Раскрой из листового металла

Обновлено: 02.07.2024

В технологической цепочке изготовления конструкций из металла важное место занимает раскрой профильного металлопроката. От того, насколько точно и правильно выполняется данная операция, зависит трудоемкость дальнейшей обработки и сборки, а также качество готовой продукции. За длительную историю металлообработки разработано большое количество различных технологий. В нашей статье мы рассмотрим основные способы раскроя металла, которые применяются на современных производственных предприятиях.

Как подбирается наиболее экономичный способ раскроя металла

При раскрое особое внимание уделяется расположению заготовки на полосе или листе металла. Чаще всего заготовки изделий имеют форму близкую к прямоугольной, но нередко встречаются и детали, которые имеют более сложный контур.

В процессе изготовления заготовок из металла образуются отходы, объем которых определяется правильным выбором способа раскроя.

Существует два вида отходов, получаемых в ходе производства продукции из металла:

Технологическими отходами называют материал, который теряется за счет оплавления при резке (оплавление при высокотемпературном раскрое и стружка или неровности при механической резке).
Отходы раскроя составляет материал листа, ленты, прутка и т. д., который остается нетронутым при определенном способе изготовления заготовок.

Получение отходов раскроя обусловлено двумя факторами, по которым их можно разделить на две группы:

Отходы формы представляют собой материал, который расположен между контурами нескольких заготовок внутри прямоугольника, который охватывает их формы и остается неиспользованным (к примеру, между прямоугольником abed и периметром заготовки).

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Отходами некратности называют неиспользованный металл листового или другого проката, габариты которого больше суммы размеров заготовок.

Чтобы из проката металла получить как можно большее количество заготовок необходимо подобрать наиболее оптимальный способ раскроя, который сопровождается наименьшим объемом отходов. Для этого нужно принять во внимание особенности технологии получения заготовок.

Основные способы раскроя металла

На производстве для оптимизации раскроя металла подбирают наиболее выгодную технологию разделения металлопроката на заготовки. К примеру, преимущество использования газовой резки или дисковых ножниц заключается в том, что заготовки для производства изделий могут размещаться в любом месте листового металла. Если же для раскроя материала применяются гильотинные ножницы, то появляется ряд ограничений по выбору места расположения контура заготовки. Она должна располагаться таким образом, чтобы обеспечивалась возможность выполнения прямолинейного реза по длине и ширине листа и прямого раскроя под углом.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Для промышленного производства больших партий изделий логичнее применять комбинированный способ раскроя. В этом случае заготовки различной формы комбинируют таким образом, чтобы их можно было сложить в прямоугольники с минимально возможными размерами. С помощью таких прямоугольников производится оптимизация заполнения листа металла.

Методика рационального заполнения листа по ширине обеспечивает снижение объемов отходов некратности. Неиспользованная часть листа в этом случае будет иметь меньший размер, чем при расположении форм по длине листа. Необходимо подобрать комбинацию заготовок таким образом, чтобы сумма их размеров способствовала наиболее полному заполнению меньшей стороны листа. Такую же методику применяют и для выполнения разметки по длине листа.

Способ разметки путем формирования размерных последовательностей предполагает размещение заготовок для раскроя от более габаритных к мелким. Задачу оптимизации раскроя металла решают особые технологические группы. Они получают от производственных единиц заявку на месяц, в которой указываются требуемые виды заготовок. Заявка содержит номер заказа, чертежи готовых изделий, марку металла и нормативы его расхода. На основании полученных чертежей сотрудники технологических групп группируют изделия по маркам металла и необходимой толщине заготовок.

После этого, с учетом размеров листов металла, который присутствует на складе предприятия, составляются карты раскроя. Вначале рассчитывается приблизительное количество необходимых листов металла. Затем технологи вычерчивают в наиболее удобном масштабе их габариты. В таком же размере необходимо выполнить раскрой шаблонов для изготовления заготовок на бумаге. Вырезанные трафареты комбинируют на чертежах листов металла таким образом, чтобы минимизировать объемы расходов.

После завершения работ над технологичными картами раскроя оформляется комплектовочная ведомость. На основании данных такого документа нужно подобрать металл и передать его вместе с документацией в цех. Для исполнителя процесса производства заготовок рабочим документом выступает карта раскроя. Если для того, чтобы изготовить нужное количество заготовок понадобится лишь часть целого листа металла, то оставшийся материал, который называют «деловым отходом», возвращается на склад с внесением соответствующей записи в учетные документы.

Описанный выше способ раскроя металла называют оперативным, так как он основан на получении информации о наличии материала на складе. На производстве может использоваться и способ перспективного раскроя. Он применим для серийного производства повторяющихся изделий. Технологичные карты в этом случае составляются ориентировочно за 6 месяцев до даты выпуска партии продукции и по ним оформляют заказ на мерный лист.

Карты раскроя не составляются, если заготовки производятся не из листового, а из профильного проката. Прутки, швеллеры, уголки и другой прокат выдается на производственные участки в мерах длины с учетом размеров заготовок и норм припуска на раскрой. После завершения резки остатки маркируются и передаются на склад. Чтобы оптимизировать расход профильного проката, заготовки из металла следует производить централизованно. Подбор материалов осуществляется в зависимости от марки, профиля и размеров таким образом, чтобы заготовка была кратной габаритам металлопроката.

Основные методы раскроя металла резкой

Рубка гильотиной. В сфере производства изделий из металла используется разнообразное оборудование, позволяющее эффективно выполнять раскрой металла разными способами. Для резки материалов толщиной 0,45–2,5мм используются простые механические приспособления, а для более толстых металлов (20 мм) – электрические или пневматические ножницы гильотинного типа (такое оборудование позволяет выполнять прямой чистый рез).

Доступное по цене механическое гильотинное оборудование (к примеру, станки для раскроя листов металла) пользуется популярностью в строительной сфере для производства изделий из оцинкованного листа или металлочерепицы. С помощью таких устройств изготавливают оконные отливы, свесы карнизов и другие элементы. Самый большой недостаток гильотин (гидравлических, пневматических или электромеханических) заключается в том, что такое оборудование может выполнять исключительно прямой рез.

Резка металла ленточными и дисковыми пилами. Если выбранный способ раскроя металла не требует высокой точности, то самым популярным решением для резки материала будет использование углошлифовальной машины (обычная «болгарка»).

Стационарные пилы, которые могут работать с дисками большого диаметра, позволяют получать заготовки с более точными размерами. Такое оборудование применяют в мелкосерийном производстве продукции из металла для строительства и промышленности. При выборе этого способа раскроя толщина пропила составляет 0,08 см. Его преимущество заключается в том, что резка материала может выполняться под углом. Но таким способом очень сложно выполнить фигурный рез по криволинейному периметру.

Просечные прессы. При промышленном изготовлении конструкций из алюминия либо для чистовой обработки листов металла (к примеру, для производства просечно-вытяжных листов) используются специальные просечные прессы.

Газокислородная резка – высокопроизводительный способ раскроя металла, которые применяется в разных производственных сферах. Его недостаток заключается в получении широкого реза, по краям которого формируется окалина с неровностями. Кроме того, газокислородная река не может использоваться для раскроя тонких листов металла.

Лазерный и плазменный раскрой металла

Основным преимуществом этого способа раскроя является высокая производительность процесса и возможность выполнения фигурного реза при изготовлении заготовок из листов металла.

Для плазменной резки применяется технология нагрева металла в зоне линии раскроя с дальнейшим удалением расплава потоком плазмы. Для этого используется энергия электрической дуги. Высокая температура потока ионизированного газа (от +15 000 до +30 000 °C) обеспечивает необходимую скорость выполнения резки металла. Плазменная резка – самый эффективный способ раскроя листов металла.

Рассматривая преимущества этого способа, кроме высокой точности реза, следует выделить:

Возможность применения для производства заготовок сложной формы.
Отсутствие термической деформации металла.
Эффективность для изготовления повторяемых, однотипных изделий, с допуском по контуру до 0,5 мм.
Способ раскроя полностью безопасный и экологичный.
Возможность применения для раскроя черного металла, а также нержавеющей стали разной толщины.

Способ раскроя плазменной резкой может применяться для:

Алюминиевых заготовок толщиной до 12 см.
Медных и бронзовых сплавов толщиной до 8 см.
Листов из легированных сталей толщиной до 5 см.

Разная допустимая толщина реза для различных металлов обусловлена их характеристиками теплопроводности. Чем больше толщина листа, тем менее выгодным в экономическом плане является этот способ раскроя, так как значительно увеличиваются энергозатраты.

Недостатки плазменного раскроя:

Повышения твердости кромок при высоких температурах.
Наличие зоны побежалости и радужное изменение цвета материалам вдоль линии раскроя.

В каталогах производителей оборудования для металлообработки представлен широкий выбор устройств разного класса. Для раскроя металлов высокую эффективность демонстрируют контактные аппараты. Этот способ резки основан на использовании электрической дуги между листом материала и электродом.

Основные элементы оборудования для плазменной резки:

Плазмотрон обеспечивает преобразование энергии электрической дуги в тепло плазмы.
Источник электропитания.
Компрессор или газовый баллон обеспечивают подачу газовой струи.

Выполнять раскрой металла способом плазменной резки могут только высококвалифицированные специалисты. Необходимо поддерживать стабильный зазор между плоскостью листа и соплом. Это достаточно сложный и ответственный процесс, так как неравномерное перемещение резака во время выполнения резки становится причиной появления наплывов по краям металла и образования окалины. Лазерный способ раскроя основан на фокусировке излучения, в котором сконцентрирована тепловая энергия, в точке реза. При использовании такой технологии можно получить тонкие резы с высокой точностью и минимальными расстояниями между линиями разметки. Сам процесс раскроя полностью автоматизирован. Роботизированное оборудование выполняет точное перемещение лазера по электронным чертежам, которые вносятся в программу станка.

Преимущества лазерной раскройки металла:

Возможность производить резку по сложным замкнутым криволинейным контурам.
Экономичный расход материала обеспечивается максимально плотным расположением заготовок деталей на листе металла и применение программного раскроя, снижающего вероятность ошибки.
Резка металла производится без длительного механического или термического воздействия, поэтому края заготовок не деформируются и отсутствует цвет побежалости.
После раскроя заготовки получают перпендикулярные кромки с низким коэффициентом шероховатости.

Минусы раскроя металла лазером:

Толщина металла не может превышать 2 см.
При использовании этого способа раскроя значительно падает производительность резки при обработке материалов с высокими отражающими характеристики, (к примеру, полированной нержавейки). Это обусловлено снижением мощности воздействия лазера.

Лазерный раскрой листовой стали широко используется при изготовлении серийных деталей с высокими требованиями точности в автомобилестроении, в сфере производства высокоточного оборудования, эксклюзивных декоративных изделий и т. д.

Способы лазерной и плазменной резки – это относительно новые технологии, которые получают все более широкое применение в разных сферах.

Как выбрать способ раскроя металла на основании метода резки

Как было отмечено ранее, правильный выбор способа раскроя является очень важным этапом изготовления заготовок и деталей из листового металла. От этого зависит ряд моментов: качество кромки, точность реза, объемы отходов материала и дополнительной обработки после раскроя.

Гильотина	Газокислородная резка	Плазменная резка	Лазерная резка	Гидроабразивная резка
Стоимость раскроя	Средняя	Средняя	Низкая	Низкая	Очень высокая
Толщина раскраиваемого металла	До 20 мм черная сталь, до 16 мм нержавейка	До 350 мм	До 100 мм	До 16 мм	До 300 мм
Марки	Черный нержавеющий металл, алюминий, сплавы на основе меди	Металлы с высокой температурой плавления	Черный нержавеющий металл, алюминий, сплавы на основе меди	Черный нержавеющий металл, алюминий, сплавы на основе меди	Любые
Качество кромки	Заусенцы	Закаленная кромка, низкое качество	Закаленная кромка, низкое качество	Высокое	Высокое
Шероховатость кромки	Небольшая, Rz40	Очень высокая от Rz100	Высокая Rz60–100	Минимальная Rz5-10	Rz20–80
Ширина реза	0,1 мм	До 20 мм	2-3 мм	0,15–0,3 мм	0,2–1 мм
Термовоздействие	Отсутствует	Очень высокое	Очень высокое	Среднее, 0,2 от края	Отсутствует
Точность	Низкая	Низкая	Средняя	Очень высокая	Очень высокая
Фигурные контуры	Нет	Да	Да	Да	Да
Необходимость постобработки	Большой объем работ	Высокая, кромка будет закалена	Высокая, кромка будет закалена	Практически не требуется	Практически не требуется
Преимущества	Выгодно для производства уголков и прямолинейных полос	Относительно высокая производительность	Высокая производительность	Изготовление сложных контуров высокой точности при низкой стоимости и высокой скорости производства	Обработка практически любых материалов без термического воздействия
Недостатки	Только подготовительные работы, в дальнейшем потребует больших затрат на завершение изделия	Низкая точность, закаливается кромка, потребует больших усилий для завершения изделия	Низкая точность, закаливается кромка, потребует больших усилий для завершения изделия	Сравнительно небольшая толщина обрабатываемого материала	Очень дорогостоящий вид раскроя

Почему следует обращаться 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 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.

Норма раскроя металла

Технологическая операция раскроя металлических листов – одна из самых важных в процессе изготовления конструкций из металла. Чтобы продукция была оптимальной по стоимости и качеству, очень важно соблюдать все режимы этой операции. Конструкторы постоянно предлагают все новые технологии для раскроя профилей и листов из металла. О том, какая должна быть норма раскроя металла, вы узнаете из нашей статьи.

Технология раскроя металла

Создание металлоконструкций начинается с заготовительных этапов, одним из которых является раскрой листового и профильного металла. Именно эта стадия определяет всю дальнейшую работу. Производственные комплексы и машиностроительные предприятия имеют в своем составе цеха, где заготавливают детали будущих конструкций. Эти специализированные подразделения оснащаются разными станками и комплектами оборудования, предназначенного для раскроя.

Под раскроем листового металла следует понимать способ распределения деталей на металлических листах.

По форме заготовки могут быть прямоугольными или с другими очертаниями. Основной задачей конструкторов и технологов является уменьшение количества отходов производства. Существуют возвратные и невозвратные отходы, причем их объемы зависят от применяемых методов раскроя.

Наиболее распространенные способы раскроя металла

1. Метод гильотины.

Сегодня на рынке представлено разнообразное оборудование, позволяющее резать металл толщиной 0,45–2,5 мм с помощью простого металлического устройства, для резки листов до 20 мм применяются электрические или пневматические гильотинные ножницы. Подобное оборудование позволяет получать заготовки с чистым ровным резом, но необходимо подбирать гильотинные ножницы определенного класса под разную толщину металла.

Например, недорогая механическая гильотина применяется при раскрое листов металла в строительной отрасли. Ее используют в компаниях, занимающихся производством кровли из оцинкованных листов или металлочерепицы, откосов, сливов, различных доборных элементов.

Различные виды гидравлических, пневматических и электромеханических гильотин находят применение в технологических циклах изготовления листового проката, для отрезания одинаковых листов профиля и при раскрое рулонов из металла. Только нужно учитывать, что гильотина может отрезать исключительно по прямой линии.

2. Резка с помощью ленточных и дисковых пил.

3. Обработка на просечном прессе.

Просечные прессы, имеющие разную мощность, устанавливают в цехах металлообработки промышленных предприятий. Их применяют для выпуска деталей из алюминия для монтажа металлоконструкций или на завершающем этапе производства просечно-вытяжных листов.

4. Газокислородное оборудование для резки.

Высокая производительность этого оборудования делает его одним из самых популярных видов, используемых при раскрое металлических листов. Оно находит применение в большинстве промышленных отраслей, однако режет лист с излишне широким резом, оставляя окалину и неровные края. Также его нельзя применять для резки тонкого листового проката.

Вышеперечисленные методы обладают общим свойством – они одинаково обрабатывают черный и цветной металлы, а также нержавейку. Исключением можно считать обработку алюминиевых листов газокислородным оборудованием.

5. Использование плазмореза при раскрое металлопроката.

При раскрое с помощью плазмореза происходит интенсивное нагревание листа электродугой по линии реза и удаление расплавленных частиц потоком плазмы. Высокотемпературная резка металла осуществляется режущим потоком ионизированного газа (в пределах +15 000…+30 000 °С) и поэтому имеет высокую скорость обработки. Этот метод раскроя металла является самым эффективным.

Высокая точность – это не единственное достоинство работы плазмореза, перечислим еще несколько:

с его помощью можно проводить раскрой сложных деталей, включая шаблонную резку;
при обработке лист металла не деформируется;
точность контуров у изделий одного типа, допустимое отклонение линии реза – 0,5 мм;
метод относится к экологичным и безопасным;
плазморезом можно обрабатывать черный и цветной металл, нержавейку разной толщины.

Плазменную резку применяют при обработке таких материалов, как:

алюминиевый прокат, имеющий толщину до 120 мм;
медь и сплавы (бронза) с толщиной до 80 мм;
легированная сталь, не превышающая 50 мм в толщину.

6. Лазерное оборудование для раскроя листового металла.

Лазерное излучение с точной фокусировкой и высокой плотностью тепловой энергии обеспечивает высокоточный раскрой металла, при этом остается минимальное количество отходов. Технология полностью автоматизирована и роботизирована. Перед работой специалисты подготавливают электронный чертеж с точной разметкой, и далее лазер выполняет раскрой металла согласно заложенной программе.

Лазерная резка имеет нижеперечисленные преимущества:

возможность изготовления деталей с любым криволинейным контуром;
соблюдение норм раскроя и экономный расход металла, так как между деталями на листе остаются минимальные зазоры;
во время резки детали не подвергаются деформации, так как отсутствуют механическое и длительное термическое воздействия, нет цветов побежалости;
шероховатость минимальная, кромка четко перпендикулярна.

Что значит норма раскроя металла

Что такое норма расхода? Четкая и точная формулировка звучит так: «Это такое количество материала (нас интересует прежде всего металл), которое необходимо для создания единицы продукции».

Итак, чтобы производитель выпустил любую деталь, он должен рассчитать норму расхода или количество металла для ее изготовления.

Иногда можно встретиться с одним очень распространенным заблуждением. Часто заказчики рассчитывают на точную норму расхода, чего в принципе не может быть. Количество реально израсходованного металла всегда будет отличаться в большую сторону.

Здесь нет никакого обмана. В любом случае надо понимать, что на расчет нормы раскроя металла влияет множество факторов, и эти цифры всегда будут среднеарифметическими. Расчетная величина не будет соответствовать фактическому количеству материала по той причине, что в разное время его расход отличается. Это легче объяснить на примере раскроя из листов металла. Даже если вы никогда не сталкивались с производством, нетрудно догадаться, что существует множество вариантов разметки, и на одном и том же стандартном листе детали можно разместить по-разному.

В этой задаче не так просто разобраться. Очень часто бывает, что на листе могут быть разложены детали самой разной формы, и как тут высчитать, какое количество металла пошло на изготовление конкретного изделия. Мы не берем сейчас тот вариант, когда заготовки имеют простую форму прямоугольника и занимают почти весь лист. Можно много рассуждать на эту тему, главное, вы должны понять, что на величину нормы расхода на одну деталь оказывают влияние следующие факторы:

количество заготовок, разложенных на листе, и насколько оптимально они разложены;
будет ли использоваться оставшаяся часть листа для раскроя других деталей.

В разных ситуациях значения могут сильно различаться, даже в несколько раз, особенно если требуется раскрой деталей сложной формы, с выемками и отверстиями.

Расчет нормы при раскрое деталей из профильного металла, например, различные уголков, швеллеров, труб и других изделий, происходит по такому же принципу. Только отличие в значениях не так велико. Ведь при линейном раскрое технология проще, чем при двухмерном. Но и здесь раскладка может меняться, и обрезков бывает достаточно много.

Некоторым особо дотошным любителям точности можно еще указать на нормы ГОСТов, в которых можно увидеть, что существуют определенные допуски и отклонения в размерах и весе деталей каждого наименования. А фактически, если начать перемерять все детали одного типа даже с одного производства, то разницу все равно увидим и в размерах, и в весе. Также не следует забывать о точности измерительных приспособлений. Это касается в первую очередь весов для измерения металла.

Исходя из этого, можно быть совершенно уверенным в том, что, выполняя в соответствии с чертежом раскрой одной и той же детали в разное время, цифры фактического количества металла будут отличаться друг от друга. Дальше уже надо смотреть, как сильно расходятся значения. Нестрашно, если речь идет о допустимых погрешностях измерения. Но нужно учитывать, что влияние оказывают разные факторы, например, тип производства.

О норме расхода можно сказать, что это не характеристика какого-то конкретно произведенного изделия или заготовки, оно относится к общим понятиям. Норматив можно установить еще до момента запуска производства любой детали. Поэтому и нельзя говорить о какой-то абсолютной точности расхода при раскрое металла. Эта величина всегда будет отражением средних значений расходования металла на одну изготовленную деталь.

Коэффициент раскроя металла: норма и другие нюансы

Для учета расходования материалов на производстве используют коэффициент раскроя. Для его расчета нужно разделить общую площадь или длину изготовленных деталей на общую площадь или длину всего использованного металла.

Для расчета норм расхода листовых материалов высчитывают чистую площадь деталей. Вместе с коэффициентом раскроя при Н. р. м. применяют следующие частные показатели: коэффициент использования детали, показатель использования штамповки и др.

На коэффициент Кн влияет выбранная форма заказа металла и использованная технология раскроя.

Расчет различных показателей и норм расхода металла и других расходных материалов необходим для оценки эффективности производства. Всегда определяют и сравнивают цифры по плану и по факту. Основными характеристиками являются значения коэффициентов раскроя и использования, расходного коэффициента выхода продукции или заготовки, коэффициента, определяющего извлечение детали из исходного металла.

При вычислении коэффициента использования берут две цифры − полезный расход металла и норму расхода для производства данной детали − и определяют их соотношение.

К примеру, деталь весит 16 кг, установленная норма раскроя 16 кг, высчитываем значение коэффициента использования – 12 делим на 16, получится 0,75. Из этого становится понятно, что четвертая часть металла или 25 % стали отходами. Также необходимо высчитывать значение расходного коэффициента, для этого берут норму расхода металла или другого материала, принятую для изготовления одной детали, и полезный расход. Этот коэффициент является обратным предыдущему.

Чтобы вычислить значение коэффициента раскроя, нужно определить массу (объем, площадь и длину) всех изготовленных из данного металла деталей и поделить на объем (площадь и т. д.) израсходованного сырья. Например, взято 5 м 2 металла, из него произвели 4 м 2 заготовок, значение коэффициента 0,8 получим из отношения 4 к 5. Также можно сказать, что уровень расходования составил 80 %.

Чтобы рассчитать значение коэффициента раскроя листов металла qf, нужно найти, как соотносятся между собой общий вес (площадь) деталей BЗ и вес (площадь) исходного листа Вл, формула выглядит так

Для расчета коэффициента раскроя определяют отношение двух величин: первая − полезная площадь используемого сырья, вторая – норма площади для этого количества заготовок.

Задание на изготовление выдается в виде подетальных карт с разметкой всех деталей. Материалы могут быть различные: листы из металла, профиль, пруток, трубы, поковки и отливки, а также пиломатериалы и пластмассы. В отдельном порядке на особых картах определяют разметку для изготовления изделий групповым раскроем.

Карта раскроя представляет собой план-заказ с указанием:

размеров листовых материалов, наиболее подходящих для вырубки данных деталей;
габаритов всех будущих деталей, при этом учитываются припуски на обработку;
количества и веса изделий, веса и характера отходов, а также нормы расхода материалов и коэффициента использования.

Исходя из данных, представленных в подетальных картах, в дальнейшем рассчитывается месячная потребность участков и цехов в материале, составляются цеховые поузловые материальные карты и цеховые карты применяемости материала.

Почему следует обращаться именно к нам

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.

Современные способы раскроя листового металла

Раскрой металла может выполняться с разной степенью точности, которая может сократить трудоемкость изготовления. Рассмотрим современные способы далее.

В зависимости от решаемых задач при изготовлении заготовок, в различных областях промышленного производства раскрой металла может выполняться с разной степенью точности. Сотые доли миллиметра необходимые в точном машиностроение, автомобилестроении и авиации, не обязательны для строительства с допусками в 1мм и более.

Но в любом случае, точная порезка металла сократит трудоемкость изготовления, так как операции по доводке фрезеровкой уже не понадобятся.

Наиболее распространенные способы

Рубка гильотиной. Разнообразие видов оборудования на рынке позволяет качественно выполнять резку металла от 0,45 мм до 2,5мм простым механическим устройством, до 20 мм электрическими или пневматическими гильотинными ножницами. Гильотинные ножницы выполняют чистый прямой рез, толщина пропила в зависимости от класса оборудования может быть разной.
Недорогие механические гильотины, как станок для раскроя листового металла, популярны в строительстве для и изготовления деталей кровли из оцинкованного листа или металлочерепицы, оконных отливов и карнизных свесов, обшивки парапетов.
Гидравлические, пневматические и электромеханические гильотины используется в технологическом цикле при изготовлении листового проката, для мерной порезки профилированных листов, раскроя рулонного металла. Основной недостаток — только прямой рез.

Резка металла ленточными и дисковыми пилами. Наиболее известный инструмент, очень популярный для решения задач, не требующих высокой точности — углошлифовальная машина «болгарка». Стационарные пилы с большим диаметром дисков дают более точные размеры и активно используются при мелкосерийном изготовлении металлоизделий в промышленности и строительстве. Толщина пропила составляет до 8 мм, что следует учитывать при раскрое. Одно из главных преимуществ — возможность резки под углом, фигурный криволинейный рез получить очень затруднительно.
Просечные прессы. В зависимости от мощности, применяются в промышленном производстве и изготовлении строительных алюминиевых конструкций, или же для финишной обработки листового проката, при изготовлении, например, просечно-вытяжных листов.
Газокислородная резка. Благодаря высокой производительности наиболее популярный вид раскроя металла. Применяется во всех отраслях промышленности. Недостатком является широкий рез с окалиной и неровностями, невозможность раскроить тонкий листовой прокат

Общее свойство для вышеперечисленных методов — одинаковый принцип обработки и для черного, и для цветного проката и нержавейки. Исключение — алюминиевый лист при газокислородной резке.

Лазерная и плазменная резка

Одним из главных достоинств, кроме высокой производительности плазменной и лазерной резки металлов является возможность выполнения сложного фигурного реза в листовом материале.

Раскрой проката плазморезом

Плазменный раскрой металла выполняется посредством интенсивного нагревания металла вдоль реза энергией электродуги с последующим удалением расплава плазменным потоком. За счет высокой температуры режущего потока ионизированного газа (15-30 тыс. градусов Цельсия), метод обладает высокой скоростью резки. Это наиболее эффективный термический способ резки листового металла.

Перечисляя достоинства плазменного раскроя металла, кроме высокой точности реза, стоит отметить:

Возможность раскроя заготовок сложной формы, в том числе по шаблону;
Отсутствие термальной деформации листа;
Высокую повторяемость для однотипных деталей, с допуском по контуру до 0,5мм;
Экологичность и безопасность процесса;
Возможность обработки черного и цветного проката, нержавейки с большим диапазоном толщин.

Плазменный раскрой листового металла возможен для:

Алюминиевого проката толщиной до 120 мм;
Меди и сплавов (бронзы) до 80 мм;
Легированных сталей — до 50 мм.

Различия по максимально возможной толщине обработки связаны с различной теплопроводностью цветных и черных металлов. С увеличением толщины листа, экономическая целесообразность снижается в связи с большим расходом ресурсов (электротока).

Увеличение твердости кромок в результате термического нагрева;
Зону побежалости, радужного изменения цвета, по краям реза.

На рынке представлено оборудование разного класса, в том числе и для ручной плазменной резки. Раскрой черного и цветного металла выполняется контактными аппаратами, электродуга возникает между электродом и обрабатываемым листом.

Устройство для плазменной резки состоит из:

Плазмотрона, преобразовывающего энергию электродуги в тепловую энергию плазмы;
Источника питания;
Компрессора или газового баллона для обеспечения струи газа или воздушной смеси

Для плазменной резки требуется высокая квалификация, обеспечить постоянство зазора между соплом и поверхностью листа достаточно трудно, неравномерность движения резака также может привести к наплывам по краям и появлению окалины.

Лазерный раскрой листового проката

Лазерный раскрой металла обеспечивается за счет сфокусированного излучения с концентрацией тепловой энергии в области резки. В результате — высокоточные тонкие резы, позволяющие раскроить лазером множество деталей с минимальными зазорами между разметкой. Процесс резки роботизирован. Лазер выполняет сложные перемещения согласно электронному чертежу, заложенному в программное управление без малейших отклонений по контуру.

К преимуществам лазерного раскроя можно отнести:

Воспроизведение замкнутых криволинейных контуров любой сложности;
Экономия материала за счет плотного расположения деталей на листе и программного раскроя с минимальной вероятностью ошибки;
Отсутствие механического и продолжительного термического воздействия, края деталей не деформируются, отсутствуют цвета побежалости;
Перпендикулярность кромки, низкий коэффициент шероховатости поверхности.

Негативными параметрами являются:

Максимально возможная толщина резки — 20мм;
Снижение производительности при резке металла с высокими отражающими свойствами, например, полированной нержавеющей стали, уменьшающие мощность воздействия лазера.

Лазерный раскрой листовой стали широко используется при изготовлении деталей с максимальными требованиями к точности геометрической формы и повторяемости, в автомобилестроении, точном приборостроении, а также для создания эксклюзивных элементов декора, резных решеток и держателей.

Плазменный и лазерный раскрой листового проката не так давно получил относительно широкое распространение, любые наработки, специфические навыки, опыт и просто теоретические соображения было бы интересно обсудить совместно. Надеемся увидеть ваше мнение в комментариях.

Резка листового металла: правила и особенности

Существуют несколько методов резки листового металла, выбор которых зависит от поставленных задач. Очевидно, что покупать лазерный станок для бытовых вопросов никто не будет, равно как и использовать ручной труд на производстве. Но выбор между, например, лазерной и плазменной технологией уже не так очевиден.

К тому же нередки ситуации, когда скорость и дешевизна важнее всего, поэтому выбирать точные способы не стоит. В нашей статье мы расскажем, какие методы раскроя листового металла существуют, и приведем критерии, по которым вы сможете выбрать оптимальный для себя.

Механические методы резки листового металла

Ленточнопильная резка

Этот способ раскроя основан на использовании станка для резки листового металла с режущим ленточным элементом. Данная лента представляет собой полосу из зубьев, ширина между которыми зависит от металла в обработке. Эта техника обладает довольно хорошей чистотой обработки и отличной производительностью. На этом современном оборудовании скорость может достичь 10 сантиметров в минуту, а ширина реза не превышает 2 мм.

Лентопильная резка подходит для обработки почти каждого сплава. Один из ее плюсов – это возможность сделать рез под необходимым углом. А вот минус – это неосуществимость фигурной резки. Еще к минусам можно отнести ограниченность высоты заготовки ввиду специфики станка.

Гильотина

Резка листового металла гильотиной очень часто используется на различных предприятиях в сфере металлообработки. Рез при использовании гильотинных ножниц получается вполне ровный, но он исключительно прямолинейный. При применении этой технологии опыт работника сильно сказывается на качестве среза. Человеческий фактор играет важную роль.

Толщина металла, который можно разрезать таким способом, зависит от вида привода исполнительного механизма. Если речь идет о станке с гидравлической подачей, в нем высота заготовки не может быть больше 6 мм.

Гидроабразивная резка

Такой метод резки листового металла используется при обработке материалов разной твердости, и не только металлов. Это и конструкции из железобетона, и камень, и бетон, и прочие. Суть этого метода заключается в использовании силы воды и абразивных материалов. Смесь из этих составляющих насосом высокого давления (может достигать 6000 атмосфер) прогоняется через выпускное сопло очень маленького диаметра, развивая скорость в несколько раз выше скорости звука. Таким образом происходит резка.

Этот метод в современном мире принято считать самым прогрессивным. Замечательно то, что если металл не очень толстый, то для его резки можно вообще обойтись одной водой. То, насколько быстро порежется металл, зависит от его толщины.

Например, лист из стали в 1 мм толщиной будет резаться со скоростью 3 метра в минуту. А если деталь толстая (к примеру, 10 см), то времени понадобится гораздо больше – скорость раскроя составит в среднем 2,5 см за минуту. Высокотехнологичные станки могут резать металл до 30 см толщиной.

Но у такой технологии есть существенный минус: она довольно дорогая. Около 50-60 долларов США будет стоить час работы оборудования при условии, что применяются абразивные материалы, а не только вода.

Если нет возможности или нельзя использовать резку, при которой происходит процесс нагревания или выделения тепла, то все вышеперечисленные способы подойдут. Например, в службе спасения, когда по понятным причинам термическая обработка невозможна, на помощь приходят передвижные установки для гидроабразивной обработки и разнообразный инструмент для резки.

Термическая резка листового металла

Газовая резка металла

Резка металла газом – это способ, при котором без контакта с поверхностью ее резка происходит за счет кислорода, газа и высокой температуры. Узконаправленный огненный поток греет поверхность там, где ее нужно разрезать, одновременно убирая окислы, появляющиеся на плоскости листа металла, который подвергается резке.

Пламя с постоянной скоростью движется по линии разреза. Чтобы раскроить металл таким способом, нужно постоянно сохранять одинаковое расстояние между нижней точкой резака и листом металла, при этом скорость должна быть неизменной.

В чем особенности резки газовым резаком:

можно кроить листы из титана;
есть возможность раскройки нескольких слоев материала одновременно;
можно работать по шаблону.

Важно помнить, что высоколегированную сталь и алюминий таким методом разрезать нельзя!

Плазменная резка металла

Плазменная резка листового металла — это способ, в основе которого лежит использование струи плазмы в качестве резака. Такая резка является термической. Плазма генерируется в среде ионизированного газа, металл плавится, подвергаясь воздействию электрической дуги прямого давления, создаваемого плазмотроном.

Поток плазмы нагревается до 300000. Данная технология работы с металлом подразумевает применение как активных газов – кислорода и воздуха, так и неактивных – азота, водорода и аргона.

Специфика резки плазмой:

возможность делать высокоточный скос кромок под нужным углом;
можно раскроить лист, достигающий в толщину 1500 мм;
метод дает высокое качество поверхности разреза, при этом скорость реза тоже высокая;
нет ограничения по форме металла;
нет необходимости дополнительно обрабатывать края реза: резка происходит по контуру с максимальной точностью;
ввиду такой высокой точности можно резать делали сложнейшей конфигурации;
плазменная резка подходит для работы с любыми сплавами: тугоплавкими, тяжелыми или цветными.

Метод плазменной резки обладает высокой продуктивностью и поэтому часто используется при фигурной и прямолинейной раскройке профильного и листового проката.

Лазерная резка металла

Лазерная резка листового металла производится лазером высокой мощности. Он используется на производственных линиях. Есть два режима: импульсно-периодический или непрерывный. Установка может работать в одном из них. Ввиду сфокусированности луча лазера резке таким способом можно подвергать любой сплав. Точность раскроя будет высокой.

Кроме большой точности, лазерная резка дает отличное качество поверхности реза, которое сочетается с высокой производительностью. Детали можно изготовить как объемные, так и плоские. При этом контуры деталей могут быть весьма сложными.

Какие же преимущества над другими методами резки есть у сквозного прожига лазерным лучом?

Нет физического контакта резака и поверхности.
Раскрой тонких листов стальных сплавов осуществляется с высокой скоростью.
Таким методом можно работать с тугоплавкими и высокотвердыми металлами.
Эту технику реза можно применить для работы с легкоформирующимися и тонкими материалами.

Существуют разные типы лазеров: волоконной, газовый, твердотельный. Их применяют для разных типов сплавов металлов.

Ручные способы резки листового металла

Ручные ножницы

Такими ножницами разрезают материалы, толщина которых не превышает 3 мм. Резцы бывают нескольких типов:

Для прямого реза.
Пальцевые. Они, в свою очередь, делятся на зеркальные и прямого вида. Используются для реза сложных форм.
Для криволинейного реза.
С двумя типами лезвий: одно с фиксацией, закрепленное в верстак, и другое подвижное.

Ручная резка листового металла часто производится пилой. Существует несколько видов:

Торец циркулярной пилы изготавливается из твердосплавных или абразивных напаек.
Ручные пилы закрепляются в особой раме, которая имеет С-образный вид.
Приводом дисковой пилы является ручное приспособление или электродвигатель.
Торцевые пилы совершают резку под любыми углами.
Отличительная черта маятниковой пилы – это твердосплавная напайка на торцевой стороне.

Углошлифовальная машина

Углошлифовальная машина – это машина для резки, по-другому именуемая болгаркой. У нее есть несколько плюсов по сравнению с другими устройствами:

Небольшая масса и размеры удобны для применения в работе.
Ей можно резать изделия разной толщины.
Сменные диски бывают различных конфигураций.

Критерии выбора промышленного способа резки листового металла

Когда встает вопрос о необходимости на выходе иметь точные детали, вопрос об использовании механического способа резки даже не встает.

Как определиться с оптимальным методом резки для каждого конкретного случая?

Первым делом отталкивайтесь от толщины металла.

Материал толщиной до 20 мм можно резать лазерным методом.
Материал толщиной до 30 мм можно резать плазменным или лазерным методом.
Материал толщиной до 65 мм можно резать плазменным или гидроабразивным методом.
Материал толще 200 мм лучше резать газокислородным методом.
Материал толще 50 мм можно резать газокислородным или гидроабразивным методом.
Материала толще 30 мм можно резать гидроабразивным, плазменным или газокислородным методом.

Во-вторых, определитесь, насколько точные края вам нужны.

Хватит ли вам качества, которое достигается плазменной резкой? Для большинства производств такого качества достаточно.
Если тепловое воздействие, которое возникает при лазерной, газокислородной или плазменной резки, недопустимо, то ваш вариант – гидроабразивная резка.

Цена или производительность, что в приоритете?

Если вам очень важна производительность, то гидроабразивная резка вам не подойдет.
Если у вас нет особых бюджетов для вложений и стоимость эксплуатации станка не должна быть высокой, то стоит присмотреться к газокислородной резке.

Что еще нужно учитывать?

Если появление окалины на нижней части пластины недопустимо для вас, то можно использовать гидроабразивную или лазерную резку.
Если отверстия на поверхностях должны быть абсолютно круглыми с ровными краями, значит, ваш вариант – это гидроабразивная или лазерная резка.
Если можно резать с применением более 4 горелок, то плазменную и лазерную резку лучше не рассматривать, потому что газокислородная технология будет более продуктивной. Но учитывайте, что работа с несколькими горелками делает резку более дорогой. Поэтому ваши траты на станки на начальном этапе будут выше, чем при использовании других технологий.

При резке гидроабразивным методом работает один повышающий давление насос с несколькими режущими соплами. Важно, чтобы производительности насоса хватало на обеспечение работы нескольких головок. Ограничение лазерной резки – это только одна режущая головка, при этом волоконные лазеры могут резать несколькими головками одновременно.

Еще стоит обратить внимание на такой фактор, как способность резать одну деталь с применением нескольких технологий одновременно. Лучше всего «дружат» в процессе резки гидроабразивная и газокислородная, гидроабразивная и плазменная технологии. Лазерную и газокислородную, лазерную и плазменную технологии стало возможным сочетать благодаря применению волоконных лазеров.

Зачем использовать несколько технологий в одном процессе? По одним контурам можно резать медленно и точно, а по другим – быстро и дешевле. В итоге мы получаем расходы ниже при необходимой точности, чем в случае, когда вся деталь нуждается в высокоточной обработке.

Не всегда бывает просто выбрать метод резки, потому что иногда пересекаются и толщины металлов в том или ином методе, и сходные возможности некоторых технологий. Поэтому те компании, которые режут различные металлы и имеют дело со стальными изделиями, в большинстве случаев выбирают станки, поддерживающие как минимум две технологии резки. Это дает возможность попробовать несколько методов, сравнить получившиеся изделия и выбрать нужный вариант для финальной резки.

Читайте также: