- Способы резки металлов
- Содержание:
- Основные способы резки металла.
- Лазерный способ разрезания металлов.
- Плазменная резка металла.
- Газокислородная резка металла.
- Ленточнопильный способ резки металла.
- Резка металла посредством гильотины.
- Гидроабразивная резка металла.
- Способы резки металлов
- От «болгарки» до гильотины
- Газовая резка
- Плазменная резка
- Лазерная резка
- Гидроабразивная резка
Способы резки металлов
Содержание:
Сегодня осуществить резку металла можно шестью основными способами, которые условно объединены в три группы. А именно:
- высокоточные способы резки металла;
- механические;
- термические.
К каждой из этих групп относится два способа, которые могут использоваться с разными металлами и при разных условиях. Коротко про все эти способы резки металла и их особенности мы и расскажем.
Основные способы резки металла.
В зависимости от свойств разрезаемого металла могут применяться такие способы резки:
- Лазерная резка;
- Плазменная;
- Газокислородная;
- Ленточнопильная;
- Гидроабразивная;
- Гильотина.
Наиболее точными из них на сегодняшний день признаны лазерная и гидроабразивная резки. К термическим способам резки относят газокислородную и плазменную. Механические способы – это ленточнопильная резка и гильотина. Про все способы далее детальнее.
Лазерный способ разрезания металлов.
При этом методе разрезание металла происходит за счет воздействия на изделие лазерного луча. Суть этой резки в следующем: энергия луча создает на металлоизделии отверстие, при этом частично расплавленный металл испаряется, остальное удаляется посредством выдувания смесью газов.
Этот способ резки металла часто используют для создания фигурного раскроя листового металла. Обычно такая резка применяется для нетолстых листов стали. Отметим, что детали, получаемые в результате такой резки, впоследствии не требуют дополнительной обработки, края их достаточно ровные. Также лазерная резка металла позволяет полностью исключить такое явление, как деформация металлоизделия.
Не лишен этот способ и недостатков. И среди первых стоит назвать возможность работать только с тонким металлом. Допустимая толщина изделия не превышает 20 миллиметров. Еще один минус такого способа в том, что лазерный луч плохо разрезает изделия из алюминия и сплавов с ним, нержавеющей стали. Это определяется отражающими способностями данных металлов.
Плазменная резка металла.
Суть этого способа заключается в том, что металл разрезается смесью газов, который подается под большим давлением. Обычно для этих целей используют кислород.
Во время разрезания металл частично выгорает, остальное же выдувается. Осуществляется такая резка при высоких температурах, которые могут достигать диапазона 15-20 тысяч градусов Цельсия. Заметим, что эта особенность позволяет применять такой способ резки к любым металлическим изделиям.
Этот способ отличается высокой производительностью, небольшим диаметром луча (0,5-3 миллиметра), универсальностью (может резать металл толщиной до 50-150 мм), хорошей масштабируемостью, высокой точностью и экономичностью.
К недостаткам относят необходимость дополнительно обрабатывать края. Кроме того, при работе с титаном обычно образуется альфа слой. Также при плазменной резке наблюдается незначительный наклон краев в пределах 3-5 градусов.
Газокислородная резка металла.
В более ранних статьях мы уже детально описывали этот способ. Так что остановимся только на его особенностях.
Этот способ может применяться только с металлами, обладающими не высокой теплопроводностью, имеющими температуру плавления выше, чем горения, и содержащими минимальное количество легированных примесей.
Ленточнопильный способ резки металла.
Этот способ отличается доступностью и высокой производительностью. Станки, которые осуществляют ленточнопильную резку, работают со скорость 100 мм/мин в среднем.
Данный метод довольно точный, к тому же место распила впоследствии практически не требует дополнительной шлифовки краев.
К сожалению, этот способ разрезания металла не позволяет производить фигурную резку. Кроме того, в связи с размерами полотна ленточнопильного станка имеются и ограничения на размеры изделий.
Ленточнопильная резка может осуществляться разным инструментом. Например, углошлифовальной машинкой (болгаркой). Хотя ее использование дает не очень точные резы, зато в процессе разрезания образуется меньше побочных продуктов.
Резка металла посредством гильотины.
Для этого способа используются ножницы и ножи по металлу. Они позволяют получить ровный разрез без заусенцев и зазубрин. Таким способом можно делать поперечные и продольные резы. Его используют и при производстве квадратного, и круглого профиля.
Среди недостатков – невозможность производить фигурные резы, ограничения на толщину и тип металла, малая точность.
Гидроабразивная резка металла.
Инновационный способ. Резка осуществляется смесью воды и абразива (песка), которая под давлением подается через узкое сопло. Этот способ позволяет разрезать изделия в толщину до 30 сантиметров.
Преимущества метода заключаются в хорошей точности, отсутствии необходимости проводить обработку краев, отсутствии термической деформации металла.
Этот способ достаточно дорогой, хотя обладает значительной универсальностью. Может применяться для любого металла, кроме тех, что подвержены коррозии.
Как видим каждый из способов резки металла имеет свои достоинства и недостатки.
Источник
Способы резки металлов
 |
|
Металлы (и особенно — стальной прокат) — непременная часть современной жизни. Стальной прокат используются везде, он прочен и долговечен, его можно использовать как в промышленности, так и в бытовых целях… Проблема только одна — не так легко бывает из сплошного стального листа получить именно тот, который требуется по размерам и форме. В общем — металл нужно кроить и резать, для чего придумано немало способов, которые могут быть оптимальными в разных условиях.
От «болгарки» до гильотины
Начнем с того, что способы резки металлов в самом первом приближении делятся на механические и термические. К механическим относятся резка стали фрезами и циркулярными пилами, ленточнопильными установками, и гильотиной, к термическим — все остальные.
Главное достоинство механических методов в том, что они являются «холодными» — и при обработке такими способами металл не раскаляется — следовательно, не могут измениться и его физические свойства. Кроме того, такая технология резки металла может не требовать особо сложных механизмов, что делает ее особо привлекательной для использования в бытовых условия.Лучший тому пример — резка стали фрезой или циркулярной пилой приспособлением, именуемым в просторечии «болгаркой».
Для таких аппаратов существуют не только фрезы из высокопрочных сплавов, но и относительно легкие диски со специальным покрытием из абразивных смесей. Такие диски позволяют резать только относительно мягкие металлы — медь и алюминий, в то время как стальными фрезами можно резать почти любой черный металл (кроме высокопрочных легированных сталей), если толщина листа не превышает 10-12 мм.
Удобство на бытовом уровне очевидно, но на этом уровне не заметно и главное неудобство — высокая трудозатратность, невысокая точность и совсем малая скорость работы таким способом.
Впрочем, эти недостатки будут не так заметны, если механические способы используются в промышленности — в ленточнопильных станках и заводских гильотинах.
Ленточнопильный станок своей пилой, натянутой на шкивах, способен резать металлы с весьма высоким качеством и минимальными отходами при резке. Можно также отметить, что такой способ в принципе допускает распиливание металла под углом, который может достигать шестидесяти градусов.
Однако скорость обработки металла на таких станках все же не очень высока — и если требуется нарезать большое количество кусков металла, то лучше будет воспользоваться другим оборудованием — промышленной гильотиной.
Принцип ее работы понятен из самого названия — скошенный под 80-85 градусов нож из высокопрочной стали под действием тяжелого резака падает на стальной лист и его с образованием практически идеальной кромки.
При этом даже не нарушается покрытие на металле (если таковое есть) и полученные срезы потом очень удобно обрабатывать. Точность резки при этом очень высока, а отходы в виде стружки вообще отсутствуют.
Этот вариант резки металлов практически идеален, если только речь идет о резке листов и резке по прямой. Но увы — по прямой резать металл приходится далеко не всегда, и резать приходится не только листы, но и уголки, трубы, швеллеры и другие виды проката.
Газовая резка
Среди недостатков механической резки металлов можно было бы еще упомянуть о том, что ее применение ограничено толщиной разрезаемых листов — они должны быть не слишком толстыми (не больше 20 мм.) и не слишком тонкими. В первом случае механические устройства могут просто не справиться (или справляться очень долго), а во втором — разрезаемый лист может деформироваться при резке.
Избежать этих проблем можно, если использовать различные виды термической резки металлов:
Газовая резка является наиболее широко распространенной, поскольку она требует не очень сложного и вполне мобильного оборудования и позволяет резать металл значительной толщины.
При ее использовании газ-нагреватель (пропан или ацетилен) подается под давлением в 10-12 атмосфер на поверхность металла. Горящий в кислороде пропан разогревает сталь до 1000-1200 градусов; при такой температуре в кислороде начинает гореть и железо. Таким образом газовая струя прожигает сталь, а общий поток кислорода и газа-«нагревателя» сметает и наибольшую часть образующихся при горении железа окислов, так что кромка среза получается ровной и чистой.
К достоинствам газовой резки можно отнести ее дешевизну и простоту необходимого оборудования, к недостаткам — не очень высокую точность, если резка производится вручную (особенно — по толстому слою металла) и невысокую скорость процесса. К тому же газово-кислородной резке плохо поддаются многие сорта легированных сталей, устойчивых к высоким температурам.
Плазменная резка
Поэтому по показателю скорости процесса газовую резку значительно превосходит резка плазменная. Она основана на том, что на поверхность металла под высоким давлением подается смесь кислорода и инертного газа (азота или аргона) — и при этом резак и разрезаемый металл являются еще и катодом и анодом. В возникающей между ними вольтовой дуге температура может достигать от 5 до 30 тысяч градусов — и при такой температуре атомы кислорода превращаются в плазму, способную прожечь любой металл.
Но поскольку процесс резки происходит стремительно (в 3-4 раза быстрее, чем при газовой), то металл очень быстро остывает и не теряет своих свойств, а полученная кромка получается почти идеально ровной. Еще одним достоинством плазменной резки является то, что ей можно резать металл «под углом» — и по сколь угодно извилистой траектории. Но для того, чтобы эти плюсы плазменной сварки использовать на все сто процентов, потребуется достаточно сложное оборудование в виде станков с ЧПУ, что сделает резку более дорогой (что уже минус).
Но, несмотря на свою относительно высокую стоимость, использование технологии плазменной резки более чем оправдано, если надо резать тугоплавкие сорта стали, а «на выходе» при этом требуются ровные и чистые края без окалины и температурных деформаций.
Лазерная резка
Резка металлов при помощи лазерного луча — это самая новая и «продвинутая» технология.
Лазер (при относительно небольшой абсолютной мощности) обеспечивает такую высокую плотность энергии на столь малой площади, что металл на ней даже не вскипает, а просто испаряется. Это дает возможность резать металл с совершенно невероятной точностью (до микрон) и идеальным качеством среза при сколь угодно извилистой линии.
В принципе, лазерный луч может резать металл любой толщины, но лучше всего лазерная резка
подходит именно для резки очень тонких листов металла (буквально фольги) — именно потому, что при любом другом способе обработки столь тонкий металл неизбежно деформируется.
Тем не менее, при всех своих достоинствах, лазерная резка применяется относительно редко, что и не удивительно, поскольку ее главный недостаток — это дороговизна метода, который требует сложного оборудования и высококвалифицированного труда для его обслуживания.
Гидроабразивная резка
Рядом с плазменной и лазерной резкой металлов можно еще упомянуть резку гидроабразивную.
Строго говоря, ее можно было бы скорее отнести к механическим способам, но … сама технология уж очень сильно напоминает «горячие» варианты: то же сопло и та же самая струя.
Разница только в том, что при абразивной резке в металл бьет под огромным (до 5 тысяч атмосфер) давлением очень тонкая струя воды, смешанной с абразивным порошком (им чаще всего служит измельченный кварцевый песок).
При таком давлении песчинки способны разрушать металл на молекулярном уровне — так что эффект от такой резки получается не намного меньше, чем от воздействия лазером.
Но — увы! — этот метод столь же дорог, и к тому же плох подходит для черных металлов: если их резать таким способом, то срез получится «рассадником коррозии» (поскольку молекулы воды неизбежно «застрянут» в микро-бороздках от частиц кварца).
Но резать таким способом цветные металлы или нержавеющую сталь можно вполне. Но дорого получается…
В общем, человечество не может пожаловаться на нехватку способов раскроить металл, а то и вырезать из него что-нибудь этакое фигурное и полезное. Способов много — остается только выбрать какой из них больше подойдет вам по удобству, скорости, точности и, разумеется, цене.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
 |
 |
 |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
|
 НОВОСТИ |
| |
Электрический мини-самосвал своими руками
