การตัด
การตัด คือการแยกหรือเปิดวัตถุทางกายภาพออกเป็นสองส่วนหรือมากกว่านั้น โดยการใช้แรงที่มีทิศทางที่เฉียบคม
เครื่องมือที่ใช้ในการตัดอย่างแพร่หลาย ได้แก่ มีด และ เลื่อย หรือในทางการแพทย์และวิทยาศาสตร์ใช้ มีดผ่าตัด และ เครื่องตัดละเอียด อย่างไรก็ตาม วัตถุที่มีความคมเพียงพอก็สามารถใช้ในการตัดได้ หากมีความแข็งมากกว่าวัตถุที่ถูกตัดและถูกใช้ด้วยแรงที่เพียงพอ แม้แต่ของเหลวก็สามารถใช้ในการตัดได้เมื่อถูกใช้ด้วยแรงที่เพียงพอ (ดู เครื่องตัดด้วยน้ำ).
การตัดเป็นปรากฏการณ์ของการอัดตัวและการเฉือน และจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อความเค้นทั้งหมดที่เกิดจากเครื่องมือตัดเกินกว่าความแข็งแรงของวัสดุของวัตถุที่ถูกตัด สมการง่ายที่สุดที่ใช้ได้คือ:
หรือ
ความเค้นที่เกิดจากเครื่องมือตัดเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงที่ใช้และเป็นสัดส่วนผกผันกับพื้นที่สัมผัส[1] ดังนั้น พื้นที่ยิ่งน้อย (เช่น คมมีดที่คมกว่า) จะต้องการแรงในการตัดที่น้อยลง มักจะเห็นว่าขอบมีดที่ใช้ในการตัดวัสดุนุ่มจะบางกว่าและขอบมีดที่ใช้ตัดวัสดุแข็งจะหนากว่า การเปลี่ยนแปลงนี้เห็นได้จาก มีดครัว ไปจนถึง ขวาน ซึ่งเป็นการปรับสมดุลระหว่างการตัดง่ายของใบมีดบางและความแข็งแรงและความทนทานของขอบมีดที่หนาขึ้น
การตัดโลหะ
การตัดเป็นแกนหลักของการผลิตมาตลอดประวัติศาสตร์ สำหรับโลหะมีวิธีการต่าง ๆ มากมายที่ใช้และสามารถแบ่งกลุ่มตามปรากฏการณ์ทางกายภาพที่ใช้ การตัดโลหะเป็นกระบวนการผลิตชิ้นงานโดยการกำจัดวัสดุที่ไม่ต้องการออกจากก้อนโลหะในรูปแบบของเศษโลหะ
- การสร้างเศษโลหะ (กระบวนการกำจัดวัสดุ) – การเลื่อย, การเจาะ, การกัด, การกลึง เป็นต้น
- การเฉือน – การเจาะ, การปั๊ม, การตัดด้วยกรรไกร, การตัดแบบ Blanking
- การขัด – การเจียร, การขัดละเอียด, การขัดเงา, การตัดด้วยน้ำ
- ความร้อน – การตัดด้วยเปลวไฟ, การตัดด้วยพลาสม่า, การตัดด้วยเลเซอร์
- อิเล็กโทรเคมิคอล – การกัดกรด, การตัดด้วยกระแสไฟฟ้า (EDM), การตัดด้วยอิเล็กโทรเคมิคอล (ECM)
ทุกวิธีมีข้อจำกัดในเรื่องความแม่นยำ, ต้นทุน, และผลกระทบต่อวัสดุ ตัวอย่างเช่น ความร้อนอาจทำลายคุณภาพของโลหะที่ผ่านการอบความร้อน และการตัดด้วยเลเซอร์ไม่เหมาะสมสำหรับวัสดุที่สะท้อนแสงสูง เช่น อะลูมิเนียม[2] การตัดโลหะแผ่นด้วยเลเซอร์ทำให้เกิดชิ้นส่วนแบนและแกะสลักส่วนต่าง ๆ จากการออกแบบที่ซับซ้อนหรือเรียบง่าย โดยใช้วิธีนี้แทนการตัดแบบอื่น ๆ เนื่องจากกระบวนการที่รวดเร็วและความสามารถในการปรับแต่งได้[3]