Раскрой металлических листов и производство заготовок заданных размеров из профильного проката требует выполнения определенных операций по специальным технологиям. Прочность, хрупкость, термостойкость, уровень электропроводимости и химический состав сплава при этом непременно учитываются. Обработка должна обеспечить получение деталей максимально точного размера без нарушения основных его свойств.
Для наиболее качественного выполнения этих задач разработаны различные виды резки металла, отличающиеся как сложностью технологии, так и универсальностью применения. Большинство из видов резки реализуются в на промышленном оборудовании, отличающимся сложностью устройства, высокой продуктивностью и возможностью установки систем ЧПУ. Но есть ряд способов резки, которые можно реализовать и с помощью портативных станков и приспособлений в небольшой мастерской, домашнем гараже или непосредственно на объекте, где производится монтаж металлоконструкций.
В этой статье вы можете познакомиться с основными способами резки металла, узнать об их преимуществах и сферах применения. Более подробно виды металлообработки резкой рассмотрены в специальных статьях рубрики, каждая из которых посвящена конкретному способу и оборудованию, которое при этом применяется.
Гидроабразивная резка металла
Этот метод один из первых начал использоваться для раскроя металла. Заготовки заданной формы вырезали из металлического листа струей воды, смешанной с абразивом и подаваемой под давлением до 5000 атмосфер.
Метод имеет ряд ограничений по марке металлического сплава, толщине раскраиваемого листового материала, хотя позволяет выполнить раскрой деталей со сложной траекторией.
Для повышения производительности процесса существует возможность одновременного раскроя тонких листовых материалов в стопке из нескольких слоев.
Раскрой листового металла значительно ускорился, когда появилось оборудование для термической резки. Теперь для раскроя используют установки плазменной резки. Другой вариант оборудования для раскроя — лазерный станок. Функция раскроя, как правило, является одной из опций заложенной в программном продукте таких машин.
Высокоскоростной раскрой, выполняемый по программе, позволяет максимально выгодно расположить детали на листе, минимизирует отходы. При этом лазерный или плазменный автоматизированный раскрой безопасен, экономичен, не вредит экологии.
Подрезка при укладке плитки
Для выполнения кладки плит и нарезки изразца (глазированного или из керамики) можно использовать как профессиональное оборудование, так и подручные средства. Но если с прямой резкой кафеля справится даже болгарка, то с фигурной и круговой без струны для нарезки плит не обойтись. Широко используется алмазная и вольфрамовая струна для резки, обеспечивая при этом чистую резку материала без сколов и трещин.
Ручная резка металла
Этот способ разрезания материала выполняется мастером с помощью шлицевых ножниц по металлу, угловой шлифовальной машины — «болгарки» или трубореза.
Для раскроя «болгаркой» применяют специальные абразивные круги «по металлу».
Труборезы, у которых рез выполняется дисковыми резцами-роликами из стали, используют для разрезания труб.
Скорость и точность работ, выполняемых вручную, полностью зависят от человека. Толщина разделяемого металла (особенно шлицевыми ножницами) ограничена.
Ручной метод малоэффективен, практически не эксплуатируется в промышленных масштабах. Главная сфера использования ручной резки — в быту.
Таблица сравнения методов резки
В целом надеемся стало понятно, что резка металла отличается как способом, так и качеством получаемым в итоге разреза. Конечно для домашнего использования или на строительном участке в подавляющем большинстве случаев машинной резки «болгаркой» будет достаточно, однако если вам необходима деталь или конструкция определенной формы и точности, тогда придется прибегнуть к другому способу. Благо подобные услуги оказывают многие предприятия и частные компании города Минска.
Термическая резка металла
Применяют такие виды терморезки:
- газокислородная;
- лазерная;
- плазменная.
Все эти методы являются бесконтактными, т.е. при работе между заготовкой и режущим инструментом нет непосредственного контакта. Заготовка разделяется с помощью струи газа, плазмы или луча лазера.
Газокислородная резка
В основу технологического процесса заложены свойство металла нагреваться, плавиться и выгорать в чистом кислороде при высокой температуре (более 1000 °C).
Перед началом технологической операции необходимо разогреть место реза до такой температуры, при которой происходит воспламенение материала. Эта операция разогрева выполняется за счет пламени резака. В качестве разогревающего газа чаще всего эксплуатируют ацетилен. Время прогрева зависит от толщины, марки и состояния обрабатываемой металлической поверхности. Кислород на этом этапе не используется.
После прогрева к операции добавляется кислород. Струя пламени, равномерно перемещаясь вдоль линии реза, прорезает полуфабрикат на всю толщину. Кислород, используемый в процессе, не только режет, но и удаляет окислы, которые образуются на поверхности разрезаемого листового полуфабриката.
Важный критерий для получения качественного реза — выдерживание одинакового расстояния между резаком и разрезаемой поверхностью на протяжении всей операции. Этого сложно добиться, если резка металла выполняется ручным газокислородным резаком. При автоматизированном процессе (скоростная, газокислородная с повышенным качеством, резка кислородом высокого давления) скорость резания увеличивается, а качество реза возрастает.
Уникальность метода:
- возможность разрезать заготовки большой толщины;
- возможность резать титановые листы.
Отдельные недостатки газокислородной резки:
- резке не поддаются цветные металлы типа алюминия, меди, а также высокоуглеродистые или хромоникелевые стали;
- большая ширина реза, невысокое качество, образование окислов, наплывов,
- невозможно работать с криволинейными поверхностями;
- изменение физических свойств в области реза.
Лазерная резка
Эта технология подразумевает резку и раскрой металла посредством сфокусированного лазерного луча, получаемого при помощи специального оборудования.
Луч лазера сосредотачивается в определенной точке разрезаемой детали. Под воздействием тепловой энергии лазерного луча поверхность прогревается, закипает и испаряется. Луч плавно передвигается вдоль границы реза, разделяя металлическую заготовку на части.
Лазерная резка применяется для разделения металлов с низкой теплопроводностью. Ее используют при резке, раскрое тонких листов (от 0,2 мм), цветных металлов (алюминия, меди), нержавеющей стали, трубных изделий.
Уникальность метода: обрабатываются практически все металлы, металлические сплавы, неметаллы.
Ряд недостатков технологии резки лазером:
- ограничение по толщине разделяемых изделий;
- большие энергетические затраты в ходе процесса;
- работу может выполнить только специально обученный персонал.
Плазменная
Эта технология подразумевает использование в качестве оборудования плазмотрон, в котором роль режущего инструмента выполняет струя плазмы.
Раскаленный ионизированный газ (плазма) с высокой скоростью проходит через сопло плазматрона. Плазма нагревает, расплавляет металл, а затем сдувает расплав, тем самым образуя линию раздела заготовки.
Уникальность метода:
- безопасность процесса;
- высокая скорость;
- незначительный ограниченный нагрев разрезаемой поверхности.
Недостатки данной технологии — высокая цена оборудования, необходимость в обучении персонала, шум при работе плазменных установок, ограниченность значений толщин обрабатываемого металла.
Чем резать латунные заготовки разной конфигурации
Латунь по свойствам близка к меди, поскольку является сплавом на ее основе, поэтому и условия резки у них сопоставимы. Во время обработки необходимо учитывать пластичность материала, а также его теплопроводность. Благодаря современному оборудованию, обработка заготовок из латуни толщиной до 200 мм и более происходит быстро и качественно. Резка осуществляется следующими способами: на плазменном, лазерном, металлорежущем и гидроабразивном оборудовании.
- Резка латуни в плитах.
Данный материал используется во многих областях, поскольку является эстетически красивым. Обработка латуни в листах происходит в соответствии с ГОСТом 2208-2007. Резка материала толщиной 10–200 мм осложняется высокой теплопроводностью. В данном случае используется гидроабразивная и плазменная технология обработки, благодаря которой обеспечивается ровный, точный срез, высокая производительность с небольшим количеством отходов.
Рекомендовано к прочтению
- Резка латуни в листах.
Разрезание тонколистового материала (0,5-4 мм) осуществляется методом механической рубки. Изготовление различных фигур сложной формы происходит с помощью плазмотрона и лазера. Для более быстрого создания изделий с одинаковым контуром используется гидроабразивная резка пакета листов.
- Резка латунных кругов.
Кругом принято считать полуфабрикат, имеющий форму цилиндра с диаметром не более 180–200 мм. Резка массивных заготовок из латуни в данном случае осуществляется с помощью ленточнопильного станка или гидроабразива. Выбор зависит от требований к качеству поверхности. Небольшие по диаметру круги можно резать плазменным аппаратом.
- Резка прутьев из латуни.
Механическая резка металла
Механическое разделение основано на прямом контакте обрабатываемого металла с режущим инструментом. Материал инструмента, как правило, тоже металл, но более высокой твердости.
Выделяют механическую резку с применением ножниц, пилы, резцов. Частным случаем механической резки выступает ударная (рубка). Ударная резка или рубка с помощью гильотины используется на стадии заготовительных работ.
Виды оборудования, используемые для механического разделения материалов:
- ленточно-пильные станки (ЛПС);
- гильотины;
- дисковые станки;
- токарные станки с установленными на них резцами;
- агрегаты продольной резки.
Резка ленточной пилой
Разрезание материала ленточной пилой часто используется для разделения сортового, листового металла. Пила ленточная — основной узел на так называемом ленточно-пильном станке (ЛПС). Суть работы пилы ленточной такая же, как у обычной ножовки. Полотно пилы замкнуто в ленту большого диаметра, одна сторона которого имеет специальные зубья. Лента пилы движется непрерывно за счет вращения шкивов, подключенных к электромотору. Средняя скорость резки станка — 100 мм/мин. Материал для изготовления полотна пилы — углеродистая сталь или биметаллический сплав.
Достоинство метода: точность, доступность, невысокая цена оборудования, возможность выполнять не только прямой, но и угловой рез; малый процент отходов, так как ширина реза составляет всего 1,5 мм.
Современные модели ЛПС оснащаются электроникой и дополнительным оборудованием, с помощью которого можно включить станок в состав технологической линии.
Ударная резка металла на гильотине
Такой вид обычно именуют рубкой. Основная сфера применения рубки – разделение листового металла. Это может быть черный металл, различные виды стали – нержавеющая, оцинкованная или электротехническая сталь.
Метод основан на использовании механических приспособлений: ножниц, ножей для рубки металлического листа. Металлический лист размещают на рабочей поверхности гильотины. Закрепляют с помощью прижимной балки и выполняют операцию.
Уникальность метода состоит в том, что рубка (резка металла) происходит одномоментном ударом ножа по всей длине разрезаемой заготовки. В результате получается абсолютно ровный край без лишних кромок и заусенцев.
В промышленном производстве применяют три вида гильотин:
- электромеханические;
- гидравлические;
- пневматические.
На некоторых производствах сохранились ручные гильотинные ножницы, где режущий механизм включается нажимом на педаль.
К недостаткам можно отнести шум при работе механизма, ограничение по толщине заготовки, разность ширины у отрезанных частей.
Резка на дисковом станке
Основное достоинство данного оборудования простота эксплуатации, компактность, универсальность.
Роль режущего инструмента играет диск с зубьями, защищенный кожухом. Диск крепится на поверхности рабочего стола, приводится в действие электродвигателем.
Резка дисковой пилой характеризуется высоким качеством среза, возможностью раскроя под углом, высокой точностью обработки.
Агрегат продольной резки — узкоспециализированное оборудование, которое эксплуатируется исключительно для продольного разделения металлической заготовки.
Процесс резания полностью автоматизирован. Оператор следит за процессом и управляет работой, находясь за специальным пультом.
Уникальность метода: возможность разделить листы на узкие элементы большой длины (ленты, полосы, штрипсы).
Общие недостатки, свойственные всем видам контактной резки можно сформулировать так:
- режется только по прямой линии или под углом;
- проблематично получить детали сложной конфигурации.
В современных технологиях находят применение новейшие способы разделения металла, в частности, криогенная (операция с использованием сверхзвукового потока жидкого азота).
Раскрой, резка металла — первичные заготовительные стадии обработки металлов и сплавов. Применение прямосторонних заготовок правильной формы, как конечного продукта металлообработки, ограничено. После раскроя механическими способами и газокислородной резкой детали передаются на механическую обработку. А вот используя термические операции лазерной и плазменной резки, можно получить детали, которые являются конечным продуктом. Это будут детали сложной конфигурации с прорезанными отверстиями, высечками и прочими элементами.
Способ 8 Используем труборез
В бытовых условиях для резки труб можно использовать ручные труборезы (например, труборезы RidGid). С помощью специальных роликов-резцов или ножниц труборез позволяет отрезать трубы до 10 и более сантиметров диаметром. Причем с высоким качеством и ровностью среза, что особенно хорошо для мягких металлов (например, медные трубы). Недостатком является его узкое назначение — применяется только для отрезания труб.
Способ 4 Режем электрическим лобзиком с пилкой по металлу.
Лобзик можно применять для резки, в том числе фигурной, тонких (до одного-двух миллиметров толщиной) листов металла, а также небольших по сечению уголков, прутков, труб и т.п.
Скорость резки небольшая, но зато достигается достаточно высокая точность. При резке более-менее толстых листов железа рекомендуют пилку и саму разрезаемую поверхность смазать солидолом.
