Перфорация отверстий в металле

Обновлено: 04.10.2024

Для просмотра видео требуется современный браузер с поддержкой видео HTML5.

Перфорация отверстий в металле:
от крепежа до рекламных модулей

Получить в металлическом листе неограниченное количество одинаковых и геометрически правильных пустот помогает технология перфорации отверстий в металле. Есть несколько методик ее выполнения - от простых до сложных. Выбор способа зависит от толщины листа, от формы и числа элементов, которые необходимо проделать в каждой заготовке. Судить об эффективности того или иного метода можно по параметрам точности и по качеству изделия.

Как производится пробивка отверстий в металле?

Все способы пробивки условно можно разделить на ручные и автоматические. Простейшим ручным считается высверливание отверстий нужных размеров посредством использования сверл разного диаметра. Это очень ограниченная в возможностях технология, ведь при помощи нее можно проделать в листе только круглые пустоты. И так как процесс проводится вручную, далеко не идеальной формы. Ненамного, но повышает шансы на качественную работу сверлильный станок.

Инструмент для перфорации листового металла

Ручная перфорация отверстий в листовом металле может выполняться и методом пробивки. Это тоже очень трудоемкий и неэффективный процесс, при котором “первую скрипку” играют молоток или кувалда. Они могут использоваться самостоятельно или в дополнение к ручному прессу.

Намного более совершенным устройством выглядят комбинированные пресс-ножницы. Работа этого оборудования основана на взаимодействии двух обязательных участников качественной перфорации - статичной матрицы и движущегося пуансона. Однако возможности этого механизма также невелики - с помощью него можно вырубить простые отверстия треугольной или прямоугольной формы.

Кроме большого количества погрешностей все вышеперечисленные устройства отличаются низкой производительностью, а значит, выполнение серийных заказов на них невозможно.

Координатная пробивка металла

В отличие от перечисленных технологий координатная перфорация отверстий в металле считается современной и передовой, особенно если выполняется на координатно-пробивных прессах с чпу. Их мощность настолько высока, что на заготовку может оказываться давление до двух тонн. Работает такое оборудование по специально созданной для каждого изделия программе, что полностью исключает ошибки. Кроме кругов, прямоугольников и треугольников такой пресс может “штамповать” отверстия любых форм.

Достоинства пресса для перфорации
листового металла

детали для корпусов,
элементы крепежа,
элементы интерьера - например, межкомнатные перегородки,
балконные ограждения,
вентиляционные решетки,
рекламные модули и многое другое.

Матрицы для пробивки отверстий
в листовом металле

Матрицы для перфорации могут быть стандартными или изготавливаться по спецзаказу. При проектировании этой детали учитываются размеры и форма отверстия, толщина листа, особенности металла или сплава, из которого он изготовлен. Они могут выпускаться индивидуально или партиями разного объема. В зависимости от сложности стоимость матрицы может начинаться от 400 рублей, а для редких и уникальных изделий - превышать 10000.

Цена перфорации листового металла

Каждое предприятие, предлагающее перфорацию отверстий в металле, рассчитывает стоимость работ индивидуально. Некоторые определяют цену часа загрузки оборудования, другим важнее определить минимальную сумму заказа. И всё-таки наиболее понятны и прозрачны прайсы, где за “точку отсчета” берется стоимость одного отверстия. Для оборудования с чпу она, как правило, составляет не более пяти-шести рублей. Конкретика зависит от толщины листа и типа материала.

Фигурная пробивка отверстий в листовом металле

Наряду с типовой, но реже выполняется фигурная пробивка отверстий. Эта работа связана с составлением индивидуального проекта и пошаговой работы над ним многих специалистов. В результате на металле появляются отверстия причудливых форм: от сложных геометрических фигур до художественных элементов.

Однако если лист металла необходимо превратить в ажурное полотно или картину художника с мировым именем, технологии координатной пробивки здесь окажутся бессильны - они уступят место декоративной резке на лазерном станке.

Перфорация металлических
распределительных шкафов

Один из постоянных заказчиков перфорации отверстий в листовом металле - энергетическая отрасль, а конкретно - сборка оборудования и прокладывание коммуникаций. Перфорированные листы здесь используются в монтаже корпусов распределительных шкафов. Технология сверления признана этой отраслью неэффективной: у отверстий получаются неровные края, которые необходимо дорабатывать, что намного замедляет производительность. Перфорирование при помощи пресса считается простым и экономически оправданным.

Пробивка отверстий и перфорация - в чем разница?

Наряду с термином “перфорация” применительно к листовому металлу используется еще одно обозначение процесса - пробивка. Не избежали мы подобной “подмены понятий” и в нашей статье. На самом деле при всей похожести слов скрывающиеся за ними технологии все-таки стоит разграничивать. Перфорация - общий процесс, объединяющий все известные виды получения отверстий в листе. Пробивка - лишь один из процессов, который, в частности, выполняет координатно-пробивной пресс.

Смещение отверстий и другие ошибки пробивки

Несмотря на то, что при автоматической перфорации отверстий в металле ошибки практически исключены, точность процесса может зависеть от человеческого фактора. Например, на этапе написания программы для станка. Недостаток опыта и профессионализма способен безнадежно испортить заготовку и привести, например, к таким дефектам, как смещение отверстий относительно друг друга, нарушение симметрии рисунка.

Несоответствие пуансона и матрицы по габаритам, а также затупление инструмента неизбежно ухудшают качество отверстия: на краях образуются заусеницы. Несоблюдение пропорций диаметра пустот к толщине листа может вызвать такой критический дефект, как трещины.

Где заказать перфорацию металла?

Избежать неоправданных материальных трат и разочарований очень просто: заказывайте работу только профессионалам. У наших специалистов огромный опыт перфорации отверстий в листовом металле. Мы изготовим для вас любые изделия по уже имеющемуся проекту или разработаем его “с нуля”. Наш цех использует только оборудование с чпу, а значит, высокие точность и скорость процесса гарантированы. Обращайтесь!

Пробивка отверстий в металле

Пробивка металла – один из видов металлообработки, используемый для получения в заготовке отверстий заданной формы. В зависимости от решаемых задач в этих целях используются разные виды оборудования и инструмента: от ручных до полностью автоматизированных станков с ЧПУ.

В отличие от сверления, пробивка позволяет создавать множество точных отверстий в листовом металле за один проход, что экономит ресурсы компании. Из нашего материала вы узнаете, какое оборудование используется для выполнения данных операций и как выглядит сам процесс металлообработки.

Суть процесса пробивки отверстий в металле

Раскрой металла как технологическая операция представляет собой создание отверстий сквозного типа или пробивание листовых заготовок. Пробивка позволяет получить не только круглые отверстия, как при сверлении, но и с различными геометрическими формами (квадратные, овальные, ромбические, звездообразные или иной сложной конфигурации) и размеров.

Для выполнения такого вида отверстий используют металлообрабатывающее оборудование, оснащенное прессом для пробивки отверстий в листе металла толщиной от 0,5 до 4 мм. Но при обработке труб либо листового материала с большей толщиной стенок необходимо применять оборудование с более мощными техническими характеристиками.

Пробивку отверстий можно выполнить двумя способами – с полным и неполным диаметром. Само понятие «полный диаметр» означает, что отверстие сделано в окончательный размер согласно чертежу. В случае выполнения неполного диаметра, при пробивке металла размеры выполняют с припуском для последующей доводки их до требуемой величины с помощью механической обработки.

Станки, оборудованные прессовыми ножницами для пробивки отверстий в металле, наиболее часто можно увидеть в цехах различных машиностроительных предприятий. Перед началом операции деталь или лист устанавливают на матрицу, затем пуансон врезается в заготовку и происходит выдавливание отверстия. Пуансон опускается не до конца противоположной стенки материала, а приблизительно до половины его толщины, и под влиянием деформирующих сил происходит окончательный отрыв вырубаемого металла. Для пробивки отверстий в листе металла с помощью пресс-ножниц в некоторых случаях наносится предварительная разметка керном, но в большинстве случаев в этом нет особой надобности.

Рекомендуем статьи по металлообработке

В состав такого оборудования входят специальные пуансоны и матрицы для пробивки отверстий в металле: по форме первые дублируют создаваемые отверстия, а вторые выполняют функцию «подложки» для размещения на них заготовок. Рабочий инструмент изготавливается только из твердых металлических сплавов или закаленных сталей.

Подобные процессы принципиально отличаются только своими специфичными моментами, которые и характеризуют разновидности пробивки:

Зиговка. Представляет собой пробивку отверстий в листовом металле с образованием особых рисунков рельефной формы (зигов) и продольных сплошных выступов на поверхности заготовки. Такой метод широко используют как на крупных производствах, так и на предприятиях со средними объемами выработки продукции.
Ребра жесткости – технология пробивки листового металла посредством роликов или штампов.
Высечка – холодный процесс обработки с пробиванием листа под давлением.
Вырубка – операция, схожая с предыдущей, но выполняется на сверлильном или фрезерном оборудовании.
Формовка – технология включает в себя использование сил трения с большим осевым усилием, в результате чего отверстие принимает определенную форму и размеры.
Пуклевание – операция листовой штамповки, при которой края ранее пробитых отверстий выступают над плоскостью заготовки. С помощью такой технологии обработки материал приобретает противоскользящие качества.

Если сравнивать со сверлением, то, безусловно, преимущество будет на стороне пробивки. Главным плюсом является то, что технологическое время пробивки отверстия очень маленькое, и это уже говорит об ее эффективности. Помимо этого, при изготовлении отверстий отсутствует перегревание металла, чего нельзя сказать о сверлении, фрезеровании и некоторых других операциях, предназначенных для получения отверстий. Это говорит о том, что отпуск металла в месте обработки исключается, не возникает окисления и изменения кристаллической структуры.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

В момент пробивки металла появляется наклеп, который уплотняет поверхностную структуру материала и значительно увеличивает его твердость, в результате чего могут возникнуть радиальные микротрещины, приводящие к развитию коррозии. Еще одним минусом может стать необходимость дополнительной механической обработки пробитых отверстий по зачистке металла от заусенцев, появляющихся при давлении и приводящих к отрыву кромок. Помимо всего, если расчетный диаметр отверстия меньше толщины листа, то операцию пробивки необходимо заменять сверлением.

Виды оборудования для пробивки отверстий в листовом металле

Станки, предназначенные для получения отверстий, можно условно разделить на ручные (с постоянным присутствием оператора) и автоматизированные (с минимальным участием работника). Рабочими инструментами для пробивки металла являются различные штампы и пробойники.

В первую группу входит оборудование, оснащенное механическим, гидравлическим или другим аналогичным приводом. Во вторую – оборудование с полной автоматизацией и применением числового программного управления, например, дыропробивные станки или координатно-просечные прессы.

Самыми распространенными способами создания отверстий в металлических заготовках являются сверление и пробивка. Первый способ выполняют на сверлильных станках или с помощью ручной дрели, а в качестве рабочих инструментов используют сверла. Ручную пробивку осуществляют с помощью бородки и молотка (или кувалды). Но пробойник такого типа можно установить и на ручном прессе.

Операцию по сверлению отверстий можно выполнить на сверлильном, фрезерном или токарном станочном оборудовании. В качестве рабочих инструментов выступают сверла. Для окончательной доработки отверстий при устранении овальности, формировании фасок, повышения точности и параметров шероховатости поверхностей применяют развертки, цековки и зенкера.

Для вырубки отверстий используют различное прессовое оборудование, преимущественно то, что оснащено пневматическими или гидравлическими приводами. Необходимые параметры мощности штампа для пробивки отверстий в листовом металле, который состоит из пуансона и матрицы, могут находиться в пределах от нескольких килограммов до сотен, а порой и тысяч тонн.

В промышленном производстве для получения отверстий часто применяются комбинированные пресс-ножницы.

В устройство такого типа входят несколько механизмов, позволяющих производить обработку металлического профиля, например, уголка, нарезку металла на полосы, вырубку прямоугольных или треугольных отверстий и, кроме того, на таких ножницах можно установить штамп для пробивки отверстий в металле, состоящий, как правило, из матрицы и пуансона.

В корпусе матрицы имеется отверстие, отличающееся от размеров пуансона на несколько сотых миллиметра для обеспечения между ними минимального зазора, через которое производится удаление слоя вырубленного металла. Диаметральный размер пуансона равен диаметру проектного отверстия.

Стоит обратить внимание, что для крупносерийного и массового производства вышеперечисленные способы получения отверстий не всегда применимы по причине невысокой производительности. Но такую проблему можно избежать при использовании полностью автоматического оборудования.

Технология координатной пробивки металла

Координатную пробивку и вырубку металла применяют в тех случаях, когда необходимо создать детали с перфорацией, имеющие толщину стенок около 6 мм. Данную технологию нельзя применять для обработки хрупких металлов и сплавов.

При необходимости изготовления большого количества однотипных отверстий на листовом металле на определенном расстоянии друг от друга обычно используют специальное оборудование – координатно-пробивные станки. В современной промышленной индустрии такая методика обработки стального листового материала выделяется отличными параметрами точности и отменным качеством.

При помощи координатно-пробивного пресса в листе металла можно создать отверстия требуемых размеров и формы в любой конкретной точке. Для выполнения операции листовую заготовку необходимо разместить и прочно закрепить на рабочем столе прессового оборудования с помощью зажимов. С помощью механизмов станка захваты перемещаются одновременно с закрепленной листовой заготовкой по определенной траектории согласно программе обработки детали, введенной в компьютер оборудования.

В ту же секунду пуансон штампа (элемент, производящий удар по обрабатываемой заготовке и пробивающий в ней отверстие), а вместе с ним и база с отверстием резко опускаются в направлении поверхности детали, происходит пробитие металла.

Усовершенствование и модернизация оборудования в течение последних десятилетий позволило добиться большой скорости и очень точного выполнения операций по пробиванию отверстий и контроля над работой оборудования с помощью применения компьютерных программных технологий. Такой прогрессивный технологический скачок позволил многократно повысить точность обработки и свести к нулю негативное воздействие человеческого фактора.

При пробивке металла можно использовать любую геометрическую конфигурацию сечения инструмента, что способствует созданию на поверхности листа отверстий любой формы и размеров.

Сфера применения координатной пробивки листового металла

В машиностроительной отрасли широко используют координатную пробивку металла. Данная технология пользуется повышенным спросом и в сфере ремонтно-строительных работ. Например, перфорированные листы, изготовленные по такой технологии, находят широкое применение при монтаже различных конструкций, в том числе элементов декораций.

Перфорационные изделия, полученные при помощи пробивки металла, позволяют очень точно воплощать всевозможные конструкторские замыслы, выполнять особо сложные задачи, для которых работа с точным соблюдением проектно-технической документации является самым важным моментом.

Описываемая технология пробивки металла находит широкое применение в производстве следующих конструктивных элементов:

ограждений;
деталей специализированных машин, станочного оборудования;
строительных опор, сборочных элементов;
разного типа витрин;
различных производственных стеллажей;
рекламных щитовых конструкций и многих других изделий.

Штампы для пробивки отверстий в листовом металле изготавливаются индивидуально, это позволяет конструкторам выполнять проектирование самых нестандартных технологических проемов, производить отверстия и воплощать перфорацию на листовой материал с индивидуальными параметрами.

Процесс пробивки отверстий в листовом материале является высокоскоростным. Технология с применением координатной пробивки и вырубки металла позволяет перемещать лист или деталь в координатно-пробивном прессе с большой точностью и скоростью, благодаря чему можно выполнить пробивку на большом количестве деталей за малое время. С помощью высокоэффективного пресса можно получить готовую деталь с ровными краями отверстий, которые не требуют дополнительных работ по зачистке или обработке поверхностей.

Применение такой технологии позволяет заводам-производителям обрабатывать заготовки и конструкционные элементы на достаточно высоком технологическом уровне, запускать серийное производство изготовления деталей или перфорированного листового материала, и, кроме того, изготовление продукции по индивидуальным заказам.

Технические характеристики технологии:

Отличные показатели энергоэффективности.
Высокий КПД и точность исполнения.
Экономичность.

4 вида производственного брака при пробивке листового металла

Нельзя забывать, что на качество готовой продукции могут влиять несколько факторов, таких как техническое состояние инструмента, точность наладки оборудования для пробивки отверстий в металле, исправности программного обеспечения, используемого для написания программы обработки.

Необходимо акцентировать внимание на то, что характер возникновения дефектов, как при ручной пробивке, так и при использовании автоматизированного оборудования, в принципе, одинаков:

При выполнении большого количества отверстий довольно часто появляется смещение их межцентрового расстояния или относительно сторон листовой заготовки. Чаще всего причиной такого дефекта могут быть ошибки при написании программы, неправильные настройки оборудования, неточное базирование заготовки и т. д.

Подобный дефект может возникнуть по причине увеличенного зазора диаметров матрицы и пуансона из-за их износа. Помимо того, заусенцы могут появиться при некачественной заточке режущего инструмента.

Нередко наблюдаются случаи возникновения борозд вдоль оси отверстия. Это может быть вызвано нарушением целостности поверхности пуансона.

Нередко появляются трещины на поверхностях кромок отверстий после пробивки. Это преимущественно происходит при близких значениях толщины листовой заготовки и диаметров отверстий.

Правильный расчет усилия пробивки отверстий в металле

Пробивка металла характеризуется тем, что при изготовлении отверстий возникает достаточно сложная схема нагрузок с увеличенной концентрацией в области контакта пуансона и матрицы.

Движение пуансона при вхождении в материал происходит не всей торцевой поверхностью, а только наружной кольцевой. Со стороны матрицы проявляется ответное воздействие. Кроме того, давление, появляющееся в области взаимодействия таких трех компонентов, может распределяться неравномерно.

Иначе говоря, при вырубке возникают две силы, благодаря которым формируется круговой изгибающий момент с воздействием, направленным на изгиб листовой заготовки. Такая изгибающая сила является причиной возникновения давления, оказывающего воздействие на кромки матрицы и пуансона. Надо учитывать и то, что во время действия сил трения возникают касательные усилия. Из сказанного выше можно сделать вывод, что во время пробивки металла возникает силовое поле неоднородного характера. Поэтому для выполнения расчетов используют такую условно-техническую величину, как сопротивление срезу.

По результатам ранее проведенных исследований выяснено, что на сопротивление влияют не только свойства металла, но и следующие показатели: уровень наклепа, толщина вырубаемого материала, зазоры между матрицей и пуансоном, а также скорость процесса пробивки.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Пробой отверстий и перфорация материала в виде листа или труб — это довольно востребованная операция. На сегодня существует несколько вариантов ее выполнения, которые отличаются друг от друга применяемым оборудованием, от которых зависит качество и параметры точности.

Перфорация металла Пробивка отверстий в металле

При изготовлении большого количества изделий, в том числе и декоративных металлических деталей. Довольно часто встречается потребность в таких операциях, как получение множества однотипных отверстий. Чаще всего их используют для крепления конструктивных элементов, но в ряде случаев их можно рассматривать как украшение.

Технолог, выбирая метод обработки детали, руководствуется требованиями нормативно — технической и конструкторской документации.

Так, при обработке листа металла толщиной от 0,5 до 4 мм оптимальным вариантом будет использование пробивки на специализированном оборудовании.

Пробивка отверстий и перфорация в чем разница

Кстати, довольно часто, пробивку листового металла именуют перфорацией. На самом деле этот процесс (пробивка отверстий) не более чем разновидность перфорации, которая включает в себя множество других способов.

Например, пробивка отверстий в профильном металле, например, трубе выполняют с помощью сверления или фрезерования. Кроме этого, для решения этой задачи применяют технический лазер, который позволяет получать отверстия в десятые доли миллиметра.

Виды оборудования

Оборудование, которое используют для получения отверстий можно разделить на «условно ручные», то есть те, которые нуждаются в постоянном присутствии оператора — станочника, и на автоматизированные, которые работают при минимальном участии человека. В качестве инструмента для пробивки отверстий в металле применяют различного вила пробойники, штампы и некоторые другие.

Ручной пресс Координатно-просечные прессы

К первой группе относят оборудование, работающее от механического, гидравлического или другого вида привода. Вторые — это полностью автоматизированные станки, работающие под управлением ЧПУ, к примеру, координатно-просечные прессы или дыропробивной станок.

Ручной процесс

К ручным способам получения отверстий в металле можно отнести — сверление, пробивку. В качестве инструмента для пробивки отверстий в металле применяют сверла и соответствующее оборудование — сверлильные станки или ручные дрели. Для ручной пробивки инструмента применяют бородок и ударный инструмент (молоток, кувалда). Такой пробойник можно устанавливать на ручные прессы.

Ручной процесс пробивки

Сверление отверстий производят на сверлильных, фрезерных или токарных станках. В качестве рабочего инструмента применяют сверла. Для окончательного формования отверстия используют зенкера, цековки, развертки. С их помощью устраняют овалы, формируют фаски, повышают точность отверстия и чистоту поверхности.

Для пробивания отверстий в металле используют разные прессы — пневматические, гидравлические и пр. Усилия, развиваемые для эффективной работы штампа, состоящего из двух деталей (пуансона и матрицы), составляют от нескольких килограмм, до сотен, а то и тысяч тонн.

Пробивание отверстий на комбинированных пресс — ножницах

Нередко в производстве для получения отверстий применяют комбинированные пресс — ножницы.

Пробивание отверстий на комбинированных пресс — ножницах

Это устройство состоит из нескольких механизмов, которые позволяют обрабатывать металлический профиль, к примеру, уголок, резать полосы металла, осуществлять вырубку в форме прямо- или треугольников и, само собой, на этих ножницах устанавливают инструмент для пробивки отверстий в металле. Как правило, он состоит из пуансона и матрицы. Пуансон имеет диаметр пробиваемого отверстия. Матрица имеет в своем теле отверстие, соответствующее размеру пуансона. Через нее происходит удаление отходов вырубки.

Следует отметить, что вышеперечисленные способы получения отверстий не отличаются высокой производительности, особенно, в условиях крупносерийного или массового производства. Появление автоматизированного оборудования позволяет устранить эту проблему.

Пробивание отверстий на прессах

Использование оборудования, работающего под управлением системы ЧПУ привело к снижению трудоемкости производственных процессов, соответственно это положительно отражается на стоимости готового изделия.
Дело в том, что управляющая программа, которая вносится перед началом работы, содержит в себе точные данные относительно расположения отверстий на листе.

Пробивание отверстий на прессах

Например, револьверный пробивной станок оснащают барабаном, на котором установлены пуансоны (инструмент для пробивки отверстий в металле) обладающие разными размерами и формами. При работе, программа автоматически выбирает необходимый инструмент. Такое инженерное решение позволяет менять инструмент не, останавливая работу станка, и повышать скорость получения готового изделия. На оборудовании этого типа, возможно, получение до 1 500 отверстий в минуту.
Получение готового изделия состоит из нескольких операций. Первая заключается в укладке листа металла на рабочий стол. Для закрепления ее на нем применяют зажимы разного типа.
После того как установлен и закреплен оператор запускает управляющую программу. После этого начинается перемещение заготовки. По координатам, заданным в программе, в необходимой точке, происходит опускание прижимного устройства, фиксирующего лист в нужном месте. После прижима происходит удар, наносимый пробойником (пуансоном).

На инструментальном барабане может быть установлен поворотный инструмент, который существенно расширяет возможности станка и позволяет выполнять резку контуров сложных форм.
Пресс для пробивки отверстий в металле позволяют выполнять, кроме пробоя, следующие операции:

пулевка — выдавливание, получение кромок разной направленности;
формовка;
неокончательная пробивка.

Такой способ получения отверстий подразумевает то, что отверстия будут получены в определенном последовательности. Эта операция может быть использована при изготовлении как простых деталей, так и довольно сложных металлоконструкций. Такая обработка листового металла требует от оборудования и управляющей программы высокой точности, так как ошибки в настройке и программном коде могут привести к получению некондиционной продукции.

Координатная пробивка металла

Пробивка металла, как технологическая операция существует довольно давно, но в последние годы, благодаря появлению систем с числовым программным обеспечение, она существенно видоизменилась. Так, современное оборудование позволяет выполнять операции по пробою отверстий с точность их размещения до 0,05 мм. Координатно пробивное оборудование позволяет обрабатывать стали разных марок толщиной от 0,5 до 8 — 10 мм.
Координатная пробивка металлического листа используется при производстве деталей корпусов, крепежных комплектов и пр. Для получения набора отверстий применяют серию ударов пуансона по листу. Порядок пробоя заносится в управляющую компьютерную программу. Кстати, использование компьютерных программ и соответствующего инструмента для пробивки отверстий в металле гарантирует качество готовых изделий.

Применение координатно — пробойных прессов для пробивки отверстий в металле обеспечивает многократное повышение скорости производства и поэтому его применяют для крупносерийного и массового производства деталей из металлического листа.

Недостатки технологии

Надо помнить о том, что качество получаемой продукции напрямую зависит от нескольких факторов, среди них которых — качество инструмента, настройки оборудования, добротности программного обеспечения, применяемого для создания управляющей программы.

Координатная пробивка и ее недостатки

Но надо отметить, что в принципе, вне зависимости от способа получения группы отверстий, дефекты при ручной пробивке и автоматизированной одинаковы.

Смещение отверстий

Чаще всего при изготовлении группы отверстий можно встретить такой дефект, как смещение отверстий относительно друг друга или сторон листа. Этот дефект, может проявиться из-за ошибок в программе, неправильных настроек станка и пр.

Заусенцы

Этот дефект появляется вследствие того, что неправильно подобраны размеры пуансона и матрицы. Кроме того, заусенцы появляются в результате некачественной заточки инструмента.

Пуансоны и матрицы

Борозды

Нередки случаи появления бород на поверхности отверстия вдоль его оси. Они вызваны наличием дефектов поверхности пуансона.

Борозды при пробивке металла

Трещины

Образование трещин на кромках пробиваемых отверстий вызвано тем, что их диаметр близок по размеру к толщине листа.

Расчет необходимого усилия пробивки

Процесс вырубки металла характеризуется тем, что в ходе этого процесса появляется довольно сложная схема нагрузки, которая концентрируется в районе места взаимодействия пуансона, прорубаемого материала и матрицы.

Пуансон изготавливают таким образом, что он входит в материал не всем своим торцем, а только внешней кольцевой частью. Ответное воздействие возникает со стороны матрицы. Причем давление, возникающее в зоне взаимодействия этих трех компонентов, распределяется неравномерно.

Другими словами, в процессе вырубки возникает пара сил, которые формируют круговой изгибающий момент. Под его воздействием лист изгибается. В результате этого изгиба зарождается давление, которое оказывает воздействие на пуансон, и на кромку матрицы. Кроме этого, необходимо учитывать и то, что под действием сил трения появляются касательные усилия.
Как видно из выше сказанного, при пробивке возникает неоднородное силовое поле. Поэтому, при проведении расчетов применяют условную величину — сопротивление срезу.
В результате, проведенных исследований, сопротивление зависит не столько от свойств металла, но и от уровня наклепа, толщины вырубки, зазоров в паре пуансон/матрица и скорости процесса вырубки.

Художественная перфорация металла

Художественная перфорация металла – новое направление в интерьерном и экстерьерном дизайне, создании малых архитектурных форм. Технология позволяет пробивать в металлическом листе отверстия разной формы и диаметра для создания симметричных узоров или художественных композиций.

Такие декоративные элементы используются для украшения интерьеров офисов, домов, квартир, для установки на фасадах зданий. Перфорирование можно применять к разным металлам: алюминию, меди, стали, латуни. Из нашего материала вы узнаете о технологии и видах художественной перфорации металла.

Описание художественной перфорации металла

Декоративная, или художественная перфорация, является одним из методов обработки металла. Изображение или узор, состоящее из небольших отверстий, выдавливается в листе металла специальным инструментом. В результате металлическая поверхность получает своеобразный декор.

Отверстия наносятся оригинальным способом, составляя неповторимый рисунок. Они различаются размером и взаимным расположением, а также формой. Такой способ позволяет создать утонченный дизайн поверхности, делает ее уникальной. Кроме того, использование этого метода дает возможность работать с малыми и большими формами металлических поверхностей.

Благодаря расположению и конфигурациям отверстий, свет проникает в изделие, оживляя металл и создавая дополнительный объем.

Дизайн перфорированных изделий достаточно эклектичен. Вместе с прочностью металла он привлекает внимание к объемным, реалистичным рисункам (орнаментам). Такая техника использовалась с древних времен в Японии. С ее помощью декорировали мечи и различные миниатюрные металлические изделия. Искусство мастеров позволяло воплотить в жизнь самые смелые идеи.

В настоящее время перфорировать металлы стало значительно проще. На производстве используется специальное оборудование и современные технологии. Но ручная перфорация сохранила свою ценность. Искусство мастеров и по сей день привлекает внимание и пользуется популярностью среди коллекционеров.

3 сферы применения художественной перфорации металла

Художественную перфорацию металла применяют в таких сферах, как:

дизайн изделий;
рекламная продукция;
ремонт, строительство и пр.

Технология и современная техника позволяют быстро и качественно превращать металл в произведение искусства. На высокоточном оборудовании дизайнеры могут выполнить различные оригинальные рисунки на металле, вплоть до плетения кружев. Изготовленные таким способом изделия отлично сочетаются с деревом, камнем, пластиком и пр.

1. Художественная перфорация металла в интерьерах.

Дизайнеры часто предлагают своим клиентам оформить какие-нибудь не совсем обычные места перфорированным металлом. Это может быть лампа для стола или рамка для зеркала. Интересно смотрятся настенное панно или выполненная с особым изяществом ширма, молдинг либо предмет мебели. Благодаря современным технологиям эти и многие другие элементы декора помещений будут эксклюзивными и качественно исполненными.

Без художественной перфорации металла сложно представить ультрасовременные интерьерные стили: хайтек, городской минимализм или лофт. Металлические перфорированные листы прекрасно сочетаются с керамикой и кожей, текстилем и пластиком, деревом. Благодаря этому качеству процесс создания изделия превращается в творческий эксперимент, результат которого сложно предугадать. Тем он и интересен.

Художественный перфорированный металл все чаще используют для создания как частных интерьеров, так и коммерческих, а также элементов городской архитектуры (малых и больших форм). Причина заключается в таких качествах изделий, как:

высокая износостойкость;
безопасность;
функциональность;
относительно низкая стоимость;
легкость изделий;
эстетические качества.

2. Использование в рекламе.

Изделия, созданные из перфорированного металла, имеют массу достоинств, не говоря уже о художественной ценности. Они хорошо продвигаются и пользуются популярностью у рекламщиков. В современном мире искушенного потребителя сложно чем-нибудь удивить. Однако перфорированные изделия способны оживить любой самый креативный проект, чем и пользуются профессионалы этого бизнеса. Кроме того, они способствуют разумной оптимизации затрат на проект при значительном увеличении отдачи от него.

Используемая в рекламе художественная перфорация особенно зарекомендовала себя при создании необычных запоминающихся конструкций. Особенно часто подобные изделия используются в рекламных проектах тех товаров и услуг, где главенствуют западные принципы рекламы. Российский рынок сейчас достаточно продвинулся для того, чтобы выбирать только наиболее эффективные предложения. Воплощать же их в жизнь доверяют в основном профессионалам.

3. Оформление фасадов зданий.

Помимо декорирования малых форм, художественная перфорация металла нашла свое применение в оформлении объектов городского пространства при строительстве или ремонте объектов. Ее используют при украшении фасадов зданий, создании скамеек в парках и на улицах городов, светопрозрачных ограждений, стелл и фонтанов, а также многого другого. Эти решения гармонично вписываются в существующие и создаваемые пространства, дополняя их классический дизайн. Существенным преимуществом изделий является их антивандальность, что ценно в мире современных мегаполисов.

Преимущества использования перфорированных листов металла

Декоративно перфорированные изделия из металла обладают рядом преимуществ. Это:

хорошие акустические характеристики;
малый вес;
поглощение радиации;
малая теплоемкость;
отличная светопрозрачность;
стойкость к скольжению.

Благодаря прекрасным акустическим свойствам перфорированного металла внутри зданий значительно уменьшается шум, который вредит здоровью людей.

Ученые провели исследования, в результате которых был сделан вывод о значительном сбережении энергии при использовании перфорированных листов металла, закрепляемых на фасадах коммерческих зданий. Затраты на вентиляцию, отопление либо кондиционирование могут снижаться на 45 %, на 77 % уменьшается поглощение объектом солнечной радиации.

Уменьшаются и затраты на уборку, поскольку металл не требует мытья, чистки либо обработки.

Соответственно, не нужно расходовать ресурсы на услуги по наведению чистоты и порядка, что также повысит экологичность, исключив использование моющих средств.

Листы металла прослужат многие годы, не требуя замены или ремонта. Соответственно, не нужно изменять дизайн пространства, который неизбежен при смене какого-нибудь элемента.

Использование перфорированных листов не ограничено климатическими зонами. Следует только тщательно подобрать соответствующий условиям сплав – он должен быть пригоден для применения, например, на берегу моря или в среде большого города.

Небольшой вес перфорированных листов делает их желанным элементом при строительстве зданий и сооружений.

Изделия производят на заводе с использованием специализированных станков, снабженных пуансонами и матрицей-прессом, отходы вновь идут в дело – их переплавляют и снова раскатывают в листы металла.

Благодаря огромному варианту дизайн-решений листы с перфорацией используют в виде компонентов декоративной архитектуры.

Сегодня перфорированный металл можно встретить при создании биоклиматических гибридных фасадов, которые являются новым архитектурным решением.

Материалы, подходящие для художественной перфорации

Существуют различные показатели, согласно которым происходит классификация художественной перфорации. Мы рассмотрим влияние химического состава металла на технологию создания отверстий.

К данному металлу применимы ГОСТ 13726-97 и ГОСТ 21631-76. Алюминий имеет ряд преимуществ по сравнению с другими материалами, используемыми для перфорации. Это его легкость и пластичность, а также стойкость к коррозии. Перфорированный алюминий применяют, в основном, в дизайне помещений и архитектуре.

Использование горячекатаной стали регламентируется ГОСТом 16523-97 и ГОСТом 19903-74. Холоднокатаная должна соответствовать ГОСТу 16523-97 и ГОСТу 19904-90. Оба вида стали могут подвергаться перфорации.

Преимущества материалов – их прочность, простота обработки и монтажа. Однако они плохо выдерживают воздействие окружающей среды и быстро ржавеют. Для предотвращения этого перфорированные листы подвергают окрашиванию.

Для создания элементов, отличающихся высокой стойкостью к коррозии, необходимо использовать оцинкованную сталь. Иногда можно применить нержавеющую сталь. Ее используют, в основном, для агрессивных сред, а также при возможном воздействии высокой температуры.

Внешне привлекательные, медные перфорированные листы обладают прекрасными декоративными свойствами. Нет необходимости их дополнительно обрабатывать от коррозии. Они прочны и пластичны. Чаще всего медь используют в дизайне интерьеров, а также для изготовления малых архитектурных форм.

Латунь, которую часто применяют для перфорации, можно искусственно старить или делать зеркальной. Ее используют в ландшафтном дизайне, в оформлении фасадов частных и коммерческих объектов. Художественно перфорированную латунь используют также для создания различных элементов мебели.

Типы отверстий в художественной перфорации

Существует несколько видов перфорации, которую делают на производстве. Листы металла должны быть толщиной от 0,8 до 1,5 мм.

Материал, используемый для перфорации, – нержавейка, сталь холоднокатаная, латунь. Заказчик вправе заказать перфорацию на любом другом металле.

Перфорация металла может быть нестандартной в зависимости от предполагаемого дизайна. Например, квадратную перфорацию можно расположить по диагонали. Таким образом получится интересный визуальный эффект.

Перфорацию маркируют в соответствии с ГОСТом. Используют следующие условные обозначения:

R – круглое отверстие;
Q – квадратное отверстие;
Nr – декоративная перфорация;
v – смещенные в шахматном порядке ряды;
g –ряды прямые;
первое число – размер отверстия;
второе число – шаг перфорации, который высчитывается как расстояние между центрами расположенных рядом отверстий.

Qg 5–8. Квадрат большого размера с отверстием 5х5 мм и шириной перемычки 3 мм. Отверстия имеют площадь 39,06 %. Перфорация может располагаться по диагонали.

Qg 4–6,5. Квадрат среднего размера с отверстием 4х4 мм и шириной перемычки 2,5 мм. Отверстия имеют площадь 38 %. Перфорация может располагаться по диагонали.

Qg 3–5. Квадрат небольшого размера с отверстием 3х3 мм, шириной перемычки 2 мм. Отверстия имеют площадь 36 %. Перфорация может располагаться по диагонали.

Rv 3–5. Круглое отверстие диаметром 3 мм и шириной перемычки 2 мм. Отверстия имеют площадь 32,65 %.

Rv 5–8. Круглое отверстие диаметром 5 мм и шириной перемычки 3 мм. Отверстия имеют площадь 35,43 %.

Nr. 152. Художественная перфорация – цветок большого размера шириной 10 мм и площадью 45 %.

Nr.101. Художественная перфорация – цветок малого размера шириной 7 мм и площадью 45 %.

Qg 10–14. Квадрат большого размера с отверстием 10х10 мм, шириной перемычки 4 мм. Перфорация может располагаться по диагонали.

Перфорация овал 5х20–30:

в шахматном порядке;
отверстия расположены друг над другом;
мозаикой.

Отверстия имеют площадь от 46 до 48 %. Такое вид перфорации можно использовать для вентиляции, расположив ее в дверце люка. Перемычка имеет ширину 3 мм по вертикали и 5 мм по горизонтали. Ее размер может изменяться в зависимости от пожеланий заказчика. Рисунок перфорации также может меняться (узорная перфорация). Такой вид часто используют для изготовления напольных решеток.

Декоративная перфорация металла. Рисунок делается треугольником 15 мм 90°. Отверстия имеют площадь 80 %. По желанию заказчика размер перемычек может быть изменен, как и применено расположение отверстий по диагонали.

Дизайнеры придумывают все новые элементы декоративного оформления жилых пространств металлическими панелями. Любой вид художественной перфорации металла позволяет не только красиво декорировать помещения, но и выполнить свое главное предназначение – обеспечить свободное перемещение воздуха. Кроме того, перфорированные панели предотвращают попадание большого количества пыли внутрь изделий. Убрать ее с поверхности металла значительно легче, чем с расположенных изнутри предметов.

Разрабатывая рисунок перфорации, который впишется в дизайн проектируемого помещения, необходимо руководствоваться существующими ограничениями.

Размер отверстий всегда должен соотноситься с используемым материалом и его толщиной. Примером может служить прорезь в стальном либо алюминиевом листе. Ее размер должен быть не меньше толщины металла. Чем ближе размер отверстия к толщине, тем ниже прочность изделия (способность выдерживать механические воздействия). Материалы повышенной прочности (например, нержавейка) позволяют сделать в них отверстия немного больше, чем их толщина.

Для перфорированных конструкций важным также является показатель площади вырезанного металла к оставшейся. Он дает представление о прочности изделия в сравнении с конструкциями без перфорации.

Читайте также:

Перфорация отверстий в металле