Soluzione di taglio per materiali abrasivi e lucidanti

01Criticità del settore nel taglio dei materiali per lucidatura e levigatura

I materiali per lucidatura e levigatura sono molto vari, tra cui carta abrasiva e nastri abrasivi (levigatura a secco/ad umido), dischi abrasivi con supporto in velluto, dischi in feltro, dischi autoadesivi, panni abrasivi e panni per pulizia industriale, blocchi abrasivi in spugna, tamponi per lucidatura, ruote per lucidatura in lana, ruote per lucidatura in tessuto non tessuto, ruote in nylon e ruote laminate, ruote in velluto, dischi abrasivi e dischi leviganti, carta abrasiva al diamante, carta abrasiva adesiva, feltri per lucidatura e feltri in lana, guarnizioni in gomma per utensili abrasivi, ecc. Questi materiali presentano generalmente strutture flessibili, laminate, rivestite o fibrose, e il taglio tradizionale con fustelle tende a causare problemi come bordi sfilacciati, delaminazione, deformazione e adesione alla lama. Ad esempio, lo strato abrasivo della carta abrasiva ha elevata durezza e usura rapidamente la fustella; il supporto in velluto dei dischi abrasivi con supporto in velluto tende a stirarsi; i blocchi abrasivi in spugna, dopo la compressione, riprendono la forma causando deviazioni dimensionali. Pertanto, è necessario selezionare processi e parametri di taglio in base alle caratteristiche dei diversi materiali.

02Scelta del metodo di taglio: fustella vs coltello oscillante a controllo numerico

Per grandi volumi e forme semplici (come i dischi abrasivi circolari), il taglio con fustella è efficiente, ma occorre prestare attenzione a:

• Le fustelle per carta abrasiva devono essere in metallo duro o trattate con rivestimento, con una durata di circa 50.000-100.000 tagli;
• I materiali con supporto in velluto richiedono lame monofilo affilate per evitare di tirare il velluto;
• Le fustelle per blocchi abrasivi in spugna devono essere progettate con scanalature di sfiato per prevenire la deformazione da compressione.

• Nessun costo di fustella, tempo di cambio formato < 5 minuti;
• Può tagliare qualsiasi profilo, precisione ±0,1 mm;
• Adatta a diversi materiali regolando la lama e i parametri.

03Selezione della lama e parametri di taglio

1. Carta abrasiva e nastri abrasivi (levigatura a secco/ad umido)

La carta abrasiva è composta da un supporto (carta, tessuto, fibra) e uno strato abrasivo (ossido di alluminio, carburo di silicio, corindone zirconio). Durante il taglio, lo strato abrasivo usura rapidamente la lama; si consiglia di utilizzare un coltello oscillante in metallo duro o un coltello con rivestimento in diamante. Parametri:

• Velocità di taglio: 300-500 mm/s (supporto in carta per levigatura a secco); 200-300 mm/s (supporto in tessuto per levigatura ad umido, per evitare sfilacciamenti del tessuto);
• Frequenza di oscillazione: 8000-12000 colpi/minuto;
• Angolo della lama: 30°-45° (angoli piccoli rendono la lama affilata ma soggetta a scheggiature);
• Profondità di taglio: 0,3-0,5 mm (supporto in carta), 0,5-0,8 mm (supporto in tessuto);
• Ausiliari: durante il taglio attivare l'alta frequenza di vibrazione per ridurre l'attrito tra abrasivo e superficie della lama, e utilizzare un pressore a spazzola per evitare spostamenti del materiale.

2. Dischi abrasivi con supporto in velluto, dischi in feltro, dischi autoadesivi

Questi prodotti sono composti da superficie abrasiva + strato di supporto in velluto/adesivo. Lo strato in velluto è tessuto a maglia, facilmente stirabile; lo strato autoadesivo è adesivo sensibile alla pressione, facilmente aderente alla lama. Si consiglia di utilizzare una lama monofilo affilata, parametri:

• Velocità di taglio: 400-600 mm/s (supporto in velluto), 300-400 mm/s (autoadesivo);
• Frequenza di oscillazione: 10000-14000 colpi/minuto;
• Profondità di taglio: 0,4-0,6 mm (supporto in velluto), 0,3-0,5 mm (autoadesivo, per evitare di tagliare completamente la carta siliconata);
• Ausiliari: durante il taglio dei dischi autoadesivi applicare olio siliconico sulla superficie della lama o utilizzare una lama con rivestimento in PTFE per prevenire l'adesione; i materiali con supporto in velluto devono essere fissati con aspirazione sottovuoto per evitare pieghe del velluto.

3. Panni abrasivi e panni per pulizia industriale

Il panno abrasivo è composto da tessuto non tessuto + abrasivo, spessore 2-10mm, tende a sfibrarsi; il panno per pulizia industriale è in tessuto non tessuto idroentangled/laminato a caldo, sottile e morbido. Parametri:

• Velocità di taglio: 500-800mm/s (panno sottile), 300-500mm/s (panno abrasivo spesso);
• Lama: lama a filo ondulato o lama dentata, per ridurre lo strappo delle fibre;
• Frequenza di oscillazione: 12000-16000 colpi/minuto (alta frequenza per ridurre le sbavature);
• Profondità di taglio: 0,2-0,3mm (panno), 0,5-1,0mm (panno abrasivo);
• Supporto: utilizzare raffreddamento ad aria fredda per evitare l'adesione delle fibre termofusibili.

4. Blocchi abrasivi in spugna

I blocchi abrasivi in spugna sono composti da una base in spugna + superficie abrasiva, con elevata comprimibilità. Durante il taglio è necessario fissare la spugna per evitare deformazioni. Parametri:

• Velocità di taglio: 200-300mm/s (velocità ridotta per limitare la compressione);
• Lama: lama a filo sottile (spessore 0,6-0,8mm), per ridurre la compressione;
• Frequenza di oscillazione: 6000-8000 colpi/minuto (bassa frequenza per ridurre le vibrazioni della spugna);
• Profondità di taglio: superiore allo spessore della spugna di 0,5-1mm, per garantire il taglio completo;
• Supporto: utilizzare nastro biadesivo per fissare la spugna sull'attrezzatura, oppure adottare il taglio a congelamento (-10°C) per aumentare la rigidità.

5. Dischi lucidanti, ruote lucidanti in lana, ruote in velluto

I dischi lucidanti sono per lo più in schiuma di poliuretano o feltro di lana, le ruote in lana sono in lana compressa. Questi materiali sono morbidi e facilmente deformabili. Parametri:

• Velocità di taglio: 300-500mm/s;
• Lama: lama circolare o lama oscillante, con filo lucidato;
• Frequenza di oscillazione: 8000-10000 colpi/minuto;
• Profondità di taglio: 0,5-1,0mm (le ruote in lana devono essere tagliate completamente);
• Supporto: aspirazione sottovuoto + rullo pressore, per evitare lo spostamento del materiale; dopo il taglio delle ruote in lana è necessario pulire i residui con una spazzola.

6. Ruote lucidanti in tessuto non tessuto, ruote in nylon e ruote stratificate

Le ruote lucidanti in tessuto non tessuto sono realizzate in fibra di nylon + abrasivo, le ruote in nylon sono in nylon colato, le ruote stratificate sono costituite da più strati di tessuto/carta sovrapposti. Parametri:

• Velocità di taglio: 200-400mm/s (le ruote in nylon hanno elevata durezza, è necessaria velocità ridotta);
• Lama: lama in metallo duro o lama diamantata;
• Frequenza di oscillazione: 10000-14000 colpi/minuto;
• Profondità di taglio: 0,8-1,5mm (ruote in nylon);
• Supporto: durante il taglio delle ruote stratificate è necessario il taglio a strati, con profondità di 0,3mm per strato, per evitare il distacco tra gli strati.

7. Dischi abrasivi e dischi leviganti

I dischi abrasivi sono composti da legante in resina + abrasivo, spessore 1-3mm, elevata fragilità. Parametri:

• Velocità di taglio: 400-600mm/s;
• Lama: lama con rivestimento diamantato;
• Frequenza di oscillazione: 12000-16000 colpi/minuto;
• Profondità di taglio: 0,3-0,5mm;
• Supporto: raffreddamento ad acqua o raffreddamento ad aria per evitare il surriscaldamento e la fusione della resina.

8. Carta abrasiva diamantata, carta abrasiva adesiva

Il supporto della carta abrasiva diamantata è una pellicola in poliestere, l'abrasivo è micro polvere di diamante, che durante il taglio tende a generare microfratture. Parametri:

• Velocità di taglio: 200-300mm/s;
• Utensile: lama diamantata o lama in ceramica;
• Frequenza di oscillazione: 8000-10000 volte/minuto;
• Profondità di taglio: 0,1-0,2mm (supporto in pellicola sottile);
• Ausilio: utilizzare il taglio a bassa tensione, evitando l'allungamento della pellicola.

9. Feltro per lucidatura e feltro di lana

Il feltro di lana ha densità elevata e fibre intrecciate. Parametri:

• Velocità di taglio: 300-500mm/s;
• Utensile: lama dentata o lama ondulata;
• Frequenza di oscillazione: 10000-12000 volte/minuto;
• Profondità di taglio: superiore allo spessore di 0,5mm;
• Ausilio: il taglio a congelamento (-20℃) può migliorare significativamente la qualità del taglio.

10. Guarnizioni in gomma per utensili abrasivi

Le guarnizioni in gomma hanno elevata elasticità e tendono ad aderire alla lama. Parametri:

• Velocità di taglio: 100-200mm/s (velocità ridotta per diminuire la deformazione elastica);
• Utensile: lama monofilo affilata, filo rivestito con disolfuro di molibdeno;
• Frequenza di oscillazione: 6000-8000 volte/minuto;
• Profondità di taglio: 0,5-1,0mm;
• Ausilio: congelamento con azoto liquido o raffreddamento con ghiaccio secco per rendere fragile la gomma e migliorare la precisione di taglio.

04Problemi comuni e soluzioni

• Bave: aumentare la frequenza di oscillazione a oltre 12000 volte/minuto, oppure utilizzare una lama ondulata;
• Delaminazione: ridurre la velocità di taglio, diminuire la profondità di taglio, adottare il taglio a strati;
• Aderenza alla lama: utilizzare utensili rivestiti, aumentare il soffio d'aria o la lubrificazione con olio siliconico;
• Deviazione dimensionale: rafforzare l'aspirazione sottovuoto, utilizzare rulli pressori, ridurre la velocità di taglio;
• Usura dell'utensile: per materiali abrasivi, controllare il filo ogni 500-1000 metri di taglio e sostituirlo tempestivamente.

05Riferimento per la selezione dell'attrezzatura

Per il taglio di materiali per lucidatura e levigatura, si consiglia di scegliere una macchina da taglio a controllo numerico dotata di oscillazione ad alta frequenza, aspirazione sottovuoto, cambio multi-testa. Ad esempio, la macchina da taglio universale personalizzata può essere equipaggiata con vari utensili (lama oscillante, lama circolare, lama trainata, lama punzonatrice), adatta a diversi materiali come carta abrasiva, spugna, feltro di lana; la macchina da taglio intelligente a doppia testa può eseguire contemporaneamente taglio e punzonatura, aumentando l'efficienza; la macchina da taglio per materiali ausiliari elettronici è adatta al taglio di precisione di carta abrasiva sottile e carta abrasiva autoadesiva. La selezione effettiva deve essere determinata in base allo spessore del materiale, alla capacità produttiva e ai requisiti di precisione.

06Conclusione

Il punto chiave nel taglio dei materiali per lucidatura e levigatura è selezionare utensili, velocità e processi ausiliari in base alle caratteristiche del materiale. Per la carta abrasiva sono necessari lame in metallo duro e oscillazione ad alta frequenza; per la spugna sono necessarie velocità ridotta e fissaggio con dime; per il feltro di lana si può considerare il taglio a congelamento; per la gomma sono necessari antiaderenza e raffreddamento. Mediante un'appropriata impostazione dei parametri, il taglio con lama oscillante a controllo numerico può raggiungere una precisione di ±0,1mm, con taglio netto e senza bave, soddisfacendo i requisiti di qualità di taglio del settore della lucidatura e levigatura.