Obecnie w większości zakładów przemysłowych przeznaczone do spawania elementy konstrukcyjne są najpierw wycinane w kierunku prostopadłym do krawędzi materiału, a następnie przygotowuje się wymagane fazy spawalnicze. Proces ten wygląda tak, że wycięty prostopadle element jest transportowany na stanowisko obróbki dodatkowej, gdzie za pomocą frezarki, palnika tlenowego lub plazmowego następuje proces ukosowania. Element często jest później także szlifowany, co wydłuża czas trwania procesu produkcyjnego i podnosi jego koszty.

Przecinarki 3D
Technologiami upraszczającymi proces cięcia i ukosowania, które zyskują na popularności, są przecinarki 3D oraz roboty, które umożliwiają jednoczesne cięcie i ukosowanie materiałów pod dowolnie wybranym kątem. Zastosowanie tego typu technologii poza co najmniej czterokrotnym skróceniem czasu wymaganego dla cięcia i ukosowania pozwala zaoszczędzić miejsce na hali (niepotrzebne staje się wówczas oddzielne stanowisko do ukosowania, które emituje szkodliwe gazy, pyły oraz hałas, a ponadto musi być dodatkowo zabezpieczone pod kątem wymagań BHP) oraz eliminuje konieczność stosowania dodatkowego transportu obrabianych elementów. Ponadto eliminacja samodzielnego procesu ukosowania poprawia komfort pracy wynikający z eliminacji źródła hałasu w postaci szlifierki, a także redukuje zagrożenia pożarowe wynikające z możliwości wyeliminowania ręcznych palników i zbiorników z gazami.

Ze względu na niskie koszty i szerokie możliwości zastosowania największym zainteresowaniem cieszą się przecinarki bazujące na technologii plazmowej i tlenowej.
Powód jest oczywisty: do produkcji konstrukcji spawanych najczęściej używa się stali konstrukcyjnej o grubości 4-50 mm. Praktyczne testy ukosowania pod kątem 45° przecinarką plazmową wykazały, że świetnie sprawdza się ona przy materiale o grubości 1-35 mm. Natomiast przecinarka tlenowa jest skuteczna nawet przy materiałach grubości do 200 mm.

Urządzenia do fazowania
Konstruktorzy maszyn przeznaczonych do fazowania blach muszą szczególną uwagę zwrócić na kwestie pozycjonowania głowicy tnącej, możliwości jej obrotu oraz kompensacji odchylenia kąta cięcia. Kluczem do osiągnięcia wysokiej jakości krawędzi jest także zachowanie stałej odległości palnika od materiału, szczególnie przy cięciu plazmowym. Z reguły cięty materiał nie ma gładkiej powierzchni, ponadto ulega on naprężeniom oraz tymczasowym wpływom termicznym, jakie wywiera plazma podczas cięcia. Przy cięciu plazmą elementem referencyjnym stosowanych do pomiaru odległości palnika od materiału jest napięcie łuku plazmowego. To w zasadzie łatwe do zmierzenia napięcie jest jednak uzależnione od wielu parametrów. Poza wysokością palnika istotne są: relatywny kąt nachylenia palnika, natężenie prądu oraz skład mieszanki gazu. Kontrola tak kompleksowego procesu wymaga komputerowego sterowania ruchem oraz adaptacyjnej regulacji wysokości.

Fazowanie często jest określane jako „cięcie 3D" lub „cięcie wieloosiowe". Wynika to z faktu, iż maszyna, która wykonuje taką operację, umożliwia dodatkowo obrót głowicy wokół osi pionowej o minimum ±360° oraz jej płynne wychylenie do 45°. Obecnie jedynym takim narzędziem produkowanym w Polsce jest „głowica 3D" opracowana przez legnicką firmę Eckert. Używa ona systemu RACT (ang. Real Adjusted Cutting Trace), który dzięki specjalnej konstrukcji mechanicznej utrzymuje stałą pozycję palnika przy pochylaniu i obrocie.

Zalety systemów ukosujących
Dodatkowym atutem systemów ukosujących jest możliwość fazowania rur bezpośrednio podczas cięcia. Podobnie jak w przypadku blach taka możliwość znacznie skraca czas przygotowania produkcji, usprawnia logistykę i redukuje koszty. Ma to ogromne znaczenie przy dużych przedsięwzięciach, jak np. budowie stadionu czy mostu, podczas których wykorzystuje się często kilka tysięcy rur wielokrotnie łączonych.

Do projektowania takich konstrukcji służy specjalistyczne oprogramowanie typu CAD. Samodzielnie określa ono ilość potrzebnego materiału oraz sposób i liczbę łączeń, redukując czas obliczeń oraz zmniejszając do minimum błędy kalkulacyjne.

Artykuł powstał na bazie materiałów dostarczonych przez firmę Eckert; www.eckert.com.pl