18:41Производство металлоизделий, строительные или ремонтные работы не обходятся без резки металла. Но для разделения разных видов проката, применяются различные методы обработки. При выборе технологии учитывается хрупкость, прочность, пластичность материала, его химический состав, теплостойкость и теплопроводность. Какие бывают виды резки металла? В чем их достоинства? В каких случаях используются?
Обзор видов и типов резки металла
Условно можно выделить несколько классификаций:
-по производительности и участию человека в процессе: промышленная и ручная;
-по методу обработки: разделительная (разрезание заготовки на сегменты) и поверхностная (вырезание отверстий или деталей);
-по способу воздействия: механическая и термическая.
В промышленных масштабах применяется специализированное оборудование, обеспечивающее высокую скорость и точность производства, используются станки с числово-программным управлением (ЧПУ). Промышленное оборудование позволяет с точностью до нескольких сотен микрометров разрезать металлопрокат на отрезки заданной длины, вырезать сложные фигуры, узоры, выполнить раскрой листового металлопроката. При этом участие человека сводится к подаче заготовок. В небольших мастерских востребован ручной механический, электроинструмент: ножницы и пилы по металлу, дисковые пилы, сварочные инверторы, газовые резаки. Качество и точность работы, в первую очередь, зависит не от выбранной технологии, а от мастерства исполнителя. При ручных методах требуется дополнительная обработка кромок. По способу воздействия резка металла бывает термической и механической. При термической обработке металлоизделия в месте с разделения разогреваются до температуры плавления или горения. При механической, ее еще называют холодной, используются ручные или гидравлические ножницы (гильотины), циркулярные, сабельные пилы, ленточнопильные станки.
Механические методы обработки
Механические виды резки металла относятся к самым простым, безопасным для человека и окружающей среды, недорогим. Температура металлоизделий при обработке не превышает 90-100°. Поэтому отсутствуют температурные деформации, не появляется окалина, сохраняется химический состав материала. Технология позволяет получить ровную кромку, распустить металлопрокат с высокой точностью. Основные недостатки: низкая производительность, не подходят для нарезки заготовок сложной формы. Распространенное оборудование для резки металла холодным способом:
Дисковые пилы
На производстве, в небольших мастерских используются циркулярные отрезные станки. Предназначены для поперечного и продольного разрезания профильного и листового металлопроката. Роспуск можно проводить под заданным углом. Также используются ручные пилы: УШМ (болгарки), дисковые мототруборезы. Подходят для разрезания арматуры, фасонного металлопроката, круглой и профильной трубы.
Преимущества метода: отсутствуют окислы и окалина, небольшой объем отходов. Недостаток: низкая производительность, оборудование не подходит для изготовления деталей со сложной формой, возможен только линейный рез. Этот вид резки металла, обычно, используется во время строительных работ, при прокладке, ремонте трубопроводов, демонтаже оборудования.
Ручные ножницы
Это популярный инструмент в мелкосерийном производстве. Классические рычажные ножницы не отличаются от обычных хозяйственных: состоят из двух ножей и ручек. Подходят для разрезания по прямой линии или дуге листового металла толщиной до 2 - 2,5 мм. Также выпускается несколько разновидностей: шлицевые или высечные - предназначены для разрезания листового проката по сложной траектории, вырезания узоров, например, букв; дисковые - разрезают заготовку при помощи двух роликовых ножей, которые вращаются в противоположные стороны. Предназначены для розпуска металла на полосы.
Ножницы приводятся в действие ручной силой, электрическим или гидравлическим приводом. Последние используются для разрезания листового металла, фасонных изделий, проволоки и арматуры толщиной до 2 см и больше.
Гильотины
Выпускаются как с ручным, так и с электрическим, пневматическим приводом. Предназначены для разрезания листового металлопроката на отрезки. Обеспечивают высокую скорость обработки, ровную кромку. Не повреждают защитное гальваническое, полимерное покрытие.
Ленточные пилы, ленточнопильные станки
Одна из самых универсальных технологий, подходит для разрезания листового металла, сортового, фасонного проката. Для распиловки используется пильное полотно, которое совершает возвратно-поступательные движения (двигается вперед-назад). Ленточные пилы и станки приводятся в действие электрическим мотором.
При строительстве, в ремонте часто используются ручные и электрические сабельные пилы. Достоинства метода: возможна обработка деталей любой формы, вырезание сложных фигур, распиловку можно проводить под разными углами, отсутствуют тепловые деформации, остаются ровные кромки. Недостатки: невысокая производительность, ограничен размер обрабатываемых металлоизделий.
Термические типы резки металла
Особенность резки металла термическим способом - место разреза нагревается до температуры плавления или сгорания. Современные станки обеспечивают высокую скорость производства, позволяют вырезать сложные изделия с допусками меньше 0,5 мм. Распространены такие методы:
Газокислородный
Предполагает сжигание металла в чистом кислороде при температуре 1000-1200° С. Для разогрева используется газовая горелка или электрическая дуга. Метод подходит для разрезания низколегированных и углеродистых сталей, других металлов, у которых температура горения ниже, чем плавления. https://www.maxima-metall.dp.ua/wp-content/uploads/gazovaya-rezka-metalloprokata.jpg Достоинства: высокая производительность, можно резать детали разной толщины, в том числе свыше 5 см, низкая себестоимость. Недостатки: на поверхности остаются окислы, кромка нуждается в дополнительной обработке. Метод не подходит для изготовления сложных деталей с минимальными допусками.
Электродуговой
Резка выполняется сварочным инвертором на высоком токе. Могут использоваться как обычные, так и специальные электроды (ОЗР) с повышенной теплоустойчивостью. Технология используется как для разделительной, так и для поверхностной резки: выполнения канавок, отверстий, удаления дефектов.
Достоинства: доступность, не нужно приобретать дорогое оборудование, метод подходит для изготовления изделий разной формы, размеров. Недостатки: возможны температурные деформации при работе с тонколистовым прокатом, место среза получается неровным, нуждается в обработке.
Лазерный
Современная технология. Металл разогревается и расплавляется узконаправленным лазерным лучом высокой мощности, остатки расплава сдуваются мощным потоком специального газа. Лазерные станки, как правило, оснащены числово-программным управлением. Используются как для разделительной резки, так и для раскроя листовой стали по заданному макету при изготовлении сложных заготовок, рекламных конструкций, декоративных элементов.
Достоинства лазерной резки металла: высокая точность, скорость (используется при серийном производстве), после разреза остается гладкая кромка, температурные деформации сведены к минимуму. Недостатки: максимальная толщина изделий - не больше 2 см, не подходит для обработки алюминия, нержавеющей стали и других сплавов, которые обладают высокой отражаемостью.
Плазменный
Используется поток плазмы - разогретый газ, подаваемый под высоким давлением. Его температура может достигать 15000-30000° С. В месте воздействия металл расплавляется и выгорает, остатки расплава выдуваются газовой смесью. Как правило, плазморезы оснащаются ЧПУ, обеспечивают высокую точность реза. Основные достоинства: высокая скорость (в 4 раза быстрее лазерной резки металла), точность раскроя, может использоваться для разрезания металлоизделий толщиной до 15 см. Недостатки: высокая стоимость оборудования и себестоимость резки, после раскроя края деталей нуждаются в обработке. Не подходит для резки титана и его сплавов.
Гидроабразивная резка
Инновационный вид резки металла - гидроабразивный. Прокат разрезается струей воды с абразивом (обычно используется речной песок), которая подается под давлением 5000 атмосфер (506,625 МПА). Относится к холодной технологии - температура в месте воздействия не превышает 90° С. Подходит для разрезания неметаллических материалов: камня, плитки, мрамора, черепицы, клинкера и др.
Достоинства: высокая точность, идеально ровная поверхность среза, подходит для обработки изделий толщиной до 30 см, отсутствуют температурные деформации, относительно невысокая себестоимость. Недостатки: не подходит для металлов, которые сильно подвержены коррозии, высокая стоимость оборудования.
