صنعت ساخت تیرهای فولادی و تولید قطعات ساختمانی یکی از پرکاربردترین بخش‌های صنعت ساخت ‌وساز است که به شدت به فناوری CNC و ابزارهای تراش پیشرفته وابسته شده است. در این صنعت، کارخانه‌های تولیدکننده تیرهای فولادی، سازندگان قطعات ساختمانی و شرکت‌های ساخت سیستم های مدولار تاسیساتی و همچنین کارخانجات ساخت تیرورق،  از طیف گسترده‌ای از ابزارهای کاربیدی برای پردازش فولاد استفاده می‌کنند. این ابزارها شامل مته های فرز انگشتی الماس، اینسرت‌های، دریل‌های ساخته شده با فولاد پرسرعت، گردبرهای سر الماس، و ابزارهای رزوه‌ زنی است که هر کدام نقش خاصی در فرآیند تولید ایفا می‌کنند.

خطوط دریل تیر CNC: قلب تپنده کارخانه‌های فولاد

خطوط دریل تیر یا همان (Beam Drill Lines) از پیشرفته ‌ترین و پرکاربرد ترین دستگاه‌های CNC در صنایع ساخت فولاد به شمار می‌روند. این ماشین‌ها در کارخانه‌های سازنده اسکلت فولادی، برای پردازش تیرها، ستون‌ها و انواع پروفیل‌های فولادی استفاده می‌شوند. یک خط دریل تیر استاندارد، قادر است در یک هفته کاری معمولا بیش از ۱۵۰ تن فولاد را پردازش کند، که این عدد نشان ‌دهنده اهمیت بسیار بالای این دستگاه‌ها در صنعت است.

ساختار این ماشین‌ها به گونه‌ ای طراحی شده که تیرهای فولادی با طول‌های مختلف وارد دستگاه شده و تحت عملیات متعددی قرار می‌گیرند. این عملیات شامل سوراخ‌ کاری دقیق، فرزکاری شیارها و حفره‌ها، رزوه‌ زنی سوراخ‌ها، پخ‌ زنی لبه‌ها و حتی علامت ‌گذاری و حکاکی روی سطح فولاد است. تمام این کارها به صورت اتوماتیک و با دقت بسیار بالا انجام می‌شود، به طوری که نیاز به اندازه‌ گیری دستی، خط‌ کشی با گچ یا استفاده از متر نواری کاملاً از بین رفته است.

دریل‌های الماس: ابزار اصلی سوراخ‌ کاری

در خطوط دریل تیر، اصلی‌ ترین عملیات، سوراخ ‌کاری است. برای این منظور از دریل‌های الماس یا فولاد پرسرعت استفاده می‌شود که قادرند با سرعتی تا ۳۰۰۰ دور در دقیقه بچرخند. این دریل‌ها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند. دسته اول دریل‌های کارباید جامد هستند که از یک قطعه کامل کارباید تنگستن ساخته شده‌اند و برای سوراخ‌های با قطرهای کوچک تا متوسط مناسب‌اند. دسته دوم دریل‌های اینسرتی یا (Indexable Insert Drills) نام دارند که دارای بدنه فولادی با اینسرت‌های الماس قابل تعویض هستند.

این دریل‌های اینسرتی بسیار کاربردی هستند؛ زیرا وقتی لبه برش آن‌ها کند می‌شود، نیازی به خرید دریل جدید نیست و تنها با تعویض اینسرت کوچک در نوک آن، می‌توان دوباره از دریل استفاده کرد. اینسرت‌های این دریل‌ها با هندسه‌های مختلفی تولید می‌شوند. برای مثال اینسرت‌های با هندسه HPG برای فولادهای آلیاژی طراحی شده‌اند و لبه برش مستقیمی دارند که برای تراش های منقطع مناسب است. اینسرت‌های با هندسه HP برای فولادهایی که براده بلند تولید می‌کنند طراحی شده‌اند و لبه برش منحنی دارند. در مورد چدن از اینسرت‌هایی با هندسه HPCCL استفاده می‌شود که دارای چهار لبه راهنما برای حفظ استقامت سوراخ هستند، استفاده می شود.

موتورهای اسپیندل این دریل‌ها معمولاً قدرت ۲۵ اسب بخار دارند که این قدرت بالا به آن‌ها اجازه می‌دهد در کمتر از پنج ثانیه یک سوراخ ۲۰ میلی‌متری را در فولاد ایجاد کنند. این سرعت، بسیار بالاست و نسبت به روش‌های قدیمی که از دریل‌های مغناطیسی دستی استفاده می‌شد، زمان را تا ۵ برابر کاهش داده است. خنک ‌کاری این دریل‌ها از طریق کانال‌های داخلی انجام می‌شود. مایع خنک‌ کننده از مرکز دریل به نوک برنده می‌رسد و هم دمای ابزار را کاهش می‌دهد و هم براده‌ها را از محل برش خارج می‌کند. این سیستم خنک‌ کاری داخلی باعث می‌شود دریل‌ها بتوانند با سرعت بسیار بالا کار کنند بدون اینکه آسیب ببینند.

مته های فرز انگشتی: ابزار شکل ‌دهی دقیق

علاوه بر سوراخ‌ کاری، خطوط دریل تیر قابلیت فرزکاری هم دارند. فرزکاری یعنی برش فلز به شکل‌های خاص مانند شیارها، حفره‌های مستطیلی یا بیضی شکل و برش‌های پیچیده. برای این کار از ابزاری به نام مته فرز انگشتی استفاده می‌شود. مته فرز انگشتی، یک ابزار تراشکاری است که دندانه‌های برنده در اطراف محیط و انتهای آن قرار دارد و می‌تواند هم به صورت افقی و هم به صورت عمودی برش بزند.

در صنعت ساخت تیرها، از انواع مختلف مته فرز انگشتی استفاده می‌شود. مته های شیاری که برای ایجاد شیارهای بلند در تیرها به کار می‌روند، معمولاً برای عبور پیچ‌ها یا ریل‌های اتصال مورد نیاز است. این شیارها به پیچ‌ها اجازه می‌دهند که در طول شیار جابه‌جا شوند و تنظیم دقیق‌تری در زمان نصب ممکن باشد. مته های فرز انگشتی خشن،  برای برداشت سریع حجم زیاد فلز طراحی شده‌اند و دندانه‌های آن‌ها به گونه‌ای است که براده‌های بزرگ تولید می‌کنند و در نتیجه سرعت تراشکاری بالا می‌رود. این مته های فرز انگشتی، معمولاً در مرحله اول استفاده می‌شوند که هدف برداشت سریع مواد است نه صافی سطح.

مته های فرز انگشتی پرداخت نهایی، که بعد از خشن کاری استفاده می‌شوند، سطحی صاف و بدون خط ‌وخش ایجاد می‌کنند. این اندمته های فرز انگشتی،  دندانه‌های بیشتری دارند و با سرعت بالاتر و سرعت تغذیه کمتر کار می‌کنند تا سطحی صاف به دست بیاید. یکی از مهم‌ترین کاربردهای مته های فرز انگشتی در خطوط دریل تیر، عملیات Coping یا برش انتهای تیر است. وقتی دو تیر فولادی باید به یکدیگر متصل شوند، انتهای یکی از آن‌ها باید به شکل نیم‌ دایره یا شکل خاصی برش بخورد تا کاملاً روی فلنج تیر دیگر قرار بگیرد. این کار با مته های فرز انگشتی مخصوص انجام می‌شود و دستگاه‌های مدرن می‌توانند این برش را در کمتر از ۹۰ ثانیه کامل کنند.

همه این اند میل‌ها از کارباید جامد یا کاربید با نوک تنگستن ساخته می‌شوند. دلیل استفاده از کارباید این است که این ماده، سختی بسیار بالایی دارد، سه برابر سخت ‌تر از فولاد معمولی، و می‌تواند در دماهای بالا کار کند. هنگامی که مته فرز انگشتی با سرعت بالا روی فولاد برش می‌زند، دمای محل برش به بیش از ۸۰۰ درجه سانتیگراد می‌رسد و فولادهای معمولی در این دما نرم می‌شوند، اما کارباید استحکام خود را حفظ می‌کند.

علاوه بر این، روی مته های فرز انگشتی، روکش های خاصی زده می‌شود. پوشش TiAlN که مخفف تیتانیوم آلومینیوم نیتراید است، می‌تواند سرعت برش را تا دو برابر افزایش دهد و عمر ابزار را سه برابر طولانی‌تر کند. این روکش،  لایه‌ای نازک به ضخامت چند میکرون است که روی سطح کاربید قرار می‌گیرد و اصطکاک را به شدت کاهش می‌دهد. پوشش AlTiN هم که ترکیب معکوس همان مواد است، مقاومت حرارتی بیشتری دارد و تا دمای ۹۰۰ درجه سانتیگراد کار می‌کند. این پوشش برای فرزکاری پرسرعت ایده‌آل است.

ابزارهای رزوه ‌زنی: اتصال‌ دهنده قطعات

بسیاری از سوراخ‌هایی که در تیرها ایجاد می‌شود باید رزوه داشته باشند تا بتوان پیچ را در آن‌ها پیچاند. برای این منظور از ابزاری به نام قلاویز، استفاده می‌شود. قلاویزها انواع مختلفی دارند که هر کدام برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند. قلاویزهای مستقیم برای سوراخ‌های عبوری مناسب هستند. این قلاویزها دارای شیارهای مارپیچی هستند که براده را به سمت جلو هل می‌دهند و از سوراخ خارج می‌کنند. این روش برای سوراخ‌ هایی که از دو طرف باز هستند بسیار مناسب است.

قلاویزهای مارپیچ، برای سوراخ‌های کور طراحی شده‌اند. سوراخ کور یعنی سوراخی که فقط از یک طرف باز است و انتهایی ‌بسته دارد. در این حالت، براده نمی‌تواند از جلو خارج شود، پس قلاویز باید آن را به سمت بالا و بیرون بفرستد. این قلاویزها دارای شیارهای مارپیچی معکوس هستند که براده را بالا می‌کشند. قلاویزهای فرمینگ نوع دیگری هستند که رزوه را با فشار دادن ایجاد می‌کنند نه با برش زدن. این قلاویزها، اصلاً براده تولید نمی‌کنند و فلز را به شکل رزوه، شکل می‌دهند. این روش برای فلزات نرم مانند آلومینیوم بسیار مناسب است و رزوه قوی ‌تری تولید می‌کند.

در خطوط دریل تیر مدرن، قلاویزها در سیستم تعویض ابزار اتوماتیک قرار دارند که معمولاً ۵ تا ۶ ایستگاه دارد. به محض نیاز به رزوه ‌زنی، ماشین به طور خودکار قلاویز را انتخاب کرده و شروع به رزوه ‌زنی می‌کند. این قلاویزها می‌توانند رزوه‌های متریک از سایز M6 تا M36 ایجاد کنند. سرعت رزوه‌ زنی با سیستم CNC کنترل می‌شود و دستگاه به طور کامل چرخش اسپیندل را با حرکت جلو و عقب همگام می‌سازد تا رزوه کاملاً صاف و دقیق باشد.

روی این قلاویزها هم روکشهایی مانند TiAlN یا TiCN زده می‌شود تا اصطکاک کاهش یابد و عمر ابزار بالا برود. کاهش اصطکاک بسیار مهم است زیرا رزوه ‌زنی عملیاتی است که فشار زیادی روی ابزار وارد می‌کند و بدون روکش مناسب، ابزار خیلی سریع خراب می‌شود. علاوه بر این، روغن برش مخصوصی برای رزوه‌ زنی استفاده می‌شود که غلظت بالاتری نسبت به روغن معمولی دارد و می‌تواند فشار بالا را تحمل کند.

ابزارهای کانترسینک (مته خزینه) و پخ ‌زنی

وقتی پیچ‌ها باید کاملاً در سطح فولاد فرو روند و سر آن‌ها بیرون نزند، باید دور سوراخ را مخروطی کرد. این کار را عملیات کانترسینک می‌گویند. برای این منظور از مته های خزینه الماس استفاده می‌شود که زاویه‌های ۸۲، ۹۰ و ۱۲۰ درجه دارند. هر زاویه برای نوع خاصی از پیچ مناسب است. پیچ‌های با سر فرورفته معمولی زاویه ۸۲ درجه دارند، پس مته خزینه هم باید همین زاویه را داشته باشد تا پیچ کاملاً در آن جا بگیرد.

در بسیاری از خطوط دریل، عملیات دریل و کانترسینک به صورت همزمان انجام می‌شود تا زمان صرفه‌جویی شود. برای این منظور از یک ابزار ترکیبی استفاده می‌شود که دریل در مرکز و کانترسینک در اطراف آن قرار دارد. این ابزار در یک عملیات هم سوراخ را می‌زند و هم آن را کانترسینک می‌کند. پخ‌زنی هم عملیات مهم دیگری است که در صنعت ساخت تیرها انجام می‌شود. وقتی فلز برش می‌خورد، لبه‌های تیز ایجاد می‌شود که هم خطرناک است و هم برای جوشکاری مناسب نیست.

پخ ‌زنی یعنی کندن این لبه‌های تیز و ایجاد یک شیب ملایم معمولاً ۴۵ درجه. برای این کار از ابزارهای مختلفی استفاده می‌شود. مته خزینه پخ زن ۴۵ درجه که مستقیماً روی دستگاه CNC نصب می‌شوند و می‌توانند به طور خودکار لبه‌های تمام سوراخ‌ها و برش‌ها را پخ بزنند. این پخ زن ها، شکل مخروطی دارند و با چرخیدن روی لبه، آن را می‌تراشند. عملیات پخ‌ زنی برای جوشکاری بسیار مهم است زیرا جوش باید در یک فضای V شکل قرار بگیرد تا نفوذ کامل داشته باشد.

ماشین‌های کوپینگ (Coping): پردازش پیچیده انتهای تیرها

علاوه بر خطوط دریل، در کارخانه‌های ساخت تیر از ماشین‌های تخصصی دیگری هم استفاده می‌شود. یکی از این ماشین‌ها، دستگاه کوپینگ CNC است. کوپینگ به معنای برش انتهای تیرها به شکل‌های خاص است تا بتوانند به یکدیگر متصل شوند. این دستگاه‌ها معمولاً از تکنولوژی برش حرارتی مانند پلاسما یا اکسی-فیول استفاده می‌کنند، اما برخی مدل‌های پیشرفته هم دارای قابلیت فرزکاری مکانیکی هستند.

در سیستم‌های کوپینگ پلاسمایی، قوس پلاسما با دمای بسیار بالا فلز را ذوب و برش می‌دهد. پلاسما یک گاز یونیزه شده است که دمای آن به ۲۰ تا ۳۰ هزار درجه سانتیگراد می‌رسد، گرم ‌تر از سطح خورشید. این دمای بالا می‌تواند هر فلزی را به سرعت ذوب کند. این سیستم‌ها می‌توانند با دقت ±۰.۵ میلی‌متر برش بزنند و سرعت برش آن‌ها تا ۵۰۰ میلی‌متر در دقیقه است. ضخامت قابل برش تا ۵۰ میلی ‌متر است که برای اکثر تیرهای ساختمانی کافی است.

در سیستم‌های اکسی-فیول، از شعله اکسیژن و گاز سوختی برای برش استفاده می‌شود. این سیستم‌ها معمولاً سه مشعل دارند که می‌توانند همزمان فلنج بالا، فلنج پایین و جان تیر را برش بزنند. فرآیند کار به این صورت است که ابتدا شعله فلز را تا نقطه اشتعال گرم می‌کند، سپس جریان اکسیژن خالص باعث می‌شود فلز بسوزد و برش بخورد. این روش برای فولادهای کربنی بسیار مناسب است اما برای استیل کار نمی‌کند زیرا استیل، اکسید نمی‌شود.

مدل‌های رباتیک این دستگاه‌ها که از بازوهای ۶ محوره استفاده می‌کنند، انعطاف بسیار بالایی دارند. این بازوها می‌توانند ۳۶۰ درجه بچرخند و برش‌های پیچیده‌ای روی انواع پروفیل‌ها از جمله تیر I شکل، تیر H شکل، کانال ها، نبشی و حتی لوله‌های گرد انجام دهند. برای پروفیل‌های گرد، سیستم کلمپ هیدرولیک خاصی دارند که از چرخش مواد جلوگیری می‌کند. این بازوهای رباتیک معمولاً از برند FANUC هستند که استاندارد صنعتی محسوب می‌شوند.

برخی دستگاه‌های کوپینگ، از فرزکاری مکانیکی استفاده می‌کنند. در این سیستم‌ها از مته های فرز انگشتی سنگین با قطرهای ۲۰ تا ۵۰ میلی ‌متر استفاده می‌شود. این مته های فرز انگشتی، روکش نانو-کریستال دارند که مقاومت سایشی بسیار بالایی به آن‌ها می‌دهد. مزیت فرزکاری نسبت به برش حرارتی این است که سطح برش بسیار صاف ‌تر است و نیاز به پرداخت بعدی ندارد. البته سرعت فرزکاری کمتر از برش حرارتی است و برای ضخامت‌های بیش از ۲۵ میلی‌متر زمان ‌بر می‌شود.

مته های گردبر: ابزارهای سوراخ ‌کاری صفحه ستون (Base Plate)

یکی از قطعات مهم در سازه‌های فولادی، صفحه ستون ها هستند. اینها صفحات فلزی ضخیمی هستند که در پای ستون‌ها نصب می‌شوند و ستون را به فونداسیون بتنی متصل می‌کنند. در این صفحات، باید سوراخ‌های بزرگی برای عبور بولت ها ایجاد شود. برای این منظور از ابزارهای خاصی استفاده می‌شود که کارآیی بسیار بالاتری نسبت به دریل‌های معمولی دارند.

گردبرها، ابزاری است که فقط دور سوراخ را برش می ‌زند نه تمام  سطح دایره را. تصور کنید می‌خواهید یک سوراخ ۵۰ میلی‌ متری در یک صفحه فولادی ۲۵ میلی‌متری ایجاد کنید. اگر از دریل معمولی استفاده کنید، باید تمام فلز داخل دایره را به صورت براده درآورید که کار بسیار سخت و زمان ‌بری است. اما گردبرها فقط یک رینگ باریک در دور سوراخ برش می‌زند و یک استوانه فلزی کامل باقی می‌ماند که به راحتی بیرون می‌آید.

این روش چهار برابر سریع‌تر از دریل معمولی است و توان کمتری هم مصرف می‌کند. گردبرها، معمولاً در دریل‌های مغناطیسی استفاده می‌شوند. دریل مغناطیسی دستگاهی است که با آهن ‌ربای الکتریکی خود به سطح فولاد می‌چسبد و می‌تواند روی سطوح عمودی یا حتی سقفی کار کند. این قابلیت برای کارخانه‌های ساخت تیر بسیار مفید است زیرا می‌توانند صفحات را در هر وضعیتی سوراخ کنند.

گردبرها، به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند. نوع HSS که از فولاد پرسرعت ساخته شده و برای کارهای عمومی مناسب است. این نوع، قابل تیزکردن مجدد است و می‌توان چندین بار آن را تیز کرد و دوباره استفاده کرد. نوع دیگر TCT که مخفف یا نوک الماس، است و دندانه‌های آن از کاربید تنگستن ساخته شده‌اند. این نوع بسیار سخت ‌تر است و عمر آن پنج تا ده برابر بیشتر از نوع HSS است. اندازه‌های گردبرها، از دوازده میلی‌ متر تا دویست میلی ‌متر و حتی بیشتر است. عمق برش هم از سی میلی‌ متر تا صد و ده میلی‌متر متغیر است.

برای صفحه ستون، که معمولاً ضخامت بیست و پنج تا پنجاه میلی ‌متر دارند، این ابزارها بسیار مناسب هستند. خنک ‌کاری این ابزارها از داخل انجام می‌شود. یک پین راهنما در وسط گردبر، وجود دارد که از طریق آن روغن برش به نوک دندانه‌ها می‌رسد و هم خنک‌ کننده است و هم روان‌کننده. این روغن معمولاً ترکیبی از روغن پایه و افزودنی‌های فشار شدید است که می‌تواند نیروهای بالای برش را تحمل کند.

فرز فرم الماس: ابزار چند کاره برای پرداخت و زدایش زوائد

یکی دیگر از ابزارهایی که در کارخانه‌های ساخت تیر و قطعات ساختمانی بسیار پرکاربرد است، فرز فرم نام دارد. این ابزارها به شکل‌های مختلف استوانه‌ای، مخروطی، کروی و شعله‌ای تولید می‌شوند و هر شکل برای کاربرد خاصی طراحی شده است. فرز فرم ها، معمولاً در دریل‌های دستی برقی یا فرزهای دستی استفاده می‌شوند، اما می‌توان آن‌ها را در دستگاه‌های CNC کوچک هم نصب کرد.

فرز فرم های استوانه‌ای برای برداشت مواد، ایجاد شیارها و بزرگ کردن سوراخ‌ها استفاده می‌شوند. وقتی یک سوراخ کمی کوچک ‌تر از اندازه مورد نیاز دریل شده باشد، می‌توان با کاربید بار استوانه‌ای آن را بزرگ کرد بدون اینکه نیازی به دریل با سایز بزرگ‌ تر باشد.

فرز فرم های مخروطی برای پخ‌زنی، زدایش زوائد و دسترسی به نقاط دشوار استفاده می‌شوند. شکل مخروطی به آن‌ها اجازه می‌دهد به گوشه‌ها و زوایای تنگ دسترسی پیدا کنند.

فرز فرم  کروی برای گرد کردن لبه‌ها و زدودن برآمدگی‌های جوش استفاده می‌شوند. بعد از جوشکاری، معمولاً برآمدگی‌های ناخواسته روی سطح فلز ایجاد می‌شود که باید صاف شوند. فرز فرم کروی، این کار را بسیار سریع و تمیز انجام می‌دهد.

فرز فرم شعله‌ای که شکل خاصی دارند، برای کانتور سازی و شکل ‌دهی لبه‌های منحنی مناسب هستند. سختی فرز فرم ها معمولاً بین هفتاد تا هفتاد و هشت HRC است که بسیار بالاست. این سختی بالا به آن‌ها اجازه می‌دهد روی فولاد، استیل، چدن و حتی فلزات سخت شده کار کنند.

سرعت دورانی این ابزارها بین پانزده تا بیست و پنج هزار دور در دقیقه است. استفاده از فرز فرم ها نیاز به مهارت دارد زیرا اگر فشار زیاد به آن‌ها وارد شود، ممکن است بشکنند یا لبه برش آن‌ها آسیب ببیند. تکنیک صحیح این است که بار را با سرعت بالا بچرخانید و فشار ملایمی به آن وارد کنید و بگذارید دندانه‌ها خودشان کار برش را انجام دهند. در کارخانه‌های فولاد، کاربید بارها برای تمیزکردن لبه‌های برش شده توسط پلاسما، صاف کردن جوش‌ها، بزرگ کردن سوراخ‌ها و زدایش زوائد استفاده می‌شوند.

دستگاه‌های پانچ پرس CNC: تولید سریع قطعات ورقی

یکی دیگر از دستگاه‌های مهم در کارخانه‌های تولید قطعات ساختمانی، دستگاه‌های پانچ پرس CNC است. این دستگاه‌ها برای پردازش ورق‌های فلزی طراحی شده‌اند و می‌توانند عملیات مختلفی انجام دهند. پانچ پرس به این صورت کار می‌کند که یک پانچ یا سنبه فلزی را با نیروی زیاد روی ورق فشار می‌دهد و سوراخ یا شکل مورد نظر را ایجاد می‌کند. در زیر ورق یک قالب قرار دارد که پانچ داخل آن فرو می‌رود.

یکی از مزایای بزرگ پانچ پرس این است که هزینه ابزار آن بسیار کمتر از سایر روش‌ها است. برای مثال اگر بخواهید یک شکل خاص را با قالب فشاری تولید کنید، باید یک قالب سفارشی بسازید که ممکن است هزینه آن چندین هزار دلار باشد. اما در پانچ پرس، از ابزارهای موجود در توررت استفاده می‌کنید و با چندین ضربه همان شکل را ایجاد می‌کنید. این روش برای تولیدات کم و متوسط بسیار مقرون به صرفه است.

دقت این دستگاه‌ها بسیار بالاست. تلرانس معمولاً ±۰.۱ میلی‌متر است که برای اکثر کاربردهای ساختمانی کاملاً کافی است. لبه‌های برش هم تمیز و بدون نیاز به پرداخت ثانویه هستند. در کارخانه‌های ساخت قطعات ساختمانی، از پانچ پرس برای تولید برکت‌ها، صفحات اتصال، زانویی‌ها، ساپورت‌ها و قطعات دیگری استفاده می‌شود که از ورق فلزی ساخته می‌شوند.

مزایای استفاده از ابزارهای تراشکاری الماس در صنعت ساخت فولاد

استفاده گسترده از ابزارهای تراشکاری در صنعت ساخت تیرها و قطعات ساختمانی دلایل مختلفی دارد که همگی به بهبود کیفیت، سرعت و کاهش هزینه‌ها کمک می‌کنند. اولین و مهم‌ترین مزیت، عمر بسیار طولانی این ابزارها است. یک مته فرز انگشتی الماس می‌تواند پنج تا ده برابر بیشتر از یک مته فرز انگشتی فولادی کار کند. این یعنی در طول یک ماه، به جای تعویض ده بار ابزار، فقط یک یا دو بار نیاز به تعویض دارید. این کاهش تعداد تعویض ابزار باعث می‌شود زمان توقف ماشین کمتر شود و تولید بیشتری داشته باشید.

سرعت برش با ابزارهای الماس دو تا پنج برابر بالاتر از ابزارهای فولادی است. این افزایش سرعت به این معنی است که زمان چرخه تولید کاهش می‌یابد. برای مثال اگر پردازش یک تیر با روش قدیمی ده دقیقه طول می‌کشید، با ابزارهای الماس و دستگاه‌های CNC مدرن این زمان به سه یا چهار دقیقه کاهش می‌یابد. این کاهش زمان به معنای افزایش چهل درصدی ظرفیت تولید است بدون نیاز به خرید ماشین جدید یا استخدام نیروی کار بیشتر.

دقت و کیفیت سطح هم با ابزارهای الماس بهتر است. این ابزارها می‌توانند تلرانس‌های ±۰.۰۵ میلی‌متر یا حتی بهتر را حفظ کنند. این دقت برای صنعت ساخت ‌وساز بسیار مهم است زیرا تیرها و قطعات باید دقیقاً در اندازه‌های مشخص شده تولید شوند تا بتوانند به یکدیگر متصل شوند. صافی سطح هم با این ابزارها بهتر است و معمولاً نیازی به سنگ ‌زنی یا پرداخت ثانویه نیست، که این خود باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه می‌شود.

از نظر اقتصادی، اگرچه ابزارهای الماس در ابتدا گران ‌تر از ابزارهای فولادی هستند، اما در بلندمدت بسیار مقرون به صرفه ‌تر هستند. اگر قیمت خرید و عمر ابزار را با هم محاسبه کنید، هزینه هر قطعه تولید شده با ابزار کاربیدی کمتر از ابزار فولادی است. علاوه بر این، کاهش زمان توقف، کاهش ضایعات و کاهش نیاز به عملیات ثانویه همگی به کاهش هزینه کلی تولید کمک می‌کنند.

نتیجه‌گیری

صنعت ساخت تیرها و قطعات ساختمانی به شدت وابسته به فناوری CNC و ابزارهای تراشکاری پیشرفته شده است. خطوط دریل تیر با مته های الماس، مته های فرز انگشتی و ابزارهای رزوه ‌زنی قلب تپنده این صنعت هستند که می‌توانند بیش از صد و پنجاه تن فولاد را در هفته پردازش کنند. ماشین‌های کوپینگ با تکنولوژی پلاسما یا فرزکاری مکانیکی، برش‌های پیچیده انتهای تیرها را با دقت بالا انجام می‌دهند.

گردبرها، برای سوراخ‌ کاری صفحات پایه و قطعات ضخیم استفاده می‌شوند و سرعت کار را چهار برابر افزایش می‌دهند. فرز های فرم، برای پرداخت، زدایش زوائد و تمیزکردن جوش‌ها کاربرد دارند. دستگاه‌های پانچ پرس CNC با سرعت سیصد ضربه در دقیقه قطعات ورقی را تولید می‌کنند. همه این ابزارها و دستگاه‌ها با یکدیگر یک زنجیره تولید یکپارچه ایجاد کرده‌اند که سرعت، دقت و کیفیت را به طور همزمان افزایش داده و هزینه‌ها را کاهش داده‌اند.

این پیشرفت‌ها باعث شده کارخانه‌های ساخت اسکلت فولادی بتوانند با کارآیی بالا، کیفیت عالی و هزینه رقابتی تولید کنند و نیازهای روزافزون صنعت ساخت ‌وساز را برآورده سازند.

منابع
 

1. Bunty LLC - “End Mill” (April 15, 2018)
https://buntyllc.com/end-mill/
2. Haas Tooling - “Mill Tooling | CNC Milling Machine Cutting Tools”
https://www.haastooling.com/c/milling
3. Haas CNC - “Milling Inserts for CNC & Manual Machining”
https://haascnc.com/haas-tooling/milling/milling_inserts.html
4. Peddinghaus Corporation - “PeddiSubX-1120 Beam Drill Line”
https://www.peddinghaus.com/beam-drill-line/peddisubx-1120/machines/57
5. Peddinghaus Corporation - “Advantage-2 CNC Beam Drill Line”
https://www.peddinghaus.com/cnc-beam-drill-line/advantage-2/machines/9
6. GEKA CNC - “BEAMS CNC Machines for Beams | Drilling, Milling & Sawing Lines”
https://www.geka-cnc.com/beams/
7. Ficep Corp - “CNC Structural Steel Drilling - Beam Lines”
https://www.ficepcorp.com/Drilling.cfm
8. Codinter Americas - “Beam cutting: A complete guide” (July 23, 2025)
https://www.codinter.com/en/beam-cutting-a-complete-guide/
9. Metaltek CNC - “Metaltek XB1200 Beam Line Machine” (April 4, 2025)
https://metaltekcnc.com/
10. Voortman Steel Machinery - “V630 | CNC Beam Drill Line”
https://www.voortman.net/en/products/v630-cnc-beam-drilling-line
11. 3ERP - “What is End Milling: Process, Types and Applications” (May 24, 2025)
https://www.3erp.com/blog/end-milling/
12. Kennametal - “Selecting Carbide Inserts for Metalworking”
https://www.kennametal.com/us/en/resources/blog/metal-cutting/selecting-carbide-inserts-for-metalworking.html
13. CNC Cookbook - “CNC End Mill Ultimate Guide”
https://www.cnccookbook.com/cnc-end-mill-guide/
14. Midland Metal Products - “Importance of Turret Punching Press for Metal Fabrication” (September 13, 2023)
https://www.midlandmetalproducts.com/why-a-turret-punching-press-is-still-important-for-metal-fabrication-equipment/
15. Wilson Tool International - “Sheet Metal Punching Tooling Solutions”
https://wilsontool.com/en-us/solutions/punching
16. Muratec USA - “Turret Punch Presses” (August 15, 2025)
https://www.muratec-usa.com/products/productcategories/fabrication-machinery/productlines/turret-punch-presses/
17. Dynamic Design & Manufacturing - “Sheet Metal Punching Services”
https://www.dycoinc.com/cnc-punching.html
18. JSTMT - “Thick Turret Tooling”
https://jstmt.com/thick-turret-tooling/
19. Tempco Manufacturing - “CNC Turret Punch Press Capabilities” (August 31, 2017)
https://www.tempcomfg.com/turret-press-capabilities
20. IMD Fab - “CNC Turret Punch Press” (October 17, 2024)
https://innovativemetals.com/cnc-turret-punch-press/