تُعدّ عملية قطع العينات خطوةً أساسيةً قبل اختبار صلابة المواد أو التحليل المعدني، وتهدف إلى الحصول على عينات ذات أبعاد مناسبة وحالة سطح 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 والتشوه وتلف سطح العينة نتيجة ارتفاع درجة الحرارة، مما يؤثر بشكل مباشر على دقة نتائج الاختبار. لذلك، ينبغي إيلاء اهتمام كبير للعناصر الأساسية التالية:
1. اختيار شفرات القطععجلة القطع
تتطلب المواد المختلفة شفرات قطع/عجلة قطع مناسبة لها:
- بالنسبة للمعادن الحديدية (مثل الفولاذ والحديد الزهر)، يتم عادةً اختيار شفرات القطع المصنوعة من الألومينا المرتبطة بالراتنج، والتي تتميز بصلابة معتدلة وتبديد جيد للحرارة، ويمكنها تقليل الشرر وارتفاع درجة الحرارة أثناء القطع؛
- المعادن غير الحديدية (مثل النحاس والألومنيوم والسبائك) لينة وسهلة الالتصاق بالشفرة. يجب استخدام شفرات القطع الماسية/عجلة القطع أو شفرات القطع المصنوعة من كربيد السيليكون ذي الحبيبات الدقيقة/عجلة القطع لتجنب "تمزق" سطح العينة أو البقايا المتبقية؛
- بالنسبة للمواد الهشة مثل السيراميك والزجاج، يلزم استخدام شفرات قطع/عجلة قطع ماسية عالية الصلابة، ويجب التحكم في معدل التغذية أثناء القطع لمنع تكسر العينة.
2. أهميةالمشابك
تتمثل وظيفة المشبك في تثبيت العينة وضمان استقرارها أثناء القطع:
- بالنسبة للعينات ذات الأشكال غير المنتظمة، يجب استخدام المشابك القابلة للتعديل أو الأدوات المخصصة لتجنب الانحرافات البعدية الناتجة عن اهتزاز العينة أثناء القطع؛
- بالنسبة للأجزاء ذات الجدران الرقيقة والنحيفة، ينبغي اعتماد مشابك مرنة أو هياكل دعم إضافية لمنع تشوه العينة بسبب قوة القطع المفرطة؛
- يجب أن يكون الجزء الملامس بين المشبك والعينة أملسًا لتجنب خدش سطح العينة، مما قد يؤثر على الملاحظة اللاحقة.
3. دور سائل التبريد
يُعد استخدام سائل التبريد المناسب والكافي أمرًا أساسيًا للحد من الأضرار:
- تأثير التبريد: فهو يزيل الحرارة المتولدة أثناء القطع، مما يمنع تغيرات الأنسجة الناتجة عن ارتفاع درجة الحرارة (مثل "استئصال" المواد المعدنية)؛
- تأثير التشحيم: يقلل الاحتكاك بين شفرة القطع والعينة، ويقلل من خشونة السطح، ويطيل عمر شفرة القطع؛
- تأثير إزالة الرقائق: يقوم بتنظيف الرقائق المتولدة أثناء القطع في الوقت المناسب، مما يمنع الرقائق من الالتصاق بسطح العينة أو انسداد شفرة القطع، الأمر الذي قد يؤثر على دقة القطع.
بشكل عام، يتم اختيار سائل القطع المائي (ذو أداء تبريد جيد، مناسب للمعادن) أو سائل القطع الزيتي (ذو قدرة تشحيم قوية، مناسب للمواد الهشة) وفقًا للمادة.
4. ضبط معايير القطع بشكل معقول
اضبط المعايير 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، السرعة الخطية المستخدمة عادةً لقطع المعادن هي 20-30 متر/ثانية، بينما تتطلب السيراميك سرعة أقل لتقليل الصدمات؛
- التحكم في كمية التغذية: من خلال وظيفة التحكم التلقائي X و Y و Z للمعدات، يتم تحقيق التغذية الدقيقة لتجنب تشقق سطح العينة الناتج عن كمية التغذية الزائدة في المرة الواحدة.
5. الدور المساعد لوظائف المعدات
- لا يقتصر دور الغطاء الواقي الشفاف المغلق بالكامل على عزل الحطام والضوضاء فحسب، بل يسهل أيضًا المراقبة في الوقت الفعلي لحالة القطع والكشف في الوقت المناسب عن أي خلل؛
-تتيح شاشة اللمس مقاس 10 بوصات إمكانية ضبط معايير القطع بشكل بديهي، والتعاون مع نظام التغذية التلقائي لتحقيق عمليات موحدة وتقليل الأخطاء البشرية؛
تعمل إضاءة LED على تحسين وضوح الملاحظة، مما يتيح الحكم في الوقت المناسب على موضع قطع العينة وحالة السطح لضمان دقة نقطة نهاية القطع.
ختاماً، يجب أن يوازن قطع العينات بين "الدقة" و"الحماية". ومن خلال اختيار المعدات والأدوات والمعايير المناسبة، يتم وضع أساس متين لإعداد العينات لاحقاً (مثل الطحن والتلميع والتآكل) واختبارها، مما يضمن في النهاية صحة وموثوقية نتائج تحليل المواد.
تاريخ النشر: 30 يوليو 2025
