Резка металла больших толщин

Обновлено: 03.05.2024

Резка стали малых толщин (особенно менее 5 мм) обычно сопровождается значительным перегревом металла подогревательным пламенем, что приводит к усиленному оплавлению верхних кромок и к увеличению в шлаке доли неокисленного (выплавленного) железа. Такой шлак приваривается к нижним кромкам реза и требует значительных затрат труда для его удаления.

Кроме того, при резке стали малых толщин увеличиваются коробления из плоскости разрезаемого листа, приводящие к образованию бухтин, а также к более сильному искажению форм вырезаемых деталей и заготовок.

Нормальный процесс резки с использованием обычной аппаратуры выполняется при толщине листов не менее 4 мм. При более тонких листах лучшие результаты дает резка с последовательным расположением подогревательного пламени и режущего кислорода (см. рис. 78, а), однако и в этом случае резка листов толщиной менее 3 мм затруднительна и не дает хороших результатов. Высокое качество резки листов малых толщин может быть получено при пакетной резке, особенно эффективной при серийном изготовлении одинаковых вырезаемых деталей. Пакетной резкой могут резаться листы толщиной от 1 мм.

Пакетная резка имеет некоторые особенности. При резке обычной аппаратурой весьма важна плотная сборка листов с минимальными зазорами между ними. При наличии зазоров ухудшается прогрев нижележащего листа, и кислородная струя, не прорезая его, начинает распространяться в стороны, увлекая с собой горячий шлак, разогревая при этом и сжигая уже прорезанные детали и нижележащие листы. Во избежание этого листы предварительно выправляются и стягиваются либо струбцинами, либо сварочными валиками, накладываемыми по торцам. При сжатии пакета тонких листов иногда применяются прессы.

В связи с тем, что мощность подогревательного пламени берется в соответствии с суммарной толщиной пакета, верхний лист сильно перегревается и при малой толщине коробится, отходя от нижележащего и создавая зазор. Вследствие этого резка может прекратиться. Поэтому часто на пакет сверху накладывается лист большей толщины (обычно 6-8 мм, даже если детали вырезаются из более тонкого металла).

В некоторой степени поврежденной оказывается и деталь нижнего листа (при толщинах до 3 мм), на которой собирается большое количество стекающего шлака, приводящего к оплавлению кромок. Сборку пакета при резке его от края полезно выполнять со смещением кромок. Пакет можно собирать и без смещения, но тогда резку следует начинать по предварительно наплавленному рина торец кромок валику. В центре пакета резку можно начинать, предварительно просверлив сквозное отверстие. После окончания резки для облегчения разъединения вырезанных деталей рекомендуется их быстрое охлаждение (иногда водой).

Режимы резки стали средних толщин

Наилучшие результаты по качеству резов дает кислородная резка средних толщин (примерно 12-100 мм). Кислородная резка такого металла не вызывает технологических затруднений и легко выполняется обычной газорезательной аппаратурой как ручными, так и механическими способами.

Резку стали средних толщин обычной аппаратурой следует производить при давлении кислорода в рабочей камере редуктора 2,5-6 кгс/см 2 в зависимости от толщины разрезаемого металла.

Ориентировочные технические скорости машинной разделительной резки стали различных толщин при чистоте кислорода не менее 98,5-99% приведены в табл. 20.

Используя лучшую тепловую подготовку верхней кромки для уменьшения вероятности непрорезания, ВНИИавтогенмаш разработал способ скоростной прямолинейной резки «углом вперед» - ф до 50-70° (рис. 105). Скорости резки при перпендикулярном расположении резака (обычная резка) и при расположении резака «углом вперед» (скоростная резка) представлены на рис. 106. Из приведенных данных следует, что этот способ дает повышение производительности резки при толщинах разрезаемой стали до 30 мм.

Экономически весьма целесообразно осуществлять безгратовую резку. В настоящее время разработаны режимы безгратовой резки, основанные на использовании кислорода высокой чистоты (99,5%), выборе оптимального режима, направления и давления струи режущего кислорода, при котором нет затекания шлака по резу в направлении обратном резке (т. е. при малом отставании А), максимальном уменьшении мощности подогревательного пламени и замене ацетилена другими горючими (керосин, пропан и др.).

Режимы безгратовой резки для получения II класса качества реза по рекомендации ВНИИавтогенмаш приведены в табл. 21.

При небольших толщинах (до 12-15 мм) возможна машинная безгратовая резка и с несколько менее чистым кислородом при направлении резака углом вперед (см. рис. 105).

Резка стали средних толщин кислородом низкого давления резаками с увеличенным каналом режущего кислорода нецелесообразна.

Резка стали больших толщин

Обычная газорезательная аппаратура, как правило, рассчитана на резку стали толщиной до 300 мм, однако уже при толщинах выше 200 мм появляются некоторые затруднения при резке. Еще большие затруднения появляются при резке металла толщиной более 300 мм. Резка стали таких толщин применяется в основном в металлургической промышленности и на некоторых предприятиях тяжелого машиностроения.

Затруднения в резке стали больших толщин вызываются трудностью прогрева нижних слоев и эффективного удаления шлака на большом расстоянии от резака, где кинетическая энергия газового потока ослабевает.

Обычная в стальных заготовках большой толщины неоднородность химического состава металла, в частности по углероду, создает дополнительные затруднения в связи с различной температурой воспламенения металла и изменением температуры плавления.

Все это может привести к непрорезанию, образованию внутренних полостей - карманов, зашлаковыванию резов.

В качестве мероприятий по облегчению тепловой подготовки металла применяются: общий предварительный подогрев разрезаемой отливки или проката до температуры 250-500° С, удлиненное подогревательное пламя (в этом случае в качестве горючего применяется водород или пламя с избытком ацетилена), а также специальные конструкции резаков, позволяющие получать «спокойную» на большой длине кислородную струю.

При применении общего подогрева резку следует начинать сразу после выдачи нагретой заготовки из печи, пока не охладилась ее поверхность, так как в противном случае при резке возможно образование карманов в более нагретых внутренних частях.

Во всех случаях очень важно сохранение достаточного запаса кинетической энергии кислородной струи для удаления шлаков. Применение повышенного давления при небольшом диаметре цилиндрического или ступенчато-цилиндрического канала выходного отверстия режущего кислорода, особенно при резке металла толщиной >500 мм, не дает положительных результатов. Для таких больших толщин применяются либо расширяющиеся сопла (в резаках Р-100, разработанных Киевским политехническим институтом, в установке УБТ-1200, разработанной ВНИИавтогенмашем), либо каналы простой формы и больших проходных сечений при использовании кислорода низкого давления 0,6-2,0 кгс/см 2 (в установках УРР-600, ПМР-600, разработанных ВНИИавтогенмашем).

При начале резки очень важной является правильная установка режущей струи кислорода (перпендикулярно) и соответствующее ее расположение относительно кромки, от которой начинается рез.

Ручная резка металла больших толщин является весьма тяжелой операцией, особенно при общем подогреве разрезаемой заготовки. Значительно облегчает труд установка УБТ-1200, освобождающая резчика от основных тяжелых операций.

Все установки для резки больших толщин в связи с большим расходом газов, особенно кислорода (для УБТ-1200 до 700 м 3 /ч), обычно питаются от рамп. Кислородные рампы составляют из 10-32 баллонов. Ацетиленовые рампы имеют до 10 баллонов.

Ориентировочные показатели резки стали толщиной 800 и 1350 мм резаком типа Р-100 приведены в табл. 22.

мас

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Лазерная резка листового металла

Лазерная резка – наиболее эффективная, качественная и высокопроизводительная технология раскроя листового металла. Процесс резки заключается в воздействии на металл сфокусированным лазерным лучом, который быстро нагревает материал в зоне реза, что приводит к его плавлению, а при более высокой температуре – испарению.

Преимущества лазерной резки

Широкий спектр обрабатываемых материалов: черная, углеродистая, легированная, в том числе, нержавеющая сталь, медь, латунь, бронза, титан, алюминий и, другие металлы и сплавы.
Гладкие качественные кромки разреза не требуют последующей обработки, что снижает себестоимость готовых изделий или деталей.
Высокая точность реза (до 0,02 мм).
Очень высокая скорость обработки тонких листов из стали и твердых сплавов.
Отсутствие механического контакта с металлом дает возможность резать хрупкие и легко деформирующиеся материалы без риска их повреждения. Тончайший лазерный луч воздействует на металл только в зоне реза, не нагревая остальную поверхность, что позволяет предотвратить деформацию материала.
Лазерные станки с ЧПУ позволяют вырезать изделия различной конфигурации, в том числе, с острыми углами и криволинейные любой степени сложности, а также изделия нестандартных форм.
Простота управления станком.
Отсутствие пыли и производственных отходов.
Длительный срок службы режущего инструмента и лазерного станка в целом. Лазерный луч не может сломаться или затупиться, что характерно для механических инструментов. Луч не нужно очищать от налипшей стружки, останавливая для этого производственный процесс. Волоконный лазерный источник (самая дорогостоящая часть лазерного станка) служит более 100 000 часов.

Недостатки лазерной резки

Относительно высокая стоимость лазерных станков по сравнению с плазменной резкой
Наличие ограничений по толщине листового металла, как правило до 25 мм.
Неисправная работа оборудования может привести к потере качества: увеличению шероховатости кромок, образованию грата и т.д. Причинами возникновения дефектов могут быть: некачественное сырье, неправильная настройка лазерного станка, технические неисправности оборудования, некорректно составленная управляющая программа или низкая квалификация оператора лазерного станка с ЧПУ.

Методы лазерной резки

Испарение

Этот метод предполагает нагревание металла лазерным лучом до температуры кипения, вследствие чего происходит испарение материала в зоне реза. При этом лазерный источник генерирует очень короткие импульсы и излучает более мощный световой поток по сравнению с непрерывным лазерным излучением. Этот процесс требует значительно больших энергозатрат и большей мощности оборудования по сравнению с резкой методом плавления, так как требуется нагреть металл до более высокой температуры. Например, алюминий плавится при температуре 660 °С, а кипит при 2518,82 °С. Из-за высоких затрат резку методом испарения используют довольно редко, например, для резки листов малой толщины и вырезания тонких деталей.

Плавление

Данный метод позволяет существенно снизить затраты энергии, использовать оборудование меньшей мощности и резать более толстые листы металла.

В процессе резки лазерный луч нагревает материал до температуры плавления, а поток вспомогательного газа (кислород, азот, аргон, воздух) выдувает расплавленный металл из зоны реза, охлаждает кромки срезов, предотвращая их деформацию, а также выполняет другие важные функции, которые зависят от вида используемого газа.

Лазерная резка металла кислородом

При взаимодействии кислорода с нагретым материалом происходит реакция окисления, в процессе которой выделяется много тепла, и значительно повышается температура в зоне обработки. Это дает возможность увеличить скорость обработки и толщину разрезаемого листа. Еще одно преимущество - низкая себестоимость производственной операции по сравнению с другими видами лазерной резки. Для резки с кислородом требуется меньше энергии, чем для резки с инертным газом и резки методом испарения.

Недостаток метода заключается в окислении кромок некоторых разрезаемых материалов. В связи с этим сфера применения метода включает резку черных металлов, нелегированных сталей, черной стали. Цветные металлы, нержавеющая сталь и другие легированные стали окисляются при контакте с кислородом, поэтому данный метод резки для них не подходит.

Лазерная резка металла в инертных газах (азот, аргон)

Эта технология применяется при необходимости предотвратить окисление кромок разрезаемого материала. Инертные газы отсекают от зоны реза атмосферный воздух, содержащий кислород. Таким образом, исключается контакт кромок с кислородом, кромки остаются чистыми, гладкими и не нуждаются в последующей обработке. Скорость резки в инертных газах ниже по сравнению с резкой в кислороде, а стоимость – выше, так как отсутствует окисление, которое является дополнительным источником тепла. Аргон применяют для резки титана, азот – для резки легированных сталей, нержавейки, цветных металлов, а также сплавов.

В России распространены два вида лазерного оборудования: волоконные и газовые (СО2) лазерные станки. Важнейшее отличие между ними заключается в длине волны света, излучаемого лазером. Волоконные лазерные станки имеют длину волны 1064 мкм и очень малый диаметр фокуса, что обеспечивает высокую интенсивность луча (в 100 раз выше, чем у СО2 лазера при одинаковой излучаемой мощности) и высокую интенсивность нагрева материала. Кроме того, металлы, особенно цветные, хорошо поглощают коротковолновое лазерное излучение. В связи с этим для резки металлов наиболее эффективно применять оптоволоконные лазерные станки.

Длина волны у СО2 лазеров составляет 10,6 мкм. Это оборудование предназначено в первую очередь для работы с неметаллическими материалами (древесина, пластмасса, стекло, резина, пластики, керамика и т.д.). Цветные металлы (медь, алюминий, алюминиевые сплавы и т.д.) обладают высокой отражающей способностью для излучения с длиной волны 10,6 мкм. Поэтому СО2 лазерные станки не подходят для обработки этих материалов. Кроме того, газовые лазерные станки отличаются более высоким энергопотреблением, более сложны в обслуживании и имеют более сложную оптическую систему, нуждающуюся в периодической юстировке и диагностике.

Современные лазерные станки оснащены числовым программным управлением (ЧПУ), которое существенно упрощает производственный процесс. Управляющую программу, по которой выполняется резка, загружают в контроллер станка в виде специальных кодов, формирующих траекторию движения луча и другие параметры резки. Автоматизация процесса дает возможность быстро получать крупные партии полностью идентичных деталей любой сложности.

Особенности лазерной резки различных материалов

Металлы обладают различными химическими свойствами и по-разному воспринимают воздействие лазерного излучения. Поэтому лазерное оборудование выбирают и настраивают в зависимости от материалов, которые предстоит резать.

Медь

Медь отличается мягкостью и склонностью к деформации, поэтому при ее резке механическими способами могут возникнуть повреждения и большое количество отходов. Бесконтактное воздействие лазерного луча исключает эти недостатки.

Максимальная толщина листа, возможная для лазерной резки, составляет 8 мм при мощности источника в 6 кВт. Для обработки большей толщины требуется чрезмерно высокая мощность оборудования, что приведет к увеличению энергопотребления и себестоимости. Тонкие медные листы режут в импульсном режиме. Для листов большой толщины применяют режим микроплазменной резки, при котором в зоне реза образуется плазма, нагревающая и расплавляющая материал. Сложность и стоимость резки меди зависят от толщины листа.

Латунь

Латунь представляет собой сплав меди и цинка, который придает материалу твердость, но и добавляет хрупкости. Как и медь, латунь обладает высокими теплопроводностью и коэффициентом отражения, поэтому при лазерной резке латуни следует придерживаться тех же рекомендаций, что и при резке меди.

Алюминий и его сплавы

Алюминий считается сложным для лазерной резки, так как его теплопроводность еще выше, чем у латуни. Для работы с алюминием применяют станки с мощным лазерным излучением. Параметры настройки станка зависят от толщины листа и процента содержания алюминия в материале. Резку проводят на небольших скоростях в целях предотвращения деформации, в качестве вспомогательного газа используют азот. Максимальная толщина реза 12-14 мм при использовании 6 кВт лазерного источника.

Как и другие цветные металлы, алюминий хорошо абсорбирует коротковолновое излучение, поэтому его легче резать на волоконных лазерных станках.

Углеродистая сталь

Для этого материала характерны высокое содержание углерода и отсутствие легирующих добавок. Чем выше процент углерода в составе стали, тем выше ее прочность и твердость. Для резки углеродистой стали используют вспомогательный газ кислород, который обеспечивает увеличение скорости резки и снижение энергозатрат. Если не требуется идеальная гладкость кромок, то в целях экономии кислород можно заменить воздухом, который подходит для резки тонких листов. При резке углеродистой стали на низкой скорости материал нагревается до температуры горения даже вне зоны воздействия лазерного луча. Это приводит к увеличению ширины реза и шероховатости.

Максимальная толщина реза 25 мм при использовании 6 кВт лазерного источника.

Нержавеющая сталь

Для резки этого материала не подходит кислород, так как он окисляет кромки разреза, и сталь перестает быть нержавеющей. В качестве вспомогательного газа следует использовать азот.

Максимальная толщина реза 14-16 мм при использовании 6 кВт лазерного источника.

Титан

Этот прочный и твердый материал нельзя резать ни в кислороде, ни в азоте, так как данные газы поглощаются поверхностью материала, что приводит к образованию хрупкого и ломкого слоя. Для работы с титаном необходимо использовать аргон или гелий. В процессе резки титана может возникнуть сильное свечение, поэтому оператор должен защищать глаза очками с высоким коэффициентом светопоглощения.

Резка листового металла в центре лазерных услуг INLASER.PRO

Центр оказывает услуги по резке металла на современных волоконных лазерных станках с ЧПУ. Мы имеем возможность выполнять заказы любого объема и сложности по приемлемым ценам. Наше оборудование позволяет осуществлять резку следующих материалов при использовании базового 4 кВт лазерного источника:

нержавеющая сталь толщиной до 14 мм;
углеродистая сталь до 22 мм;
алюминий до 12 мм;
латунь до 6 мм;
медь до 8 мм.

Мы предоставляем услуги заказчикам из всех регионов Российской Федерации. Для обсуждения условий выполнения заказа свяжитесь с нашими специалистами по электронной почте или телефонам, указанным на сайте.

Резка стали толщиной более 300 мм

Для нормального протекания процесса резки стали большой толщины необходима равномерная подача режущего кислорода и флюса по всей глубине разреза. Наличие в металле внутренних дефектов может вызвать изменение направления струи, ее завихрения и привести к образованию выхватов на поверхности реза.

Поэтому стали больших толщин, как правило, разрезают при низком давлении кислорода, что позволяет каждой частице кислорода в течение большего времени соприкасаться с поверхностью разрезаемого металла, вследствие чего уменьшаются непроизводительные потери кислорода. Струя имеет большой диаметр.

Шлак, образующийся в большом количестве, заполняет раковины и другие пустоты, в результате чего кислородная струя сохраняет устойчивость и направление. При этом уменьшается количество теплоты, уносимой из разреза избыточным кислородом и балластными газами, не участвующими в реакции.

Таблица 26. Данные по резке стали толщиной 250-800 мм.

Расход газа, м 3 /ч

Установлено, что кислородно-флюсовую резку стали толщиной 200—800 мм можно осуществить за один проход, соблюдая следующее:

1) Отливку устанавливать таким образом, чтобы высота свободного пространства под прибылью составляла около 60% ее толщины в месте реза, но не менее 300 мм; это необходимо для свободного вытекания струи режущего кислорода и шлака;

2). Расстояние между торцом мундштука и поверхностью разрезаемого металла должно составлять 50—60 мм;

3) Подача флюса и режущего кислорода должна быть включена после того, как будет зажжена горючая смесь; одновременно с подачей режущего кислорода, не дожидаясь разрезки металла на всю толщину, начинать перемещение резака; при этом начальная скорость врезания кислородной струи должна составлять примерно 30— 50% нормально допустимой скорости для данной толщины металла; при правильном начале резки шлак течет по разрезаемой поверхности сплошной струей и подтекает под деталь; при неправильном начале процесса у нижней части поверхности детали образуется уширение, что не позволяет разрезать ее на всю глубину; такой дефект в начале врезания может быть вызван неправильно установленным давлением кислорода, недостаточным расходом подаваемого флюса, резким пуском кислорода, излишне большой скоростью движения перемещения резака в момент врезания;

4). После того, как у нижней кромки металл будет разрезан на 40—50 мм, плавно увеличивать скорость перемещения резака до оптимальной, при этом необходимо следить за тем, чтобы струя кислорода проходила через металл с отставанием, не превышающим примерно 10% его толщины;

5). Перед окончанием процесса резки постепенно уменьшать скорость перемещения тележки, при этом скорость резки не должна превышать 30—50% оптимально допустимом, по мере приближения к окончанию резки необходимо постепенно наклонять мундштук в направлении, обратном перемещению резака, чтобы струя режущего кислорода вначале разрезала нижнюю часть детали; по достижении этого увеличить скорость перемещения резака или уменьшить расход кислорода, чтобы избежать уширения реза;

6). Использовать резаки с внутрисопловым смешением горючего с подогревающим кислородом;

7). Уделять особое внимание операциям, предшествующим резке; место начала резки следует подогреть, причем нагреваемый участок должен быть ближе к нижней торцовой поверхности заготовки; при этом мундштук должен находиться над кромкой на расстоянии, не превышающем 1/3 своего диаметра;

8). Для увеличения эффективности процесса регулировать пламя с большим избытком горючего газа, практически этого можно достигнуть, регулируя пламя таким образом, чтобы общая длина видимого факела пламени (при закрытом вентиле режущего кислорода) была больше толщины разрезаемого металла;

9). Мундштук резака устанавливать под небольшим углом к торцовой поверхности в направлении перемещения резака, при этом оптимальный угол наклона должен составлять 2—3°.

Резка толстого металла

Сегодня известно множество технологий обработки металлов и создано немало необходимых для этого приспособлений. Из нашей статьи вы узнаете, при помощи каких методов и в каких условиях осуществляется резка толстых металлов.

Основные нюансы резки толстых металлов

Степень сложности резки толстых металлов зависит от условий работы. Одним из основных факторов считается жесткость технологической системы резания, ведь при ее снижении появляются вибрации. Это вызывает наложение вибрации на скорость движения режущей поверхности инструмента, и разрезание листа идет быстрее.

Реальная скорость при этом повышается на 15–40 % – все зависит от жесткости системы. Однако нельзя забывать и том, что вместе с повышением скорости значительно усложняется работа с материалами, сложными в обработке. Чтобы увеличить жесткость технологической системы резания, рекомендуется изменить схему крепления детали, сократить вылет резца, повысить жесткость инструмента, использовать специальные устройства, призванные гасить вибрацию.

Чтобы нормально работать с толстыми и труднообрабатываемыми металлами, приходится подбирать оптимальные комбинации режимов и учитывать немало иных факторов. Только в этом случае удается добиться большей пластичности материала, его нагрева в процессе обработки.

Еще один способ, позволяющий облегчить резку толстого металла, состоит в использовании дополнительной внешней стимуляции. Для этого применяют наложение ультразвуковых колебаний, вводят электрический ток и т. д.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Благодаря физическому механизму резки толстых металлов, основанному на дислокационно-энергетических закономерностях пластического деформирования и разрушения, становится ясна суть ряда технологий, используемых для повышения обрабатываемости заготовок. В их число входит нагрев материала, позволяющий снизить его твердость, если обработка отличается повышенность сложностью. Помимо этого, удается облегчить деформирование при помощи нагрева, преодоления дислокациями барьеров, развития диффузионных процессов.

Однако основным среди всех критериев является общий/интегральный показатель обрабатываемости толстого материала. Речь идет о расчете удельной энергоемкости, то есть о количестве энергии, которое пришлось потратить на снятие единицы объема припуска. Благодаря этой характеристике удается решать практические задачи, например, выбирать оптимальные условия для резки изделий из толстого материала.

Распределение энергии при пластическом деформировании зоны резания происходит по-разному, что во многом связано с выбранными для работы режимами, а также с особенностями оборудования. От 95 % работы в этом случае – это деформация части металла, которая находится выше реза. А значит, если нужно упростить обрабатываемость, необходимо снизить твердость снимаемого с материала слоя.

Упрощение обработки толстых листов металлов и сплавов перед резкой и в ее процессе считается очень важной задачей. Решив ее, во-первых, удается управлять процессом работы, во-вторых, сокращается расход энергии.

За счет регулировки показателей обрабатываемости упрощается подбор оптимальных условий для обработки толстого металла. Поэтому повышается сопротивление образованию стружки, увеличивается стойкость инструмента, эффективность работы.

Изделия наиболее серьезного назначения либо с кромками сложной формы производят на токарных станках, труборезах, пр. Кроме того, могут применяться ручные механические фрезы, абразивные машинки, но только при условии, что заготовки не предназначены для использования на особенно ответственных объектах либо их размеры позволяют выбирать именно такой способ обработки.

Прежде чем приступать к сборке изделия из толстого материала, выполняют очистку заготовки – удаляют дефекты, которые могли появиться во время проката, перевозки. Данная подготовка может производиться механическим либо химическим путем.

В некоторых случаях огневые работы сопровождаются хлопками, обратными ударами пламени, что провоцирует разрыв шланга, пожар.

Вот несколько причин, способных вызвать обратный удар:

слишком высокая температура мундштука;
попадание горючего в кислородные шланги;
недостаточно высокая скорость движения горючей смеси из мундштука – горение идет быстрее;
ослаблена накидная гайка мундштука либо камеры смешения.

Кислородный шланг может загореться, взорваться из-за обратного удара, когда в нем или в кислородной трубке оказывается жидкое топливо.

При производстве изделий из цветных металлов обязательно используется резка. Прямолинейные и некоторые криволинейные резы считаются простыми, так как выполняются механически без нагрева утолщенного материала. Однако резка толстого металла, изготовление фасонных деталей, проделывание отверстий, поверхностная обработка не обходятся без использования дополнительного тепла.

Если речь идет о плазменной резке, то нельзя забывать, что в ее процессе появляется сильный шум. Он дополняется эффектом ультразвука, поэтому опасен для работников предприятия.

Кислородная резка толстого металла

Часто кислородную резку толстого металла механизируют за счет переносного оборудования, газорезательных машин. Нужно понимать, что во время такой обработки применяют ацетилен, а также ряд других горючих газов: природный, нефтяной, водород, кроме того, используется такое топливо, как керосин, бензин.

По своим качествам, производительности данная технология резки превосходит большинство других, поэтому ее часто применяют на производствах.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Важно упомянуть о методе обработки толстых материалов кислородным копьем. Он необходим для пропиливания толстого металла в металлургических печах, создания отверстий в бетонных изделиях, пр. Для этого трубку, изготовленную из стали с небольшим содержанием углеродов, прижимают к месту резки, направляя по ней газ. Оговоримся, что обрабатываемую зону и конец трубки предварительно нагревают при помощи паяльника, и только после этого открывают подачу газа. Как только конец трубки загорается, его соприкасают с металлом – сама резка идет при помощи сгорания материалов трубки и заготовки.

Как происходит инжекторная резка толстого металла

Сегодня все большую популярность набирает инжекторная резка толстого металла. Конструкция такого резака включает в себя ствол, наконечник. По сути, данная схема не отличается от устройства горелки.

Самая важная деталь резаков – это мундштуки, на данный момент их делают бронзовыми (БрХ0,5), с кольцевым пламенем и многосопловые.

По ГОСТу 5191-79Е резаки для разделительной резки толстого материала кислородом имеют такие мощности:

Эти разновидности используются для резки толстого металла следующим образом:

малая мощность для металла толщиной 5–100 мм;
средняя мощность – 8–200 мм;
большая мощность – 10–300 мм.

Для изделий толщиной в пределах 3–100 мм может применяться обработка вставными резаками. Однако сразу оговоримся, что они не позволяют работать при высокой мощности.

Каждый резак имеет мундштуки таких размеров: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6.

Исходя из типа и модели резака, выбирают вид сменных мундштуков, последние могут быть:

составляющие (внешние и внутренние);
моноблочные (неразборные).

В соответствии с ГОСТом, длина резака не должна превышать 700 мм.

Гильотинная резка толстого металла

Данная разновидность обработки представляет собой прямолинейное разрезание толстых листов противоположными лезвиями двух ножей.

При резке толстого металла подвижный нож изменяет свое положение, а второй остается на месте, при этом между ними сохраняется определенный зазор. Подвижный выставляется под углом ко второму ножу, тогда резание происходит последовательно. Угол между ножами уменьшает усилие резания, при этом увеличивает ход подвижного ножа.

Гильотина состоит их таких частей: станины с рабочим столом, системы прижима листа, пары ножей, заднего упора, который позволяет добиться нужного размера отрезаемой детали.

Задний угол верхнего ножа мало влияет на усилие резки. Если используются два лезвия с четырьмя режущими кромками, необходимы большие усилия, чем в случае, если верхнее лезвие стоит под задним углом до 3°. Именно от угла между лезвиями зависят возможные дефекты. Вот почему он не должен превышать 3°.

Зазор представляет собой перпендикулярную линию между ножами. На чистоту резки толстого материала непосредственно влияет толщина листа металла. При недостаточном зазоре ножи быстро изнашиваются, а значит, требуются дополнительные затраты на их заточку. Иногда возникает и обратная ситуация – слишком широкий зазор вызывает сминание толстого металла, получается конусновидный срез, заметны изменения формы изделия.

У гильотинной резки немало недостатков, а именно: скручивание, саблевидность, сгиб материала толстой заготовки, невозможность получения прямой кромки.

Гильотинные ножницы предназначены для резки толстых листов металла до 5 мм. В этом случае получается ровный край, если между лезвиями удается сохранить зазор 0,03 мм.

Гидроабразивная резка толстого металла

Этот метод резки утолщенного материала сложно назвать инновационным, на производствах его начали применять еще 1960-х годах. Первой в этом деле стала американская авиастроительная компания – именно ее руководство сделало официальное заявление, описав все достоинства данной технологии и рекомендовав ее для резки материалов повышенной твердости. После чего абразивная резка при помощи воды стала все больше распространяться по миру.

Суть данного метода состоит в том, что в зону резки под большим давлением поступает вода, смешенная с абразивными веществами. Все современные установки гидроабразивной резки работают так: в смеситель аппарата подаются вода и абразив (обычно его роль играет мелкий песок), получившийся состав попадает в сопло установки, где создается тонкая струя гидроабразивной смеси, и под большим давлением подается на разрезаемый, в том числе толстый, материал.

В каких случаях нужна дуговая резка толстого металла

Дуговая резка – выплавление части толстого листа металла при помощи нагревания дугой. Разогретый жидкий металл вытекает из полости реза, оставляя отверстие. Разрезаемое изделие устанавливают вертикально или под наклоном, чтобы добиться стабильности и ускорения процесса. Дело в том, что при таком положении на вытекание требуется меньше времени.

Если сравнить этот метод резки толстого металла с обработкой газовой резкой, то первый имеет такие минусы: широкий рез, неровные края, появление натеков по нижнему краю разреза. Все перечисленное приводит к тому, что данную технологию используют относительно редко. Ее выбирают, если утолщенный материал не удается обработать при помощи газовой резки, либо для этого нет соответствующего оборудования. Также дугу используют для разделки лома, отрезки литников, пр. Если требуется повысить производительность, применяют выдувание при помощи сжатого воздуха.

Принцип дуговой резки толстого металла основан на его расплавлении в месте реза и удалении данного фрагмента под собственным весом либо благодаря давлению дуги или дополнительному потоку воздуха.

Обычно такая обработка толстого материала имеет низкую производительность, поскольку ее производят вручную угольными или покрытыми металлическими электродами. Она подходит для чугуна, высоколегированных сталей, цветных металлов и сплавов. Нужно понимать, что обычно речь идет о низком качестве выполнения реза, кромки получаются неровными, покрытыми шлаком и оплавившимся металлом. А значит, дальнейшей сварке толстых фрагментов изделия должна предшествовать механическая обработка.

Для дуговой резки не требуется специального оборудования – для нее используют приборы для дуговой сварки. Немаловажно, что такая обработка может осуществляться в различных пространственных положениях, поэтому ее часто используют в монтажных работах, с изделиями из углеродистых, низколегированных сталей. Эта технология подходит для выполнения разделительной и поверхностной резки толстого металла. При поверхностном резании в толстом листе материала делают канавки либо удаляют дефекты в сварных швах, литейных отливках, пр.

Если требуется разрезать сталь толщиной 6–50 мм, используют электроды диаметром 4-5 мм и ток 300–400 А. В покрытие электродов входят элементы, богатые кислородом, такие как магниевая руда, оксиды железа и те, что нужны для активного газообразования, то есть древесная мука, целлюлоза электродная, пр.

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.

Читайте также: