يُعد قطع الأنابيب عملية أساسية في الصناعات مثل تصنيع الآلات، وقطع غيار السيارات، ومواد البناء. ويؤثر جودته بشكل مباشر على دقة المعالجة اللاحقة، وأداء المنتج، وطول عمره الافتراضي. وعلى عكس قطع الصفائح العادية، فإن قطع الأنابيب، نظرًا لهيكله المجوف ولخصائص مقطعه العرضي الدائري/غير المنتظم، يتطلب متطلبات محددة فيما يتعلق بعمليات القطع، والمعدات، والتشغيل. وتتمحور المحورية الأساسية حول ثلاثة أبعاد: التحكم في الدقة، والتكيف مع الكفاءة، والامتثال للسلامة.
أ. متطلبات الدقة: معايير صارمة لكل من الأبعاد والقطع
التحكم في الخطأ حتى مستوى الميكرومتر: يتطلب قطع الأنابيب تحكمًا دقيقًا في تسامح الطول (عادةً ±0.1-0.5 مم)، خاصة في التطبيقات الدقيقة مثل خطوط زيت السيارات وخطوط الهيدروليك الجوية، حيث يمكن أن تؤدي الانحرافات في الطول إلى انسداد أثناء التجميع وفشل الختم. يجب أن تكون جودة القطع خالية من الشوائب والتغيرات الشكلية. يُعد قطع الأنابيب المجوفة عرضة للشوائب وانهيار الحواف، مما يستدعي عمليات مثل الشفرات الاهتزازية عالية التردد والقطع بالليزر لتحقيق "قطع خالٍ من الشوائب". يجب الحفاظ على نعومة الجدار الداخلي بقيمة Ra≤1.6μm لمنع حدوث اضطرابات أو تراكم شوائب أثناء نقل السوائل. بالإضافة إلى ذلك، يجب تجنب القطع عند درجات الحرارة العالية لمنع أكسدة سطح الأنبوب وتكوين حبيبات خشنة، خاصة بالنسبة للمواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النحاس، لأن طبقة الأكسيد تؤثر على قوة اللحام.
II. متطلبات الكفاءة: قابلة للتكيف مع الإنتاج الضخم وخصائص المواد
في البيئات الصناعية، يجب أن تلبي المعدات متطلبات القطع المستمر على دفعات. ويجب أن تكون مزودة بوظائف التغذية والتحديد والتفريغ التلقائية، وبأن تصل سرعة القطع إلى 10-50 م/دقيقة حسب قطر الأنبوب (10-200 مم). في الوقت نفسه، يجب أن تضمن تشغيلاً طويل الأمد خالٍ من الأعطال (تشغيل مستمر ≥8 ساعات) وأن تكون متوافقة مع دورة خط الإنتاج.
III. متطلبات السلامة والامتثال: إجراءات التشغيل ومعايير البيئة
يجب توفير أجهزة الحماية (مثل نظارات السلامة من الليزر والدروع المضادة للرش) أثناء عملية القطع لمنع الإصابة بالشرر عالي الحرارة والقطع الناتجة؛ ويجب أن يحتوي النظام الكهربائي على حماية من الحمل الزائد ووظيفة إيقاف الطوارئ لتجنب الحوادث الناتجة عن عطل المعدات؛ بالنسبة لقطع الغاز عالي الضغط بمساعدة الغاز (مثل النيتروجين في قطع الليزر)، يجب أن تكون الأنابيب محكمة الإغلاق وخالية من التسرب. يجب جمع ومعالجة الغبار والمخلفات الناتجة عن قطع المعادن بواسطة معدات جمع الغبار لتجنب تلوث الهواء؛ يجب أن يكون سائل القطع صديقًا للبيئة ويتمتع بوظيفة إعادة التدوير لتقليل تصريف السوائل الناتجة؛ ويجب التحكم في الضوضاء بحيث لا تتجاوز 85 ديسيبل لتلبية معايير الحماية البيئية الخاصة بالورش الصناعية.
تتمثل المتطلبات الأساسية لقطع الأنابيب في "التكيف مع السيناريو، والتوازن بين الدقة والكفاءة، والالتزام بخط السلامة الأساسي". ومع تزايد متطلبات دقة معالجة الأنابيب في قطاعات مثل السيارات والطاقة الجديدة والفضاء الجوي، فإن معدات القص تتجه نحو "الذكاء الاصطناعي والدقة العالية والتوافق مع المواد المتعددة". ويشكل الالتزام الصارم بشروط القص شرطًا أساسيًا لضمان جودة المنتج وتحسين كفاءة الإنتاج.