3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Резка металла: применяемые технологии

Резка металла: применяемые технологии

Одним из наиболее распространенных материалов на сегодняшний день можно назвать металл. Он применяется при производстве различных деталей для механизмов, вещей бытового и промышленного применения. Часто для изменения размеров и формы изделия проводится резка металла. Механическая обработка рассматриваемого материала усложняется по причине высокой прочности и твердости структуры. Рассмотрим особенности проведения резки подробнее.

Описание и особенности процесса

Под резкой металла понимают технологический процесс, цель которого заключается в разделении заготовки на отдельные части или изготовлении деталей различной формы. При механической обработке могут применяться различные фрезерные и токарные станки, а также специальное металлорежущее оборудование.

При проведении рассматриваемого технологического процесса учитываются нижеприведенные моменты:

  1. Механическая обработка приводит к нагреву материала. Практически все металлы реагируют на нагрев одинаково — происходит изменение основных физико-механических свойств, повышается степень пластичности, уменьшается прочность. В случае когда нужно получить качественный срез, нагрев структуры материала исключается.
  2. Не все сплавы могут обрабатываться без предварительного нагрева. Существуют труднообрабатываемые сплавы, резка которых возможна только при условии предварительного нагрева структуры.
  3. При проведении обработки уделяется внимание таким качествам как теплопроводность, твердость и свариваемость.

Чаще всего резка стали и других сплавов происходит на момент подготовки сырья к дальнейшей обработке, выпуске изделий или при необходимости изменения размеров, формы уже готовых изделий на момент выполнения монтажных работ. Существует огромное количество способов резки, каждый обладает своими определенными свойствами.

Способы резки

Довольно распространена механическая обработка, которая не предусматривает предварительный нагрев материала перед его использованием.

Механические методы

Наиболее распространены следующие технологические процессы:

  1. Рубка. При рубке в качестве режущего инструмента используются ножницы или специальные ножи. Преимуществами данной технологии можно назвать высокую производительность и небольшие затраты. Кроме этого, выделяют высокую точность деления заготовки на отдельные части. Однако этот метод механической обработки подходит не для всех металлов, он также не позволяет получать заготовки сложной формы. Есть и ограничение, касающееся толщины используемых заготовок.
  2. Резка дисковой пилой проводится уже на протяжении многих лет. Особенностями этого метода можно назвать возможность получения заготовок сложной формы, а также отсутствие ограничения толщины обрабатываемого металла. В качестве режущего инструмента используется абразивный армированный круг. При использовании профессионального оборудования можно получить качественный срез. Недостатком этого метода можно назвать относительно невысокую скорость обработки.
  3. Применение метода ленточной резки. Ленточная резка возможна только при использовании специального оборудования. Станки с ленточными пилами могут применяться для обработки сортового и трубного металлопроката, а также прудков различного диаметра. Преимущества этого метода заключаются в большой производительности и высоком качестве получаемого среза.

Как ранее было отмечено, механическая обработка применима не во всех случаях. Довольно часто прибегают к термическим методам обработки, которые имеют ряд своих особенностей.

Термическая обработка

Применяется несколько методов термического разрезания металла:

  1. Лазерная технология в последнее время получила довольно большое распространение. Сфокусированный пучок света может раскраивать деталь с достаточно высокой точностью. Этот метод характеризуется большой универсальностью в применении, подходит для большинства сплавов и металлов.
  2. Плазменная резка проводится при применении специального плазмогенератора, который создает сжатую режущую дугу. Этот метод подходит практически для любой стали, а также титана и чугуна. На сегодняшний день эта технология наиболее востребована среди других, что можно связать с универсальностью в применении, высоким качеством получаемого среза.
  3. Применение газокислородного оборудования основано на повышении температуры в зоне резания до 1000 градусов Цельсия. Металлы при подобной температуре и доступе воздуха способны сгорать. Подобное оборудование может применяться при условии толщины заготовки не более 2 метров.

Гидроабразивное разрезание основано на подаче струи воды, которая подается под давлением до 5000 Атм. В состав воды добавляются специальные абразивы. Последний метод резки не становится причиной деформации или сваривания образующихся краев, так как не происходит нагрева структуры.

Резка металла

Резка металла – это процесс отделения частей или заготовок от сортового, литого и листового металла. Этот процесс является основой всей металлообрабатывающей отрасли. И не исключением стали работы по ремонту или строительству зданий. Различные типы резки обязательным образом применяются также в ремонте и обслуживании любой механической и даже электронной техники. На сегодняшний день резка металла представлена несколькими методами с применением специального оборудования. Каждый из вариантов отличается своими особенными качествами и свойствами, и применение того или иного метода обработки металла требует некоторых знаний данных методик.

Читать еще:  Оцинкованный штрипс: свойства стальной ленты, основные особенности и области применения

Особенности резки металлов

Основные характеристики, по которым определяют какой именно тип и инструмент для резки металла применять, можно выделить в следующий список:

  • температура резки, главное условие – минимальный нагрев разрезаемого материала;
  • скорость;
  • качество срезов и граней, особенно высокие требования предъявляются деталям, которые применяются в движущихся механизмах или лицевым сторонам конструкций в сооружениях;
  • стоимость использования данного инструмента;
  • безопасность работы на определенном участке строительства или месте работы.

Mетоды резки металла, которые представлены в приведенном выше списке, позволяют подбирать лучший вариант для каждого отдельного условия. В некоторых случаях, например при выполнении работы в жилых массивах, учитывается также фактор шумового, светового и пылевого загрязнений. Особенности резки металлов важно учитывать, так как это основной залог успеха в работе и экономии, как времени, так и денег. Правильно выбираемый тип резки гарантирует сохранение технических характеристик заготовки и детали. На выбор современным мастерам предлагается следующий список основных и самых доступных типов резки металла:

  • лазерная резка;
  • плазменная резка;
  • газовая резка;
  • Резка электродуговой сваркой;
  • резка аргонодуговой сваркой;
  • механическая резка;
  • гидроабразивная резка.

Подбор типа резки может изменяться в зависимости от рода металла, который нужно обрабатывать. Для этого стоит знать главные особенности резки металлов каждым из представленных типов инструмента.

Рабочим инструментом выступает лазер, твердотельного или газового типов. Метод считается одним из лучших среди современных предложений. Минимальная ширина реза лазера составляет всего 0,1 мм, поэтому инструмент применяется даже при высокоточном производстве. Точность размеров заготовок представляется с погрешностью +/- 0,01 мм. Кроме того, лазерная резка металла отличается высокой продуктивностью работы, скорость реза 0,167 м/с, позволяет выполнять большие объемы работы при времени стандартной рабочей смены. В зависимости от мощности установки, максимальная толщина разрезаемой стали может достигать 20 мм.

Технология резки плазмой основывается на интенсивном разогреве металла под воздействием электрической дуги и с дальнейшим удалением расплавленного материала с помощью высокоскоростного плазменного потока. Температура плазмы достигает 15 000 – 20 000 С 0 . Производительность работы плазменной резки значительно выше, чем кислородной или электродуговой. Плазменная резка металла позволяет выполнять резы любой сложности и конфигурации, при этом не требуется заправки баллонов воздухом или сжатым воздухом. Этот вид обработки металла считается одним из самых доступных в экономическом плане. Толщина листа может достигать 50 мм.

Газовая резка металла на сегодняшний день является одним из самых популярных методов обработки металла. Простота в работе и обслуживании установки делает свое дело. Принцип работы основан на разогреве металла в месте реза и удалении жидкого материала под воздействием высокого давления подаваемого кислорода, который одновременно служит и разогревающим средством. Однако газовая резка подходит далеко не для всех металлов и сплавов. Алюминий не удастся разрезать по нужным контурам, так как его температура горения всего 900 С 0 , а при газовой резке нужно прогревать достаточный участок материала. Рез таким оборудованием получается значительной ширины, на котором остаются окислы, наплывы и шлаки. В результате получаются далеко неточные контуры деталей.

Резка сварочным инвертором

Резка металла сварочным инвертором требует расходования электродов и не может обеспечить точных контуров вырезаемых деталей. Не все металлы могут обрабатываться таким инструментом.

Аргонодуговая резка и сварка выполняются в среде инертного газа аргона. Выполняется с применением электродов. Инструмент применяется для обработки цветных металлов и углеродистых сталей.

Механическая резка выполняется различным инструментом в зависимости от толщины обрабатываемого материала и требований к получаемой детали. Применяются ленточнопильные станки, болгарки, ручные пилы, ножницы и гильотины. Этот метод является одним из самых распространенных среди населения. Качество срезов и толщина обрабатываемого металла зависят от применяемого инструмента.

Уникальная в своем роде гидроабразивная резка отличается настоящей универсальностью и многозадачностью. Основной недостаток – дороговизна оборудования. Обрабатываемый материал не поддается воздействию температуры. Скорость и точность резов на высоком уровне, поэтому используется при изготовлении сложных механизмов и точных деталей машин. Толщина разрезаемого материала (обрабатываются практически любые материалы: керамика, пластик, металл) может достигать 300мм и больше.

На страницах этого сайта можно найти всю необходимую для пользователей инструмента информацию. В отдельном разделе представлена подборка, где резка металла резаком и другим инструментом, представлена в видео.

Оставьте свой комментарий Отменить ответ

Газовая резка является популярной, так как нет необходимости в электричестве,…

Способы и технология резки металла

Сейчас мы познакомим вас с основными способами резки металла, об их преимуществах и сферах применения. Более подробно читайте далее.

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.

Читать еще:  Как с дрели правильно снять и разобрать патрон, виды зажимов, возможные проблемы

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.

Промышленные виды резки металла

Наиболее популярны технологии резки, позволяющие производить максимальное количество деталей высокой точности за короткий промежуток времени. На крупных предприятиях чаще всего используются:

  • плазменная;
  • лазерная;
  • газовая;
  • гидроабразивная
  • резка металла на станках с ЧПУ

Плазменная резка — обработка токопроводящих металлов и диэлектриков любой твердости струей раскаленного газа (плазмы) при температуре 5-30 тысяч градусов Цельсия, разогнанной электрическим полем до скорости около 1500 м/с. Режется, в основном, листовой металл толщиной до 200 мм. После прохода струи плазмы получается очень тонкий, ровный и гладкий разрез, не требующий дополнительной обработки кромок. Технология плазменной резки одна из самых точных и быстрых. Прилегающая к разрезу зона металла не перегревается и структура ее не нарушается.

Лазерная резка — не уступает по точности обработке плазмой. В этом случае рабочим органом выступает мощный лазерный луч высокой точности фокусировки. Металл мгновенно плавиться, сгорает и испаряется, оставляя чистый узкий рез. Если производится обработка листов толщиной более 15 мм, то зона реза дополнительно обдувается инертным газом, воздухом или охлаждается водой. Чаще всего применяется лазерная резка при изготовлении сложных по контуру деталей из цветных металлов, сплавов и сталей толщиной 12-20 мм. Преимущество — возможность резки сверхтонких и очень хрупких материалов.

Гидроабразивная резка металла на станках ЧПУ позволяет обрабатывать пакеты из нескольких листов, что очень удобно при крупносерийном производстве. Недостаток — возможность коррозионных воздействий.

Газовая резка металла, как и резка сваркой (электродной), предполагает воздействие на материал температуры, которая значительно выше точки плавления в ограниченной зоне действия кислородно-пропанового потока. Отличается невысокой точностью реза, но не требует чрезмерно сложного оборудования и может производиться в любых условиях. Резка электродами приносит те же результаты, но требует подключения оборудования к электросети.

Механическая резка металла

Отрезные станки с дисковыми пилами (кругами) производятся как в виде ручного инструмента (болгарки), так и в виде стационарного или мобильного оборудования. Резка труб, профиля и листа производится путем воздействия вращающегося с большой скоростью абразивного круга на металл, при котором возникает большая сила трения, приводящая к нагреванию и выгоранию металла в зоне контакта.

Резать можно с высокой точностью (толщина реза всего 1-2 мм) и с высокой скоростью. Очень удобны такие станки при изготовлении строительных и водопроводных конструкций, в ремонтных работах.

Вторым по популярности способом механического раскроя листа является рубка металла. Горизонтально расположенный нож прижимается к листу с большой силой и разрушает его в зоне контакта. Работает пресс как обычные ножницы с двумя скользящими мимо лезвиями. Усилие создается гидравликой, пневматикой или эксцентриковым механизмом.

В это же время резка и рубка профлиста может выполняться на переносных сабельных гильотинах, которые можно установить непосредственно на объекте — они не требуют подключения к сети и приводятся в движение только силой руки или ноги человека. Особенности материала — наличие оцинковки и полимерного покрытия, ограничивает использование болгарок, плазморезов или других инструментов, предполагающих нагревание до высокой температуры. При этом разрушается покрытие и в зоне реза возникают трудноустранимые очаги коррозии.

Резка металлочерепицы возможна только механическим способом. При продольной резке вдоль профиля можно использовать роликовый резак или специальные ножницы по металлу. Диагональная и продольно-поперечная резка возможна только при помощи специальных инструментов — электроножниц по металлу со специальными насадками.

Данная статья предлагается в качестве предварительного обзора чаще всего применяющихся на практике в промышленных и домашних условиях видов резки листового и профильного металла. Более подробно об их применении в конкретных условиях вы можете узнать в соответствующих рубриках сайта.

Своим опытом в сфере резки металла предлагаем поделиться на нашем сайте в разделе «Комментарии». Ждем также ваших обзоров конкретного оборудования, которым вы пользуетесь. Нас и наших читателей интересует как мнение профессионалов, так и любителей работать с металлом.

Обзор технологий и видов резки металла

При изготовлении металлоконструкций, выполнении строительных или монтажных работ достаточно часто возникает необходимость выполнить резку металлических заготовок.

На практике используют различные виды резки металла, которые могут быть основаны на термическом или механическом воздействии на заготовки.

Механические способы резки

При работе с определенными материалами не допускается применение высокотемпературных режимов. Они приводят к утрате металлом своих физических свойств или повредить нанесенные покрытия. В этом случае применяются механические способы резки металла, которые могут выполняться при помощи ручного инструмента или специального стационарного оборудования.

Читать еще:  Электродуговая сварка чугуна в домашних условиях

Инструменты для ручного резания

Такие приспособления применяются в бытовых условиях, при выполнении строительных работ, например, при монтаже кровельных покрытий или устройстве систем вентиляции из тонколистового металла.

Чаще всего используют следующие типы инструмента:

  • Ножницы по металлу являются одним из первых инструментов для данных целей. Работа с ними требует приложения значительных усилий, отличается невысокой производительностью. В последнее время все чаще применяются электрические модификации подобного инструмента, которые позволяют существенно упростить выполнение работ и увеличить скорость резки. Основная сфера применения — работа с тонколистовыми металлическими материалами.
  • Ножовка по металлу оснащается режущим инструментом (полотном) с мелкими зубьями определенной формы. Может применяться для резки более толстых металлических заготовок, в том числе и арматуры. Более высокую производительность обеспечивает и в этом случае применение ручного электрооборудования данного типа.
  • Резка при помощи абразивного инструмента. В быту такое приспособление называется «болгаркой». Вращающийся с высокой частотой абразивный круг или режущий диск с твердосплавными напайками позволяет выполнять работы с заготовками даже значительной толщины, но в основном сфера применения ограниченно тонколистовыми материалами.

Стоимость услуг по резке металла механическим способом при помощи подобных инструментов невысока, но основной недостаток их применения — низкая производительность труда. Поэтому для более серьезных работ применяют специализированное стационарное оборудование.

Станки для резки

Наиболее часто применяется следующее оборудование для работы с различными металлами:

Гильотины для рубки металла — достаточно простое приспособление, применяемое для работы с материалом, толщина которого не более 20 мм. Оборудование такого типа обеспечивает высокое качество кромок при продольной и поперечной рубке, при этом оно отличается высокой производительностью. Основным недостатком оснащения является то, что с его помощью осуществляется только прямолинейный рез, получить деталь сложной конфигурации практически невозможно.

Ленточнопильный станок — считается одним из самых надежных и производительных типов оборудования. Рабочий орган установки (ленточная пила) приводится в движение при помощи приводных шкивов. Может использоваться для резки металла различной толщины, но основная сфера применения заключается в обработке труб, арматуры, металлического прутка.

Оборудование обеспечивает высокое качество реза, при этом основным преимуществом является минимальная потеря металла благодаря небольшому сечению реза. Станок позволяет осуществлять резку металла под углом.

Механические технологии резки металла получили широкое распространение в первую очередь благодаря низкой себестоимости выполнения работ при высоком качестве реза. Кроме того, отсутствие теплового воздействия позволяет сохранить все качества и свойства материала.

Термические способы резки

Оборудование для выполнения резки металла под воздействие температуры достаточно разнообразно. Принцип его действия основан на расплавление материала с последующим удалением из зоны реза, при этом применяется выдувание расплава или его испарение. Все виды термической резки отличаются значительной производительностью, а качество реза и стоимость выполнения работ во многом зависят от применяемой технологии.

Кислородная резка

Самая распространенная технология, широко применяется для изготовления металлоконструкций, выполнения монтажных работ. Оборудование отличается простотой в эксплуатации, при этом производительность резки существенна увеличена.

Технология газовой резки основана на создании сгорающим в обогащенной кислородом среде горючим газом или жидкостью высокой температуры. Получаемый в результате воздействия пламени расплав удаляется из рабочей зоны потоком сжатого кислорода. В качестве горючего материала используют ацетилен, пропан, керосин. При этом наибольшую температуру позволяет получить именно ацетилен, но данный газ отличается повышенной взрывоопасностью, кроме того, его стоимость несколько больше.

Газовая резка позволяет резать металл значительной толщины, при этом качество реза во многом зависит от квалификации исполнителя, но в большинстве случаев требуется дальнейшая обработка кромок.

Плазменная резка

Во многом более современная технология, плазменная резка металла, основана на применении высокотемпературной плазмы, получаемой из смеси газов под воздействием электрического разряда. При этом температура вещества в плазменном состоянии в несколько раз превышает даже температуру горения ацетиленовой смеси. Это позволяет существенно увеличить скорость резания, при этом термическому воздействию подвергается только непосредственная зона резания, остальные участки заготовки не успевают нагреваться. Благодаря этому удается избежать тепловой деформации металла.

Лазерная резка

Данная технология считается одной из самых инновационных. Применение тепловой энергии лазерного луча позволяет выполнять работы по резке металла с высокой точностью. Но, к сожалению, сейчас лазерная технология резки очень дорогостояща, кроме того, существуют значительные ограничения по толщине обрабатываемого металла. Хотя современные разработки оборудования в данном направлении уже доказали существенный потенциал для развития.

Выбирая способ резки металла в первую очередь необходимо учитывать его экономическую целесообразность и требуемую чистоту обработки кромок.

В некоторых случаях (при изготовлении деталей с повышенными требованиями к качеству) предпочтение может отдаваться более дорогим способам резки.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector