Metaal zagen: Essentiële vaardigheden en technieken

I. Basiskennis van het proces

1. Concept en toepassing van zagen

Het zagen van materialen of werkstukken met een handzaag wordt zagen genoemd. De toepassingen worden getoond in Figuur 1.

a) Snijmaterialen
b) Materialen verwijderen
c) Sleuven maken

2. Zaaggereedschap

(1) Handzaag

Een handzaag bestaat uit twee delen: het zaagraam en het zaagblad. Het zaagframe wordt gebruikt om het zaagblad vast te klemmen en te spannen, en er zijn twee types: een vast frame en een verstelbaar frame. Figuur 2 toont een zaag met een vast frame en figuur 3 toont een zaag met een verstelbaar frame.

1-Vaste klemkop (vierkante pen)
2-Verstelbaar zaagraam
3 Halfronde sleuf
4-Beperkende sleuf
5-Vast zaagraam
6-vleugelmoer
7-Verplaatsbare klemkop (vierkante pen)

Omdat het voorste gedeelte van het verstelbare zaagraam vrij kan worden uit- en ingetrokken binnen het achterste gedeelte, kunnen er zaagbladen van verschillende lengtes in worden geplaatst, waardoor het breed inzetbaar is. Het zaagblad wordt op de ronde pennen van de vaste klemkop en de beweegbare klemkop geplaatst en door de vleugelmoer op de beweegbare klemkop aan te draaien, kan de spanning van het zaagblad worden aangepast.

(2) Zaagblad

De grootte van een zaagblad wordt aangegeven door de afstand tussen de montagegaten aan beide uiteinden. De meest gebruikte maat is 300 mm lang, 12 mm breed en 0,8 mm dik.

1) Zaagtandhoeken

Zoals getoond in Figuur 4 is de achterhoek van de zaagtand 40° tot 45°, de wighoek 45° tot 50° en de voorhoek ongeveer 0°.

2) Tandsteek

De afstand tussen twee aangrenzende zaagtanden wordt de tandsteek genoemd. Hoe groter de tandsteek, hoe groter de spaanruimte. Op basis van de tandsteek kunnen zaagbladen worden ingedeeld in drie types: grove tanden, middelzware tanden en fijne tanden, zoals weergegeven in tabel 1.

Tabel 1 Zaagtand Specificaties en Toepassingen

3) Zaagsnede

De tanden op het zaagblad worden afwisselend naar links en rechts gezet om de zaagsnede te vormen. Er zijn twee soorten vormen, zoals in Figuur 5a, de golvende zaagsnede; en in Figuur 5b, de alternerende zaagsnede. Tijdens het zagen vormt de zaagsnede de zaagsnede. Aangezien de breedte van de zaagsnede S groter is dan de dikte van de rug van de zaag b, is de breedte van de zaagsnede altijd groter dan de dikte van de rug van de zaag, waardoor het minder waarschijnlijk is dat het zaagblad vast komt te zitten in de zaagsnede (waardoor de zaag minder snel klem komt te zitten).

a) Golvend tandpatroon
b) Afwisselend tandpatroon

In de praktijk is gebleken dat naarmate de zaagtanden slijten, de breedte van de zaagsnede afneemt. Wanneer de breedte niet langer groter is dan de dikte van de zaagrug, is de breedte van de resulterende zaagsnede ook niet langer groter dan de dikte van de zaagrug. Dit leidt tot ernstige wrijving tussen het zaagblad en de zaagsnede, waardoor het zagen moeilijk wordt en de zaag vastklemt.

4) Keuze van zaagbladen

Kies zaagbladen met verschillende grofheden op basis van de hardheid en dikte van het werkstukmateriaal. Gebruik bij het zagen van zachte materialen of dikke werkstukken grof getande zaagbladen met een grotere spaanruimte. Gebruik voor het zagen van harde materialen en dunne werkstukken zaagbladen met gemiddelde of zelfs fijne tanden om te voorkomen dat het zaagblad blijft vastzitten en om het afbrokkelen en dof worden van de tanden te verminderen.

Over het algemeen zijn zaagbladen met grove tanden geschikt voor het zagen van zachte metalen zoals koper en aluminium, en dikke werkstukken; fijngetande zaagbladen zijn geschikt voor het zagen van hard staal, plaatstaal en dunwandige buizen; terwijl zaagbladen met middelmatige vertanding meestal gebruikt worden voor het bewerken van gewoon staal, gietijzer en werkstukken van gemiddelde dikte, zoals getoond in Figuur 6.

a) Grove vertanding voor dikke werkstukken
b) Fijne tanden voor dunne werkstukken

II. Basisvaardigheden

1. Installatie van het zaagblad

1) Kies een geschikt zaagblad op basis van het materiaal en de dikte van het werkstuk.

2) Het verstelbare zaagraam van de verstelbare metaalzaag moet in de binnenste sleuf van het vaste zaagraam worden geplaatst, zodat het bovenvlak van het verstelbare zaagraam op één lijn ligt met het vaste zaagraam.

3) Installatierichting. Afbeelding 7a toont de correcte installatierichting van het zaagblad, terwijl Afbeelding 7b de onjuiste installatierichting toont. Als het zaagblad achterstevoren wordt geïnstalleerd, kan het niet alleen niet zagen, maar veroorzaakt het ook een snelle slijtage van de zaagtanden.

a) Correcte montagerichting van het zaagblad
b) Verkeerde montagerichting van het zaagblad

4) Spanning van de installatie van het zaagblad. Als het zaagblad te strak wordt geïnstalleerd, verliest het zijn elasticiteit en kan het breken; als het te los wordt geïnstalleerd, kan het zaagblad onder druk verdraaien, waardoor de zaagsnede scheef komt te staan en ook breuk kan optreden. Gebaseerd op ervaring, na het aandraaien van het zaagblad, gebruik twee vingers om het zaagblad naar links en rechts te duwen; het moet een lichte draaiende beweging hebben maar mag niet wiebelen, zoals getoond in Figuur 8.

5) Nadat het zaagblad is geïnstalleerd, moet het vlak ervan uitgelijnd zijn met het middenvlak van het zaagraam, zonder verdraaiing.

2. Werkstukklemmen tijdens zagen

Figuur 9 toont de klempositie van het werkstuk tijdens het zagen, met de volgende belangrijke punten:

• Het werkstuk moet zo ver mogelijk naar links in de bankschroef worden geklemd, met de snijlijn parallel aan de bekken van de bankschroef, ongeveer 5-10 mm van de ijzeren bekken.
• Het werkstuk moet zo weinig mogelijk uitsteken in verticale richting, anders gaat het trillen tijdens het zagen en kan het zaagblad zelfs breken.
• Het werkstuk moet stevig worden vastgeklemd om beweging tijdens het zagen te voorkomen, waardoor het zaagblad zou kunnen breken.
• Gebruik bij het zagen van buizen en zachte metalen, vooral bij het opspannen van bewerkte werkstukoppervlakken, zachte pads om beschadiging van het werkstuk te voorkomen.

3. Belangrijkste punten van het zagen

(1) Handgreep van het zaagraam

De juiste manier om het zaagraam vast te pakken wordt getoond in Figuur 10. De rechterhand grijpt het handvat stevig vast, terwijl de linkerhand licht rust op het gebogen deel van het zaagraam, waarbij de duim op de achterkant van het zaagraam drukt en de andere vier vingers de voorkant vastpakken. De beweging van het zaagraam en de druk en duwkracht tijdens het zagen worden voornamelijk door de rechterhand geregeld, terwijl de linkerhand helpt bij het ondersteunen van de handzaag.

Er zijn twee veelvoorkomende verkeerde grepen: ① de linker pink onder de zaagbeugel plaatsen; ② de voorkant van het zaagframe volledig vastpakken met de linkerhand.

(2) Staande houding zagen

Zoals te zien is in Figuur 11, sta stevig met beide voeten naar de bankschroef gericht, links van de middellijn van de bankschroef, op een afstand die ongeveer gelijk is aan de volledige lengte van het zaagblad; stap dan met de linkervoet naar voren, waarbij de afstand tussen de rechterteen en de linkerhiel ongeveer gelijk is aan de lengte van het zaagraam. De linkervoet moet een hoek van 30° vormen met de middellijn van de bankschroef en de rechtervoet moet een hoek van 75° vormen.

(3) De zaag starten

Het starten van de zaag is de eerste stap in het zaagproces en de kwaliteit van het starten heeft een directe invloed op de kwaliteit van het zagen.

Om de zaag soepel te starten, gebruikt u de linkerduim om het zaagblad op zijn plaats te houden waar u moet beginnen (zorg ervoor dat u de gemarkeerde zaaglijn volgt en duidelijk aangeeft welk stuk het werkstuk is dat moet worden vastgehouden voor bewerking om te voorkomen dat u het werkstuk wegschraapt, zoals getoond in Figuur 12).

Wanneer u voor het eerst begint te zagen, oefent u lichte druk uit en gebruikt u korte heen en weer gaande bewegingen. Zodra de groef 2-3 mm diep is, laat u de hand die het zaagblad vasthoudt los en brengt u het zaagraam in een horizontale positie om normaal te kunnen zagen.

Er zijn twee veelgebruikte methoden om de zaag te starten: verre en nabije start.

1) Verre start

Verre start is de meest gebruikte methode om de zaag te starten. Zoals te zien is in Figuur 13a, begint de verre start met zagen vanaf het uiteinde van het werkstuk dat het verst van u af ligt. Omdat de zaagtanden geleidelijk in het werkstuk snijden, wordt voorkomen dat de tanden aan de rand van het werkstuk blijven haken en afbrokkelen.

a) Verre start
b) Bijna start

2) Dichtbij de start

Zoals te zien is in Figuur 13b, begin je in de buurt te zagen vanaf het uiteinde van het werkstuk dat het dichtst bij je is. Het voordeel is dat je de zaaglijn duidelijk kunt zien, maar als je het niet goed doet, kunnen de zaagtanden gemakkelijk aan de rand van het werkstuk blijven haken en breken.

Ongeacht welke aanloopmethode wordt gebruikt, de aanloophoek moet kleiner zijn dan 15°. Als de aanloophoek te groot is, zullen de zaagtanden aan de rand van het werkstuk blijven haken en afbreken; als de aanloophoek te klein of te vlak is, zullen de zaagtanden niet gemakkelijk in het materiaal snijden of kunnen ze wegglijden en het werkstukoppervlak uitrafelen.

(4) Zaagbewerking

Zoals getoond in Figuur 14, leunt u bij het voorwaarts zagen met het lichaam licht voorover en drukt u op natuurlijke wijze naar het zaagraam toe. Wanneer de voorwaartse slag ongeveer tweederde van de zaagbladlengte heeft bereikt, laat u het lichaam terugkeren naar de positie door gebruik te maken van de reactiekracht van het zagen.

Tijdens de teruggaande beweging tilt u het zaagraam met de linkerhand iets op, zodat het zaagblad licht over het werkstuk glijdt. Zodra het lichaam terugkeert naar de uitgangspositie, bereidt u zich voor op de tweede reciprocatie. Houd tijdens het zagen een rechte zaagsnede en corrigeer eventuele scheefgroei onmiddellijk.

(5) Twee gebruikelijke zaagvormen

1) Bij recht heen en weer zagen, zoals getoond in Figuur 15a, wordt het zaagraam in een recht heen en weer gaande beweging met beide handen bestuurd, of het nu naar voren duwt of naar achteren trekt. Deze zaagvorm wordt recht heen en weer zigzagen genoemd. Het minimaliseert het naar links en rechts zwenken van het zaagraam, waardoor het gemakkelijker wordt om een rechtere zaagsnede en een vlakkere bodem te krijgen bij het zagen van groeven.

a) Recht tafelzagen
b) Zwaaiend zagen met kleine amplitude

2) Zwaaien met kleine amplitude, zoals getoond in Figuur 15b, houdt in dat de voorste onderarm wordt opgetild en de achterste onderarm wordt neergelaten als de zaag naar voren wordt geduwd, en dat de achterste onderarm wordt opgetild en de voorste onderarm wordt neergelaten als de zaag naar achteren wordt getrokken, waardoor een kleine zwaaibeweging van het zaagframe ontstaat.

Vergeleken met recht heen en weer gaande zagen is het belangrijkste voordeel van deze methode dat er minder vermoeidheid optreedt tijdens lange zaagperiodes. Het nadeel is dat het op en neer zwaaien van de voorste en achterste onderarmen het zaagframe naar links en rechts kan doen zwaaien, wat de rechtheid van het gezaagde oppervlak beïnvloedt. Bovendien zal bij het zagen van groeven de bodem van de groef boogvormig zijn.

(6) Controle van de zaagkracht

Bij handmatig zagen controleert de operator de kracht die door de handzaag op het werkstukmateriaal wordt uitgeoefend, inclusief de duwkracht en de drukkracht bij het zagen. Het principe van krachtuitoefening bij het zagen is om een geschikte zaagdruk aan te houden en tegelijkertijd soepel en gelijkmatig te duwen zonder te blijven steken.

1) Zoals getoond in Figuur 4, zijn de zaagtanden in een zaagsnede wanneer de zaag vooruit wordt geduwd; wanneer de zaag wordt teruggetrokken (teruggaande beweging), snijden de zaagtanden niet. Daarom moet de operator zaagdruk uitoefenen wanneer hij vooruit duwt en de zaag lichtjes optillen tijdens de teruggaande beweging zonder druk uit te oefenen, anders zal dit de slijtage van het zaagblad versnellen.

2) De gebruiker moet een redelijke zaagdruk kiezen op basis van de hardheid van het te bewerken materiaal. Bij het zagen van zachte materialen (zoals koper, aluminium, koolstofstaal met een laag koolstofgehalte, enz.) moet minder druk worden uitgeoefend om te voorkomen dat er te diep wordt gezaagd en dat het materiaal gaat vastzitten; bij het zagen van harde materialen (zoals koolstofstaal met een hoog koolstofgehalte, gietijzer, enz.) moet meer druk worden uitgeoefend omdat er niet gemakkelijk in kan worden gezaagd en om te voorkomen dat het materiaal wegglijdt.

3) Om tijdens het zagen voor stabiliteit en veiligheid te zorgen en om slijtage van de zaagtanden te beperken, moet de zaagdruk op de juiste manier worden aangepast aan de actuele zaagomstandigheden.

① Als het zagen tijdens het proces moeilijk wordt, analyseer dan onmiddellijk de oorzaak. Als de zaagtandpunten versleten zijn, verminder dan de druk of vervang het zaagblad; als er harde plekken in het werkstukmateriaal zitten, verminder dan de druk of schakel over op een zaagblad met fijne tanden.

② Verminder de druk als het werkstuk op het punt staat doorgezaagd te worden.

(7) Controle van de zaagrichting

Zagen langs de zaaglijn voor een rechte zaagsnede is een basisvereiste voor zaagkwaliteit. Hiervoor is het noodzakelijk om de zaagrichting tijdens de bewerking goed te controleren.

1) Controleer tijdens het zagen regelmatig of de zaagsnede afwijkt van de zaaglijn en corrigeer deze onmiddellijk als de neiging bestaat om af te wijken.

2) Zoals eerder vermeld, is bij het installeren van het werkstuk de zaaglijn evenwijdig aan de bankschroefbekken, dus tijdens het zagen kan de rand van de bankschroefbekken als referentielijn worden gebruikt. Dat wil zeggen, probeer tijdens het zagen de zaagrichting altijd parallel te houden aan de rand van de bankschroef.

3) Probeer te voorkomen dat het zaagraam tijdens het zagen naar links en rechts zwaait.

(8) Zaagsnelheid en -slag

De geschikte zaagsnelheid is 20-40 slagen per minuut. Zagen kan sneller voor zachte materialen en moet langzamer voor harde materialen. Als de snelheid te hoog is, zal het zaagblad snel slijten; als de snelheid te laag is, zal de efficiëntie laag zijn. Om te voorkomen dat het middelste deel van het zaagblad te snel bot wordt, mag de zaagslag niet minder zijn dan tweederde van de zaagbladlengte, maar mogen de voorste en achterste zaagtanden de randen van het werkstuk niet raken.

(9) Correctie van scheve zaagsneden

Tijdens het zagen ontstaan vaak scheve zaagsneden door de volgende redenen:

• Bij het installeren van het werkstuk komt de richting van de snijlijn niet overeen met de verticale richting.
• Het zaagblad zit te los of is gedraaid ten opzichte van het zaagraamvlak.
• Een zaagblad gebruiken met ongelijkmatige slijtage aan beide zijden van de tanden.
• Een te hoge zaagdruk zorgt ervoor dat het zaagblad naar links en rechts zwaait.
• Het zaagframe wordt niet recht gehouden of er wordt ongelijkmatig kracht uitgeoefend, waardoor de achterkant van het zaagblad afwijkt van de zaagsnede.

Als tijdens het zagen scheefstand wordt vastgesteld, moet dit onmiddellijk worden gecorrigeerd: Zoals getoond in Figuur 16, kantel het bovenste deel van het zaagraam in dezelfde richting als de scheefstand, oefen lichte druk naar beneden uit tijdens het zagen en gebruik het feit dat de zaagsnede breder is dan de rugdikte van de zaag om de zaagsnede te corrigeren. Zodra de zaagsnede terugkeert naar de juiste positie, zet u het zaagraam weer recht en zaagt u verder volgens de normale methode.

4. Zagen van typische onderdelen

(1) Zagen van plat staal en hoekstaal

De ervaring leert dat, om ervoor te zorgen dat de zaagtanden tijdens het zagen niet door de randen van het werkstuk worden gegrepen en om te voorkomen dat het zaagblad breekt, er meestal 3-4 tanden in contact moeten zijn met het te zagen oppervlak. Daarom moet bij het zagen van vlak staal of hoekijzer vanaf de brede kant naar beneden worden gezaagd, zoals getoond in Figuur 17. Zagen vanaf de brede kant naar beneden verbetert niet alleen de efficiëntie, maar voorkomt ook beter het afbrokkelen van het zaagblad.

a) Correct
b) Onjuist

Omgekeerd, als er vanaf de smalle kant naar beneden wordt gezaagd, is het niet alleen oneconomisch, maar komen er ook maar een paar zaagtanden in contact met het werkstuk, waardoor de tanden vast komen te zitten. Hoe dunner het werkstuk, hoe gemakkelijker de zaagtanden door de randen van het werkstuk worden gegrepen en breken.

(2) Zagen van kanaalstaal

1) Klemmen van kanaalstaal voor het zagen

Gootstaal moet correct worden opgespannen voor het zagen om vervorming tijdens het zagen te voorkomen die het gebruik zou kunnen beïnvloeden. Afbeelding 18 toont de klemmethode voor kanaalplaatstaal op een bankschroef voor het zagen.

a) Juiste klemmethode
b) Verkeerde klemmethode

2) Zaagmethode voor kanaalstaal

Zoals te zien is in Figuur 19, wordt het zagen van kanaalstaal over het algemeen in drie gangen gedaan, vanaf de brede kant naar beneden. Het kan niet aan één kant naar beneden worden gezaagd; probeer in plaats daarvan zoveel mogelijk op de lange zaagsnede te beginnen. Daarom moet het werkstuk meerdere keren worden verplaatst. Zaag eerst één kant van het kanaalstaal op het brede vlak (zie Afbeelding 19a); draai dan het kanaalstaal om en klem het vast om het middelste deel van het brede vlak te zagen (zie Afbeelding 4-19b); draai ten slotte het kanaalstaal opzij en klem het vast om de andere kant van het brede vlak te zagen (zie Afbeelding 19c).

a) Flip één
b) Twee keer omdraaien
c) Drie keer omdraaien
d) Normaal zaagpad

Als het kanaalstaal slechts één keer wordt vastgeklemd en opengezaagd zoals in Figuur 19d, is ten eerste het rendement laag; ten tweede zullen bij het zagen van het hoge en smalle middengedeelte de zaagtanden snel breken en zal de zaagsnede niet gelijkmatig zijn, dus deze methode wordt niet aanbevolen.

(3) Diepe groeven zagen

Zoals getoond in Figuur 20, moet u bij het zagen van diepe groeven eerst verticaal zagen. Wanneer de hoogte van de zaagsnede de hoogte van het zaagraam bereikt, zal het zaagraam tegen het werkstuk botsen. Verwijder op dat moment het zaagblad, draai het 90° en installeer het opnieuw, waarbij u het zaagraam naar de zijkant van het werkstuk draait en vervolgens verder zaagt volgens het oorspronkelijke pad.

(4) Zagen van buisvormige materialen

1) Spannen van buismateriaal voor het zagen

Buismateriaal moet voor het zagen correct worden opgespannen om te voorkomen dat de binnendiameter tijdens het zagen vervormt, wat het gebruik zou kunnen beïnvloeden. Figuur 21 toont de klemmethode voor buismateriaal op een bankschroef vóór het zagen.

a) Juiste klemmethode
b) Verkeerde klemmethode

2) Zaagproces voor buisvormige materialen

Zoals te zien is in Figuur 22, kan bij het zagen van buismateriaal niet vanuit één richting worden doorgezaagd. Nadat de zaag de binnenwand van de buis heeft doorboord, snijden de zaagtanden in de dunne wand en door de geconcentreerde kracht kunnen ze gemakkelijk door de buiswand worden gegrepen en breken.

De juiste methode is: wanneer de zaag de binnenwand van de buis bereikt, stoppen met zagen, de buis iets draaien in de richting van de zaagduw en verder zagen langs de oorspronkelijke zaagsnede. Blijf draaien en zagen tot de buis is doorgezaagd. Voor dunwandige ronde buizen geldt dat ze voor het zagen moeten worden vastgeklemd en gezaagd met V-vormige houten blokken.

(5) Zagen van dunne platen

Zoals getoond in Figuur 23, klem je het dunne plaatmateriaal tussen twee houten blokken en klem je ze vervolgens samen in de bankschroef voor het zagen. Dit verhoogt de stijfheid van het dunne plaatmateriaal tijdens het zagen en voorkomt dat de zaagtanden breken.

5. Veiligheidsmaatregelen voor zagen

• De zaagbladspanning moet goed zijn, niet te los en niet te strak.
• Oefen tijdens het zagen niet te veel druk uit op de handzaag, anders kan het zaagblad breken.
• Als u tijdens het zagen zaagtandafbrokkeling opmerkt, moet u dit onmiddellijk aanpakken om verdere schade aan de tanden te voorkomen.
• Wanneer het werkstuk op het punt staat om doorgezaagd te worden, oefent u minder druk uit en vertraagt u de snelheid. Gebruik uw linkerhand om het af te zagen onderdeel te ondersteunen en bedien het zaagframe met uw rechterhand om het af te zagen onderdeel langzaam af te zagen. Dit voorkomt letsel aan de armen door overmatige zaagdruk en voorkomt ook dat het verwijderde onderdeel valt en de voeten verwondt.