Przyczyna często nie leży w składzie chemicznym materiału ani jego twardości, lecz w pozornie niewielkim szczególe – sposobie wykonania krawędzi.

Krawędź taśmy wpływa między innymi na jej prowadzenie w maszynie, bezpieczeństwo pracowników, jakość tłoczenia, formowanie detalu, zużycie elementów linii oraz trwałość gotowego produktu. Szczególne znaczenie ma to w przypadku taśm wąskich, sprężynowych i materiałów przeznaczonych do seryjnej produkcji precyzyjnych elementów.

Dlatego w zapytaniu materiałowym nie zawsze wystarczy podać:

W wielu zastosowaniach konieczne jest również określenie oczekiwanego rodzaju krawędzi i dopuszczalnej wielkości gratu.

Skąd bierze się grat na krawędzi taśmy?

Taśmy o określonej szerokości najczęściej powstają poprzez wzdłużne rozcinanie szerszego kręgu materiału. Proces wykonuje się za pomocą odpowiednio ustawionych noży krążkowych.

Podczas cięcia materiał najpierw ulega miejscowemu odkształceniu, następnie ścinaniu, a ostatecznie pęknięciu. Na dolnej stronie krawędzi może pozostać niewielki, ostry fragment metalu nazywany gratem lub zadziorem.

Samo występowanie niewielkiego gratu jest naturalnym skutkiem mechanicznego cięcia. Jego wielkość i regularność zależą jednak od wielu czynników, między innymi od:

• gatunku i twardości materiału,
• grubości taśmy,
• ustawienia luzu pomiędzy nożami,
• ostrości narzędzi,
• stabilności prowadzenia materiału,
• stanu technicznego linii tnącej.

Krawędź cięta przy pomocy noży krążkowych może zostać dostarczona z pozostawionym gratem albo poddana dalszej obróbce, na przykład odgratowaniu lub zaokrągleniu.

Najczęściej spotykane rodzaje krawędzi taśm

1. Krawędź walcowana

Krawędź walcowana, nazywana również naturalną lub hutniczą, nie powstaje w wyniku późniejszego rozcinania kręgu. Jest pierwotną krawędzią materiału uzyskaną podczas walcowania.

Może mieć mniej regularny profil niż krawędź cięta. Zwykle stosuje się ją tam, gdzie bardzo dokładna tolerancja szerokości lub idealnie równy profil boczny nie są najważniejszymi wymaganiami.

W materiałach precyzyjnych częściej wykorzystuje się jednak taśmy rozcinane z szerszych kręgów, ponieważ pozwala to uzyskać konkretną szerokość dostosowaną do procesu klienta.

2. Krawędź cięta

Krawędź cięta powstaje podczas wzdłużnego rozcinania kręgu nożami krążkowymi. Jej profil jest stosunkowo prosty, ale może zawierać pozostałość po procesie ścinania, czyli grat.

Jest to rozwiązanie ekonomiczne i w wielu zastosowaniach całkowicie wystarczające. Sprawdza się szczególnie wtedy, gdy:

• krawędź nie będzie dostępna dla użytkownika,
• detal nie pracuje cyklicznie,
• materiał będzie dalej wykrawany,
• niewielki grat nie zakłóca prowadzenia taśmy,
• produkt nie ma szczególnych wymagań estetycznych.

Krawędź cięta nie zawsze oznacza wadę materiału. Najważniejsze jest to, aby jej stan odpowiadał późniejszemu zastosowaniu taśmy.

3. Krawędź odgratowana

Odgratowanie polega na usunięciu lub stępieniu ostrej pozostałości powstałej podczas cięcia. Krawędź nadal może zachowywać stosunkowo prostokątny profil, ale nie ma już tak wyraźnego, ostrego zadzioru.

Takie wykończenie warto rozważyć, gdy taśma:

• jest ręcznie przekładana lub montowana,
• przechodzi przez prowadnice i rolki,
• ma kontakt z przewodami, uszczelkami lub tworzywami,
• stanowi część widocznego elementu,
• będzie wykorzystywana w urządzeniach AGD, elektronice lub motoryzacji,
• nie powinna powodować skaleczeń podczas dalszego przetwarzania.

Odgratowanie zwiększa bezpieczeństwo obsługi i może poprawić powtarzalność późniejszego montażu. Nie jest jednak tym samym co pełne zaokrąglenie krawędzi.

4. Krawędź zaokrąglona

W tym wariancie boczna powierzchnia taśmy jest dodatkowo profilowana. W zależności od uzgodnionej geometrii zaokrągleniu mogą zostać poddane naroża albo cała krawędź.

Rozwiązanie stosuje się przede wszystkim w materiałach pracujących dynamicznie oraz w elementach, których krawędź ma bezpośredni kontakt z innymi podzespołami.

Zaokrąglona krawędź może być istotna między innymi w przypadku:

• sprężyn taśmowych,
• klipsów i elementów elastycznych,
• zwijanych elementów sprężystych,
• opasek i obejm,
• detali pracujących pod obciążeniem cyklicznym,
• elementów ślizgających się po prowadnicach,
• produktów wymagających bezpiecznej i estetycznej krawędzi.

Zaokrąglenie ogranicza ostre przejścia geometryczne, które w szczególnie obciążonych elementach mogą stanowić miejsca koncentracji naprężeń. W zastosowaniach sprężynowych gładka i zaokrąglona krawędź może więc wspierać uzyskanie lepszej trwałości zmęczeniowej produktu.

Porównanie rodzajów krawędzi taśm stalowych

Poniższa tabela pomoże szybko zorientować się, kiedy dany rodzaj krawędzi jest wystarczający, a kiedy warto rozważyć dodatkową obróbkę.

Jak rodzaj krawędzi wpływa na produkcję?

Prowadzenie taśmy w maszynie

Taśmy stosowane na prasach, liniach profilujących i automatach montażowych są prowadzone przez rolki, prowadnice oraz systemy podające.

Nieregularna lub zbyt ostra krawędź może zwiększać opory, pozostawiać ślady na elementach prowadzących albo powodować mniej stabilne pozycjonowanie materiału. Problem staje się szczególnie widoczny przy:

• dużych prędkościach podawania,
• bardzo wąskich taśmach,
• cienkich foliach metalowych,
• twardych materiałach sprężynowych,
• produkcji wymagającej wysokiej powtarzalności.

Przy takich procesach rodzaj i kierunek gratu powinny zostać uwzględnione już na etapie zamawiania materiału.

Tłoczenie i wykrawanie

W procesach tłoczenia powtarzalność materiału ma bezpośredni wpływ na stabilność produkcji. Ostry lub nierównomierny grat może utrudniać precyzyjne pozycjonowanie taśmy, szczególnie gdy materiał jest prowadzony po bocznych powierzchniach.

Nie każda taśma do tłoczenia musi mieć krawędź zaokrągloną. W wielu przypadkach wystarczy prawidłowo wykonana krawędź cięta. Jeżeli jednak powierzchnia boczna pozostaje częścią gotowego produktu albo współpracuje z oprzyrządowaniem, warto rozważyć odgratowanie.

Gięcie i profilowanie

Podczas gięcia materiał jest poddawany lokalnym naprężeniom rozciągającym i ściskającym. Ostry zadzior znajdujący się po stronie rozciąganej może sprzyjać powstawaniu miejscowych uszkodzeń, szczególnie w twardych materiałach i przy małych promieniach gięcia.

Znaczenie ma więc nie tylko wielkość gratu, ale również jego położenie względem kierunku dalszej obróbki.

W wymagających zastosowaniach warto przekazać dostawcy:

• sposób gięcia detalu,
• promień gięcia,
• kierunek odkształcenia,
• stronę materiału, po której może znajdować się grat,
• informację, czy krawędź pozostaje w gotowym produkcie.

Produkcja elementów sprężynowych

W taśmach sprężynowych krawędź może mieć większe znaczenie niż w zwykłych elementach konstrukcyjnych. Sprężyna pracuje wielokrotnie, a każde ostre przejście, rysa lub nierówność może stać się miejscem koncentracji naprężeń.

Z tego względu w elementach poddawanych dużej liczbie cykli stosuje się między innymi krawędzie odgratowane, profilowane lub całkowicie zaokrąglone.

Nie oznacza to jednak, że każda taśma sprężynowa wymaga najdroższego wariantu obróbki. Rodzaj krawędzi powinien wynikać z geometrii detalu, kierunku obciążenia, oczekiwanej liczby cykli oraz warunków pracy.

Czy krawędź odgratowana jest zawsze potrzebna?

Nie. Wybór najbardziej rozbudowanego wykończenia nie zawsze jest ekonomicznie uzasadniony.

Celem nie powinno być zamówienie „najlepszej” krawędzi, lecz dobranie wariantu adekwatnego do rzeczywistych warunków pracy.

Co podać w zapytaniu o taśmę stalową?

Aby dostawca mógł prawidłowo dobrać materiał i sposób przygotowania krawędzi, warto przekazać możliwie pełną specyfikację:

1. Gatunek materiału – na przykład 1.4301, 1.4310, 1.4404, C67 lub C75.
2. Grubość i szerokość taśmy.
3. Stan materiału lub wymaganą wytrzymałość.
4. Rodzaj powierzchni.
5. Oczekiwany rodzaj krawędzi – cięta, odgratowana lub zaokrąglona.
6. Dopuszczalną wielkość gratu, jeśli została określona na rysunku.
7. Kierunek gratu, jeżeli ma znaczenie dla dalszego procesu.
8. Średnicę wewnętrzną i masę kręgu.
9. Planowane zastosowanie materiału.
10. Rysunek gotowego detalu, jeżeli jest dostępny.

Informacja o zastosowaniu jest szczególnie ważna. Innej krawędzi może wymagać taśma do produkcji podkładek, innej materiał na klips sprężynowy, a jeszcze innej taśma przechodząca przez szybki automat montażowy.

Krawędzie taśm w ofercie Ratna Stal

Ratna Stal dostarcza taśmy ze stali nierdzewnej i węglowej w różnych gatunkach, stanach utwardzenia oraz wymiarach. W zależności od materiału, grubości, szerokości i dostępnych możliwości produkcyjnych taśmy mogą być dostarczane z krawędziami:

• ciętymi,
• odgratowanymi,
• zaokrąglanymi.

W przypadku taśm nierdzewnych oferta obejmuje między innymi materiały do tłoczenia, gięcia, produkcji sprężyn oraz elementów technicznych. Dostępność konkretnego rodzaju krawędzi zależy od gatunku, wymiarów, tolerancji i wymaganej partii materiału.

Dobór krawędzi zaczyna się od gotowego detalu

Gatunek, grubość i twardość taśmy są podstawą specyfikacji. Nie powinny być jednak analizowane w oderwaniu od sposobu wykonania krawędzi.

Właściwie dobrana krawędź może:

• ułatwić prowadzenie materiału,
• zwiększyć bezpieczeństwo obsługi,
• poprawić powtarzalność procesu,
• ograniczyć ryzyko uszkodzenia innych elementów,
• poprawić estetykę gotowego produktu,
• zwiększyć trwałość detalu pracującego cyklicznie.

Dlatego przed złożeniem zamówienia warto odpowiedzieć na jedno pytanie:

Jeżeli nie mają Państwo pewności, czy w danym zastosowaniu wystarczy krawędź cięta, czy potrzebne będzie odgratowanie lub zaokrąglenie, prosimy przesłać parametry materiału oraz rysunek detalu.