金属切割可能是一项成本高昂的工序,许多从原材料加工零件的制造商可能并不了解最新的锯切设备和技术如何应用于其自身生产,以及如何通过使用合适的工具来降低成本。

据康涅狄格州东黑文市Thermatool公司工程系统与切割产品总监迈克·阿巴斯(Mike Abbas)介绍,磨料锯是按需切割特种钢和合金的首选设备。Thermatool公司的产品线之一——Savage Saws,是磨料切割领域的先驱之一,并持续致力于开发这项高生产率的技术。
阿巴斯表示,制造商希望设备具备快速换模、计算机化设置、基于工艺配方的工作流程、高可靠性、易于维护以及高产量等特点。
Thermatool 公司生产了一系列磨料锯产品,其动力范围从 10 到 500 马力不等,包括小型断头锯、龙门锯、板材锯、旋转锯、超级锯和铸造锯。 该设备可进行干切、湿切或高温切割。锯切能力涵盖直径从¼英寸到36英寸的工件,可使用厚度为1/32至½英寸、直径为14至60英寸的磨料锯片。Savage Saws系列还可使用硬质合金锯片,适用于切割有色金属材料。
锯片振荡、阶梯式切割、电子长度控制以及基于工艺配方批量切割,是Savage Saws锯床所具备的一些关键功能。阿巴斯表示,操作员控制台配备了菜单驱动的触摸屏,可实现全自动控制。此外,用户还可选购并集成定制或标准的物料处理解决方案,以实现全自动化生产。
切割应用示例

帕克·汉尼汾公司(Parker Hannifin Corp.)成立于1917年,总部位于俄亥俄州梅菲尔德海茨,是一家全球性制造商,去年营收近144亿美元。该公司为包括航空航天、商用船舶、汽车和工业机器人等在内的众多终端市场设计和制造运动与控制系统。帕克生产的产品包括电机、垫片、阀门、管件和联轴器、传感器以及监测设备等。 帕克旗下的一家主要业务部门生产金属含量较高的气动和液压缸及相关配件。
帕克汉尼汾(Parker Hannifin)的制造工程师丹·塞尔(Dan Sayre)表示,该公司运营着四台由萨维奇锯业(Savage Saws)提供的磨料锯。“这些锯用于切割1045级碳钢和部分17-4PH级不锈钢,”他说。切割后的工件随后会被加工成用于气动或液压缸的活塞杆。
塞尔表示,这些锯机的使用率“因工厂而异,每天在10到14小时之间”。
尺寸和速度很重要
帕克汉尼汾选择萨维奇锯(Savage Saws)磨料切割机的主要原因之一,在于其能够在无需更换刀具的情况下快速切换产品尺寸——我们能够轻松地从切割½英寸直径的工件切换到切割5-1/2英寸直径的工件。使用萨维奇锯,您可以对锯机进行编程,并随时切割任何直径的工件。 “如果想用带锯切割这个范围的材料,就需要更换三次锯条,”塞尔说,“这意味着每次换锯条需要15分钟,更不用说更换锯条时操作员可能面临的伤害风险了。”
“带锯上使用的硬质合金锯片,每片价格在500到600美元之间。如果操作员弄断了一片锯片,那钱就白花了。带锯的传动装置和滚轮也会因此受损,”他继续说道。

“只要在带锯机上装上合适的锯条,15分钟内就能锯断一根直径为5-1/2英寸的棒材。而在磨料锯上,操作员仅需3分钟就能锯断同样的材料,”塞尔指出。
塞尔表示,使用磨料锯片唯一的缺点是会产生灰尘和污垢,但这可以通过“一名优秀的操作员——他能保持机器清洁并维护好切削液”来轻松弥补,因此这台锯机“能持续运转”。
“就锯床的运行而言,它完全能满足我们的需求。”凭借Savage锯床所具备的自动化功能,“只需一两个班次就能培训一名操作员,使其能够独立操作锯床。相比之下,带锯则需要经验更丰富的操作员。而使用Savage锯床,只需按下绿色按钮即可开始作业。”
塞尔表示,帕克汉尼汾公司期待萨维奇锯业能提供优质的服务和支持。不过,由于设备可靠性极高,“我至今尚未因服务问题致电咨询过。在我们部门,”他补充道,“关于这台锯机的疑问非常少,而且得益于Thermatool公司——萨维奇锯业客户服务部门的迅速响应,我们总能立即得到解答。”
他说,最新的一台锯床最近已在俄勒冈州安装完毕。“我们计划很快安装第五台设备。”
更短的循环时间
与带锯相比,磨料锯的主要优势在于切割速度快、切削质量更高、能够加工热态或冷态材料,以及在切割高强度材料时生产效率高。此外,阿巴斯表示,磨料锯占用的占地面积更小,所需操作人员也更少。
一块10英寸厚的钛坯料,用带锯切割一次需要45分钟,但使用磨料锯仅需5分钟。使用Savage Saw SG-150型锯机,切割一块4英寸厚的钛坯料只需45秒,而带锯则可能需要长达8分钟。
“如果假设每天工作一班,每班8小时(每年2,080小时),效率为85%,那么每年可利用工时为1,768小时,”阿巴斯计算道。
从另一个角度来看,每切割一次耗时45秒的磨料锯可完成141,440次切割,而每切割一次耗时8分钟的带锯仅能完成13,260次切割。“这意味着,要完成相同数量的切割,您需要10台带锯。 更多的带锯意味着需要更大的占地面积、更高的前期投资以及更长的工时。在工业人才严重短缺的情况下,生产率便成为投资的驱动力。“磨料锯的优势在于循环时间更短,且每切割一次的总成本更低,”阿巴斯指出,相比之下,带锯不仅维护成本更高,制造占地面积更大,前期投资成本也更高。
锯切设备安全
Savage Saws 生产的机器配备了安全护罩和传感器,可将操作人员隔离在危险区域之外。其护罩采用坚固轻便的铝制框架,以及聚碳酸酯面板,既能阻隔切割动作,又能让操作人员在锯机运行时清晰观察锯机状况。侧面开口设计使进料推杆组件能够将合金钢棒安全地送入切割头,而配备磁锁的安全门则便于维护。
安全传感器在进料推杆组件前方设置了一个红外光幕。如果红外光幕被中断,进料推杆组件将自动停止,而切割头则会继续单独运行。阿巴斯表示,传感器的安装位置经过优化,以确保达到最佳的有效范围和覆盖范围,从而避免该设备干扰切割操作。
Savage Saw 的客户将安全与设备耐用性并列为首要考虑因素。塞耶表示:“在帕克汉尼芬,我们希望机器既安全,又能低维护地运行。我们会选择使用寿命超过 20 年的锯床,而不是仅能用 10 年的,这就是我们选择 Savage Saw 的原因。”
Thermatool 公司,康涅狄格州东黑文市,电话:203/468-4100,网址:thermatool.com。
帕克·汉尼芬,俄亥俄州梅菲尔德海茨,800/272-7537,parker.com。