Резка и раскрой – важный этап металлообработки, позволяющий формировать из листового или профильного проката металлические заготовки. В отличие от процесса рубки, данная технология отличается отсутствием воздействия на металл ударного усилия, позволяя резать тонкий листовой металл, профильный и сортовой прокат с минимальными деформацией, без изменения его формы и сечения. Чем на современном производстве режут металл и какие для операции резки существуют технологии – на эти вопросы мы ответим в данной статье.
Какие существуют способы резки металла
Еще с середины 19 века ведущие специалисты по металлообработке и инженеры-конструкторы искали производительный способ быстрой и точной резки металла без деформации кромок и с минимальным количеством отходов. Современное производство уже имеет множество методов порезки металла в виде ручного инструмента, механизированного оборудования, а также автоматизированных линий раскроя. В данной статье мы сравним технологии режущей обработки металлических изделий, их достоинства и недостатки.
Механическая порезка металла
Холодная механическая резка – традиционный способ раскроя металла. Хорошо известная технология выполнения механического реза позволяет проводить без лишних затрат осуществлять распил металла с любыми характеристиками. Если сравнивать метод с современными способами резки, он менее производителен, но широко востребован доступной цены и относительно простой технологии. Выполняется резка металла на универсальных станках, не требующих от оператора узкопрофильной подготовки. Из всех видов механического оборудования и инструмента, который может резать металл, наиболее популярными являются:
- лентопильные станки – позволяют резать материал в продольном и поперечном направлении. В качестве режущего инструмента на них применяются гибкие ленточные пилы с высокой стойкостью к износу. Работа ленточных пил характеризуется средней производительностью, достаточно качественной резкой, обеспечивает точность параметров заготовки и не вызывает термических изменений в структуре металла;
- оборудование с дисковыми пилами – обеспечивают прямой, косой и поперечный рез хорошего качества с значительной глубиной погружения. Металлообработка ведется с помощью ручного инструмента и на специальных механизированных установках, позволяющими осуществлять распил листового и профильного металла. Так как распил ведется тонким диском толщиной 1-1.5 мм, количество стружки и отходов металла минимально;
- гильотинные ножницы – инструмент используется для резки полосы и прокатного листа в продольном и поперечном направлении. Такой способ обработки дает минимальное количество отходов, но требует соблюдения норм охраны труда и требований, указанных в проектно-конструкторской документации.
Для резки металла в домашних условиях широко используется угловая шлифовальная машинка (болгарка). Инструмент отличается возможностью применять большое количество кругов с разными рабочими характеристиками, имеет компактные размеры, удобен в эксплуатации. Чтобы резать металл болгаркой, УШМ подключается к сети напряжением 220В. Устройство подходит для рези в ручном режиме любого сортового и профильного проката – труб, швеллеров, листа, арматуры и пр.
Гидроабразивная резка
Как правильно резать металл, если заготовка имеет сложную конфигурацию, минимальную или значительную толщину и к параметрам реза предъявляются высокие требования? В этом случае используют гидроабразивную технологию резки, которая позволяет проводить обработку в любом направлении, обеспечивает идеальную чистоту поверхности и точность размеров заготовки.
Резка осуществляется в производственных условиях, на станках с ЧПУ. Инструментом, который позволяет разрезать металл, является струя воды с частицами абразива, которая подается в зону реза под давлением 3 000 бар. Технология позволяет добиваться высокого качества обработки, но является дорогостоящей, и применяется в производстве сложных, ответственных деталей.
Термическая резка металла
Операция раскроя и резки металла в промышленных масштабах проводится с помощью термических технологий. Чем можно эффективно резать металл, используя тепловые методы? Для этого вида металлообработки используется высокотехнологичное оборудование, способное быстро и точно справляться с поставленными задачами. Среди установок для осуществления термического реза, самыми продуктивными считаются:
- лазеры, режущие металл мощным электромагнитным излучением, под воздействием которого материал выгорает, а в теле заготовки образуется линия реза с ровной, аккуратной кромкой. Лазерная технология позволяет обрабатывать металл различной толщины и резать, как плоские, так и объемные заготовки. Метод позволяет нарезать металлы и сплавы с высокой отражающей способностью, добиваться высокой продуктивности и качества обработки;
- способ воздушно-плазменной резки применяется для металлообработки толстых массивных деталей или миниатюрных тонких заготовок. Резать металл плазморезом – это возможность производить быстрый безопасный раскрой металла любой формы, не имеющий ограничений в технической сложности. Так как нарезать металл струей плазмы можно только в заводских условиях, рентабельность процесса обеспечивается только в масштабах средне- и крупносерийного производства. Для плазменной резки используются автоматизированное оборудование с ЧПУ и дорогие инверторы;
- газовая резка – раскрой металла осуществляется струей разогретого газа, выжигающего металл в зоне реза. Метод актуален, как для работы в условиях производства, так и при необходимости порезать металл в полевых условиях. Компактная, недорогая и общедоступная установка работает на кислороде и пропано-бутановой смеси;
- кислородная резка – общедоступный метод металлообработки, позволяет делать рез на всю толщину металла за один проход. Горящая струя кислорода выжигает и испаряет металл в области реза. Метод применяется, если на производстве или в домашнем хозяйстве нет возможности проводить работы на дорогом оборудовании. Также существует ряд ограничений в использовании технологии:
-
кислородная резка неприменима к изделиям из металла и сплавов с низким содержанием углерода;
-
для продуктивной резки температура плавления оксидов должна быть меньше аналогичного показателя самого металла. Это значит, что кислородной резке нельзя подвергать высокохромистые марки стали.
Для эффективной резки кислородом шлаки должны обладать малой вязкостью (хорошей жидкотекучестью).
Таким образом, прежде чем порезать металл, следует определить его марку, состав и назначение. Это поможет выбрать правильную технологию для металлообработки и обеспечить ее максимальную эффективность. Главными критериями в выборе метода порезки являются отсутствие деформаций в рабочей зоне, минимальное количество отходов и скорость производства. То есть, на небольших предприятиях и в домашних условиях разрезать металл на заготовки можно дисковыми пилами или болгаркой. Для раскроя тонких стальных листов лучше использовать газовую резку. А на крупных металлообрабатывающих заводах резка производится на автоматизированных линиях с программным числовым управлением.
