущей стали HSS могут использоваться для резки различных форм и типов металла, включая: трубы, профили , структурные профили, заготовки, прутки, слитки , отливки , поковки и т. д. Эти полотна также могут быть покрыты специальными износостойкими покрытиями, такими как нитрид титана (TiN) или нитрид титана-алюминия (TiAlN), но чаще всего в коммерческих целях используются с черным оксидным покрытием, способствующим лучшему распределению охлаждающей жидкости по поверхности режущего полотна.
Второй тип лезвий для холодной пилы, с твердосплавными напайками (TCT), изготавливается из корпуса из легированной стали и вставок из карбида вольфрама, припаянных к кончикам зубьев. Эти насадки шлифуются по всем поверхностям для создания тангенциального и радиального зазора и обеспечения надлежащих углов резания и зазора на зубьях. Корпус из сплава обычно изготавливается из износостойкого материала, такого как хромованадиевая сталь , подвергнутого термообработке до 38/42 HRC. Наконечники из карбида вольфрама способны работать при гораздо более высоких температурах, чем сплошная быстрорежущая сталь, поэтому пильные полотна TCT обычно работают на гораздо более высоких скоростях поверхности. Это позволяет полотнам с твердосплавными напайками резать с большей скоростью и при этом поддерживать приемлемую нагрузку стружки на зуб. Эти полотна обычно используются для резки цветных сплавов, но за последние 10 лет приобрели значительную популярность для резки черных металлов. Вставки из карбида вольфрама чрезвычайно твердые (98 HRC) и способны иметь очень длительный срок службы. Однако они менее устойчивы к ударам, чем цельные полотна для холодной пилы HSS. Любая вибрация во время процесса резки может серьезно повредить зубья. Эти полотна для холодной пилы должны приводиться в действие беззазорной коробкой передач и механизмом постоянной подачи, например, шарико-винтовой подачей.
Переносные холодные пилы были в первую очередь разработаны для кровельщиков листового металла в строительной отрасли, [ требуется ссылка ] и могут резать мягкую сталь толщиной до 6 мм (0,24 дюйма). Холодные пилы, в отличие от абразивных пил , используются для того, чтобы не повреждать защитные покрытия. Они имеют прочный алюминиевый улавливатель, который полезен для улавливания стружки , и используют лезвия с металлокерамическими наконечниками.