5083 プレートで切断方法の選択が重要な理由
5083 は 5000 シリーズの海洋グレードのアルミニウム合金で、主にマグネシウムと合金化されており、高強度、優れた溶接性、海水環境での優れた耐食性が評価されています。この材料を完成プレートに切断する場合、切断プロセスの選択は、エッジの品質、寸法精度、熱影響部の深さ、必要な二次加工の量に直接影響します。{4}} 6 mm のシートに適したプロセスは、厚さ 100 mm のプレートには非経済的であるか、不適切である可能性があるため、各方法のトレードオフを理解することが、費用対効果の高い生産ルートへの第一歩です。-
ウォータージェット切断
砥粒ウォータージェット切断では、砥粒ガーネットと混合した高圧の水流を使用して材料を浸食します。{0}冷間切断プロセスであるため、5083 には熱影響部、熱歪みがなく、金属構造に変化がありません。このため、ウォータージェットは、溶接されるプレート、公差が厳しい精密部品、および最大約 150 mm の厚さの場合に推奨される方法となっています。主な制限は、薄い材料の切断速度が遅いことと、切断中に研磨剤が消費されるため、1 メートルあたりの運転コストが比較的高いことです。エッジの品質は優れており、通常はバリ取りがほとんどまたはまったく必要ありません。
プラズマ切断
プラズマ切断は、導電性ガス ジェットを使用して金属を溶かして排出します。これは、中厚さから厚さの 5083 プレートに対して最も生産性の高い方法です。{0}}-微細な形状の切断技術を備えた最新の CNC プラズマ システムは、6 mm ～ 80 mm の材料に対して優れたエッジ直角度を実現します。-ただし、プラズマにより熱の影響を受けるゾーンが生じ、5083 の切断端には薄い酸化物層が形成される可能性があり、溶接または陽極酸化の前に除去する必要があります。プラズマは一般にウォータージェットよりもメートルあたりのコストが安く、厚いプレートでははるかに速いため、わずかに広い切り口と小さなドロスが許容される大型構造ブランクの標準的な選択肢となっています。
レーザー切断
ファイバーレーザー切断は、レーザー出力に応じて、通常最大約 12 ～ 20 mm の厚さの薄い 5083 シートで最速の速度を実現します。狭い切り口と滑らかなエッジにより、最小限の後処理でほぼ完成した部品が生成されます。{{4}アルミニウムの反射特性には、適切な反射防止保護を備えたレーザーが必要です。-、明るい酸化物のないエッジを生成するには窒素アシスト ガスが一般的に使用されます。- 5083 プレートが厚い場合、レーザー切断はプラズマよりも遅くなり、経済的ではなくなるため、通常、2 つの方法は競合するものではなく、補完的なものとして扱われます。
機械式のこぎりおよびせん断
単純な直線切断の場合は、丸鋸、バンドソー、シャーリングが信頼できるオプションです。非鉄金属用に設計されたブレードを使用したバンドソー切断は、熱による損傷のないきれいな刃先を生成し、プレートを棒材やブランクに切断するために広く使用されています。-直線状の薄いシートの場合、せん断は経済的ですが、厚い材料ではエッジの変形が生じる可能性があります。機械的方法は静かでエネルギー効率が高く、煙も発生しませんが、形状が限られており、追加の機械加工を行わなければ複雑な形状を切断することはできません。-
適切な方法の選択
実際のルールとして、製造業者は複雑な輪郭を持つ薄いシートにはレーザーを、精密部品やエッジの完全性が重要な厚い材料にはウォータージェットを、10 ～ 80 mm の範囲の大きな構造ブランクにはプラズマを、単純な長方形の切断にはソーイングを選択します。材料の厚さ、公差要件、溶接の準備、バッチサイズ、および局所的なエネルギーコストはすべて、最終的な選択に影響します。造船や圧力容器などの重要な用途では、多くの場合、切断速度だけよりも切断刃の状態と汚染の有無の方が重要です。
よくある質問
Q: プラズマ切断は 5083 の耐食性を損ないますか?
A: プラズマ切断では、狭い熱影響領域とエッジに薄い酸化膜が形成されます。{0}酸化層は、溶接前または海洋使用前にブラシで取り除くか機械加工して除去する必要があります。その後、合金の耐食性は完全に回復します。
Q: 5083 プレートのウォータージェット切断の最大厚さはどれくらいですか?
A: アブレイシブ ウォータージェットは、5083 を 1 回のパスで最大約 150 mm まで確実に切断できます。その厚さを超えると、切断速度が急激に低下し、エッジのテーパーが増加するため、非常に厚いプレートは通常、最初にプラズマまたはソーイングで切断され、その後機械加工されます。
Q: プラズマ切断後、5083 の切断面が黒くなるのはなぜですか?
A: 黒ずんだ変色は、ホットエッジが空気と反応して形成される酸化アルミニウムの薄い層です。ほとんどの場合、これは表面的なものですが、多孔性や不均一な仕上げを避けるために、エッジが溶接または陽極酸化される場所では除去する必要があります。
Q: レーザー切断は 50 mm 5083 プレートに適していますか?
A: 高出力ファイバー レーザーは 50 mm のアルミニウムを切断できますが、速度が大幅に低下し、1 メートル当たりのプロセスのコストが高くなります。通常、その厚さの範囲ではプラズマまたはウォータージェットの方が経済的です。
Q: どの切断方法が最高の寸法精度を実現しますか?
A: ウォータージェットとレーザーはどちらも、適切な厚さでプラスまたはマイナス 0.1 ～ 0.3 mm の範囲の公差を保持しますが、厚いプレートではウォータージェットの方がわずかに優れています。プラズマは通常、プラスまたはマイナス 0.5 ～ 1 mm を保持し、そのような公差が十分である場合に選択されます。