Резка металлов и ее сущность виды резки и ее применение характеристики различных видов резки

Обновлено: 14.05.2024

Любое производство нуждается в специальном инструментарии для резки металла. При этом есть несколько популярных способов резки, каждый из которых имеет свои технологические особенности.

Какой конкретно выбор сделает производитель, зависит от экономической выгоды, желаемого результата, а также от эффективности работ.

Промышленные разновидности резки металла

Это разновидности резки, которые характеризуются большим количеством разрезанных деталей за максимально короткий промежуток времени. Таких способов порезать металлические заготовки известно несколько:

лазерным инструментом;
плазменная;
газовым резаком;
гидроабразивная;
на резаках с числовым управлением.

Любой из перечисленных методов имеет свои технологические особенности.

Плазменная резка — способ, при котором заготовки или металлы разрезаются струей газа под температурой от 5 до 30 тысяч градусов. При этом электрическим полем разгоняется струя до скорости 15 км/с.

Таким способом легко резать металл листом с толщиной рабочей поверхности 20 см. Получается, что в результате на листе металла образуется разрез без лишних швов. Особым преимуществом является то, что вокруг разреза структура не нагревается и структура металла не разрушается.

Лазерная — также точный вариант резки. Рабочий инструмент в данном случае — луч лазера с точной фокусировкой. Технологически луч плавит металл, он сгорает и испаряется. Если лист металла в толщину больше 1.5 см то зона вокруг разреза требует дополнительного охлаждения. Обычно лазерный метод резки используется для сверхтонких и хрупких материалов.

Важно. Газовая резка — также воздействие на металл температурой. При этом не нужно сложное оборудование, но и точность резки в разы меньше.

Гидроабразивная резка — это механический вид воздействия, который не предполагает термического воздействия. В роли инструмента выступает простая вода, которую смешивают с абразивным порошком. Основным преимуществом является то, что нет структурных изменений , поскольку температура воды не выше 90°С.

Разрезка металла на станке с ЧПУ — предполагает технологический процесс, при котором разрезается сразу несколько листов металла. Но в таком случае возможно влияние ржавчины на металл.

Механические варианты резки металла

При влиянии чистой механики используется самый широкий круг инструментов: диски, пилы, прессы, механические резаки. Такие способы воздействия на металл работают не только на промышленном уровне, но и в небольших гаражах на самом бытовом производстве.

Отрезные станки с заменяемыми дисковыми частями (болгарки) используется как стационарное оборудование, так и в качестве мобильного. Резать таким инструментом можно трубы,, разные конструкции, профиля и листы разных сплавов. При этом инструмент отличается высокой точностью выполнения работ, а также скоростью.

Рубка металла — в таком случае есть горизонтальный ножик. Он прижимается к листу металла и разрушает его в зоне контакта. Усиливает работу пресса гидравлика, пневматика или эксцентриковый механизм.

Также резка и рубка профлиста прекрасно выполняется на гильотинах сабельного типа. Рубка на гильотине предполагает ограничения по некоторым конструкциям со сложной структурой.

Ленточнопильный станок считается наиболее универсальным вариантом для резки любых изделий из металла. При таком варианте резки снижаются потери тепла, а сам процесс происходит под любым удобным углом. Минус станка в том, что резка доступна только для определенных размеров металла и деталей.

Газокислородная резка металла

Такой вариант доступен при соблюдении целого ряда условий. В первую очередь можно резать только изделия и конструкции, которые содержат строго определенное количество примесей. Конструкция не должна отличаться высокой теплопроводностью.

Важно. Чтобы температура плавления обрабатываемого материала, была выше, чем температура горения. При этом важно, чтобы разница не была меньше 50°С.

Те оксиды, которые получаются в результате резания металла должны обладать высокими показателями жидкотекучести. В противном случае они будут серьезным препятствием длясгораня основного металла. Процесс станет более дорогим и экономически не выгодным.

Технология резки газом

Данная разновидность резки не является наиболее часто используемой. Она применяется, когда необходимо раскроить сплавы до 6 см толщиной. Вся процедура происходит за счет того тепла, что выделяется при реакции окисления. При этом все продукты сгорания удаляются из области разреза непосредственно потоком газа.

Важно правильно провести подготовку к разрезанию металла, а также технологически правильно соблюдать все нюансы процесса:

Непосредственно линию разреза, а также область на 20 см вокруг следует очистить ото всех посторонних материалов. В противном случае может случить возгорание или даже взрыв. Специалисты советуют зачистить даже ржавчину, поскольку ее наличие сильно замедлит процесс резки.
Непосредственно под линией разреза важно сделать свободное пространство в 10-15 см. Если поток газа будет отражаться на деталь и не сможет свободно выходить, то в результате резки возникнет отрицательная турбулентность и в итоге скорость процесса очень сильно снизится.
Режущий инструмент должен быть расположен строго по вертикали. Отклонение больше чем в 5° значительно снизить точность резки и качество выполняемой работы.
Рабочий, выполняющий резку при помощи газа должен иметь высокий уровень квалификации.

При выполнении всех перечисленных условий, место разреза будет ровным, а скорость и качество выполняемых работ превысит многие другие варианты резки металла.

Виды газовой резки

Есть несколько разновидностей резки металла газом. Каждый из них применяется в своих условиях и имеет несколько технологических особенностей:

Пропаном — один из наиболее популярных методов газовой резки. Абсолютно не подойдет для разрезания высокоуглеродистых соединений. Прекрасно используется для резки титановых соединений и низколегированных сплавов.
Воздушно-дуговая. В данном варианте помимо кислорода используется электродуга, которая вмонтирована в резак. Удобен при необходимости сделать широкую линию разреза.
Кислородно-флюсовая. Название дано за счет флюсового порошка, который подается на обрабатываемую поверхность при резке. Благодаря своим свойствам данный порошок придает материалу большую пластичность и делает его более податливым при обработке резаком. Особенно это помогает при наличии на металле термостойкой оксидной пленки. Поэтому данный вид резки применяется для изделий из меди, чугуна, бронзы, латуни.
Копьевая. При такой разновидности резки используется дополнительный расходный материала. Это специальная стальная труба — газовое копье. За счет ее применения повышается эффективность, скорость основного процесса. Используется такой вид резки применяется при обработке больших заготовок и массивных конструкций.

Вне зависимости от конкретного вида газовой резки, технология процесса предполагает, что специалист весь процесс контролирует и проводит сам, вручную, без участия автоматов.

Собственно на рукоятке резака есть три патрубка. По ним подается собственно кислород из баллона, пропан, а также жидкость для охлаждения. Давление кислорода может достигать 12 атмосфер. Выставляется данный показатель на редукторе баллона.

Кислород подается только после того как выполняется зажигание в факеле резака.

Важно. Важным параметром на производстве считается расход газа при газовой резке металла. Этот параметр зависит и от опыта специалиста, который осуществляет данный процесс, и от толщины металла, и от ширины разреза.

Заключение

Резка металла применяется и на производстве, и в бытовых условиях. Каждый из современных способов раскроя металла имеет свои минусы и плюсы. При выборе конкретного метода важно оценить свойства металла, который необходимо разрезать. Немаловажное значение имеет и размер листа, его толщина, а также наличие тугоплавких оксидных пленок на конкретной заготовке.

Все эти нюансы помогают выбрать в конкретном случае тот вид резки металла, который наиболее выгоден производителю и с которым легко получить необходимый результат в кратчайшие сроки.

Резка металлических изделий

Резка металлических изделий может быть осуществлена различными способами и с применением разных устройств. Выбор того или иного метода зависит от его эффективности в конкретном случае, стоимости и, конечно, ожидаемого результата.

Кроме всего прочего, прогресс не стоит на месте, поэтому со временем появляются все новые технологии резки металла. Некоторые из них по многим параметрам превышают уже существующие, а это значит, что повсеместное их внедрение уже не за горами.

Суть резки металла

Резкой металла называется разделение листа, трубы или отливки на фрагменты посредством ручного, механического либо термического метода. К вариантам резки металла относится раскрой – здесь форма и размеры изделия задаются в соответствии с чертежом.

За счет воздействия режущего инструмента на металл получаются заготовки, которые подлежат последующей обработке. Форма изделия зависит от заранее подготовленных чертежей.

Есть разные способы резки металлических изделий. Обычно прибегают к помощи специального оборудования: ручным, механическим инструментам, аппаратам для нагрева металла. Также специалисты выделяют механический, термический, гидроабразивный вид резки.

Механические методы резки металла

При резке металлических изделий механическими способами задействуются диски, пилы, прессы, механические резаки. Они широко применяются как на крупных предприятиях, так и в бытовых условиях.

Ручная резка.

Этот подход имеет низкую эффективность, из-за чего не используется в промышленности. Металлические листы разрезают вручную посредством ножниц, лобзика, ножовки, болгарки, при этом временные затраты и качество работы зависят только от навыков мастера.

Резка при помощи ленточной пилы.

Такие пилы являются основным узлом ленточно-пильного станка и справляются с сортовым листовым материалом. Само оборудование действует по тому же принципу, что и ножовка: лента приводится в движение при помощи электромотора, далее происходит разрезание металла. Одна из сторон полотна пилы имеет зубья, а само полотно заключено в ленту значительного диаметра. Для производства пилы используют углеродистую сталь либо в ход идет сплав ряда металлов.

Данный способ резки металлических изделий отличается такими достоинствами, как высокая точность реза и возможность выполнить резы разных видов. Под последними понимают прямые и угловые. В результате подобной обработки образуется малое количество отходов, что достигается благодаря минимальной ширине реза. Еще одним плюсом является доступная цена оборудования.

Немаловажно, что пользоваться современными моделями ленточных пил очень удобно, так как они снабжены дополнительной электроникой.

Ударный способ.

Данный метод известен как рубка и осуществляется при помощи резака-гильотины. Материал фиксируют в горизонтальном положении, после чего рубящим ударом разделяют его на части. Данный подход удобен при работе с листами металла, поскольку разрезание осуществляется сразу по всей их длине. Таким образом можно обрабатывать разные виды стали, в том числе нержавеющую, оцинкованную, электротехническую.

Основным плюсом подхода является обеспечение абсолютно ровного реза за минимальный отрезок времени. Правда, данный способ обработки сопряжен с шумом от оборудования. Также минусами считаются разная ширина у полученных частей металла и ограничения по ширине обрабатываемого материала.

Резка при помощи дискового станка.

Электродвигатель приводит в движение диск с зубьями по внешнему краю, в результате чего осуществляется резка металлических изделий.

Технология обеспечивает высокое качество кромки и точность обработки, позволяет резать под углом. А само оборудование является компактным и универсальным.

Термические способы резки металла

Благодаря использованию термических методов удается значительно сократить временные затраты на раскрой металла. Терморезка может быть газокислородной, лазерной и плазменной.

Каждый вид отличается своими особенностями, однако их объединяет отсутствие прямого контакта инструмента с поверхностью обрабатываемого металла, а именно: бесконтактное разделение заготовки осуществляется при помощи струи газа, луча лазера или плазмы. Остановимся подробнее на каждой разновидности резки.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Газокислородная.

Данная технология основана на свойстве металла нагреваться, плавиться и выгорать при высокой температуре. Обработка осуществляется в два этапа. В первую очередь к месту запланированного разреза направляют струю пламени, при этом роль горючего вещества играет ацетилен. Когда металл достиг необходимой температуры, в место разреза подают кислород, под действием которого мягкий материал делится на части, а все присутствующие окислы удаляются.

Таким образом удается раскраивать заготовки значительной толщины, в том числе листы титана. Правда, этот метод резки металлических изделий имеет свои особенности, которые могут считаться его минусами:

невозможна обработка алюминия, меди и прочих цветных металлов, а также хромоникелевых и высокоуглеродистых сталей;
низкое качество реза;
большая ширина реза;
образование наплывов и окислов в процессе раскроя;
невозможно разрезать криволинейные поверхности;
изменение физических характеристик материала в области реза.

Здесь сложно добиться реза высокого качества, поскольку нужно выдерживать одинаковое расстояние на протяжении всего процесса. Зато если сравнивать с ручным резаком, подобное оборудование справляется с раскроем металла более точно и быстро.

Резка металла лазером является современным способом обработки, в котором ключевую роль играет лазерный луч. Лазер фокусируется на конкретной точке материала, за счет чего последний нагревается свыше температуры плавления и начинает испаряться. Рез необходимой формы и размера на листе металла получают, передвигая рабочую головку по заранее выбранной траектории.

Обычно данный метод используют для раскроя тонких листов, труб, а также изделий из цветных металлов и нержавейки. Но нужно понимать, что лазер справляется с любыми металлическими заготовками, в том числе изготовленными из сплавов, и даже с неметаллами – в этом его основное достоинство.

Технология позволяет вырезать сложные геометрические контуры с сохранением высокой точности, обеспечением практически идеальной кромки и высокой производительности.

Минусом подобного метода резки металлических изделий являются ограничения по толщине обрабатываемой поверхности. Также оборудование требует значительных энергозатрат, а для получения допуска к работе сотрудник должен пройти серьезное обучение.

Здесь резка осуществляется за счет плазматрона и выходящей из него струи плазмы. Если говорить точнее, плазма представляет собой ионизированный газ сверхвысокой температуры. Данный подход используется при раскрое толстых металлических листов шириной до 150 мм.

Рекомендуем статьи по резке металла

По типу воздействия на металл выделяют два вида реза: плазменно-дуговой, при котором оплавление материала происходит за счет электрической дуги, возникающей между изделием и инструментом, и косвенный – здесь металлическая заготовка делится на части только при помощи плазмы.

Достоинствами плазменной резки является безопасность, быстрота работы, возможность создания сложных контуров, незначительный нагрев металла. Кроме того, при обработке плазмой получается гладкий рез. Минусами технологии являются высокая цена оборудования, шум при работе плазмотронов. Также существуют ограничения по толщине раскраиваемого материала.

Гидроабразивный метод резки металлических изделий

Речь идет о раскрое металла за счет подачи через узконаправленное сопло смеси песка и воды под давлением. Песок с водой справляется с раскроем металла толщиной 30 см, после чего края не нуждаются в дополнительной обработке. Стоит оговориться, что данная методика резки металлических изделий считается инновационной.

Способ не входит в число горячих методов разрезания, так как не предполагает термического воздействия на металл. Эта особенность позволяет избежать деформации изделия.

Минусом гидроабразивного метода считается отсутствие возможности раскроя металлов с очагами ржавчины. Кроме того, оборудование отличается высокой ценой, из-за чего оказывается недоступным для частных лиц.

Инновационные технологии резки металлических изделий

Все способы, о которых говорилось выше, активно используются на производствах и в быту. Однако сегодня создаются более современные технологии, такие как установки для раскроя металла посредством электромагнитного импульса, ультразвука, пр. Есть вероятность, что в ближайшее время они станут столь же распространены, как и уже традиционные методы. Речь идет о следующих видах резки:

Лазером в струе воды.

Данный метод и патент на него принадлежит фирме «Synova Laboratories». Этот способ предполагает, что луч твердотельного лазера фокусируется в струе воды толщиной 0,1 мм под высоким давлением. Иными словами, подход соединил в себе лазерную и водную резку, при этом мощность реза задается сразу энергией лазерного луча и водной струи высокого давления. В месте соприкосновения луча с металлом наблюдается максимальное выделение тепла. В итоге заготовка не нагревается и достигается высокое качество кромки реза.

Метод позволяет формировать глубокие глухие отверстия очень малых диаметров, измеряемых долями миллиметра. Остальные существующие на данный момент способы резки металлических изделий не позволяют выполнять такие задачи.

Ультразвуком.

Ультразвуковое колебание является механическим колебанием частотой 16 418 кГц–2 000 МГц. В качестве источника ультразвука используются магнитострикционный или пьезоэлектрический излучатель – он преобразует высокочастотное электричество в механические колебания.

Данная технология подходит для резки твердых и хрупких материалов, позволяет изготавливать изделия со сложным профилем. А ее принцип состоит в копировании формы инструмента. Благодаря данному подходу улучшается механообработка резанием, производится дефектоскопия, очистка, пайка и иные операции.

За счет установок УЗК при нарезании резьбы момент резания снижается в восемь раз, обеспечивается более легкий отвод стружки, сокращается сопротивление трению в канавках инструмента. При этом увеличивается точность совпадения профиля инструмента и резьбы.

Экзотермическая.

Данный метод известен давно, но все еще остается необычным, так как делает доступной резку металлических изделий под водой на глубине до 100 метров. Железо нагревается дугой до +1 000 °C и начинает окисляться, то есть гореть в струе кислорода с выделением тепла. Последнего достаточно для поддержания плавления металла, а процесс не останавливается за счет подачи кислорода через трубчатый электрод. Газ окисляет металл и выдувает продукты окисления. Такой подход признан самым экономичным среди используемых на глубине 30–100 метров.

Электромагнитным импульсом.

В этом случае применяется устройство, состоящее из конденсаторов и катушек, которые работают от электричества. Конденсаторы накапливают необходимый ресурс, далее система управления подает сигнал, после чего конденсаторы одновременно направляют заряд на катушки. Последние формируют направленное магнитное поле, которое и оказывает воздействие на металл.

Таким образом создается давление 10 т на 1 см2, что позволяет производить быстрый раскрой материалов. Основными достоинствами использования этого подхода к резке металлических изделий является обеспечение качественной кромки без зазубрин и шероховатостей, отсутствие возможности деформировать заготовку. Кроме того, за счет подобной установки на работу требуется в несколько раз меньше времени, чем при раскрое лазером.

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.

Виды резки металла: суть и способы

Резка металла — технологический процесс раскроя листов профильного проката или заготовок заданных размеров, форм и конфигураций. В зависимости от технических и химических характеристик исходного материала и получения деталей определённой формы применяют различные виды резки металла.

Резку металла можно производить двумя способами — механическим: ножницами, фрезерованием, распиливанием, сверлением, ударной рубкой и термическим приёмом.

Основные виды резки металла проводятся согласно требованиям ГОСТа 14792-80, применяемых при обработке деталей и заготовок.

Термическое воздействие на металлическое изделие для формирования отдельных деталей может быть разделительным, поверхностным или нанесение отверстий. Термические способы резки металла позволяют изготавливать детали по заданным размерам, корректировать отдельные части изделия. Преимуществом данной техники металлообработки является возможность осуществлять резку по заданным параметрам даже при большой толщине металла.

Газовая резка металла

Газовая технология — бесконтактная высокотемпературная резка с помощью смеси газа и кислорода. Струя пламени разогревает плоскость в месте разреза и одновременно удаляет окислы, которые образуются на поверхности разрезаемого листового проката. Суть данной тактики в том что, струя пламени равномерно перемещается по линии разреза и режет металл по всей ширине. Условием высокого качества разреза является постоянное соблюдение расстояния между раскройным материалом и нижней точки резака при сохранении равномерной скорости.

Специфика применения газового резака:

возможность производить раскрой из титановых листов;
можно перерезать многослойный материал;
производить операции по шаблону.

Газовая обработка не рассчитана для работ с алюминием и высоколегированной сталью.

Плазменная резка металла

Плазменная резка металла — это технология, при которой в качестве режущего инструмента используется струя плазмы. Термическая резка — плавления плазмой с потоком ионизированного газа, под воздействием электрической дуги создаваемого плазмотроном прямого давления. Температура плазменного потока может достигать 30000 0 . При плазменной технологии резки металла могут использоваться неактивные газы: аргон, азот, водород и активные: кислород и воздух.

Особенности плазменной резки:

возможности производить раскрой сплава толщиной до 1500 мм;
резка осуществляется с максимальной точностью по контурам без дополнительной обработки краёв;
плазменная дуга способна резать любые сплавы: цветные, тяжёлые, тугоплавкие;
максимальная точность раскроя позволяет получать детали сложной конфигурации;
отсутствуют ограничения по геометрической форме;
высокая скорость раскроя и качество поверхности разреза;
производить высокоточный скос кромок под определённым углом.

Высокопродуктивный метод плазменной резки широко применяется при прямолинейном и фигурном раскрое листового и профильного проката.

Лазерная резка металла

Лазер высокой мощности применяется на производственных линиях. Технологическая установка работает в непрерывном или импульсно-периодическом режимах. Сфокусированный лазерный луч позволяет производить резку высокой точности любых сплавов. Потенциал лазера обеспечивает высокую производительность процесса в сочетании с высоким уровнем качества поверхностей реза.

Лазерная резка металла позволяет изготавливать объёмные и плоские детали сложного контура.

Сквозной прожиг лазерного луча имеет ряд преимуществ над другими методами резки:

отсутствует механический контакт;
возможность высокоскоростного раскроя тонких листов стальных сплавов;
обработка высокотвёрдых и тугоплавких материалов;
техника может применяться для обработки тонких и легко формирующихся материалов;

Для разных видов металлических сплавов используют разные типы лазера: твёрдотельные, газовые, волоконные.

Стоимость лазерной резки вы можете уточнить в соответствующем разделе сайта, либо у наших специалистов.

Гидроабразивная резка металла

В основе гидроабразивной резки стоит принцип направленного действия тонкой сверхскоростной струи воды разрушительной силы.

Гидрорезка осуществляется тонкой струёй воды через отверстие размером меньше 1 мм под давлением от 1000 до 6000 атмосфер. Скорость направленной струи воды на обрабатываемую поверхность превышает скорость звука в 3-4 раза. При таких условиях, вода становится режущим инструментом.

Вода под очень высоким давлением подаётся в смесительную камеру, где она смешивается с абразивными частицами высокотвёрдых материалов, затем через сопло узкой режущей головки вырывается и разрезает металл.

Разрушительная сила воды зависит от абразива, это могут быть: мелкие зёрна огнеупорного сверхтвёрдого материала на основе оксида алюминия – электрокорунда, карбида кремния, частицы гранатового природного минерала.

Применение технологии резки металла водой используется при раскрое стальных листов, различных деталей и отливок, сплавов алюминия и тугоплавкого титана.

Водная струя исключает появление дефектов и деформации.

Механическая резка металла

Механическая резка осуществляется при помощи режущих инструментов более высокой твёрдости и оборудования: стационарной циркулярной пилы, болгарки, ударной гильотиной или рубкой.

Лентопильные станки и гильотинные ножницы с установленными на них специальными резцами производят резку листового проката, профильных труб, литых заготовок.

Основным недостатком при механическом способе раскроя:

возможность производить разрез только по прямой линии;
исключается обработка материала по криволинейной траектории;
не большая глубина пропила, поэтому имеются ограничения по размерам заготовок.

При обработке возможны различные виды дефектов на поверхности материала:

перекосили искривлённый профиль реза;
неровная поверхность шва в месте разреза;
оплавление верхней части поверхности;
деформация поверхности изделия.

Под термическим воздействием может произойти деформация материала — удлинение, сжатие или изгиб изделия. Дефекты получаются при несоблюдении правил резки: неравномерном нагреве, высокой скорости движения пламени, быстрым охлаждением места нагрева.

Применение основных видов резки металла для металлических конструкций: механической и термической позволяет производить обработку металла и сплавов от заготовительной стадии до конечного продукта сложной конфигурации с высечками, отверстиями, надрезкой и другими сложными элементами.

Мы всегда придерживаемся важнейших принципов, заключающихся в честности и открытости. Поэтому не стоит переживать за качество наших работ. Среди услуг компании ЦСР: фрезерная обработка металла, лазерная резка нержавейки, цементация и многое другое.

Мы надежная компания, в основе деятельности которой – правила честной конкуренции и жесткого контроля качества услуг.

Типы резки металла

Резание металла – один из основных технологических процессов металлообработки. Используется он при необходимости разделения на несколько частей листовой или сортовой заготовки. В современном производстве применяются высокоточные и экономичные типы резки металла, позволяющие быстро и с минимальными потерями материала получить изделия необходимой конфигурации.

Основные типы резки металла

Существуют следующие типы резки металла:

1. Холодный (механический). Резка происходит за счет механического воздействия на металл специальным режущим инструментом, изготовленным из материала с твердостью, намного большей, чем жесткость обрабатываемого изделия. Применяются следующие инструменты:

гильотина;
ленточнопильный станок;
дисковая (циркулярная) пила и «болгарка».

2. Горячий (термический). Обрабатываемая заготовка расплавляется по линии разреза, а остатки металла удаляются газом. Горячий тип резки металла подразделяется на следующие виды резания:

газокислородный;
лазерный;
плазменный.

Но не все типы резки металла – как холодной, так и горячей – позволяют получить изделие заданной чистоты. Остановимся более подробно на каждом из вышеперечисленных способов.

Холодные типы резки металла

Резка металла механическим способом – это сложный процесс, потому что металлические изделия обладают высокой прочностью и твердостью. К холодным типам резки металла относятся:

Резка с помощью гильотины.

При таком способе резания используются специальные механические инструменты – ножницы и ножи по металлу. Заготовка устанавливается на рабочий стол и закрепляется прижимной балкой. Затем с помощью специального лезвия производится резка. В результате получается идеально ровный край, без лишних кромок, заусенцев и зазубрин. Режут материал сразу по всей ширине листа, поэтому кривизна среза нулевая.

В настоящее время используются следующие виды гильотин для рубки металла:

ручные;
гидравлические;
пневматические»
электромеханические.

Они не отличаются друг от друга по принципу действия, но последние три вида дополнены электроникой, обеспечивающей точность и безопасность резки. Также есть станки, которые могут резать металл не только поперек, но и вдоль. Чаще всего гильотинный тип обработки применяют при заготовительных работах.

Недостатки данного способа:

Может применяться не для всех типов металлов и имеет ограничения по толщине заготовки. Например, гидравлические станки предназначены для металла толщиной до 6 мм.
Полученные в результате резки заготовки часто не соответствуют нужному размеру, так как точность обработки зависит от квалификации оператора.
Невозможно осуществить фигурную резку.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Ленточнопильная резка.

В настоящее время этот тип резки металла очень популярен по причине невысокой стоимости оборудования, хорошей производительности и несложного обслуживания. Режущим инструментом является ленточная пила, натянутая на шкивах.

Современные ленточнопильные станки (ЛПС) дополняются разнообразным оборудованием и электроникой, благодаря которым агрегат легко встраивается в конкретную производственную линию. Скорость резки подобной машины в среднем составляет около 100 мм/мин и выше.

Способ резки на ЛПС позволяет добиваться точного соответствия заданным параметрам, а место разреза не нужно дополнительно обрабатывать. Метод хорош для высокоточных изделий и деталей с гладкой поверхностью. ЛПС подходит для любого металла, а ширина реза составляет всего 1,5 мм.

При таком типе резке металла важно соблюдать ряд условий:

точный выбор шага зубьев режущего полотна в соответствии с сечением распиливаемого профиля с помощью специальных таблиц;
скорость подачи;
скорость резки.

ЛПС позволяет резать металлическую заготовку под углом, что является большим преимуществом по сравнению с гильотиной.

К недостаткам этого типа резки металлов относятся невозможность получить фигурный рез и ограничение размера заготовок в зависимости от возможностей станка.

Резка металла циркулярной пилой и «болгаркой».

С помощью циркулярной пилы делают точные разрезы хорошего качества. Этот инструмент позволяет контролировать угол разреза.

К недостаткам такого типа резки относят большое количество отходов, невысокую скорость и маленькую глубину разрезания.

Для резки профильного проката можно использовать болгарку. На месте среза не остается окалины и окислов, мало отходов.

Но низкая производительность при таком типе резки металла является его главным недостатком по сравнению с другими способами.

Горячая резка металла

Современное промышленное производство требует высокопроизводительных способов металлообработки, позволяющих выпускать максимально возможное количество заготовок заданного качества в минимальные сроки. Этим требованиям отвечают горячие типы резки металла.

Газокислородная резка.

Принцип работы основан на том, что в чистом кислороде при температуре выше +1000 °C металл плавится и выгорает. Место реза предварительно разогревается до температуры воспламенения материала. В качестве разогревающего газа обычно используется ацетилен. На время прогрева влияют толщина металла, его марка и состояние поверхности заготовки.

После того как место разреза прогревается, в сопло резака подается струя горящего кислорода. Она прорезает заготовку по всей толщине, плавно перемещаясь вдоль линии реза. В процессе горения кислорода также удаляются окислы, образующиеся на поверхности полуфабриката.

Для того чтобы разрез получился качественным, важно соблюдать одинаковое расстояние между резаком и заготовкой во время обработки. Это нелегкая задача при использовании ручного газокислородного резака. В случае автоматизации процесса резание происходит на большой скорости кислородом высокого давления, в результате производительность работы и качество среза значительно возрастают.

Уникальность способа заключается в возможности:

разрезания заготовок большой ширины;
обработки изделий из титана.

К недостаткам газокислородной резки относятся:

невозможность использования при резке цветных металлов (меди, алюминия), хромоникелевых и высокоуглеродистых сталей;
большая ширина реза, образование окислов, наплывов, невысокое качество;
невозможность обработки криволинейных поверхностей;
изменение физических свойств материала в области разреза в результате высокотемпературного воздействия.

Плазменная резка металла.

Тип резки при помощи плазмы основан на принципе интенсивного расплавления металла по линии разреза за счет теплового воздействия сжатой электрической дуги и последующего его испарения. Под воздействием электрической дуги образуется полностью или частично ионизированный газ, или плазма. Температура внутри газоплазменного потока достигает +15 000…+20 000°С, что позволяет в разы увеличить производительность процесса по сравнению с газокислородной резкой, а также избавиться от недостатков последней.

Из всех перечисленных типов резки металла в настоящее время благодаря своим преимуществам плазменная обработка является оптимальным выбором для современных металлообрабатывающих производств:

плазменный рез высокоточен и не оставляет наплывов;
позволяет резать по кривым линиям;
исключается изменение физических свойств металла (перекаливания) за счет узконаправленного нагрева участка резки;
можно производить резку титана, меди, чугуна, специализированных марок стали, не меняя инструмента;
оборудование не имеет баллонов с взрывоопасным газом, соответственно, не требует заправки и доставки этих емкостей;
не требуется особого режима соблюдения мер пожарной безопасности;
отсутствует подготовительный этап очистки, потому что высокотемпературное воздействие эффективно удаляет посторонние примеси (в виде ржавчины, грязи, краски), качество разреза остается неизменным;
не нужны специальные присадки для цветных металлов, используется дешевая электроэнергия и воздух, расходные материалы – только сопла и электроды, поэтому плазменная резка металлов – экономически выгодный технологический процесс.

Недостатки данного типа резки металла:

Из-за воздействия высоких температур изменяются свойства кромок заготовки. Они становятся более твердыми, часть материала теряется, поэтому нужны дополнительные затраты на обработку края. В любом случае качество кромок после плазменной резки значительно лучше, чем после газокислородной: нет окалины, ширина зоны с цветами побежалости в пять раз меньше.

Лазерная резка металла.

Данный тип относится к инновационным технологическим процессам. Суть его – в интенсивном воздействии на металл узкого лазерного луча, обладающего стабильной частотой и длиной волны. Он может фокусироваться на небольшом участке поверхности с помощью оптики, управляемой специальной компьютерной программой. Благодаря такому технологическому решению лазерная резка имеет непревзойденные параметры точности.

Высокая плотность энергии, характерная для направленного и узко концентрированного лазерного излучения, позволяет нагреть и испарить строго определенный участок металлической заготовки.

Лазерная резка происходит следующим образом:

нагревание до температуры плавления по линии реза;
расплавление металла;
погружение в толщу разрезаемого материала.

При погружении лазерного луча внутрь металла происходит повышение температуры, в результате чего материал расплавляется и закипает. Этот процесс потребляет много энергии, поэтому для ее экономии в зону разреза подается вспомогательный газ, с помощью которого происходит плазменная резка. В зависимости от теплотехнических свойств материала заготовки, вспомогательными газами могут быть обычный воздух, азот, кислород, инертный газ.

Достоинства лазерного типа резки металла:

максимально узкие резы;
отсутствие деформации при резании тонких листов стали и мягких полуфабрикатов;
возможность точного раскроя по сложным контурам;
минимальное количество неровностей;
маленькая площадь термического воздействия;
универсальность метода – подходит к любым сплавам;
несложное управление станком лазерной резки.

Единственный недостаток лазерной резки – небольшая допустимая толщина металла.

Чем хороша гидроабразивная резка металла

Гидроабразивная резка металла – принципиально иной по сравнению с остальными метод металлообработки. Он отличается от способов горячей резки тем, что не изменяет физико-механические свойства материала заготовки. При таком типе резки металла отсутствует деформация краев – их оплавление и сваривание.

Технологический процесс основан на использовании насоса сверхвысокого давления – до 6 000 бар, который через сопло диаметром 0,1 мм подает воду со специальным абразивом, образующую узконаправленную струю, способную разрезать сталь толщиной до 30 см. Скорость резки листа толщиной 1 мм на гидроабразивной установке может достигать 2,7 м/мин.

Основные достоинства лазерного типа резки металлов:

Обрабатываемая поверхность не нагревается, потому что подаваемая струя воды моментально охлаждает рабочую область.
Гидроабразивная резка справляется с самыми сложными конфигурациями и профилями любых заданных параметров.
Не требуется дополнительных работ по обработке края в виде шлифования, качество разреза получается очень высоким.
Ручные установки для гидроабразивного типа резки пригодны для использования под водой, глубина работ может достигать нескольких сот метров. Один насос высокого давления способен подавать воду одновременно на две-три установки.
Экономичность – даже по сравнению с плазменной гидроабразивная резка выигрывает, при этом скорость разрезания может достигать 30 000 мм/мин без ухудшения качества разреза.
Безопасность – станки для гидроабразивной резки идеально использовать в цехах с повышенной взрывоопасностью, а также с использованием легковоспламеняющихся материалов, так как гарантируют отсутствие искры, нагревания поверхности.

Основными недостатками гидроабразивных станков являются высокие эксплуатационные расходы и шумовой фон во время применения.

Самые последние технологические разработки в области резки металла предоставляют новые возможности для резания заготовок большой толщины. Это оборудование для ультразвуковой, криогенной и электроимпульсной обработки. Пока на нашем рынке оно не получило широкого распространения из-за высокой стоимости и сложности управления.

Какой тип резки металла выбрать

Выбирая тип резки металла для производства, прислушайтесь к советам профессионалов.

Технологи по металлообработке советуют обратить внимание на 10 признаков идеального способа резания:

Увеличение скорости обработки со стабильным качеством.
Чистый срез без остаточных следов и деформаций.
Возможность резки металлов разной толщины.
Износостойкость режущего инструмента.
Возможность обработки поверхностей с посторонними загрязнениями.
Возможность фигурной резки.
Вариативность профиля разреза.
Возможность совмещения с другими технологическими операциями (например, со снятием фаски).
Простая управляемость.
Экономичный раскрой.

Просто выберите технологический процесс, который будет совмещать максимальное количество рекомендуемых признаков для конкретного случая.

Чем режут металл и как правильно резать металл

Специалисты, занимающиеся изготовлением металлических изделий, обязаны знать, чем режут металл, и какая технология предпочтительнее для обработки материалов с определёнными характеристиками. Правильный выбор методики позволяет достичь оптимальных результатов, повысив эффективность труда и снизив стоимость готовых изделий. Решения, принимаемые технологами, должны быть взвешенными и аргументированными.

Неверно считать, что новые способы обработки однозначно эффективнее методов, разработанных десятилетия назад. На сегодняшний день активно применяются следующие технологии резки металла:

Плазменная;
Газовая;
Кислородная;
Газоэлектрическая;
Гидроабразивная;
Механическая.

У каждого из перечисленных вариантов есть свои достоинства и недостатки.

Резка металла лазером

Как понятно из названия, основным инструментом для обработки материала в этом случае служит луч лазера. Промышленность выпускает станки, отличающиеся мощностью и быстродействием. Используемые в них лазеры бывают:

Газовыми, с газоразрядными трубками, наполненными гелием, азотом или углекислым газом.
Волоконными. В этом случае генератором луча служит оптоволокно.
Твердотельными. В их конструкции используются неодимовые стёкла, рубиновые или гранатовые кристаллы.

Тип установки влияет на технические характеристики. Однако, вне зависимости от того, каким лазером режут металл, толщина обрабатываемого материала не превышает 40 мм. К достоинствам лазерной резки принято относить:

Точность раскроя. Она важна и для художественных работ, и при производстве сложных механизмов.
Скорость обработки, превышающая темпы резки с использованием других технологий.
Гладкость среза. На готовых деталях отсутствует облой, а значит, нет необходимости в повторной обработке.
Незначительное количество отходов. Это благоприятно сказывается на себестоимости готовой продукции.
Минимальный нагрев обрабатываемых деталей. Воздействию критических температур подвергается только зона резки.

Оборудование для лазерной резки универсально и отличается высокой степенью автоматизации. Тем не менее, у него есть и недостатки:

Высокая стоимость. Правда, часть затрат на приобретение станков окупается благодаря уменьшению количества отходов и низким эксплуатационным расходам.
Ограничение толщины заготовок. Для установок средней мощности этот параметр ограничен 20 мм. По мере увеличения толщины материала снижаются скорость резки и увеличиваются энергозатраты.
Невозможность обработки металлов с высокими отражающими характеристиками и повышенной прочностью.

Имеющиеся недостатки ограничивают применение лазерных режущих установок.

Плазменная резка толстого металла

Когда встаёт вопрос, чем резать толстый металл, стоит обратить внимание на технологию плазменной резки. Прежде чем рассказывать о плюсах и минусах данной методики, имеет смысл объяснить, как работает плазморез. Воздушно-плазменная резка, процесс выглядит так:

К электроду плазмотрона и обрабатываемому материалу подводят ток, добиваясь появления электрической дуги.
В изолированное от электрода сопло подают под давлением газ – аргон, азот, водород или кислород. Газы используют в чистом виде либо смешивают в определённой пропорции.
При взаимодействии электрической дуги и струи газа создаётся направленный поток плазмы, температура которого находится в пределах 5 000 – 30 000 °C. Скорость движения частиц плазмы достигает 1500 м/с.

Вот этой плазменной струёй и воздействуют на материал. Такое оборудование стоит дешевле лазерных установок, сохраняя основную часть преимуществ последних. При этом оно подходит для работы с разными по составу и прочности заготовками толщиной до 200 мм. Правда, многое зависит от того, как резать металл плазморезом. Угол отклонения плазменной струи не должен превышать 50 градусов. В противном случае её энергия расходуется впустую.

Резка газовым резаком

Технология подразумевает воздействие на материал направленной струёй горящего газа. Из-за низкой стоимости оборудования именно эту методика представляет интерес для тех, кого интересует, чем лучше резать металл в домашних условиях или на небольших предприятиях. Практически отсутствуют ограничения по толщине обрабатываемых заготовок. Однако имеются существенные недостатки:

Низкое качество реза, требующее дополнительной обработки деталей.
Большая зона нагрева, способствующая возникновению деформаций.
Повышенный расход материала.
Необходимость тщательного соблюдения техники безопасности. К работе опускаются только специалисты, прошедшие соответствующую подготовку и знающих, как правильно резать металл газовым резаком.

Всё это ограничивает применение методики.

Кислородная резка металла

По сути, это всё та же технология газовой резки, подразумевающая использование кислорода в качестве окислителя. Отсюда и аналогичные достоинства и недостатки. В качестве горючего могут использоваться пропан или ацетилен. При использовании неисправного оборудования возникает риск взрыва из-за так называемого эффекта «обратного удара.

Газоэлектрическая резка металла

По сути, является разновидностью плазменной резки. Технология подразумевает подогрев искровой дуги сгорающим газом и создание струи низкотемпературной, в пределах 4 000 – 5 000 °C, струи плазмы. За счёт ограничения температуры снижаются требования к материалам, из которых изготавливают плазморезы, и, как следствие, снижается стоимость оборудования. Незначительно уменьшается предельная толщина обрабатываемых заготовок. Данная методика появилась как ответ на вопрос, чем можно резать металл, когда существует необходимость ограничить затраты. Она отличается высокой экономической эффективностью.

Способ, при котором на материал воздействуют подаваемой на большой скорости и под высоким давлением струёй жидкости (воды), содержащей частички абразива (песка). Среди достоинств технологии:

Точность и качество реза.
Отсутствие тепловых нагрузок на обрабатываемый материал.
Малое количество отходов.
Отсутствие вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.
Возможность изготовления деталей сложной конфигурации.

К недостаткам метода принято относить:

Ограниченный ресурс режущей головки, быстро разрушающейся под воздействием абразива.
Вероятность образования очагов коррозии на деталях.
Снижение скорости раскроя при обработке листового материала малой толщины.

Тем не менее, данная технология – хороший выбор для предприятий, где режут металл в закрытых помещениях.

Механические способы резки металла

Несмотря на появление новых технологий, механические способы раскроя металла с помощью гильотин, ленточных станков, отрезных дисков, ножовок, специальных ножниц и сегодня остаются актуальными. Их применение оправдано при работе с заготовками небольшой толщины или ограниченных объёмах производства. Большую часть перечисленных инструментов можно использовать в домашних условиях, соблюдая меры предосторожности. Разумеется, потребуются профессиональные навыки.

Инструменты для резки металла в домашних условиях

Собираясь заняться строительством или обустроить у себя дома механическую мастерскую, необходимо обзавестись подходящим инструментом. Для небольших объёмов работ будут очень кстати:

Кровельные ножницы (ручные или с механическим приводом).
Ножовка с запасом лезвий.
Электрический лобзик.
Угловая шлифовальная машинка (болгарка).

Стоят эти инструменты недорого. Но имея их под рукой, вы перестанете задаваться вопросом, можно ли резать металл в домашних условиях, а просто, если возникнет необходимость, возьмёте подходящее оборудование и решите поставленные задачи.

Читайте также: