Isi
Saat mengiris berbagai hal, Anda ingin memastikan pisau Anda memotong. Menggunakan pisau untuk memotong bahan seperti logam bisa sulit jika Anda tidak tahu seberapa kuat pisau Anda. Anda dapat menggunakan persamaan gaya potong untuk mengetahui berapa banyak pisau yang digunakan saat membuat bahan seperti kertas timah atau logam sambil mempelajari fisika dasar yang terlibat dalam pemotongan. Ini bisa memberi Anda gambaran tentang gaya yang dibutuhkan untuk memotong kawat atau bahan lainnya.
Perhitungan Gaya Pemotongan Blade
Proses pemotongan yang menghasilkan logam yang digunakan pabrik menggunakan melibatkan gaya pemotongan lembaran logam yang memastikan logam dipotong dengan benar. Proses ini disebut blanking, di mana sebuah mesin yang dikenal sebagai cetakan diberikan gaya pemotongan, yang oleh para insinyur disebut "pukulan," pada bahan pelat yang akan diproduksi.
Kata "mati" juga dapat digunakan untuk merujuk pada bagian dari mesin yang menerima pukulan atau pelat bentuk yang akan dikeluarkan. Selama pengosongan, Anda dapat menghitung gaya potong pukulan ini menggunakan persamaan F = l × t × s untuk gaya potong F, panjang lembar yang akan dipotong l dalam milimeter, ketebalan lembaran t dalam milimeter dan kekuatan geser s dalam N / mm2. Anda dapat menemukan tabel nilai kekuatan geser untuk berbagai bahan seperti kuningan atau tembaga di situs web Austek Design di sini.
Insinyur sering menggunakan kekuatan geser sebagai persentase dari kekuatan tarik material, ketahanan material terhadap keretakan saat berada di bawah tekanan. Kekuatan geser karena 80 persen dari kekuatan tarik baik untuk penggunaan umum persamaan gaya pemotongan bekerja, tetapi aluminium sering digunakan dengan 50 persen, baja gulungan dingin dengan 80 persen dan baja tahan karat, 90 persen. Selama blanking, material yang menembus lembaran logam disebut "blank."
Menentukan Persamaan Gaya Pemotongan
Memeriksa kekuatan pemotongan untuk bahan-bahan ini dapat memungkinkan para ilmuwan dan insinyur membuat persamaan yang lebih terperinci dan rumit untuk menentukan kekuatan pemotongan dalam kondisi yang berbeda dan dalam berbagai kelemahan. Gaya pemotongan pisau akan tergantung pada sudut antara pisau dan permukaan, gaya gesekan antara pisau dan mesin dan gaya elastis-mundur yang diberikan bahan mesin itu sendiri sebagai tanggapan terhadap bengkok dan cacat.
Memahami gaya ini bersama dengan bagaimana material membentuk "chip" yang dipisahkan oleh materi dapat memberikan Anda ide yang lebih baik tentang persamaan yang lebih rumit ini. Ini tergantung pada bagaimana gigi pisau berinteraksi dengan umpan bahan blanking itu sendiri.
Kekuatan-kekuatan ini mematuhi hukum gerak ketiga Newton: Setiap tindakan memiliki reaksi yang sama dan berlawanan. Kekuatan elastis-rekoil dan pembentukan chip keduanya merupakan reaksi dari mesin blanking terhadap pisau yang menyerang permukaan. Gaya geser menyeimbangkan gaya pembentukan chip, dan elastis-mundur sebagai respons terhadap tekanan gaya blanking. Mempelajari kekuatan-kekuatan ini, para insinyur dapat memproduksi foil, logam, kertas, ile, film plastik, dan kawat melalui kekuatan pemotongan mesin mereka.
Memotong Kekuatan Gunting
Anda tidak perlu mesin blanking di ruang tamu Anda untuk mempelajari kekuatan cutting. Gunting, terbuat dari pisau, titik tumpu, dan gagang, mengerahkan kekuatan pemotongan dengan cara yang sama seperti tuas. Titik tumpu, tempat kedua tangan gunting disatukan, memungkinkan Anda mendistribusikan berat melalui gagang yang memungkinkan Anda memotong bahan seperti kertas atau kawat. Ketika tegangan geser lebih besar dari kekuatan geser material, gunting memotong.
Tetapi bahkan gaya pemotongan sederhana dari gunting dapat menghadirkan potensi untuk penemuan ilmiah. Insinyur biomedis menghasilkan model kekuatan yang digunakan gunting ketika memotong bahan biologis untuk digunakan dalam simulasi bedah. Model-model ini menggambarkan mekanika kontak dan fraktur ketika gunting dipotong untuk mempelajari deformasi dan fraktur gunting. Mereka kemudian dapat menguji model ini dalam pengaturan eksperimental dengan memotong kertas, plastik, kain dan bahan lainnya.