Як різати гумові та PTFE прокладки без матриць: пояснення різання прокладок без штампа з ЧПУ

Різання прокладки без штампа з ЧПУ повністю усуває витрати на інструменти. Верстат для різання прокладки з ЧПК безпосередньо зчитує креслення CAD і вирізає форму прокладки з гуми, PTFE, графіту або неазбестового листового матеріалу з точністю ±0,1 мм — від файлу до першого вирізаного прокладки менш ніж за 10 хвилин, без жодної форми для проектування, виготовлення чи зберігання. Для виробників прокладок, які займаються індивідуальними замовленнями, роботою над прототипом або частими змінами конструкції, це фундаментальна зміна в економіці виробництва.

У цьому посібнику пояснюється, як працює різання прокладок без штампа з ЧПУ, які матеріали воно обробляє, яке порівняння з традиційним висіканням і на що звернути увагу, вибираючи верстат для різання прокладок з ЧПК.

Проблема з традиційним штампуванням для прокладок

Традиційне виробництво прокладок базується на сталевих штампах або штампах для пуансонів — виготовлених на замовлення металевих інструментах, які штампують або вибивають форму прокладки з листового матеріалу. Цей підхід служив галузі протягом десятиліть, але він несе структурні обмеження, які стають все більш дорогими в сучасних виробничих середовищах:

Висока вартість інструменту. Сталева лінійка для стандартної промислової прокладки коштує близько 500 доларів залежно від складності. Штамп для великої фланцевої прокладки може коштувати 1000 доларів. Для виробника прокладок, який обслуговує кілька галузей промисловості з сотнями різних специфікацій прокладок, загальний запас штампів представляє значні капіталовкладення.

Довгий термін виконання нових дизайнів. Коли замовнику потрібна нова конструкція прокладки — новий розмір фланця, змінена схема болтів, нова специфікація матеріалу — матриця повинна бути розроблена та виготовлена ​​до того, як можна буде вирізати першу прокладку. Зазвичай це займає 2–4 тижні. У ситуаціях технічного обслуговування та ремонту, коли зупинка заводу чекає на заміну прокладки, цей час є неприйнятним.

Негнучкість для змін дизайну. Якщо конструкція прокладки змінюється — навіть незначна зміна положення отвору під болт — існуюча матриця застаріла, і необхідно виготовити нову матрицю. Немає способу модифікувати сталеву лінійку; його треба переробити з нуля.

Високі мінімальні обсяги замовлення. Вартість матриці має бути амортизована протягом усього виробництва. Для матриці вартістю 1000 доларів США вирізання 10 прокладок означає 100 доларів США вартості матриці за прокладку, що робить невеликі замовлення економічно невигідними. Це змушує клієнтів замовляти більше, ніж їм потрібно, накопичуючи капітал у запасах.

Зберігання та управління штампом. Виробник прокладок із 500 активними специфікаціями прокладок повинен зберігати 500 комплектів матриць, відстежувати їх стан та керувати їх пошуком і заміною. Це значні операційні витрати.

Безштампове різання з ЧПУ усуває всі ці проблеми одночасно.

Як працює різання прокладки без штампа з ЧПУ

Машина для різання прокладок з ЧПК — це планшетна система різання з ріжучою головкою, що коливається, вакуумним притискним столом і контролером з ЧПК, який зчитує файли цифрового дизайну.

Процес різання

Крок 1. Отримайте файл CAD.

Клієнт надсилає CAD-креслення прокладки — DXF, DWG, AI або аналогічний формат. Ніякого фізичного шаблону чи матриці не потрібно. Якщо клієнт не має файлу CAD, форму прокладки можна оцифрувати з фізичного зразка або паперового креслення.

Крок 2: Завантажте матеріал.

Листовий матеріал прокладки (гума, PTFE, графіт, без азбесту тощо) розміщується на столі для різання. Вакуумна система активує та утримує матеріал рівним і нерухомим.

Крок 3: Вкладіть візерунки.

Програмне забезпечення для розміщення впорядковує форми прокладок на аркуші матеріалу для максимального використання. Для стандартних прямокутних листів це просто. Для нестандартних або частково використаних аркушів програмне забезпечення оптимізує розміщення, щоб мінімізувати відходи дорогих матеріалів, таких як PTFE та графіт.

Крок 4: Виріжте.

Ріжуча головка з ЧПК слідує запрограмованим траєкторіям, вирізаючи з листа всі форми прокладок. Час різання стандартної промислової прокладки (діаметр 300 мм, товщина гуми 4 мм) зазвичай становить 30–90 секунд. Повний лист прокладок можна вирізати за 5–15 хвилин.

Крок 5: Зберіть частини.

Відрізані прокладки піднімають зі столу. Відходи (каркас листа між прокладками) видаляються окремо.

Загальний час від файлу до першої прокладки: менше 10 хвилин. Порівняйте це з 2–4 тижнями для виготовлення матриці.

Матеріали, придатні для різання прокладок без штампа

Різання осцилюючим ножем з ЧПУ ефективне для всіх неметалевих матеріалів прокладки. Тип леза та параметри різання підбираються для кожного матеріалу:

Гумові прокладки

Матеріали: Натуральний каучук, EPDM, неопрен (CR), нітрил (NBR), силіконова гума, SBR

Діапазон товщини: 0,5 мм – 20 мм (товщі зі спеціальними лезами)

Характеристики різання: Гума еластична — під тиском різання деформується і відпружується. Високочастотна вібрація осцилюючого ножа мінімізує силу різання, що прикладається до матеріалу, зменшуючи деформацію під час різання та покращуючи точність розмірів.

Застосування: загальне промислове ущільнення, автомобільні прокладки, ущільнення HVAC, фланці труб

PTFE (тефлонові) прокладки

Матеріали: первинний PTFE, наповнений PTFE (склонаповнений, наповнений вуглецем, наповнений бронзою), розширений PTFE (ePTFE)

Діапазон товщини: 0,5 мм – 10 мм

Характеристики різання: PTFE м'який і має тенденцію деформуватися під тиском різання. Вакуумне утримання має вирішальне значення для PTFE — без міцного утримання матеріал зміщується під час різання, що погіршує точність розмірів. Ніж, що коливається, створює чисті краї без розривів або деформацій, які спричиняють рухливі ножі на ПТФЕ.

Застосування: хімічна обробка, фармацевтика, харчова промисловість, високотемпературне ущільнення

Шилаї Машина для різання PTFE прокладки SL1610FG спеціально налаштована для PTFE та інших неметалевих прокладок із потужністю вакуумного утримування та характеристиками леза, необхідними для точного різання PTFE.

Графітові листові прокладки

Матеріали: гнучкий графітовий лист (чистий графіт, графіт з металевою вставкою)

Діапазон товщини: 0,3 мм – 3 мм

Характеристики різання: графіт крихкий і утворює дрібний пил під час різання. Коливальний ніж утворює менше пилу, ніж обертові ріжучі інструменти, а вакуумна система машини вловлює більшу частину графітового пилу в джерелі. Лезо має бути гострим — тупе лезо спричиняє кришення країв на графіті.

Застосування: високотемпературне ущільнення, парові системи, нафтохімічні фланці, виробництво електроенергії

Шилаї Машина для різання графітових прокладок SL6090FG розроблена для графітових і тефлонових прокладок, з оптимізованими для цих матеріалів специфікаціями захисту від пилу та леза.

Прокладки без азбестового волокна

Матеріали: лист арамідного волокна, лист целюлозного волокна, лист скловолокна з гумовим сполучником

Діапазон товщини: 0,5 мм – 6 мм

Характеристики різання: прокладки з неазбестового волокна є волокнистими і можуть зношуватися на різаних краях, якщо лезо не гостре або параметри різання не оптимізовані. Високочастотна дія осцилюючого ножа чітко розрізає волокна, утворюючи гладкі краї без розтріскування.

Застосування: загальнопромислові фланці, автомобільні вихлопи, ущільнення середнього тиску

Прокладки зі стисненого азбестового волокна (CAF).

Матеріали: аркуш азбестового волокна з гумовою зв’язкою (де ще використовується)

Характеристики різання: Подібні до безазбестового волокна. Примітка: при різанні азбесту утворюється небезпечний пил — машину слід використовувати з відповідним пиловідведенням та засобами індивідуального захисту.

Силіконова піна та прокладки з піни EPDM

Матеріали: лист силіконової піни, лист піни EPDM, прокладки з піни із закритими порами

Товщина: 1-30 мм

Характеристики різання: пінопластові прокладки вимагають такого ж підходу до різання без стиснення, як і пінопластові упаковки — коливальний ніж ріже без стиснення піни, зберігаючи проектну товщину прокладки та характеристики ущільнення.

Застосування: герметизація електроніки, герметизація каналів HVAC, ущільнювачі автомобільних дверей

The Машина для різання пінопласту SL1625FC Dieless EPDM обробляє пінопластові прокладки та ущільнювальні матеріали з можливістю автоматичної подачі для безперервного різання рулонів.

Різання без висікання з ЧПУ проти висікання: повне економічне порівняння

Безсумнівно, що безвимірне різання з ЧПУ є кращим вибором:

• Прокладки на замовлення (будь-який розмір, будь-яка кількість)

• Прототип і розробки

• Змінні прокладки для обслуговування та ремонту

• Виробництво з кількома специфікаціями прокладок

• Будь-яка ситуація, коли час виконання має значення

Коли висікання все ще може бути конкурентоспроможним:

• Дуже великий обсяг (більше 100 000 штук) єдиної конструкції прокладки, яка ніколи не змінюється

• Матеріали, які важко різати лезом (дуже тверді гумові суміші)

Для більшості виробників прокладок безвимірне різання з ЧПК є економічно кращим вибором для більшості асортименту продукції.

Асортимент верстатів для різання прокладок Shilai з ЧПУ

Shilai пропонує повний асортимент Верстати для різання прокладок з ЧПУ для різних матеріалів, розмірів листів та обсягів виробництва:

Усі моделі оснащені цифровим різанням без штампа з файлів CAD, точністю ±0,1 мм і 3-річною гарантією.

Галузі та застосування

Нафта, газ і нафтохімія

Фланцеві прокладки високого тиску для трубопроводів, арматури та резервуарів під тиском. Як правило, графіт, PTFE або спіралеподібні конструкції. ЧПУ обробляє компоненти з графіту та PTFE з точністю, необхідною для герметизації під високим тиском.

Хімічна обробка

Стійкі до корозії прокладки з PTFE та розширеного PTFE для хімічних фланців і з’єднань реакторів. Можливість без матриці є особливо цінною на хімічних заводах, де зміни процесу часто вимагають нових специфікацій прокладок.

Генерація електроенергії

Прокладки парової турбіни, прокладки теплообмінника та з’єднання котлів. Стандартним матеріалом є високотемпературні графітові прокладки. Різання з ЧПУ забезпечує точність розмірів, необхідну для надійного ущільнення в парових системах з високою температурою та високим тиском.

Автомобільна промисловість

Прокладки двигуна, вихлопні прокладки та ущільнювальні компоненти з гуми, неазбестового волокна та PTFE. Виробництво автомобільних прокладок поєднує великі обсяги (де різання з ЧПК є ефективним) із частою зміною моделі (де можливості без штампа усувають витрати на переоснащення).

Загальне промислове технічне обслуговування та ремонт

Замінні прокладки для фланців, насосів, компресорів і теплообмінників для всіх галузей промисловості. Це застосування, де різання без штампа забезпечує найсуттєвішу перевагу — команда технічного обслуговування може вирізати замінну прокладку з файлу CAD за лічені хвилини, а не чекати тижнями на виготовлення матриці.

Як почати різати прокладку з ЧПУ

Крок 1. Визначте найпоширеніші матеріали та розміри прокладок.

Це визначає, яка модель машини підходить — компактний планшет для невеликих графітових і тефлонових прокладок, великоформатний планшет для повнорозмірних промислових листів, автоматична подача для гумових і силіконових рулонів.

Крок 2: Підготуйте зразки файлів CAD.

Надішліть нам файли DXF або DWG для 3–5 типових конструкцій прокладок із вашого асортименту продукції. Якщо у вас немає файлів CAD, ми можемо оцифрувати з фізичних зразків.

Крок 3: надішліть запит на безкоштовне тестування зразка.

Ми виріжемо ваші конструкції прокладок із зазначених вами матеріалів і надішлемо вам вирізані зразки для перевірки розмірів і перевірки якості краю.

Крок 4: Оцініть результати.

Виміряйте вирізані прокладки відповідно до проектних розмірів. Переконайтеся, що точність відповідає вимогам вашої програми. Перевірте якість кромки на відповідність вимогам до ефективності ущільнення ваших застосувань.

Надішліть запит на безкоштовне тестування зразка різання прокладки →

Часті запитання

Що таке різання прокладки без штампа з ЧПУ?

Різання прокладки без штампа з ЧПУ – це метод виготовлення прокладок безпосередньо з креслень САПР за допомогою ріжучого верстата з коливальним ножем з ЧПК без будь-яких штампів. Машина зчитує геометрію прокладки з цифрового файлу та вирізає її з листового матеріалу з точністю ±0,1 мм — від файлу до першої прокладки менш ніж за 10 хвилин, без витрат на інструменти.

З якими прокладочними матеріалами може працювати верстат для різання з ЧПУ?

Машини для різання з осцилюючим ножем з ЧПУ можуть працювати з усіма поширеними неметалевими прокладковими матеріалами: гумою (натуральною, EPDM, нітрилом, силіконом, неопреном), PTFE (незайманим, наповненим, розширеним), графітовим листом, листом безазбестового волокна, стисненим азбестовим волокном та спіненими прокладковими матеріалами (піна EPDM, силіконова піна).

Наскільки точним є різання прокладки з ЧПУ?

Верстати для різання прокладок Shilai з ЧПК досягають точності різання ±0,1 мм, що відповідає вимогам до розмірів для промислового ущільнення, включаючи нафту та газ, хімічну обробку та виробництво електроенергії.

Як швидко я можу отримати прокладку на замовлення за допомогою верстату з ЧПК?

Від отримання файлу CAD до вирізання першої прокладки потрібно менше 10 хвилин. Для порівняння це 2–4 тижні для виготовлення матриці. Для додатків з технічного обслуговування та ремонту, де обладнання зупинено в очікуванні заміни прокладки, ця перевага швидкості має вирішальне значення.

Чи різання без висічки з ЧПУ дорожче за одну прокладку, ніж висічення?

Для невеликих і середніх обсягів виробництва різання без штампа з ЧПК має нижчу загальну вартість на прокладку, оскільки немає витрат на штампи, які потрібно амортизувати. Для дуже великих обсягів однієї, незмінної конструкції прокладки, висікання може мати нижчу вартість різання на одиницю, але вартість матриці, вартість зберігання та негнучкість повинні враховуватися в порівнянні.

Чи може ЧПУ працювати з прокладками складної форми?

так Різання з ЧПК обробляє будь-яку форму, яку можна визначити у файлі CAD, включаючи складні шаблони отворів під болти, неправильні зовнішні профілі та прокладки з внутрішніми вирізами. Складні форми, які було б дорогим або неможливим для висікання, є простими для різання з ЧПУ.