كخطوة أساسية قبل اختبار صلابة المادة أو التحليل المعدني، يهدف قطع العينات إلى الحصول على عينات بأبعاد مناسبة وظروف سطحية جيدة من المواد الخام أو الأجزاء، مما يوفر أساسًا موثوقًا للتحليل المعدني اللاحق، واختبار الأداء، وما إلى ذلك. قد تؤدي العمليات غير السليمة في عملية القطع إلى مشاكل مثل التشققات، والتشوهات، والتلف الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة على سطح العينة، مما يؤثر بشكل مباشر على دقة نتائج الاختبار. لذلك، يجب إيلاء اهتمام كبير للعناصر الرئيسية التالية:
1. اختيار شفرات القطع/عجلة القطع
تتطلب المواد المختلفة شفرات القطع/عجلة القطع المطابقة الخاصة بها:
- بالنسبة للمعادن الحديدية (مثل الفولاذ والحديد الزهر)، يتم عادةً اختيار شفرات القطع المصنوعة من الألومينا المرتبطة بالراتنج، والتي تتمتع بصلابة معتدلة وتبديد جيد للحرارة، ويمكنها تقليل الشرر والسخونة الزائدة أثناء القطع؛
المعادن غير الحديدية (مثل النحاس والألومنيوم والسبائك) ناعمة وسهلة الالتصاق بالشفرة. يجب استخدام شفرات/عجلات قطع الماس أو شفرات/عجلات قطع كربيد السيليكون دقيقة الحبيبات لتجنب "تمزق" سطح العينة أو بقايا الحطام.
- بالنسبة للمواد الهشة مثل السيراميك والزجاج، هناك حاجة إلى شفرات/عجلات قطع ماسية عالية الصلابة، ويجب التحكم في معدل التغذية أثناء القطع لمنع تقطيع العينة.
2. أهميةالمشابك
وظيفة المشبك هي تثبيت العينة وضمان الاستقرار أثناء القطع:
- بالنسبة للعينات ذات الأشكال غير المنتظمة، يجب استخدام المشابك القابلة للتعديل أو الأدوات المخصصة لتجنب الانحرافات الأبعادية الناجمة عن اهتزاز العينة أثناء القطع؛
- بالنسبة للأجزاء ذات الجدران الرقيقة والنحيلة، يجب استخدام المشابك المرنة أو هياكل الدعم الإضافية لمنع تشوه العينة بسبب قوة القطع المفرطة؛
- يجب أن يكون جزء التلامس بين المشبك والعينة أملسًا لتجنب خدش سطح العينة، مما قد يؤثر على الملاحظة اللاحقة.
3. دور سائل القطع
يعد سائل القطع الكافي والمناسب أمرًا أساسيًا لتقليل الضرر:
- تأثير التبريد: فهو يزيل الحرارة المتولدة أثناء القطع، مما يمنع العينة من التغيرات النسيجية بسبب ارتفاع درجة الحرارة (مثل "استئصال" المواد المعدنية)؛
- تأثير التشحيم: يقلل الاحتكاك بين شفرة القطع والعينة، ويقلل من خشونة السطح، ويطيل عمر خدمة شفرة القطع؛
- تأثير إزالة الرقائق: فهو يعمل في الوقت المناسب على إزالة الرقائق الناتجة أثناء القطع، مما يمنع الرقائق من الالتصاق بسطح العينة أو انسداد شفرة القطع، مما قد يؤثر على دقة القطع.
بشكل عام، يتم اختيار سائل القطع القائم على الماء (مع أداء تبريد جيد، ومناسب للمعادن) أو سائل القطع القائم على الزيت (مع قدرة تشحيم قوية، ومناسب للمواد الهشة) وفقًا للمادة.
4. ضبط معقول لمعلمات القطع
ضبط المعلمات وفقًا لخصائص المواد لتحقيق التوازن بين الكفاءة والجودة:
- معدل التغذية: بالنسبة للمواد ذات الصلابة العالية (مثل الفولاذ عالي الكربون والسيراميك)، يجب تقليل معدل التغذية لتجنب التحميل الزائد لشفرة القطع أو تلف العينة؛ بالنسبة للمواد اللينة، يمكن زيادة معدل التغذية بشكل مناسب لتحسين الكفاءة؛
سرعة القطع: يجب أن تتناسب السرعة الخطية لشفرة القطع مع صلابة المادة. على سبيل المثال، تتراوح السرعة الخطية الشائعة لقطع المعادن بين 20 و30 مترًا في الثانية، بينما تتطلب السيراميك سرعة أقل لتقليل الصدمات.
- التحكم في كمية التغذية: من خلال وظيفة التحكم التلقائي X، Y، Z للمعدات، يتم تحقيق التغذية الدقيقة لتجنب التشقق السطحي للعينة الناجم عن كمية التغذية المفرطة لمرة واحدة.
5. الدور المساعد لوظائف المعدات
- لا يستطيع الغطاء الواقي الشفاف المغلق بالكامل عزل الحطام والضوضاء فحسب، بل يسهل أيضًا المراقبة في الوقت الفعلي لحالة القطع والكشف في الوقت المناسب عن التشوهات؛
- يمكن لشاشة اللمس مقاس 10 بوصات ضبط معلمات القطع بشكل حدسي، والتعاون مع نظام التغذية التلقائي لتحقيق عمليات موحدة وتقليل الأخطاء البشرية؛
-تعمل إضاءة LED على تعزيز وضوح المراقبة، مما يتيح الحكم في الوقت المناسب على موضع قطع العينة وحالة السطح لضمان دقة نقطة نهاية القطع.
في الختام، يجب أن يُوازن قطع العينات بين الدقة والحماية. ومن خلال المطابقة المعقولة للمعدات والأدوات والمعايير، يُرسى أساس متين لإعداد العينات اللاحقة (مثل الطحن والتلميع والتآكل) واختبارها، مما يضمن في النهاية صحة وموثوقية نتائج تحليل المواد.
وقت النشر: 30 يوليو 2025
