Metallin leikkaus, katkaisu ja sahaaminen

Johdanto

Ks. sivu Mittaaminen ja piirtäminen

Akselin katkaisua kulmahiomakoneella.

Leikkaus ja sahausvälineitä

• Rautasaha eli metallikaarisaha. Ks. Suojelumateriaali.
• Putkileikkuri

Kulmahiomakone (rälläkkä)

• Kulmahiomakoneella tehdään kuivakatkaisua eli ei käytetä esimerkiksi vettä. Terästä riippuen voidaan katkaista metalleja ja kivimateriaaleja. Kulmahiomakoneita on yleensä "pieni ja iso" malli, joiden laikkojen halkaisijat ovat 115 tai 125 mm ja 180 tai 230 mm. Terää kutsutaan laikaksi. Laikkoja on koneesta riippuen erikokoisia. Laikkoja on eri paksuisia, hiomalaikat ovat kaikkein paksuimpia. Laikkoja ovat esimerkiksi katkaisulaikat katkaisuun, hiomalaikat ja lamellilaikat hiomiseen. Kivimateriaaleille ja värimetalleille käytetään nk. kivilaikkaa ja timanttilaikkaa. Timanttilaikassa on joko yhtenäinen terä tai segmentteihin jaettu terä, näiden ero käytössä on seuraava <TÄYDENNETTÄVÄ>
• Rikkinäisiä laikkoja ei tule käyttää! Muista suojalasit, hengityssuojain, käsineet ja työvaatteet. Älä käytä laikkaa, joka ei kestä koneen pyörimisnopeutta. Suurissa kulmahiomakoneissa pyörimisnopeus on muutamaa kertaluokkaa pienempi kuin pienissä - niille tarkoitetut tarvikkeet ovat vaarallisia pienissä koneissa. Kivimateriaaleja työstettäessä syntyy usein paljon pölyä ja metalleja työstettäessä paljon kipinöitä, jotka voivat sytyttää materiaaleja palamaan. Kipinäsuihku polttaa reikiä vaatteisiin ja voi sytyttää tulipaloja. Työskentely on tulityötä! Älä poista koneen suojavälineitä kuten teräsuojaa. Etenkin hiomalaikkojen murtuessa irtoaa vaarallisia kappaleita.
• Laita laikka pyörimissuuntanuolen mukaisesti koneen pyörimissuuntaan. Katso että laikka tulee suoraan pintoja vasten eli pyörii tasaisesti.
• Laikkoja ei yleensä työstettäessä kappaletta paineta suurella voimalla, vaan koneen oma paino riittää. Painaminen voi rikkoa laikan, nopeuttaa sen kulumista ja timanttilaikka voi tukkeutua. Tukkeutuneen timanttilaikan voi puhdistaa ajamalla sitä kahitiileen. Timanttilaikan kannattaa antaa jäähtyä välillä, jolloin sen käyttöikä pitenee.
  • <TÄHÄN OHJE MILLÄ KOHTAA LAIKALLA TULISI TYÖSTÄÄ>

Metallin sahaaminen

Lastuamalla leikkaamista.

Terän valinta

• Terän lastutilan suuruus vaikuttaa paljonko lastuja mahtuu kerralla ja terä leikkaa, pehmeät materiaalit ja pitkä sahausmatka.
• Koville metalleille, ohuille levyille ja ohutseinäisille putkille tiheämpi hammastus.
• Kova aine ja lyhyt sahapituus vaatii tiheähampaisen terän, pehmeä ja suuri pinta harvahampaisen.
• Kovaa materiaalia hienolla terällä leikattaessa on useampia leikkaavia teriä ja näinollen terä kestää kauemmin.
• Kovat aineet (betoniteräs, kovat ruuvit) pikaterästerällä (HSS, High Speed Steel). Pikaterästerä katkeaa helposti.
• Sahausjälki on terän selkäosaa leveämpi, teriä voidaan myös asentaa kaksi rinnakkain leveämmän uran saamiseksi.

Työohje

• Kappale kiinnitetään ruuvipenkkiin lähelle leukoja estäen näin kappaleen värähtely ja taipuminen sekä terän särkyminen.
  • Ohut levy kannattaa kiinnittää kahden puukappaleen väliin, jotka sahataan samalla.
  • Ohutreunaisen putken sisään kannattaa laittaa puutappi ja valita tiheähampainen terä, kaksi hammasta pitäisi leikata vähintään samanaikaisesti.
• Syvissä sahauksissa terä voidaan kääntää 90 astetta.
• Tukeva sahausasento, sahasta otetaan kiinni tukevasti toisella kädellä kaaren pystyetuosasta.
• Sahaus aloitetaan kappaleen takapinnasta (ei kahvan puolelta), päälipintaan nähden 10 asteen kulmassa.
  • Tarvittaessa tuetaan ja ohjataan terää vapaan käden peukalolla terän sivusta.
  • Sahaa työnnetään ja vedetään tasaisesti edestakaisin, leikkaaminen tapahtuu työntöliikkeessä.
  • Kohtuullisesti painaen työnnettäessä ja keventäen paluuliikkeessä.
  • Käytetään koko terän pituutta.
  • Tahti on rauhallinen, 40 - 50 edestakaista per minuutti.
• Sahattaessa kitkaa ja lämpenemistä ehkäistään öljyllä tai suopavedellä.
• Läpimenovaiheessa kevennetään painetta.
• Jos terä katkeaa tai se on vaihdettava kesken sahauksen, on paras jatkaa käytetyllä terällä.

Putki

Putkileikkuri

Putkileikkuri kiristetään putken ympärille ja sitä pyöritetään putken ympäri. Muutaman kierroksen jälkeen leikkuria kiristetään jälleen ja toistetaan pyörittämistä, kunnes putki katkeaa. Leikkurissa oleva terä leikkaa suoran ja siistin jäljen. Putkileikkureita on useita eri kokoja niin taskukokoisesta isoon moottorilla toimivaan. Liiallinen kiristäminen saattaa kääntää putken reunat sisäänpäin.

Metallisaha

"Rautasahalla" putki on helppo katkaista, mutta leikkausjälkeä joutuu tämän jälkeen siistimään. Leikkauksesta ei välttämättä tule suora. Leikkausjälkeä voi siistiä metalliviilalla.

Leikkauslaikka

Sähkötoimisella kulmahiomakoneella ja siihen liitetyllä sopivan paksuisella metallin katkaisuun tarkoitetulla laikalla. Leikkauksesta ei välttämättä tule suora.

Kupariputki

Putkileikkuri, metallisaha, ohut leikkauslaikka.

• Pehmeänä materiaalina kuparin käsittely on suoritettava huolellisesti. Pienet putket katkaistaan käsissä, isompia kiinnitettäessä ruuvipenkkiin käytetään suojaleukoja.
• Syntynyt jäyste poistetaan jyrsimellä ja putki puhdistetaan lastuista.
• Hehkutettujen putkien päät on syytä kalibroida kalibrointityökalulla hyvän kapillaariliitoksen aikaan saamiseksi.

Muoviputki

Muovipintainen putki metallisahalla tai laikalla.

Rautaputki

Putkileikkuri, metallisaha, ohut leikkauslaikka.

Polttoleikkaus

Teräksen leikkaamista happi-asetyleeniliekillä. Aloituskohta kuumennetaan 900 celsiusasteeseen, minkä jälkeen leikkauskohtaan johdetaan leikkaushappea. Teräs yhtyy puhtaaseen happeen hapettuen eli palaen. Vapautuva lämpö pitää palamistulokset sulina. Metallin pitää palaa puhtaassa hapessa, syttymislämpötila pitää olla sulamislämpötilaa alhaisempi ja palamistulosten eli oksidien sulamislämpötilan pitää olla matalampi kuin leikattavan metallin sulamislämpötilan. Seostamattomat hyviä polttoleikata, ei sovellu ruostumattomalle, kuparille ja alumiinille.

Välineet

• Leikkauspoltin liitetään kaasuhitsauspolttimen varteen pikaliittimellä. Kuumennushapen kuristin, leikkaushappiventtiili (vipu) ja leikkaussuutin.
  • Pistoliekkisuutin on yleisin, leikkausalue 1 - 100 mm (ison reiän ympärillä pieniä pyöreitä).
  • Rengasliekkisuutin erityisesti ohutlevyille (iso reikä).
  • Uraliekkisuutin (ison reiän ympärillä pieniä U-muotoisia).
  • Suuttimien puhdistus on suoritettava varovasti, yleensä tukkeutuminen syntyy noesta ja metalliroiskeista. Metalliroiskeet suuttimen päästä poistetaan hienolla hiomanauhalla hankaamalla suutinta pöytää vasten asetettua nauhaa vasten, reiät puhdistusneuloilla.
  • Suuttimen tiivistepinta voidaan hienoviilata ruuvipenkissä lattaviilalla.
• Pitkissä leikkauksissa apuna kuljetustuki pyörineen ja ohjauskisko.
• Ympyränleikkaustuki.
• Reiänleikkaustuki.
• Suojapuku, suojalasit, käsineet, suojaavat jalkineet.

Työvaiheet

1. Palavat esineet pois lähistöltä, varmistu ettei suihku lennä kohti letkuja ja pulloja, varo putoavia kappaleita.
2. Aseta työkappale niin että leikkaussuihku pääsee läpi, lattialla esim. kappale laatikon päälle.
3. Katso polttoleikkauksen valintataulukosta arvot ja suutin.
4. Säädä laitteet.
5. Avaa hitsauspolttimen varren kuristin kokonaan, avaa hiukan happikuristinta, avaa asetyleenikuristinta.
6. Sytytä liekki, säädä neutraali liekki, avaa leikkaushapen venttiili, säädä liekki neutraaliksi.
7. Lämmitä aloituskohta punahehkuun (900 celsiusastetta) ja huomioi uran leveys.
8. Vie liekki pois työkappaleen päältä, avaa leikkaushapen venttiili, kuljeta poltinta tasaisella nopeudella 2 - 3 mm etäisyydellä kappaleesta.
9. Tarkkaile leikkaussuihkua, jonka tulee olla suoraan alaspäin.
10. Sulje leikkausventtiili.
11. Sammuta kuumennusliekki sulkemalla ensin asetyleenikuristin ja sitten leikkauslaitteen kuumennushappikuristin.

• Oikea leikkaus ei vaadi yleensä jälkityöstöä, terävät reunat, tasainen pinta, urat pystysuoria.
• Liian hidas leikkausnopeus jättää kuonan kiinni uran alaosaan, leikkaushapen läpimeno estyy ja pintaan syntyy syviä uurteita.
• Liian suuri leikkausnopeus taivuttaa leikkausuurteet taaksepäin.
• Liian etäällä oleva suutin leventää leikkausuraa ja aiheuttaa yläsärmän sulamisen.
• Yläsärmän sulamiseen vaikuttaa liian etäällä tai lähellä oleva suutin, liian suuri hapen paine.
• Likainen suutinaiheuttaa vinon leikkauspinnan ja epätasaisen jäljen.

Plasmaleikkaus

Teräksen tai muun metallin leikkaamista paineilman ja sähköisen plasmakaaren avulla. Erityisen sopiva vaikeisiin ja tarkkoihin muotoleikkauksiin. Helppo ja vaivaton käyttää, aina valmis. Mitään käyttöaineita paineilman lisäksi ei tarvita. Plasmakaaresta vapautuva lämpö pitää metallin sulana ja paine puhaltaa sulan metallin pois. Ilman mukana tuleva happi oksidoi kuumaa metallia, mutta kyseessä ei varsinaisesti ole palaminen.

• Värimetalleja, kuparia, alumiinia, seostettua terästä, rakennerautaa, ruostumatonta terästä jne. voidaan leikata samalla laitteella.

Välineet

• Virtalähde, paineilmakompressori, leikkauspoltin ja maadoituskaapeli.
  • Virtalähteen virransyöttökyvystä riippuen leikkausteho 0,5 - 50 mm.
  • Kuparisen plasmasuuttimen osat ovat kulutustavaraa.
  • Paineilmasyöttö tulee olla puhdasta ja kuivaa sekä säädetty n. 3 - 6 bar (noin 4 bar tyypillisesti).
  • Maadoituspuristin tulee olla kytkettynä leikattavaan kappaleeseen, muutoin plasmaliekki sammuu muutaman sekunnin kuluessa. Jos liekki sammuu kesken leikkauksen todennäköisimmin maadoitus ei ole kunnollinen.
• Pitkissä leikkauksissa apuna kuljetustuki pyörineen ja ohjauskisko.
• Ympyränleikkaustuki.
• Reiänleikkaustuki.
• Suojapuku, hitsauskypärä, käsineet, suojaavat jalkineet. Koska plasmakaari tuottaa ultraviolettivaloa kuten hitsauskin tulee iho ja silmät suojata riittävästi.

Työvaiheet

1. Palavat esineet pois lähistöltä, varmistu ettei suihku lennä kohti palavia aineita.
2. Tue irtoava pala. Aseta työkappale niin että leikkaussuihku pääsee läpi, lattialla kappale esim. laatikon päälle.
3. Katso leikkauksen virta-arvo sopivaksi leikattavan paksuuden ja materiaalin mukaan.
4. Säädä paineilman paine laitteen ohjearvon mukaiseksi.
5. Kiinnitä maadoitus leikattavaan kappaleeseen.
6. Sytytä poltin painamalla liipaisinta, jonka jälkeen on muutama sekunti aikaa viedä poltin leikkauskohtaan.
7. Kuljeta poltinta tasaisella nopeudella pitäen suuttimen reunaa ohjainta vasten.

• Oikea leikkaus ei vaadi yleensä jälkityöstöä, terävät reunat, tasainen pinta ja urat pystysuoria.
• Liian hidas leikkausnopeus jättää parran uran alaosaan.
• Liian suuri leikkausnopeus taivuttaa leikkausuurteet taaksepäin.