10:32Резка металла большой толщины сопряжена с проблематичностью выполнения этой задачи механическими способами, поскольку это становится очень трудоемким процессом.
Большинство современных методик выполнения резки металла базируется либо на расплавлении металла в месте разреза, либо на его деформации под влиянием вибрационных воздействий, электрического тока и т.д.
К наиболее распространенным методам резки толстых листов металла или цельнометаллических изделий относятся следующие:
- Кислородная (газокислородная) или газовая резка металла – разрез осуществляется путем сгорания металла в кислородной струе или струе подожженного горючего газа.
- Дуговая резка – с применением электродов.
- С помощью универсальных инжекторных резаков.
- Гильотинная резка – механическая резка без нагрева.
- Резка кумулятивной струей – технология, базирующаяся на взрывном принципе.
В чем особенность резки толстых металлов?
Проблемой процесса является жесткость металла: чем она выше, тем больше энергетических затрат потребуется. Также при механических способах резки присутствует риск повреждений.
Поэтому современные методы металлообработки базируются на уменьшении твердости поверхностного слоя металла в месте, где будет проходить линия разреза – то есть, будет удален ставшим размягченным металл. Например, газорезка толстого металла – это сжигание струи газа, исходящего из сопла инструмента – сгорание газа вызывает повышение температуры на достаточный уровень для того, чтобы металл в месте прохождения пламени нагревался и расплавлялся.
Кроме того, скорость и легкость резания возрастает, если на металлический объект воздействуют вибрации. Но это снижает устойчивость инструмента, то есть обычно стремятся, напротив, к повышению жесткости технологической системы резки.
Есть и другое направление в технологиях резки металла – это дополнительная стимуляция металлического фрагмента с целью снижения его сопротивляемости режущему инструменту. Ею может быть стимуляция электрическим током либо же ультразвуковыми колебаниями.
Механизм того, как происходит направленная деформация толстых металлических элементов, можно оценивать по универсальному, применимому к разным способам резки, критерию – удельной энергоемкости процесса. Рассчитывают этот показатель, сопоставляя то, сколько единиц энергии придется затратить на снятие единицы припуска (то есть удаляемого слоя) при резке.
То есть, все современные немеханические способы резания металла подразумевают повышение обрабатываемости металлических сплавов (непосредственно в момент резки или до резания) – это позволяет уменьшить энергозатраты. Кроме того, в зависимости от технологии, появляется возможность проконтролировать дополнительные условия – это, например, сохранение стойкости инструмента, достижение гладкости обрабатываемой кромки (без дополнительной обработки после совершения разреза), сопротивление образованию металлической стружки.
В зависимости от того, какова толщина металлической заготовки, какой сплав предстоит резать, и какую форму в итоге требуется получить, выбирают подходящую технологию. В заводских условиях наиболее часто применяют механизированную газовую резку.
Если же речь идет о монтажных цехах, чаще всего для обрезки деталей там применяют инструменты для ручной газовой резки. Однако эта технология, при всех ее преимуществах, требует последующей обработки поверхности среза механическими способами. Кроме того, ряд стальных сплавов обрабатывается только с удалением поверхностного слоя металла, и по этой причине заготовки на резание должны предусматривать 1-2 мм припуска. Наиболее твердые, высоколегированные стальные сплавы режут с применением воздушно-дуговой резки (то есть с подключением электродов) либо же плазменной резки (при которой используется воздействие ультразвука на металл).
Тепловые методы резки (например, с помощью инжекторных резаков или газорезательных машин) применяются там, где срез должен получиться сложной формы, либо необходимо получить отверстие в толстом слое металла, либо целью является получение фасонной стандартизованной детали – резка толстого металла резаком без нагрева до размягчения по не позволяет выполнять подобные задачи. Также тепловые методы применяют для обработки поверхностей.
