به عنوان یک گام کلیدی قبل از آزمایش سختی مواد یا آنالیز متالوگرافی، برش نمونه با هدف به دست آوردن نمونه‌هایی با ابعاد مناسب و شرایط سطحی خوب از مواد اولیه یا قطعات انجام می‌شود که مبنای قابل اعتمادی برای آنالیز متالوگرافی بعدی، آزمایش عملکرد و غیره فراهم می‌کند. عملیات نادرست در فرآیند برش ممکن است منجر به مشکلاتی مانند ترک، تغییر شکل و آسیب ناشی از گرمای بیش از حد در سطح نمونه شود که مستقیماً بر دقت نتایج آزمایش تأثیر می‌گذارد. بنابراین، باید به عناصر کلیدی زیر توجه زیادی داشته باشیم:
۱. انتخاب تیغه‌های برش/چرخ برش
مواد مختلف نیاز به تیغه‌های برش/چرخ برش مخصوص به خود دارند:
- برای فلزات آهنی (مانند فولاد و چدن)، معمولاً تیغه‌های برش آلومینای پیوند یافته با رزین انتخاب می‌شوند که سختی متوسط و اتلاف حرارت خوبی دارند و می‌توانند جرقه‌ها و گرمای بیش از حد را در حین برش کاهش دهند.
- فلزات غیرآهنی (مانند مس، آلومینیوم، آلیاژها) نرم هستند و به راحتی به تیغه می‌چسبند. برای جلوگیری از "پاره شدن" سطح نمونه یا باقی ماندن ذرات، باید از تیغه‌های برش الماس/چرخ برش یا تیغه‌های برش کاربید سیلیکون ریزدانه/چرخ برش استفاده شود.
- برای مواد شکننده مانند سرامیک و شیشه، تیغه‌ها/چرخ‌های برش الماس با سختی بالا مورد نیاز است و سرعت پیشروی باید در حین برش کنترل شود تا از لب‌پریدگی نمونه جلوگیری شود.
۲. اهمیتگیره ها
وظیفه گیره، ثابت نگه داشتن نمونه و تضمین پایداری در حین برش است:
-برای نمونه‌هایی با اشکال نامنظم، باید از گیره‌های قابل تنظیم یا ابزارهای سفارشی استفاده شود تا از انحرافات ابعادی ناشی از تکان دادن نمونه در حین برش جلوگیری شود.
-برای قطعات دیواره نازک و باریک، باید از گیره‌های انعطاف‌پذیر یا سازه‌های نگهدارنده اضافی برای جلوگیری از تغییر شکل نمونه در اثر نیروی برش بیش از حد استفاده شود.
-قسمت تماس بین گیره و نمونه باید صاف باشد تا از خراشیدن سطح نمونه که ممکن است بر مشاهدات بعدی تأثیر بگذارد، جلوگیری شود.
۳. نقش سیال برش
مایع برش کافی و مناسب، کلید کاهش آسیب است:
- اثر خنک‌کننده: گرمای تولید شده در طول برش را از بین می‌برد و از تغییرات بافت نمونه به دلیل دمای بالا (مانند "فرسایش" مواد فلزی) جلوگیری می‌کند.
- اثر روانکاری: اصطکاک بین تیغه برش و نمونه را کاهش می‌دهد، زبری سطح را کم می‌کند و عمر مفید تیغه برش را افزایش می‌دهد.
- اثر حذف تراشه: تراشه‌های ایجاد شده در حین برش را به موقع از بین می‌برد و از چسبیدن تراشه‌ها به سطح نمونه یا گرفتگی تیغه برش که ممکن است بر دقت برش تأثیر بگذارد، جلوگیری می‌کند.
به طور کلی، سیال برش پایه آب (با عملکرد خنک‌کنندگی خوب، مناسب برای فلزات) یا سیال برش پایه روغن (با روانکاری قوی، مناسب برای مواد شکننده) با توجه به جنس ماده انتخاب می‌شوند.
4. تنظیم معقول پارامترهای برش
پارامترها را با توجه به ویژگی‌های مواد تنظیم کنید تا تعادل بین کارایی و کیفیت برقرار شود:
- نرخ تغذیه: برای مواد با سختی بالا (مانند فولاد پرکربن و سرامیک)، نرخ تغذیه باید کاهش یابد تا از اضافه بار تیغه برش یا آسیب به نمونه جلوگیری شود؛ برای مواد نرم، نرخ تغذیه را می‌توان به طور مناسب افزایش داد تا راندمان بهبود یابد.
-سرعت برش: سرعت خطی تیغه برش باید با سختی ماده مطابقت داشته باشد. به عنوان مثال، سرعت خطی که معمولاً برای برش فلز استفاده می‌شود 20 تا 30 متر بر ثانیه است، در حالی که سرامیک برای کاهش ضربه به سرعت کمتری نیاز دارد.
- کنترل مقدار خوراک: از طریق عملکرد کنترل خودکار X، Y، Z دستگاه، خوراک‌دهی دقیق انجام می‌شود تا از ترک‌خوردگی سطحی نمونه ناشی از مقدار خوراک یک‌باره بیش از حد جلوگیری شود.
۵. نقش کمکی عملکردهای تجهیزات
- پوشش محافظ شفاف کاملاً محصور شده نه تنها می‌تواند زباله‌ها و سر و صدا را ایزوله کند، بلکه مشاهده‌ی بلادرنگ وضعیت برش و تشخیص به موقع ناهنجاری‌ها را نیز تسهیل می‌کند.
- صفحه نمایش لمسی 10 اینچی می‌تواند پارامترهای برش را به صورت شهودی تنظیم کند و با سیستم تغذیه خودکار برای تحقق عملیات استاندارد و کاهش خطاهای انسانی همکاری کند.
روشنایی LED وضوح مشاهده را افزایش می‌دهد و امکان قضاوت به موقع از موقعیت برش نمونه و وضعیت سطح را فراهم می‌کند تا از دقت نقطه پایانی برش اطمینان حاصل شود.
در نتیجه، برش نمونه نیاز به تعادل بین «دقت» و «محافظت» دارد. با تطبیق منطقی تجهیزات، ابزارها و پارامترها، پایه خوبی برای آماده‌سازی نمونه بعدی (مانند سنگ‌زنی، صیقل‌دهی و خوردگی) و آزمایش ایجاد می‌شود و در نهایت صحت و قابلیت اطمینان نتایج تجزیه و تحلیل مواد را تضمین می‌کند.
زمان ارسال: ۳۰ ژوئیه ۲۰۲۵
