Пильные полотна с лазерной сваркой: конструкция, пазы, сегменты и применение

Введение: Алмазные пильные диски, сваренные лазером, — это революционное решение для подрядчиков и инженеров, режущих прочные материалы. Эти диски изготавливаются путем сплавления сегментов с высоким содержанием алмазов с закаленным стальным сердечником с помощью мощных лазеров, что создает невероятно прочное соединение . В результате получается пильный диск, сваренный лазером , который устойчив к поломке сегментов даже при интенсивной эксплуатации и высоких температурах. В этой статье мы рассмотрим конструкцию этих дисков, типы охлаждающих пазов (U-образный паз и шпоночный паз), различные конструкции сегментов и почему они превосходны при резке таких материалов, как бетон и асфальт. Цель — научить читателей B2B — от инженеров-строителей до дистрибьюторов инструмента — выбирать правильную конструкцию диска для работы.

Как изготавливаются лезвия, сваренные лазером

Сваренные лазером лезвия состоят из двух основных компонентов: круглого стального сердечника и алмазных сегментов специальной формы. Сердечник изготовлен из напряжённой, термообработанной стали, обеспечивающей устойчивость и устойчивость при высоких скоростях вращения. Сегменты представляют собой небольшие блоки, расположенные вдоль обода, изготовленные из промышленных алмазов, смешанных с металлической связкой. В процессе производства каждый сегмент прочно приваривается к ободу стального сердечника с помощью концентрированного лазерного луча. Такая лазерная сварка создаёт металлургическую связь, более прочную, чем пайка твердым припоем, что гарантирует, что сегменты не ослабнут и не отлетят под нагрузкой .

Этот метод строительства дает профессиональным пользователям ряд преимуществ:

• Высокопрочное крепление: лазерная сварка сплавляет сегмент с сердечником при очень высоких температурах, что позволяет лезвию выдерживать интенсивные нагрузки без потери сегментов. Даже при интенсивной работе, например, при резке дорожных покрытий, сегменты надежно фиксируются.

• Теплостойкость: Благодаря высокой прочности связи, лезвия, сваренные лазером, часто подходят как для сухой, так и для влажной резки . Они лучше отводят тепло, выделяемое трением, снижая риск перегрева. (Влажная резка по-прежнему рекомендуется при длительной непрерывной резке бетона для охлаждения лезвия.)

• Точность и безопасность: прочно сваренный сегмент снижает вибрацию, что обеспечивает более ровные пропилы и меньшее биение. Это повышает точность и безопасность оператора. Другими словами, лазерная сварка увеличивает прочность лезвия, эффективность резки и срок службы .

Пильный диск Johnson Tools диаметром 400 мм, сваренный лазером и предназначенный для резки бетона и асфальта. Обратите внимание на большие U-образные охлаждающие пазы в стальном сердечнике и толстые алмазные сегменты, приваренные лазером по ободу. Этот диск демонстрирует типичную структуру алмазного диска, сваренного лазером: закалённый металлический диск (сердечник) с компенсационными пазами и ряд режущих сегментов, каждый из которых соединён точной лазерной сваркой.

Типы слотов: U-образный слот и ключевой слот

Одной из отличительных особенностей алмазных дисков является рисунок пазов (также называемых канавками), прорезанных в сердцевине лезвия. Эти пазы выполняют важную функцию: охлаждают лезвие и удаляют стружку во время резки . Они также способствуют расширению лезвия под действием тепла. Два распространённых типа пазов — U-образные и шпоночные:

• Конструкция с U-образным пазом: как следует из названия, U-образный паз представляет собой изогнутый паз, напоминающий букву «U». U-образные пазы бывают разной ширины. Узкий U-образный паз снимает меньше стали с сердечника, что позволяет использовать более широкие сегменты и продлевает срок службы диска. Узкие U-образные пазы часто встречаются на дисках для общей резки бетона или мрамора, где более широкий сегмент предпочтителен . Широкий U-образный паз занимает большую часть сердечника, создавая больше пространства для охлаждающей воды или воздуха. Широкие U-образные пазы обычно используются в дисках для резки асфальта и свежего (незатвердевшего) бетона, поскольку эти мягкие абразивные материалы производят много шлама, который может засорить более узкие пазы . Более широкий зазор предотвращает застревание материала между сегментами и способствует выталкиванию обломков, что позволяет лезвию оставаться холодным и обеспечивает более эффективную резку. Сердечники с U-образными пазами также снижают шум и вибрацию лезвия, прерывая кольцевой поток металлического сердечника.

• Конструкция шпоночного паза: шпоночные пазы имеют форму замочной скважины – обычно это прямой радиальный паз с закругленным круглым концом. Такая конструкция оставляет немного более толстую стальную перемычку на внешнем крае лезвия, что может снизить шум и повысить устойчивость. Пильные диски по бетону для твердых материалов и некоторые гранитные диски используют шпоночные пазы для выдерживания более высоких нагрузок без биения. Шпоночные пазы также обеспечивают тепловое расширение (закругленный конец паза способствует равномерному распределению напряжения и предотвращает образование трещин). На практике, полотно с шпоночными пазами имеет сегменты, схожие по ширине с узкими U-образными пазами, что обеспечивает баланс между размером сегмента и охлаждением.

Какой выбрать? Всё зависит от области применения. Например, если вам нужен диск в первую очередь для асфальта или очень абразивного свежего бетона, широкий U-образный паз идеально подойдёт для предотвращения засорения и перегрева . Если вы режете затвердевший бетон или камень, где стабильность критически важна, ключевой паз или узкий U-образный паз могут оказаться более эффективными, поскольку они поддерживают более широкий сегмент и обеспечивают более длительный срок службы . Многие производители даже предлагают один и тот же диаметр диска с различными вариантами пазов. Стоит отметить, что тип паза влияет на скорость и долговечность диска, но не на качество резки как таковое — оно в большей степени зависит от алмазов и связки в сегментах.

Сравнительная таблица типов слотов

Ниже приведено краткое сравнение различных типов слотов и их типичных применений:

(Таблица: Конструкции с U-образным пазом и шпоночным пазом — как они отличаются по структуре и производительности.)

Конструкции сегментов и их цель

Помимо стального сердечника и пазов, другой важный фактор конструкции — это сама конструкция сегмента — «зубьев» полотна. Не все сегменты представляют собой простые прямоугольные блоки. Производители предлагают различные формы и конфигурации сегментов для оптимизации резки определённых материалов и типов пил:

• Стандартные плоские сегменты: Наиболее распространённая форма сегмента — это прямоугольный блок с плоской вершиной. Это проверенная временем конструкция для общей резки. Плоские сегменты представляют собой непрерывную режущую кромку из алмазов при вращении, что обеспечивает стабильный и ровный рез. Большинство дисков для дорожных и стенорезных машин, а также универсальных дисков с лазерной сваркой по умолчанию используют плоские сегменты. Они обеспечивают хорошее сочетание скорости резки и срока службы для широкого спектра материалов.

• Турбо-сегменты/волнистые сегменты: иногда называемые турбо-сегментами или гофрированными сегментами, они имеют зубчатый или угловой профиль. Край каждого сегмента может быть зубчатым (зазубренным) или волнообразным. Такая конструкция эффективно разбивает один большой сегмент на несколько более мелких режущих точек, что позволяет более агрессивно измельчать материал. Турбо-сегменты увеличивают поток воздуха (или воды) вокруг сегмента, способствуя охлаждению, и, как правило, быстрее режут твердые материалы, такие как затвердевший бетон или кирпичная кладка. Недостатком является то, что они могут изнашиваться немного быстрее и обходиться дороже в производстве. Они часто встречаются на высокоскоростных пильных дисках или дисках для ручных шлифовальных машин, где требуется быстрая и плавная резка.

• Защитные сегменты с подрезом: Для высокоабразивных материалов, таких как асфальт, используется конструкция с защитой от подрезов . В этих дисках между основными режущими сегментами или непосредственно за ними на сердечнике размещаются дополнительные небольшие жертвенные сегменты или твердосплавные вставки. Их роль заключается в синхронном износе с основными сегментами, защищая стальной сердечник от эрозии или подрезов . Асфальт и свежий бетон образуют песчаную крошку, которая может въедаться в стальной сердечник непосредственно под сварным швом сегмента. Добавление буфера (часто из более мягкого металла или небольшого вторичного сегмента) продлевает срок службы сердечника. Например, некоторые диски для асфальта имеют «капельные сегменты» – слегка заниженные алмазные сегменты между более высокими режущими сегментами – или даже зубья с твердосплавными напайками, которые не режут, а медленно изнашиваются, защищая сердечник. Такая конструкция значительно увеличивает срок службы диска при резке асфальта или других высокоабразивных поверхностей. Как отмечалось в одном из примеров продукции, «сегменты с защитой от подрезов обеспечивают более длительный срок службы» дисков, используемых для резки дорожного покрытия. .

• Твердость связки сегмента: еще одним аспектом конструкции сегмента является твердость формулы металлической связки, которая настроена на разрезаемый материал. Хотя это и не видно глазу, стоит упомянуть, что мягкие связки (которые быстро изнашиваются) используются для твердых материалов, таких как затвердевший бетон, а твердые связки (которые медленно изнашиваются) используются для мягких/абразивных материалов, таких как асфальт . Это противоречащее здравому смыслу правило («используйте что-то мягкое, чтобы резать что-то твердое, и наоборот») гарантирует, что алмазы постоянно обнажаются с нужной скоростью. Мягкий материал, такой как асфальт, быстро сточит сегмент с мягкой связкой, поэтому выбирается более жесткая связка, чтобы алмазы удерживались дольше. И наоборот, твердому материалу, такому как армированный бетон, нужна более мягкая связка, чтобы он часто сбрасывал и обнажал новые острые алмазы.

Примеры типов сегментов

(Таблица: Различные конструкции сегментов и их типичные применения.)

Применение: лезвия для бетона и асфальта

Алмазные диски часто маркируются по материалу, для которого они предназначены, — чаще всего это диски по бетону и диски по асфальту . В чём разница, и действительно ли нужны отдельные диски для этих материалов? Для оптимальной производительности и экономичности ответ обычно положительный. Давайте разберёмся, чем отличаются конструкции дисков для резки бетона и асфальта:

• Диски для резки бетона: Бетон — это твердый, затвердевший материал (особенно после 28 дней затвердевания). Он также может содержать стальную арматуру, что усложняет резку. Диски для резки бетона обычно используют более мягкие связующие сегменты , чтобы твердый заполнитель в бетоне постоянно обнажал новые алмазы. Высота сегмента может быть больше на дисках для высококачественного бетона для увеличения срока службы, поскольку бетон не так абразивен для стального сердечника. Типы пазов на дисках для резки бетона различаются — многие используют узкие U-образные пазы или шпоночные пазы, которые сохраняют прочность и поддерживают широкие сегменты для увеличения срока службы. Для высокоскоростных ручных пил или пил малой мощности можно использовать узкие пазы и даже бесшумные сердечники (сэндвич-стальные сердечники для снижения шума) для минимизации вибрации. При таких применениях, как резка затвердевших железобетонных плит или стен, диски также могут иметь немного более тонкие пропилы для уменьшения сопротивления. В целом, хороший диск для резки бетона сочетает в себе скорость резки и долговечность при работе с твердыми материалами. При использовании на асфальте он прослужит недолго, поскольку мягкое связующее вещество слишком быстро изнашивается на абразивных поверхностях.

Рабочие используют ручную пилу для резки бетонного покрытия (мокрая резка) с помощью лезвия, сваренного лазером. В лезвиях для бетона используются более мягкие металлические связки, благодаря чему твёрдый бетон изнашивает сегмент с оптимальной скоростью, постоянно обнажая новые алмазные лезвия для резки. На этом изображении вода используется для охлаждения лезвия и предотвращения образования пыли, что часто встречается при резке бетона больших объёмов, продлевая срок его службы и обеспечивая безопасность.

• Диски для резки асфальта: Асфальт относительно мягок (по сравнению с затвердевшим бетоном), но чрезвычайно абразивен. Представьте себе резку асфальта как резку грубой наждачной бумагой – она быстро сотрёт материал лезвия. Поэтому в дисках для резки асфальта используется более твёрдая связка , которая дольше удерживает алмазы при работе с такой же зернистостью. Они также почти всегда оснащены защитными элементами для сердечника. Большинство дисков для резки асфальта имеют широкие U-образные пазы для предотвращения засорения и охлаждения лезвия, поскольку резка асфальта часто происходит всухую или с минимальным количеством воды. Как уже упоминалось, конструкция U-образных пазов очень популярна для дисков для резки асфальта, поскольку увеличивает воздушный поток и снижает износ сердечника. . Кроме того, на дисках по асфальту вы часто увидите защитные сегменты (например, защитные пластины из карбида вольфрама или двойной сегмент с интервалами), потому что без них сердечник диска может быстро подрезаться на горячем асфальте. Диски по асфальту также могут быть немного толще в сердечнике, чтобы выдерживать нагрузку от дорожных пил и обеспечивать большую стабильность при длительной резке более мягкого материала. С практической точки зрения, если вы попытаетесь разрезать много асфальта обычным диском по бетону, вы заметите, что он затупляется гораздо быстрее — связка слишком мягкая. И наоборот, диск для резки асфальта, используемый на твердом бетоне, может застеклиться (связка настолько твердая, что алмазы не обнажаются), что приведет к медленной резке. Таким образом, для эффективности важно подобрать диск для асфальта или бетона.

Подрядчик использует алмазный диск для резки асфальтового покрытия. Диски для асфальта обычно имеют более широкие сегменты с твёрдым покрытием и U-образные пазы для лучшего охлаждения . Многие также оснащены защитными зубьями, предохраняющими сердечник диска при работе с абразивными поверхностями. Выбор подходящего диска для асфальта обеспечивает более быструю резку и длительный срок службы при ремонте дорог или выполнении канавки для коммуникаций в дорожном покрытии.

Обзор лезвий для бетона и асфальта

Подводя итог основным различиям: диски для бетона используют более мягкие связующие, могут иметь более узкие пазы или даже сплошной ободок (для небольших размеров) и ориентированы на резку твёрдых заполнителей; диски для асфальта используют более твёрдые связующие, обычно имеют широкие пазы и защитные сегменты и сконструированы так, чтобы выдерживать абразивный износ. Существуют также диски общего назначения , позиционируемые как способные резать как бетон, так и асфальт. Они часто используют связку средней жёсткости и среднюю ширину пазов (например, узкую U-образную), чтобы обеспечить компромисс между этими двумя материалами. Диски общего назначения подходят для небольших работ или работ со смешанными материалами, но для объёмных работ специализированные диски для каждого материала будут работать заметно лучше и служить дольше.

Дружественные советы, как максимально эффективно использовать ваш клинок

В профессиональной сфере производительность лезвия означает экономию времени и денег. Вот несколько простых советов, которые помогут максимально увеличить ценность вашего лезвия, сваренного лазером:

• Подберите лезвие к материалу: как уже говорилось, используйте лезвие, предназначенное для бетона, для затвердевшего бетона и лезвие, предназначенное для асфальта или свежего бетона. Правильный инструмент режет быстрее и изнашивается медленнее.

• Используйте адекватное охлаждение: несмотря на то, что полотна, сваренные лазером, хорошо переносят нагрев, по возможности всегда используйте водяное охлаждение (особенно при длинных резах). Вода не только охлаждает, но и удаляет пыль, что критически важно для безопасности и может значительно продлить срок службы полотна. Многие полотна для дорожных пил оснащены системами подачи воды, что позволяет использовать это преимущество.

• Правильная мощность пилы: Убедитесь, что мощность вашей пилы соответствует мощности полотна. Например, для мощных ручных пил (65+ л.с.) могут потребоваться полотна премиум-серии, рассчитанные на такой крутящий момент . Использование полотна, мощность которого ниже номинала пилы, может привести к чрезмерному износу или биению полотна. Такие производители, как Johnson Tools, предлагают различные серии полотен (Heavy Duty, Supreme, Professional и т.д.), разработанные для пил различной мощности и области применения.

• Мониторинг износа лезвия: следите за износом сегментов и состоянием сердечника. Сегменты, сваренные лазером, обычно изнашиваются почти вровень с сердечником. Если вы видите неравномерный износ (например, одна сторона сегмента изношена значительно сильнее) или трещины сердечника вокруг пазов, необходимо прекратить работу и заменить лезвие в целях безопасности.

• Безопасность превыше всего: Всегда соблюдайте правила эксплуатации. Убедитесь, что лезвие установлено в правильном направлении вращения (обратите внимание на стрелки на лезвии). Используйте соответствующие средства индивидуальной защиты и позвольте лезвию резать равномерно и равномерно. Чрезмерное нажатие может привести к перегреву или повреждению лезвия, даже если оно прочное и сварено лазером.

Заключение и дополнительные ресурсы

Алмазные пильные диски с лазерной сваркой представляют собой один из самых передовых режущих инструментов в строительной отрасли. Их прочная конструкция – от лазерной сварки сегментов до тщательно спроектированных пазов – позволяет подрядчикам уверенно справляться с такими сложными задачами, как дорожные работы, деформационные швы на автомагистралях, укладка затвердевших бетонных плит и многое другое. Разбираясь в типах пазов (U-образные и шпоночно-пазовые) и конструкциях сегментов (стандартные, турбо, защитные и т. д.), покупатели и пользователи B2B могут выбрать оптимальный диск для каждой задачи, будь то резка железобетонной стены или рытье траншей в асфальтовом покрытии. Всегда учитывайте материал и тип пилы: правильный диск будет резать быстрее, прослужит дольше и, в конечном итоге, сэкономит деньги.

Для получения дополнительной информации или ознакомления с ассортиментом профессиональных алмазных дисков посетите домашнюю страницу Johnson Tools, где вы найдете описание продукции и технические характеристики. Если у вас есть вопросы или вам нужна помощь в выборе диска для вашего проекта, свяжитесь с нашей командой . Мы будем рады помочь вам подобрать идеальное решение для резки с лазерной сваркой , подкрепленное экспертными консультациями и высоким качеством производства.