Обсуждаем основные способы резки металла, используемые на производстве и в быту.
Обработка металла в быту и на производстве предполагает резку. В противном случае невозможно будет получить необходимый размер или форму заготовки. Выбор метода обработки зависит от многих факторов: точности резания, химического состава материала, его теплопроводности, текучести, хрупкости и т д. Домашние мастера при выборе техники обработки учитывают возможность использования профессионального оборудования. Давайте разберемся, как и какие металлы используются для резки на производстве и в домашних мастерских.
Все о резке металла
Способы резки
Существует два основных метода резки: холодная резка и горячая резка. Они называются так потому, что в первом случае используют только механическое воздействие твердорежущих инструментов. Для этого выбирайте различное оборудование: УШМ, ножовку, разные виды пил и ножницы. Термическая резка предполагает воздействие струи горячего материала, которая плавится и разрезает основу. Системы термической резки включают лазерную, плазменную и газовую. Особенностью является гидроабразивная резка, при которой используется тот же принцип, что и термическая резка, за исключением того, что температура зоны резки повышается.
Чем можно резать металл
Плазменная резка
Для резки заготовки используется высокоскоростная струя ионизированного газа, также известная как плазма. Он подается непосредственно от сопла сопла к заготовке. Плазма проводит электрический ток от факела к металлу, поэтому в месте контакта он нагревается до температуры плавления. Поскольку поток плазмы выдувает расплавленный металл, рез получается чистым и точным. В результате не будет образования известкового налета и наплывов. Плазменная резка может выполняться на специальном станке или портативном плазменном резаке. Разрез может быть прямым или любой изогнутой формы. Толщина разрезаемой заготовки варьируется в зависимости от материала.
преимущество
- Высокая скорость обработки.
- Делайте точные разрезы в любой конфигурации.
- Качественные края, отсутствие деформаций, наплывов и т д.
- Он универсален и может резать практически все металлы и их сплавы.
- Площадь нагрева ограничена и остальная часть заготовки не перегревается.
- Возможность использования портативных устройств.
недостаток
- Высокие температуры в месте резки могут разрушить кристаллическую решетку, что приведет к возгоранию материала и изменению его параметров твердости.
- Герметичная режущая кромка.
- Значительные энергозатраты требуются при обработке металлических заготовок толщиной более 120 мм.
Газовая резка
Принцип его работы основан на том, что металл плавится и горит при нагревании начиная с 1200°С в насыщенной кислородом среде. Поэтому зона воздействия инструмента нагревается до температуры, при которой металл горит, при этом подается кислород. В качестве горючих газов обычно используют ацетилен, пропан и реже другие вещества. Пламя разрезает заготовку, выдувая образовавшийся расплав из зоны резки. Газовая резка производится с использованием портативного оборудования и специализированных станков. Этот метод в основном применяется для резки низко- и среднелегированных сталей, различных металлоконструкций (в том числе крупногабаритных) и труб.
преимущество
- Толщина разрезаемого участка ограничена 300 мм.
- Высокопроизводительное режущее оборудование.
- Возможность использования портативных устройств.
- Стоимость оборудования относительно невысока.
недостаток
- Не все материалы можно резать.
- Процесс резки более длительный из-за длительного нагрева металлической заготовки.
- Ширина реза составляет около 20 мм, что является большой величиной.
- Плохое качество кромки: деформация, оксидная пленка, провисание.
Лазерная резка
Он работает аналогично плазменной резке, но в качестве режущего элемента вместо плазмы используется лазерный луч. Он позиционирует и точно фокусирует поток энергии, что приводит к точному резанию заготовки за счет испарения расплава. На это уходит много энергии, поэтому такой вид резки применяется только для тонкого листового металла. Для более толстых заготовок выгоднее использовать газолазерную резку, когда в зону резки подается газ. Самый распространенный — кислородный, он одновременно сжигает и выдувает остатки расплава. Для дополнительной защиты материала от горения его разрезают в среде, наполненной инертными газами (неон, аргон и др.). Лазерную обработку можно использовать для резки самых сложных конструкций.
преимущество
- Высокая скорость резки.
- Точная резка, высокое качество, без окалины, без деформации.
- Может обрабатывать легко деформируемые, тонкие и хрупкие материалы.
- Толщина режущей заготовки начинается от 0,1 мм.
- Точно вырезайте самые сложные конфигурации.
недостаток
- Цены на оборудование и обработку высокие.
- Вы не можете разрезать металл с высокой отражающей способностью.
Гидроабразивная резка
принцип его работы основан на эрозионном воздействии чрезвычайно мелких потоков воды диаметром не более 0,35 мм. Давление подачи составляет от 4000 до 6000 бар. При этом генерируется большое количество кинетической энергии, позволяющей жидкости прорезать мягкий металл. Для резки более плотных металлических заготовок в струю воды засыпают мелкий абразив. Струя воды истирает металл в зоне реза, но не меняет его свойств и никак не влияет на кристаллическую решетку. Скорость резания зависит от свойств обрабатываемого материала, энергии импульса, передаваемого струе, и угла ее воздействия. В любом случае, она очень высокая.
преимущество
- Отсутствие температурных воздействий, что исключает все недостатки термической резки.
- Обычно используется. Разрезать можно практически любой металл, в том числе чувствительный к термической обработке.
- Делайте вырезы любой конфигурации и формы, включая мелкие детали.
- Высококачественная обработка края.
- Обработке подлежат заготовки толщиной 300 мм и менее.
недостаток
- Стоимость работ высокая.
- Используйте дорогостоящее специализированное оборудование.
- Не рекомендуется резка материалов с высоким потенциалом коррозии.
Механическая резка
Технология предполагает воздействие на заготовку без использования высоких температур и струй воды. Механическую резку металла можно производить с помощью портативных приборов, специальных станков, таких как фрезерные или токарные станки (в том числе автоматические станки с ЧПУ), а также ручных инструментов. Если требования к точности не высоки и качество резки в определенной степени невысоко, то выбирают механическую резку с использованием электрических или ручных приспособлений. Это лучший выбор для домашнего использования, но применяется и в промышленности, при монтаже металлоконструкций и т д. Перечислим основные варианты, какие инструменты использовать для механической резки металла.
Ножницы
Этот инструмент предназначен для резки листов разной толщины. Работает так же, как обычные офисные ножницы. В зависимости от приложенного усилия и конструкции металлорежущие инструменты подразделяются на механические режущие инструменты, пальцевые режущие инструменты, рычажные режущие инструменты и изогнутые режущие инструменты. В любом случае, вам придется приложить некоторые усилия при использовании этого инструмента. Но это самый дешевый способ сократить его.
Электрическими ножницами работать проще, но это требует определенных навыков. Ножницы обеспечивают хорошее качество резки, но имеют ограничения по толщине материала.
Абразивный инструмент
Для резки заготовки используется отрезной круг, который вращается с большой скоростью и шлифует металл по линии реза. Ширина реза не превышает 2 мм, что определяется толщиной шлифовального диска. Для выполнения реза абразивным кругом можно использовать угловую шлифовальную машинку или специальную стационарную машинку. Оборудование относительно дешевое, а стоимость работ невысокая. Однако результаты зависят от мастерства пользователя, не все виды разрезов можно выполнить таким способом. Криволинейные формы особенно сложно разрезать болгаркой. Кроме того, быстро вращающийся диск может перегреть металл и создать неровные края. На нем образуется накипь и останутся заусенцы.
Пила
Пилы можно использовать для резки металлических заготовок. В быту чаще всего используются ножовки или лобзики. Нужно знать, что для того, чтобы правильно резать металл, нужно выбирать инструмент или полотно именно «по металлу».
Существуют также сабельные пилы, которые работают аналогично электролобзикам. При этом они могут работать без поддержки платформы и поэтому более удобны и автономны. Они могут резать труднодоступные места и обеспечивать чистые и точные прямые разрезы.
Циркулярные пилы используются для резки больших материалов. Они мощные и производительные, но в то же время громоздкие и неподвижные. Общими недостатками пил являются ограниченная толщина заготовки, плохое качество кромки, сложность выполнения пропилов специальной формы.
Гильотина
Это устройство разрезает заготовку за счет воздействия на заготовку двух противоположных режущих поверхностей. Разрезание происходит за счет мощного удара и поэтому его еще называют отбивным. Гильотины изготавливаются с разными типами приводов: гидравлическим, механическим или ручным. Таким способом можно делать только прямые пропилы с качественными краями. Точность реза зависит от типа оборудования. Одним из недостатков гильотины является ее неподвижность. Кроме того, они могут резать листы толщиной до 6 мм.
Подведем итоги. В домашних условиях металл режется механическими методами: ручными и электрическими ножницами, углошлифовальными машинками, пилами и лобзиками со специальными полотнами. Если есть возможность, используйте газовые и портативные лазерные резаки. В производстве используются профессиональные методы высокоточной резки металла: водоструйная, плазменная, лазерная. Если вам нужна деталь, вырезанная с высокой точностью и качеством, обратитесь за помощью в компанию, которая специализируется на обработке металла.