Современные способы резки металла

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

Виды резки металла

Резка металла — это процесс разделения металлического листа или трубы на несколько частей ручным, механическим, термическим методом. Череповецкий завод металлоконструкций использует данный процесс при производстве различных изделий, благодаря чему специалисты могут подробно объяснить все особенности. Ответ на вопрос о том, чем резать металл, в условиях современного развития промышленных технологий оказывается достаточно многогранным. Так как режут металл также в бытовых и ремонтных целях, вопрос оказывается актуальным для многих людей.

Способы резки

Способы резки металлов классифицируются в зависимости от используемого оборудования. Этот параметр позволяет выделить следующие типы:

• ручная резка;
• гидроабразивная;
• термическая;
• газокислородная;
• плазменная;
• лазерная;
• механическая;
• резка ленточной пилой;
• при помощи гильотины;
• при помощи дискового станка.

Ручная резка металла

Данный метод резки не применяется в промышленности ввиду низкой эффективности. Разрезать металлический лист вручную можно с помощью ножниц, лобзика, ножовки, болгарки. Скорость и точность выполнения работы в данном случае полностью зависит от мастера, который режет материал. Стоит учесть, что используемые инструменты, особенно ножницы, существенно ограничены по техническим характеристикам. Не каждый металл получится разрезать вручную. Тем не менее такой способ подходит для выполнения большинства бытовых задач.

Гидроабразивная резка металла

Когда разделение проводится с целью раскройки заготовки из металла, одним из самых подходящих способов будет гидроабразивный. Струя воды, смешанная с абразивным веществом, воздействует на материал под давлением, благодаря чему можно вырезать детали сложной формы. Это один из первых методов резки металлов, известных человечеству. Современное оборудование позволяет добиться высокой точности и воспроизвести линии любой кривизны.

Другие преимущества данного способа включают:

• возможность легко резать металлические изделия значительной толщины;
• эффективное получение сложных элементов нестандартной конфигурации;
• минимальный расход металла при порезке благодаря маленькой ширине реза;
• защита материала от деформации и плавления за счет низкого температурного режима в зоне реза.

При всех преимуществах гидроабразивной резки металлов обработать таким образом получится только листы из определенного сплава, имеющие небольшую толщину.

Термическая резка металла

Термическая резка металла позволяет существенно ускорить раскрой. Терморезка бывает:

Каждый из видов термической резки имеет свои особенности, однако отличительной чертой является отсутствие прямого контакта между обрабатываемой поверхностью и инструментом. Бесконтактное разделение заготовки происходит с применением струи газа, лазерного луча или плазмы соответственно.

Газокислородная резка

При высоких температурах металл нагревается, плавится и выгорает. Именно это свойство лежит в основе газокислородной технологии.

Процесс газокислородной резки проходит в два этапа:

1. Сначала в место будущего разреза направляют струю пламени, используя ацетилен как горючий материал.
2. После того как металл разогрелся, в место разреза подают кислород. Под его воздействием мягкая поверхность разделяется, а присутствующие в материале окислы удаляются.

Такой метод позволяет разрезать металлические заготовки большой толщины, в том числе титановые листы. Однако у данного способа есть и особенности, которые можно рассматривать как недостатки:

• металлы некоторых видов, включая алюминий, медь и другие цветные металлы, хромоникелевые стали, высокоуглеродистые стали, не поддаются обработке;
• недостаточно качественный рез;
• широкий рез;
• появление в процессе наплывов и окислов;
• нельзя резать криволинейные поверхности;
• в зоне реза физические свойства материала изменяются.

Основная сложность при получении реза высокого качества возникает из-за необходимости выдерживать идентичное расстояние в течение всего процесса. В отличие от ручного резака автоматизированное устройство режет заготовку более точно и быстро.

Плазменная резка

Режущим инструментом при использовании данного метода выступает струя плазмы. Для такой резки металла применяется специальное оборудование — плазматрон. Через его сопло происходит струйная подача плазмы, которая является по сути ионизированным газом сверхвысокой температуры.

Плазменная резка незаменима тогда, когда необходимо разделить толстый металлический лист. Технология позволяет работать с материалом до 150 мм шириной.

По типу воздействия на материал рез может быть:

• плазменно-дуговым — обрабатываемый металл оплавляется при помощи электрической дуги между изделием и режущим инструментов;
• косвенным — разделение металлической заготовки происходит исключительно за счет плазмы.

Плазменная резка металла характеризуется:

• безопасностью;
• высокой скоростью работы;
• гладкостью реза;
• способностью работы со сложными контурами;
• нагреванием обрабатываемой поверхности до незначительного уровня;
• высокой ценой данного вида оборудования;
• шумом в процессе работы плазмотронов;
• необходимостью обучения;
• ограниченной толщиной материала, который можно разрезать таким способом.

Лазерная резка

Лазерная резка металла — это современный способ обработки изделий с помощью воздействия лазерного луча. Фокусируя лазер на конкретной точке разрезаемого материала, можно прогреть свыше температуры плавления и испарить участок поверхности. Передвигая рабочую головку по заданной траектории, на листовом металле получают рез необходимой формы и размера.

Чаще всего технологию применяют, когда обрабатывают:

• тонкие металлические листы;
• цветные металлы: медь, алюминий;
• трубные изделия;
• нержавеющую сталь.

Однако лазерная резка уникальна тем, что позволяет разрезать любые металлические изделия, а также детали их сплавов и неметаллов.

Кроме того, лазерный метод выделяется:

• возможностью вырезания сложных геометрических контуров;
• высокой точностью резки;
• ровностью кромки, близкой к идеальной;
• высокой производительностью.

Однако следует учитывать и недостатки такой обработки металла:

• ограниченная толщина поверхностей, которые возможно обработать;
• значительные затраты энергии;
• необходимость обучения перед выполнением реза.

Механическая резка металла

Механические технологии предполагают непосредственный контакт инструмента с металлом. Таким инструментом может быть:

• ленточно-пильный станок;
• дисковый станок;
• токарный станок с дополнительно установленными резцами;
• агрегат продольной резки.

Отдельно выделяют ударный способ разделения при помощи гильотины.

Резка ленточной пилой

К преимуществам такой резки металлов причисляют:

• высокую точность реза;
• возможность выполнить резы разных видов: как прямые, так и угловые;
• небольшое количество отходов за счет минимальной ширины реза;
• невысокую стоимость оборудования.

Современные модели удобны в использовании, поскольку оснащены дополнительным электронным оборудованием.

Ударная резка металла с помощью гильотины

Ударная резка металла, она же рубка, выполняется на специальном резаке-гильотине. Происходит фиксация материала в горизонтальном положении и его разделение рубящим ударом. Таким методом удобно разделять листовой металл. Разрезание происходит одновременно по всей длине материала. Способ подходит для работы с разными видами стали, включая нержавеющую, оцинкованную, электротехническую.

Главным преимуществом технологии считается возможность быстро получить абсолютно ровный рез. Однако есть и минусы: шумная работа оборудования, разная ширина у полученный частей металла, ограниченная ширина материала, который можно обработать.

Резка на дисковом станке

Рабочим инструментом выступает диск с зубьями по внешнему краю. Электродвигатель приводит диск в движение, позволяя осуществить качественный рез по металлу.

Среди плюсов данного метода можно отметить:

• высокое качество реза;
• возможность резки под углом;
• точность обработки;
• компактное и универсальное оборудование.

Инструменты для резки металлов

Резать металл можно и в бытовых условиях — с этой целью используют такие механические приспособления, как ножницы и пилы разных видов.

Ручные ножницы

Подходят, если толщина металла не превышает 3 мм. Ручные ножницы — один из самых популярных инструментов для бытовой обработки металлических изделий. При этом они бывают нескольких видов:

• для прямого реза;
• для криволинейного реза;
• пальцевые — для резки по сложной траектории;
• ножницы с одним подвижным лезвием.

Пилы для металла также бывают разные. Каждая имеет свои преимущества и недостатки. Металлорезка выполняется пилой одного из следующих видов:

Выбирать пилу следует с учетом конкретной задачи и особенностей материала. Например, торцевая пила позволяет резать под углом, а дисковая пила отлично справится с распилом тонких листов металла.

Углошлифовальная машина

Этот инструмент для резки металлов широко известен как болгарка. Ею удобно пользоваться за счет небольшого веса и универсальности. Сменные диски позволяют обработку металла разной толщины. Кроме того, болгарка может не только резать, но и шлифовать и полировать поверхность. Благодаря удобству и широкому функционалу именно углошлифовальная машина считается оптимальным инструментом для резки металла в быту.

Специалисты Череповецкого завода металлоконструкций имеют многолетний опыт работы с разнообразными материалами. Для промышленной резки металлов мы используем современное оборудование и сертифицированное сырье, что позволяет гарантировать высокое качество металлоконструкций.

Источник