Каждому промышленному предприятию или частному лицу, которое занимается металлообработкой, требуется станок для резки металла, что отвечает заданным 
Каждому промышленному предприятию или частному лицу, которое занимается металлообработкой, требуется станок для резки металла, что отвечает заданным требованиям к стоимости, производительности и безопасности. Сегодня выделяют большое количество разных методов обработки металла - обработка металла плазмой, лазером и давлением, а также ручная резка металла ножницами. Если вы ещё не определились с оптимальным методом и подходящим оборудованием для резки металла, наша статья поможет вам сделать это.
Содержание:
- Виды резки металла
- Газовая резка металла
- Плазменная резка металла
- Лазерная резка металла
- Гильотинная резка металла
Виды резки металла
Процесс резки металла представляет из себя отделение заготовок от металла литого, сортового или листового. Наиболее распространенными и эффективными с экономической позиции на сегодняшний день выступают такие методы, как плазменная, лазерная и газовая резка. Очень часто металл режут пресс-ножницами, которые способны пробивать пазы и отверстия разных форм в стали разнообразной прочности.
При выборе одного метода обработки металла из выше перечисленных рекомендуется ориентироваться на качество самого процесса работы, количество конечных отходов и точность исполнения. Важным моментом выступает и возможность создания небольшой партии деталей в максимально сжатые строки при оптимальной цене резки на профильных производствах.
Более, того выбор одного из них оправдан при учете определенных критериев, таких как эффективность работы, конечный результат, стоимость изделия. При этом существует определенный список металлов и сплавов, с которыми целесообразно работать тем или другим оборудованием.
Газовая резка металла
Газовая резка представляет собой процесс резки металлических изделий, который основан на свойстве металлов, что нагреты до определенной температуры (1200-1300 градусов), гореть в чистом кислороде. Благодаря газовой резке листового металла в наше время можно осуществлять самые разнообразные типы обработки – подготовка кромок для процесса сварки, прямая резка металла, процедура резки под углом.
Сущность технологии
Резку принято начинать с кромки листа. Поверхность, что предназначена для резки, необходимо очистить от ржавчины, окалины и грязи. Кислород и газ в горелки подается из баллонов, где они содержатся в сжатом состоянии. Масса одного баллона равняется 70 кг. Рабочее давление кислорода на один метр квадратный составляет 300 кН, а газа – достигает 50 кН.
Давление при этом можно отрегулировать в редукторе устройства, который навинчен на штуцер кислородного баллона. Редуктор оснащен манометром высокого давления, который показывает давление кислорода в баллоне, а также оборудован манометром низкого давления, что предоставляет информацию о рабочем давлении.
Лист металла прожигается и разрезается струей кислорода, которая подается под большим давлением. Образующиеся окислы железа вытекают в расплавленном состоянии и выдуваются из полости реза. Технология газовой резки металла предполагает использование резака, который представляет собой некую сварочную горелку со специальным устройством для подвода кислорода.
Виды газовой резки
В данном виде сварки традиционно используются водород (коксовый, нефтяной и природный) и ацетилен, пары керосина и бензина, которые могут достигать в процессе горения температуры в 3200 градусов. Зависимо от применяемого горючего газа, выделяют водородно-кислородную, ацетиленокислородную и бензинокислородную резку, а также машинную и ручную резки.
Отдельным видом газовой резки выступает флюсокислородная резка, что позволяет разделять трудно поддающиеся резке металлы – хромоникелевые и высокохромистые стали, алюминиевые сплавы и чугуны. В этом случае процедуру облегчают порошкообразные флюсы, которые вдуваются вместе с кислородом.
Помимо разделительной кислородной резки, когда режущая струя практически перпендикулярна поверхности металла, используют кислородную обработку, в процессе которой режущую струю направляют к поверхности металла под острым углом.
Данным способом режут листы из углеродистых средне- и низколегированных сталей, которые имеют толщину от 1 до 200—300 миллиметров. На видео о газовой резке металла вы увидите, что возможной считается газовая резка стали толще 2 метров. Кислородная резка широко используется в цветной и чёрной металлургии, а также в частном строительстве.
Предъявляемые требования
Чтобы совершить данный процесс, необходимо выполнить ряд требований. Помните, что металл должен обладать большей температурой плавления, чем показатель температуры горения в кислороде. Напротив, оксиды металла должны отличаться температурой плавления меньшей, чем температура плавления выбранного металла.
Следите, чтобы уровень термального воздействия был достаточен для обеспечения непрерывности процесса резки. Обрабатываемый металл не должен обладать слишком высокой теплопроводностью, так как в противном случае тепловая энергия будет быстро отводиться. Соответственно данным критериям, которые предъявляются к газовой резке, для этой процедуры идеально подходят низкоуглеродистые и низколегированные стали и железо.
Достоинства газовой резки
Главным преимуществом газовой резки металла является возможность раскроя листов металла, которые имеют большую толщину - до 200 миллиметров. При этом ширина среза составляет 2-2,5 миллиметров. При помощи оборудования для газовой резки металла можно провести вертикальную кромку среза, что в ходе процесса не будет закаливаться.
Нельзя не вспомнить и об экономической эффективности данной технологии – газовая резка не требует вложения больших финансовых средств. Минимальны требования, что связаны с техническим обслуживанием процесса. Несомненным достоинством газовой сварки металла является и тот факт, что для её проведения не нужна никакая механическая обработка.
Плазменная резка металла
Резка металлов с использованием струи плазмы вместо резца называется плазменной. Поток плазмы формируется в результате обдува сжатой электрической дуги газ, который нагревается и в процессе ионизируется - распадается на положительно и отрицательно заряженные частицы. Плазменный поток обычно имеет температуру близко 15 тысяч градусов Цельсия.
Способы плазменной резки
Выделяют поверхностную и разделительную плазменную резки. Однако на практике широкое использование получила именно разделительная технология резки металла. Сам процесс резки осуществляют двумя методами – плазменной дугой и струей.
При резке металла плазменной дугой он включается в электрическую цепь. Выше упомянутая дуга возникает между изделием и электродом резака из вольфрама. Если вы выбрали вторую методику, то помните, что в резаке дуга формируется между двумя электродами. Разрезаемый лист не включается в электрическую цепь.
По производительности плазменная резка превосходит кислородную. Но если вам нужно порезать титан или металл большой толщины, то рекомендуется отдать предпочтение кислородной резке. При резании цветного металла плазменная резка считается незаменимой. Особенно это касается алюминия.
Аппараты для плазменной резки
Для образования плазмы принято использовать активные и неактивные газы. К первой группе относят воздух и кислород, которые используются при резке черных металлов (меди, стали и алюминия), и неактивные – водород, аргон и азот для резки сплавов и цветных металлов (высоколегированной стали, которая имеет толщину до 50 миллиметров, латуни, меди, алюминия и титана).
Для механизации процедуры были разработаны аппараты для резки металла - полуавтоматы и переносные машины разных модификаций. Полуавтоматы работают с неактивными и активными газами, в то время как переносные машины используют исключительно сжатый воздух.
Резка металла плазмой в домашних условиях осуществляется при помощи ручных аппаратов, в комплект которых входят режущий плазмотрон, коллектор, кабель-шланговый пакет и зажигалка, предназначенная для возбуждения режущей дуги. Такие комплекты позволяют выполнять ограниченный объем работы с загрузкой оборудования не больше чем на 50%. Поэтому их рекомендуется доукомплектовать на время работы сварочными преобразователями и выпрямителями.
Сущность технологии
Началом процедуры резания металлов является момент, когда возбудилась плазменная дуга. Начав резку, следует поддерживать между поверхностью металла и соплом плазмотрона постоянное расстояние, которое составляет 3 - 15 миллиметров.
Стремитесь к тому, чтобы ток был минимальным в процессе работы, потому что при возрастании силы тока и увеличении расхода воздуха падает ресурс работы электрода и сопла плазмотрона. Но уровень тока при этом должен обеспечивать высокую производительность резки. Самой сложной операцией выступает пробивка отверстий, так как возможно образование двойной дуги и выход плазмотрона из строя.
Помните, что инструмент для резки металла при пробивке должен над поверхностью детали подниматься на 20 – 25 миллиметров. В рабочее положение плазмотрон опускается после того, как лист будет насквозь пробит. Если вы пробиваете отверстия в листах, которые имеют большую толщину, рекомендуется использовать защитные экраны, имеющие отверстия диаметром 10-20 миллиметров. Экраны необходимо помещать между плазмотроном и изделием.
При резке алюминия с использованием аргоноводородной смеси для увеличения стабильности горения дуги содержание водорода не должно быть больше 20%. Резку меди принято выполнять с применением водородосодержащих смесей. Латунь нуждается в азотоводородной смеси или азоте. После резки медь в обязательном порядке нужно зачистить на глубину 1-1,5 миллиметра. Но не это требование совсем не обязательно для латуни.
Лазерная резка металла
Резка лазером является принципиально новым видом обработки металла, который отличается крайне высокой точностью и производительностью. Подобные режущие станки в мире металлообработки совершили революцию, сделав процедуру создания сложных металлических конструкций проще, быстрее и доступнее по цене. Лазерная резка в наше время уверенно вытесняет другие разновидности обработки металлических заготовок и становится все более популярной.
Сущность технологии
Технология лазерной резки металла своими руками на сегодняшний день - одна из самых прогрессивных технологий в создании разных деталей из листовых материалов. Процедура хороша своей универсальностью, потому что она позволяет работать с любыми материалами - металлического и неметаллического происхождения.
Лазерный луч является узконаправленным световым потоком маленького диаметра, что обладает высокой интенсивностью. Если лазерный луч навести на металлическую поверхность или другой твердый объект, изделие нагреется до высокой температуры. Её достаточно, чтобы металл начал плавиться в точке контакта. Но вместе с этим участки поверхности, которые прилегают к лучу, остаются горячими, но не повреждаются.
Двигая по поверхности луч, можно создавать очень тонкую качественную линию резки металла с идеально тонкими краями, несмотря на толщину обрабатываемого металла. Площадь лазерного потока, который попал на плоскость, исчисляют буквально квадратными микронами. Но вместе с этим при лазерной резке плотность энергии, которая направляется на металл, чрезмерно высока, что и служит причиной возникновения области разогрева.
В результате локально совершается расплав металла, который сопровождается уносом молекул вещества. Аппараты для лазерной резки представляют собой обычные координатные столы, что сопрягаются с головкой, которая управляется микропроцессором станка и которая перемещается по заданной программе над поверхностью обрабатываемого листа.
Могут выпускаться станки лазерной резки специального назначения, к примеру, пользуются популярностью в последнее время лазерные станки для труб, что являются пригодными для любых профилей. При этом вы можете провести обработку сразу по всей длине детали. Это достаточно эффективный метод, который обеспечивает жесткий контроль геометрии резки при использовании лазерного станка.
Достоинства лазерной технологии
К несомненным преимуществам лазерной технологии относят:
- полное отсутствие физических деформаций и брака при работе станка;
- возможность функционирования станка с пластичными металлами;
- отсутствие на поверхности готового изделия микротрещин;
- прецизионная точность обработки лазерного станка;
- высокая скорость работы;
- малая толщина реза;
- безотходность станка;
- высокий уровень автоматизации процесса лазерной резки;
- приемлемая стоимость резки металла.
Использование лазерной резки
Работа на лазерном станке происходит при помощи прожигания листового материала насквозь лучом лазера. Благодаря отсутствию прямого контакта детали и режущей головки оборудование позволяет обрабатывать безопасно хрупкие изделия, с успехом справляется с твёрдосплавным материалом, легко обеспечивать скоростной раскрой тонколистовой стали.
Технология считается выгодной и в тех ситуациях, когда продукцию выпускают небольшими партиями, потому что исключаются затраты на изготовление дорогостоящих форм для литья. Оборудование способно справиться со сталью любого состояния и качества, хорошо работает с алюминием, сплавами алюминия, медью, латунью.
Очень существенным нюансом подобного технологического процесса выступает простота в отношении работы с плоскими и объемными деталями, а также сложными контурами.
Лазерная резка является одной из технологий, в рамках которых себестоимость продукта при создании сложных изделий почти не зависит от величины партии, что обрабатывается станком. Именно поэтому технологии лазерной резки широко применяются в частном строительстве и домашнем хозяйстве, при этом время до получения конечного результата минимально.
Гильотинная резка металла
Для качественного и быстрого раскроя металла используются специальные листовые ножницы - гильотины. Название подобных металлорежущих станков происходит от сходства работы ножниц со средневековым орудием казни. Но сегодня гильотинные ножницы применяются в безобидных целях.
Выбор листовых ножниц
Главными критериями выбора гильотины выступает вид производства: штучное или серийное, толщина листа металла, длина линии продольной резки металла и механическая прочность. Потребители зависимо от своих целей могут выбрать простые ручные или электромеханические гильотины. Многие модели листовых ножниц бывают дополнительно оборудованы промышленной электроникой и опциями, которые повышают производительность резки металла.
Несмотря на изобилие типов привода, у всех моделей гильотин одинаков принцип работы. Для начала размещается на рабочем столе разрезаемый лист по выставленным упорам между нижней и верхней ножами. Предварительно стоит поджать к столу гильотины лист металла прижимной балкой. Дальше перемещается верхний нож и осуществляется резка металла. Затем можно транспортировать готовые детали из зоны резанья металла.
Точность резания листов металла посредством гильотинных ножниц обеспечена прижимным механизмом листа. Резка, как правило, осуществляется по разметке или упору: на гильотинах принято устанавливать точные задние линейки, позволяющие добиваться высокой точности процедуры реза. Некоторые модели оснащены возвратным поддоном для сбора отрезанного металла.
Выбирая определенную модель ножниц, нужно точно продумать список востребованных функций, потому что не всегда преимущества работы состоят в большом их количестве, тогда как цена такого станка зависит от данного показателя напрямую. Для работы в домашних условиях вполне подойдет гильотина с набором только необходимых функций, многофункциональные ножницы требуются же на крупных производствах.
Виды гильотин
По принципу устройства листовые ножницы могут быть ручными, пневматическими, гидравлическими, механическими, автоматическими, а также сочетать одновременно несколько комбинаций. Ручные и пневматические гильотины относят к самым простым и используются для прямолинейной резки листов металла.
Гидравлические ножницы с электромеханическим приводом отличаются простотой в управлении и высоким уровнем труда, что можно отметить на видео о резке металла. Точность реза обеспечена регулировкой положения ножей. Огромной популярностью пользуются гильотинные гидравлические ножницы с автоматической или ручной регулировкой зазора, который образуется между ножами.
Использование гильотинных ножниц
Гильотины предназначены для резки в поперечном и продольном направлениях металлических листов, которые имеют разную толщину. Некоторые виды листовых ножниц способны резать круглый, квадратный или угловой металлопрокат. Основными характеристиками гильотин, которые используются для резки металла, считаются длина и максимальная толщина реза.
Использование гильотин позволяет получить точный срез материала без зазубрин и вмятин, при этом оборудование не повреждает полимерное покрытие и окраску металла. Зависимо от технических возможностей применяются гильотинные ножницы на массовых и индивидуальных производствах.
Прочитав нашу статью, вы ознакомились с основными видами резки листового металла. Напомнив ещё раз – гильотинная, лазерная, плазменная и газовая резка. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Помните, что каждый вид резки металла связан с использованием специального оборудования и инструмента, что требует от потребителя наличия определенных навыков и строжайшего соблюдения техники безопасности.