Смесь для резки металла

Обновлено: 04.10.2024

В этой статье мы постараемся максимально подробно рассмотреть все плюсы и минусы, выгоды и слабые места резки металлов различными газами: с помощью азота, кислорода и воздуха. Посмотрим какой газ лучше всего подходит для резки металла, действительно ли воздух бесплатный и какие бывают минусы при работе с каждым из газов.

Виды газов для резки металла

Для начала определим, что газом мы именуем и азот и кислород и воздух, воздух тоже газ.

При резке лазером (причём хоть СО2, хоть волоконным) через сопло вместе с лазером подаётся газ для того чтобы удалить из зоны резки продукты горения или помочь лазеру обрабатывать материал.

Если речь об азоте или кислороде то есть много способов хранения и подачи газа в станок, самый основной — баллон с газом, на баллон накручиваем редуктор для регулировки давления и от редуктора ведём шланг на станок.

Воздух

Компрессор это устройство подачи ВОЗДУХА. То есть только воздуха. Воздухом можно резать небольшие толщины, в среднем до 2-3мм. Система фильтрации нужна для того чтобы воздух который через компрессор идёт на станок был чистым, без воды или масла.

Если система фильтрации плохая то из компрессора вместе с воздухом летят мелкие частицы воды и масла, они оседают на защитном стекле лазерной головы и стёкла быстро выходят из строя. Также загрязняется вообще весь воздушный тракт станка и головы.

Но и это еще не все, в некоторых станках воздух используется еще и для работы пневматических систем, так что стоит разграничивать подачу воздуха к станку для резки и для работы пневматики.

Там чаще всего внутри станка уже стоят нужные очистители, дополнительно не надо ничего.

Кислород или азот для резки металла?

Кислородная резка самая дешёвая. Азотная резка намного дороже, но при обработке практически всех металлов, кроме черных, мы используем азот, если хотим сохранить свойства металла.

Кислородом НЕЛЬЗЯ резать нержавейку. Если мы будем ее резать кислородом, то материал по сути будет гореть, ведь горение — это ни что иное, как окисление при высокой температуре, а кислород – катализатор горения. Таким образом из нержавейки мы делаем ржавейку, окисляем её, то есть попросту убираем все её нержавеющие свойства.

А азот – негорючий газ, он инертный, в нем ничего не горит, он выполняет другую функцию – предохраняет металл от окисления, охлаждает его и удаляет продукты горения из зоны реза.

Кислородом обычно режут черные металлы.

Чернуху можно резать и азотом, но это будет слишком дорого и невыгодно, а так как она не имеет нержавеющих свойств, то нет смысла и сохранять их.

Ещё один нюанс – азотом мы режем всё, кроме титана, который при лазерной резке вступает с азотом в реакцию, крошится, теряет свою структуру и свойства. Для резки титана нужен аргон.

Давление газа при резке металла лазером

Итак, на станке есть два гнезда подключения вспомогательного газа — нерегулируемый тракт для азота или воздуха и кислородный тракт с регулятором давления.

Первый идёт напрямую в рабочую голову: то есть как на баллоне на редукторе выставил давление, так оно и работает.

А второй – кислородный тракт требует очень точной регулировки давления, поэтому здесь и стоит специальный регулятор производства японской фирмы SMC. Он позволяет выставлять точные параметры давления резки напрямую из программы.

Когда мы режем материал, его необходимо сначала пробить. В момент этого пробоя давление должно быть 0,15-0,2 МПа, а в процессе резки – достаточно 0,5-0,6 МПа и станок должен регулировать это расхождение в давлении.

Если кислородом пробивать материал с таким же давлением, с каким режешь, то полетят брызги расплавленного металла, т.к. кислород, как мы выяснили выше – катализатор горения. С азотом таких заморочек нет, можно поставить условные 2 МПа и пробивать и резать на одном и том же давлении.

Регулятор давления газа в металлорезе

Возвращаясь к регулятору давления — на него нельзя подавать более 1 МПа, в лучшем случае он просто будет спускать переизбыточное давление и у вас будет перерасход кислорода, в худшем случае - просто выйдет из строя.

Для резки азотом нормальное давление — 1,6-1,8 МПа, а с кислородом — 0,5-0,6 МПа, т.е. расход газа практически в три раза меньше.

Однако, несмотря на то, что кислородная резка дешёвая – она сложная и требует опыта в настройке параметров.

Чуть-чуть отклонение по давлению, не тот диаметр сопла – и у тебя будет плохой рез.

Но если уметь работать с кислородом, то он получается эффективнее и дешевле, чем азот или воздух.

Кстати про воздух: в чём здесь подвох?

Воздух для резки металла

Если вы собираетесь резать на воздухе, вам нужно озаботиться хорошей системой фильтрации, стоимость которой порой может достигать стоимости самого компрессора.

Люди думают, что я сейчас схвачу Бога за яйца, не буду платить за газ, заплачу один раз за компрессор и все – дёшево и сердито. Но на самом деле нет, воздушная резка тоже стоит денег.

Минусы использования воздуха для резки металла

Просто вложения разовые и большие. Да и компрессор тоже нужно обслуживать – менять масло. И бывает, что фильтры тоже выходят из строя, три месяца нормально работает, потом раз – начал плеваться. Конденсат с ресивера летит, вот это вот всё. И если ты один раз засорил тракт, потом поставил воздух с нормальными фильтрами, это всё равно не поможет, потому что придётся чистить сам тракт, продувать его спиртом.

При работе с воздухом, нужно очень сильно очищать и осушать воздушный тракт, потому что любая влага и масло, которые будут лететь из компрессора, будут оседать на защитных стёклах и придётся менять их по несколько раз в час.

Для нормальной резки воздухом нужно давление 1,6-1,8 МПа, но чтобы после всех осушителей и систем фильтрации добиться такого давления на выходе, до фильтров должно быть 20-25 атмосфер. А такой компрессор уже стоит нормальных денег. Поэтому стоимость компрессора с хорошей системой осушителей будет стоить достаточно дорого.

Подумайте, может вам выгоднее взять газификатор с азотом и просто заполнять его один раз в месяц?

Резюмируем по воздуху

Воздух актуален только если вы режете не больше 1,5 мм и если не гонитесь за цветом кромки.

Воздух – это не бесплатно. Это сложно и дорого. Чтобы вся эта система нормально работала, в неё стоит хорошо вложиться. Если вы режете то чернуху, то нержавейку, то одно, то другое – то лучше работайте на газах.

Газовое оборудование и оборудование рабочего места на металлорезе

Газ может поставляться в баллоне 40 или 70 литров. Это не очень удобно, так как их приходится часто менять и тратить на это дополнительное время.
Бывает матрица баллонов — 25 баллонов, обвязанных шлангами. Матрицы баллонов хватает на дольше, но она занимает больше места и сложнее в заправке и транспортировке.
Может быть газификатор — это большой баллон, в котором газ содержится в жидкой форме. Именно поэтому газ из газификатора очень чистый. К тому же он экономичней.

Не стоит гнаться за чистотой газа три девятки (99,999%), четыре девятки (99,9999%). Девяносто девять сотых (99,99%) – этого уже достаточно. Остальное – избыточно, это финансово не целесообразно и будет стоить космических денег. ОЧ (оч чистый) или ОСЧ (особо чистый) – этого достаточно, потестите и определитесь что вам больше подходит.

В следующей статье мы поговорим про систему управления, программное обеспечение и покажем вам самые крутые функции металлореза, которые значительно упрощают рабочий процесс.

Сервис и ремонт лазерного станка по металлу

Многие могут продать металлорез, но не у всех есть такой опыт и багаж знаний как у наших менеджеров и сотрудников сервисной службы.

Возможно в этой статье было много непонятных для вас терминов, не пугайтесь, мы доступно расскажем вам обо всех нюансах и научим правильно работать на станке. Наше обучение длится три дня, за это время вы узнаете всё что нужно о строении станка и его обслуживании, мы научим вас подбирать настройки под разные типы материалов разной толщины и покажем, как работать с режимами резки, которые упрощают работу и помогают экономить время и материалы.

Мы имеет успешный опыт работы с различными производствами и поэтому можем многому вас научить, поделиться опытом и дать вам уникальные советы, как оптимально настроить ваше производство.

Газы для резки

Это название относится ко всем газам и газовым смесям, которые могут быть использованы для создания плазмы, а также для самого процесса резки. К плазменной дуге имеют отношение два основных этапа: этап зажигания и этап резки. Таким образом, плазменный газ делится на газ зажигания и газ резки, которые могут отличаться как по типу, так и по объёмному расходу.

Этот газ используется для зажигания плазменной дуги. От него зависит облегчение процесса зажигания и/или продление срока службы электрода.

Этот газ требуется для резки изделия плазменной дугой. От него зависит достижение оптимального качества реза при работе с различными материалами.

Вторичный газ – газ, образующий завихрения – вспомогательный газ

Этот газ охватывает плазменную струю, тем самым, охлаждая и обжимая её. Таким образом, он повышает качество кромок реза и защищает сопло при прожигании изделия и выполнении резки под водой.

4.2 Влияние плазменных газов на качество процесса плазменной резки

От того, какой плазменный газ используется, в наибольшей степени зависит качество и экономическая эффективность процесса плазменной резки. Разные материалы и разные толщины материалов требуют различных сред для создания плазмы. Эти среды могут быть газами, газовыми смесями и водой. В следующем разделе определяются критерии выбора, основное внимание уделяется газам.

Чтобы исключить необходимость дальнейшей обработки после плазменной резки, для данного материала следует подбирать подходящий плазменный газ. При выборе газа должны рассматриваться физические и механические свойства газов. Для достижения высокой скорости резки и хорошего качества кромки реза, плазменная струя должна содержать большое количество энергии, а также обладать хорошей теплопроводностью, чтобы передавать тепло металлу, а также иметь высокую кинетическую энергию.

Химические свойства: восстановительная активность, нейтральность, окислительная активность, очень сильно влияют на форму кромок реза и, таким образом, на все последующие издержки, связанные с завершающими операциями. Поскольку плазменный газ взаимодействует с расплавленным металлом, он также может в значительной мере влиять на качество кромок реза.

Влиянию подвержены следующие показатели качества:

• закругление верхней кромки

При выборе плазменного газа всегда следует принимать во внимание следующие физические свойства:

• энергия ионизации одноатомного газа

• энергия диссоциации многоатомного газа

• атомная масса и молекулярная масса

В табл. 3 представлено сопоставление основных физических свойств газов, которые обычно используются для плазменной резки.

Таблица 3: Сопоставление основных физических свойств газов, использующихся для плазменной резки

Воздух

Энергия ионизации [эВ]

Энергия диссоциации [эВ]

Атомная масса [атомная единица массы]

Теплопроводность при 0°С [Вт/м·К]

4.3 Выбор плазменного газа, исходя из материала и используемого метода

Обычно инертные и активные газы, а также их смеси подходят для использования в качестве плазменных газов. Соответствие газов для плазменной резки в отношении их обозначения, точности смешивания и чистоты устанавливается стандартом DIN EN 439.

В качестве плазменных газов можно использовать аргон, водород, азот, кислород, смеси этих газов и воздух. Что касается их преимуществ или недостатков, ни один из описанных ниже плазменных газов не является оптимальной плазменной средой. По этой причине в большинстве случаев используется смесь этих газов. Перед тем как использовать определённую смесь газов, следует проконсультироваться у производителя, подходит ли такая смесь для данной системы. Если смеси не подходят, то это может привести к уменьшению срока службы расходных деталей или к повреждению или поломке резака.

Аргон является единственным инертным газом, который может производиться для коммерческих целей с использованием метода воздушной сепарации при объёмном проценте 0,9325. Будучи инертным газом, он химически нейтрален. Благодаря своей большой атомной массе (39,95), аргон способствует вытеснению расплавленного материала из зоны реза посредством высокой плотности импульсов создаваемой плазменной струи.

При низкой энергии ионизации, которая составляет 15,76 эВ, аргон достаточно легко можно ионизировать. По этой причине чистый аргон часто применяется для зажигания плазменной дуги. После того как плазменная дуга прямого действия зажигается, подаётся тот газ, который является собственно плазменным, и, таким образом, начинается процесс резки. Из-за своей относительно низкой теплопроводности и энтальпии, аргон не является совершенно идеальным газом для плазменной резки, так как он позволяет достичь только лишь относительно небольшой скорости резки, в результате чего получаются скругления, поверхности имеют чешуйчатый вид.

По сравнению с аргоном, водород имеет очень маленькую атомную массу (1) и характеризуется относительно большой теплопроводностью. Водород имеет чрезвычайно высокую максимальную теплопроводность в температурном диапазоне диссоциации, что обусловливается процессами диссоциации и рекомбинации. Диссоциация водорода начинается при температуре 2 000 К и прекращается полностью при 6 000 К. Полная ионизация водорода имеет место при температурах около 25 000 К. Первоначально при рекомбинации и ионизации двухатомного водорода из дуги высвобождается большое количество энергии. Это приводит к обжатию вытекающей дуги. Когда дуга достигает поверхности материала, происходит рекомбинация заряженных частиц, которые отдают энергию в виде тепла рекомбинации, повышая температуру расплавленного материала. Вязкие оксиды хрома и алюминия при добавлении водорода восстанавливаются, что делает расплав более текучим. Из приведенного описания физических свойств следует, что водород, сам по себе, настолько же не подходит в качестве плазменной среды, насколько и аргон. Однако, если положительные свойства водорода, касающиеся тепловых показателей (большое содержание энергии и энтальпия) совместить с большой атомной массой аргона, то получаемая в результате газовая смесь даёт возможность быстро передавать кинетическую энергию (атомная масса), а также достаточное количество тепловой энергии разрезаемому материалу.

Смеси аргона и водорода

Смеси аргона и водорода часто применяются для резки высоколегированных сталей и алюминия. Добавив всего несколько процентов водорода к аргону, можно добиться значительного улучшения в отношении скорости резания и качества кромки реза. Кроме того, восстанавливающий эффект водорода обеспечивает гладкость и отсутствие окисленного металла на поверхностях реза. Такие смеси часто применяют для резки листов, имеющих толщину до 150 мм.

Часть водорода доходит до 35% по объёму и зависит от толщины материала. Дальнейшее повышение процентного содержания водорода не даёт значительного увеличения скорости резки. Содержание водорода, превышающее 40% по объёму, может стать причиной неровностей на поверхностях реза и увеличения образования грата на нижней кромке изделия.

В отношении физических свойств азот занимает приблизительно промежуточное положение между аргоном и водородом. Имея атомную массу 14, азот значительно превосходит водород, однако ощутимо уступает аргону. Теплопроводность и энтальпия у азота выше, чем у аргона, однако меньше, чем у водорода. Азот и водород ведут себя сходным образом в смысле возможности обжатия дуги, а также в отношении тепла рекомбинации, создающего текучий расплав. Таким образом, азот может использоваться сам по себе как плазменный газ. Азот, используемый в качестве плазменного газа, обеспечивает быструю резку изделий с тонкими стенками без образования оксидов. Недостатком является относительно большое количество бороздок. Практически невозможно добиться реза с полностью параллельными сторонами. Угол получаемого скоса в большой степени зависит от установленного настройкой объёма газа и скорости резки. Насыщение поверхности реза азотом отрицательно сказывается на свариваемости. Повышенное содержание азота при поверхностях реза является причиной пористости свариваемого металла.

Смеси азота и водорода

Смеси азота и водорода часто используются для резки высоколегированных сталей и алюминия. Они позволяют выполнять резы с параллельными кромками при значительно более высоких скоростях резки, чем в случае аргона. Окисление на поверхностях реза также меньше, чем когда применяется чистый азот. Такие смеси, имеющие название «формирующие газы», содержат до 20% водорода.

Смеси аргона с водородом и азотом

Смеси аргона с водородом и азотом используются для резки высоколегированных сталей и алюминия. Они обеспечивают хорошее качество кромок реза и в меньшей степени формируют грат по сравнению со смесями аргона и водорода. Большинство смесей, которые обычно используются, состоят на 50 – 60% из аргона, и на 40 – 50% из азота и водорода. Процентное содержание азота обычно составляет 30%. Количество водорода зависит от толщины изделия: чем толще материал, тем больше следует использовать водорода. Добавляя азот в смесь аргона и водорода при резке высоколегированных и конструкционных сталей, можно получить кромки без грата, а также добиться большой скорости резки.

Кислород применяется в качестве плазменного газа для резки нелегированных и низколегированных сталей. Когда кислород смешивается с расплавом, понижается его вязкость, благодаря чему расплав приобретает большую текучесть. Это обычно даёт возможность получить кромки реза без грата и верхние края без скруглений. Появляется возможность достичь более высоких скоростей резки, чем в случае с азотом и воздухом. В отличие от азота или воздуха, при использовании кислорода поверхности реза не насыщаются азотом, а значит, риск возникновения пор при последующей сварке сводится к минимуму.

Благодаря высокой скорости резки ширина зоны, подверженной воздействию тепла очень мала, поэтому механические свойства разрезаемого металла не ухудшаются. Высокая скорость резки объясняется протеканием химической реакции кислорода с материалом изделия.

Углекислый газ обычно не используется в качестве плазменного газа для плазменной резки. В редких случаях его используют как вторичный или охлаждающий газ.

Основными составляющими воздуха являются азот (объёмное содержание 78,18%) и кислород (объёмное содержание 20,8%). Сочетание этих двух газов представляет собой очень богатую энергией смесь. Воздух применяется в качестве плазменного газа для резки нелегированных, низколегированных, высоколегированных сталей и алюминия. Обычно воздух используется для ручной резки, а также для резки тонкого листа. Если резка нелегированной стали выполняется с применением в качестве плазменного газа воздуха, то кромки реза получаются прямыми и достаточно гладкими.

Однако, как газ для резки, воздух повышает содержание азота на поверхностях реза. Если такие кромки реза далее не подвергаются механической обработке, в сварном шве могут создаться поры. При резке алюминия кромки реза могут изменить свой цвет. Вода (пар)

При определённой температуре вода распадается на водород и кислород. Если добавляется большее количество энергии, вода подвергается диссоциации и ионизации. В случае плазменной резки с впрыскиванием воды и плазменной резки с водяным экраном, часть воды используется для передачи тепла, тогда как другая часть помогает выполнять обжатие плазменной дуги и охлаждать сопло.

Рисунок 17: Влияние температуры на теплопроводность газа

Таблица 4: Рекомендуемые сочетания газов и их влияние на качество кромки реза

Материал/толщина

Плазменный
газ

Вторичный
газ

Примечание

Конструкционная сталь от 0,5 до 8 мм

Кислород или кислород/ азот или азот

- Допуск неровности сходен с обеспечиваемым лазером

- Гладкие кромки без грата

Конструкционная сталь от 4 до 50 мм

Кислород/азот или воздух или азот

- Допуск неровности до 25 мм сходен с обеспечиваемым лазером

- Гладкие поверхности реза

- До 20 мм без грата

Высоколегированная сталь от 1 до 6 мм

Азот или азот/водород

- Узкий допуск неровности

- Гладкие кромки без грата (1,4301)

Высоколегированная сталь от 5 до 45 мм

- До 20 мм без грата (1,4301)

Алюминий от 1 до 6 мм

- Почти вертикальные резы

- Резы без грата (AlMg3)

Алюминий от 5 до 40 мм

4.4 Подача газа для машин плазменной резки

Машины плазменной резки работают с одним из нескольких отличающихся друг от друга газов. Требуемое давление в линии нагнетания и расход зависят от типа используемого оборудования. Должны неукоснительно соблюдаться условия, определённые производителем. Газ может подаваться в разных формах, например, он может быть в баллоне, в группе баллонов, либо содержаться в баках в сжиженном состоянии.

Форма, в которой подаются нужные газы, газообразное или жидкое состояние, в первую очередь зависит от того, какое количество газов необходимо. Из тех же соображений подбирается размер и тип сосуда для хранения газа. Не следует упускать из виду и экономические факторы, касающиеся конструкции системы подачи газа для плазменной резки. Количество требующейся плазмы и вторичных газов зависит от различных факторов. Оно зависит от диаметра плазменного сопла, давления газа и тока резки, и может быть в пределах от 20 до 100 л/мин. При таких условиях, в зависимости от рассматриваемой работы (работ), для подачи достаточного количества газа может оказаться достаточно и одного газового баллона, а могут потребоваться и стационарные баки. Если потребление газа составляет 200 – 300 м 3 /неделя, газ подаётся в газообразной форме, если же потребное количество больше этой величины, то используется сжиженный газ.

Если расход газа в системе плазменной резки опускается ниже величины, определённой производителем, резак может получить серьёзные повреждения. Для исключения этого первостепенную важность имеет настройка давления на величину, определённую производителем. Необходимо иметь возможность устанавливать давление, по меньшей мере, на 12 бар.

В табл. 5 приведены минимальные требования по чистоте для газов, применяющихся для плазменной резки нелегированных, низколегированных и высоколегированных сталей и алюминия. Несоответствие этим величинам может отрицательно повлиять на качество и экономическую эффективность из-за снижения скорости резки. Примечание: В случаях, когда воздух подаётся от компрессора, а не от баллонов с техническим воздухом, наиболее важным является соблюдение требований, указанных в табл. 5, которые касаются максимального размера частиц, содержания остаточного масла и точки росы, так как повышение содержания масла и влаги может сократить срок службы расходных деталей, а также повысить вероятность поломки резака.

Таблица 5: Требования к чистоте газов, использующихся для плазменной резки

99,999% (5,0) для плазменного газа или
99,996% (4,6) для газа, образующего завихрения

Сухой, без грязи, масла и воды.
Максимальный размер частиц:
0,1 мкм, класс 1 согласно ISO 8573.
Максимальное содержание остаточного масла:
0,1 мг/м3, класс 2 согласно ISO 8573.
Максимальная точка росы:
+3°С, класс 4 согласно ISO 8573

Форум химиков

Прошу вашего совета по такому вопросу. Много в интернете видел видео где люди термитом прожигают дырки в металле, режут его и т.д., но вот собственно делают они это по их словам термитом аля 25% алюминиевой пудры и 75% оксида железа. На русхиме были приобретены следующие ингредиенты:
1. Железо III окись, чда
2. Алюминий порошок ПА-4
3. Магний порошок-стружка (Для розжига)
Приготовил собственно смесь по данному рецепту, как в порошкообразном виде так и спрессованном, но дырку прожечь в листе металла не вышло ни тем ни другим. Термит сгорает на поверхности и все. Насколько я понимаю такая смесь горит слишком быстро и просто не успевает нанести повреждения металлу на котором лежит.

Как замедлить реакцию может надо использовать какие то другие элементы? Может алюминий не пудрой а крошкой? Посоветуйте пожалуйста.

Нужен правильный термит. Хорошо прессованный, и не содержащий "газящих" примесей.

Эта смесь просто распыляется и разлетается, не успевая прогреть металл.

А что тогда лучше? Везде в интернете именно он используется.

Ответ про автоген прост:
В связи с работой приходится иногда резать металлы далеко от населенных пунктов не всегда есть возможность таскать с собой баллоны с кислородом и пропаном, сами понимаете не 5 кг весят.

kandakov писал(а): В связи с работой приходится иногда резать металлы далеко от населенных пунктов не всегда есть возможность таскать с собой баллоны с кислородом и пропаном, сами понимаете не 5 кг весят.

Наверно, диверсии разные устраивать, "Невский экспресс" под откос пускать. Вы учтите также, что металл - хороший проводник теплоты. Вы насыпали на металл горку термита, он его погрел, но выделившаяся теплота моментом помчится вдаль по этому куску (рельса), не расплавив его. Нужно не только прессовать, но и достаточно много класть!

Если честно, то затруднит. Не из вредности, просто самодельных составов я таких не назову, а сам я с ними работал пока мало.

Итак.
"газящие" примеси - это оксиды, разлагающиеся при нагревании до "термитных" температур. К ним относится оксид меди, двуокись марганца и, кстати, оксид железа III. При горении он выделяет кислород, смесь закипает и разбрызгивается, не успев передать тепло на нагреваемый объект. Итог - сопли расплавленного металла повсюду.

Далее.
Алюминий или магний должен быть не шибко мелкий и ни в коем случае не аппетированный всякой органикой.
В шашке должно быть минимум пор, заполненных воздухом, да и вообще пор.
Шашка должна быть сухой.

А вообще, да. Уточните задачу. Термитом резать металл довольно затруднительно, особенно если нужен более-менее ровный разрез.

Отвечу на все вопросы разом: работа заключается в демонтаже отживших свой век вышек высоковольтных ЛЭП, вышек связи и т.д. . В общем суть в том, что пусть даже все эти вышки собраны на болты и стяжки, но скажем так: вышка которая простояла лет 20 не разобрать без автогена. Если внизу не возникает особых проблем, то с верхней частью мачты проблем не оберешься, чаще всего забраться на 30-40 метровую высоту волоча за собой шланги и горелку, достаточно проблематично.

Если уж на то пошло, то поясню что термит прессовал в картонные цилиндры, для того что бы выжигать болты. Собственно это основная задача.

Термит был насыпан в жестяную банку из под тушенки чуть выше половины и спрессован (10 ложек столовых с большой горкой) лист железа 4мм.

есть немалая вероятность, что при таком выжигании болтов конструкции просто сварятся между собой. И тогда уж точно, без автогена не разобрать.

Когда у меня возникала подобная проблема, я просто срубал головку болта ломом или молотком. Но это были максимум 14 болты и не на высоте.

kandakov писал(а): Если внизу не возникает особых проблем, то с верхней частью мачты проблем не оберешься,

Зачем разбирать верхнею мачту не высоте, если при демонтаже вышку
ложат на землю?

Сварочный карандаш `Лебедева` - разработка и производство автономного инструмента для сварки, резки, обработки металлов: паяльно-сварочных карандашей ЭЛЬКАС, режущих карандашей ЭЛЬКАС-ТЕРМИТ, шашек, паст и др. `энергонезевисимых` инструментов и средств по патентам профессора, доктора технических наук Лебедева Владимира Георгиевича.
Выпускаемая базовая модель
карандаш ЭЛЬКАС обеспечивает сварку-пайку всех типов стали и чугуна (железоуглеродистых сплавов) толщиной от 0,3 до 6мм.

Цена в Украине всего 0.29 USD - 2.27 USD
в зависимости от количества термита

Технические характеристики
Энергонезависимый экзотермический режущий карандаш ЭЛЬКАС-ТЕРМИТ
Срок хранения при температуре от +5 до 25 С и относительной влажности 60% - 2 года.
Температура зажигания - 800 С
Температура горения - 3000 С
Время горения карандаша длиной 200 мм - 25 +(-) 4 с
В зависимости от диаметра и длины, может разрезать стальные прутки диаметром до 22-25 мм и листовой материал, толщиной до 6-8 мм.
В инструкции, в
которую завернут каждый карандаш, имеется таблица соответствия диаметра карандаша толщине разрезаемых листов металла или прутков.
В более толстом листовом материале, например, 10 мм или более, с помощью одного или нескольких карандашей можно прорезать отверстие, достаточное для оказания экстренной помощи (например подать шланг с воздухом ). Карандаши выпускаются диаметром 12, 14, 16 мм и длиной 150, 200, 250 мм.

Основы резки металла: инвертором, плазменной, газом

Резка металла при помощи сварки до определенного времени применялась активно, как основной способ обработки металлических конструкций в домашних условиях. Получаемый рез не отличался красотой, поэтому применение болгарки заметно потеснило сварку. К проверенному годами способу по-прежнему прибегают, его возможности расширились за счет использования нового оборудования.

При помощи сварки режут металл в следующих случаях:

в полевых условиях, когда отсутствуют к источники электроэнергии,
возникает необходимо разрезать очень толстый металл,
при резке необходимо получить фигуру сложной формы,
необходимо разрезать металл в труднодоступном месте.

Сварка относится к универсальным процессам, выполняя которые можно как соединить, так и разделить детали на части. Наиболее применимы в домашних условиях следующие варианты оборудования для резки металла:

дугой (инвертором),
газовым резаком,
плазморезом.

В этой статье мы подробно поговорим об особенностях, технологии и основных принципах резки металла сварочным инвертором, газовой резке металла с помощью кислорода и пропана, и о плазменной резке металла. Изучив основные принципы работы с разными видами оборудования вы сможете осуществить резку металла своими руками.

Резка дугой

При обучении основам сварки новичок больше всего боится прожечь металл и полностью разрушить соединение. При резке металла цель сварщика именно прожечь, разрезать металл.

Для того чтобы разрезать металл сварочной дугой необходимо нагреть его до температуры плавления и удалить расплавленный металл из зоны сварки. Удаление выполняется под собственным весом расплавленного металла, за счет давления со стороны дуги или поток воздуха, подаваемый в зону сварки.

Для резки металла применяют такие электроды:

покрытый металлический,
угольный,
трубчатый,
вольфрамовый.

Этим способом режут сталь, в том числе и легированную, цветные металлы и сплавы.
К недостаткам относится низкое качество реза, неровные края, наличие окалины. Поэтому, если металл в дальнейшем идет для создания конструкций, кромки необходимо дополнительно обработать, например, зачистить.

Резку выполняют на том же оборудовании, что и сварку, во всех пространственных положениях. В качестве оборудования в домашних условиях ранее использовался трансформатор или выпрямитель, теперь чаще всего применяют инвертор.

Основы дуговой резки

Для того чтобы разрезать металл дугой устанавливают силу тока на 30-40% выше, чем при сварке. Зажигают мощную дугу на верхней кромке металла и углубляются вниз, при этом разрезают кромку.

Резка метала сварочным инвертором

Для резки выбирают электрод небольшого диаметра, а вот ток, наоборот, выставляют больше чем необходимо для сварки. Например, на диаметр электрода 2,5 мм, устанавливают 140А.
Зажигайте дугу и оставляйте электрод на одном месте. Стараетесь, чтобы дуга углублялась, как бы прожигала металл.
Если пластину разместить вертикально, расплавленный металл будет аккуратно стекать. При горизонтальной резке металла сварочным инвертором подтеки будут собираться внизу пластины.
Чтобы обеспечить лучший прогрев металла, при резке вбирают прямой полярности. В этом случае металл прогревается глубоко, но рез получается узким.

На видео показано, какие возможности открываются при применении резки дугой. Пластина в 10 — 20 мм толщиной разрезана буквально за несколько минут с легкостью и красиво.

Резка газовым резаком

До недавнего времени газорезка металла оставалось основным способом раздела металла, особенно если требовалось выполнить рез по сложному контуру, обработать кромку или получить отверстие. Преимущество в том, что для выполнения работ нет надобности в источнике электроэнергии.
Резка металла газовым резаком выполняется следующим образом: воспламеняют смесь кислорода с горючим газом, полученным факелом разогревают металл в зоне реза до температуры горения, не менее 12000С . Подают струю кислорода.

Металл воспламеняется и получается линия реза. Чаще всего для резки используется кислород в смеси с пропаном. Газовой резкой обрабатывают стали, как углеродистые, так и легированные, титановые сплавы.

Газовая резка металла на смеси пропана и кислорода

До начала работы металл подготавливают: очищают грязь, жир, окалину, ржавчину.

Оборудование для газовой резки

Для выполнения газовой резки требуется меньше навыков чем при сварке, потому что нет необходимости обеспечивать герметичность соединения. Из оборудования потребуется газовый резак, баллоны кислорода и пропана.

На каждом баллоне есть редуктор для регулирования давления. Газ от баллона к редуктору подается по шлангу высокого давления.
Перед тем как приступить к работе продувают шланги, чтобы очистить от грязи. Все шланги осматривают, места соединения с редуктором, все разъемные соединения проверяют на герметичность.

Проверяют исправность самого резака и продувают его кислородом. Для этого подсоединяют баллон с кислородом к месту крепления кислородного шланга. Баллон с горючим газом пока не подсоединяют. Устанавливают на редукторе 5 атм и открывают оба вентиля на резаке. Поднося палец ко второму штуцеру можно наблюдать, есть ли подсос. При его отсутствии, каналы резака необходимо продуть.

Порядок работы

Газовую резку выполняют, выдерживая пропорцию: 10 частей кислорода на 1 часть газа. Поэтому устанавливают на газовом редукторе 0,5 ати, а на редукторе кислорода 5 ати.
Для начала немного приоткрывают подачу пропана и поджигают газ. Соплом упираются в металл и понемногу начинают подачу кислорода. С помощью вращения вентилей можно отрегулировать величину пламени и получить необходимое пламя для работы. Чем толще металл предполагается разрезать, тем сильнее должно быть пламя, для чего необходима большая подача газа и кислорода.
Внимание: пламя регулируется при помощи давления кислорода регулирующего, а не режущего.

Горящее пламя подносится к металлу в том месте, где нужно выполнить рез, выдерживая расстояние между соплом и металлом в 5мм. Под действием пламени металл нагревается до требуемой температуры. Это происходит быстро, секунд за 10. Наблюдая за процессом замечают, что в этот момент металл как бы становится мокрым. Только металл воспламенится, тут же включают режущий кислород.
Для того чтобы избежать обратного удара пламени, который может сопровождаться хлопком, включают режущий кислород постепенно.

В этом случае кислород сам загорится как только дотронется к горячей поверхности металла. На видео показано, как с помощью газовой резки можно вырезать фигуры самой сложной формы.

На качество резки влияет скорость сварки. Контролируют скорость ориентируясь на искры в зоне резки. Если искры впереди, это означает что скорость недостаточна. При высокой скорости искры находятся позади резака, в этом случае трудно качественно разрезать заготовки.
Для того чтобы выполнить отверстие, место нагревается до требуемой температуры, подается режущий кислород. Металл воспламеняется. Резак подается в зону металла и пробивается отверстие.

Резка металла плазменным резаком или плазморезом

О возможностях плазмотрона хорошо рассказано в видео. Просмотрев ролик вы обязательно захотите иметь в хозяйстве такое чудесное оборудование, даже несмотря на его большую цену.

Резка металла происходит под действием энергии плазмы. Получается это следующим образом. Когда нажимают кнопку розжига, подается ток от источника и внутри плазмотрона образуется дежурная сварочная дуга. Через нее проходит сжатый воздух, ионизируется, и плазмой вырывается через сопло с высокой скоростью. Плазма имеет температуру свыше 10 тыс. градусов и скорость в два раза больше скорости звука. Этой энергии достаточно, чтобы металл расплавился и даже испарился.

Оператор подносит плазморез к месту, где необходимо выполнить разрез и металл начинает плавиться. Скорость ручного перемещения должна обеспечивать разрез металла. Параметрами резки есть сила тока и давление воздуха.
Подробности о том, как получается плазма и устроен резак хорошо показано в видео.

При неправильно подобранных параметрах на кромке может образоваться окалина. После окончания резки сразу не отключают подачу сжатого воздуха. Он подается некоторое время для охлаждения металла.

Технология работы с плазморезом

Перед началом работ зачищают кромки, удаляют с них загрязнения и ржавчину.
Работы по плазменной резке любого металла начинают с установки силы тока. Принцип прост: сила тока рассчитывается в зависимости от толщины металла. Величину силы тока, которая необходима для разрезания 1 мм толщины металла, умножают на толщину металла, который необходимо разрезать. Если необходимо разрезать 25 мм стали, то необходимо 25 умножить на 4А (ток, необходимый для реза 1 мм стали или чугуна). Итого на оборудовании выставляют 100А.

Скорость с которой необходимо выполнять резку непосредственно влияет на качество работы, но зависит от умения резчика. Специалисты советуют на начальной стадии выполнения работ ориентироваться на наличие искр с обратной стороны изделия. Если они отсутствуют, то металл прорезается не полностью.

Перед тем как разжечь дугу в течение полуминуты резак продувают газом, чтобы удалить грязь и возможный конденсат. Далее оператор нажимает кнопку розжига дежурной дуги, она горит 2 сек. Если режущая дуга не образовалась, процесс повторяют еще раз.

В зависимости от модели поджиг бывает контактный и бесконтактный:

При контактном необходимо короткое замыкание. Как только плазма вышла из сопла между металлом и электродом образуется плазменная дуга и начинается процесс резки.
При бесконтактном дуга зажигается между соплом и электродом. Когда сопло приближают к металлу, образуется рабочая дуга.

Во время резки необходимо поддерживать постоянную длину дуги. Если она не обеспечивается специальным упором, то этот параметр выдерживает резчик, он должен быть от 1,6 до 3 мм.
При работе необходимо сопло держать к металлу под углом 900С. Для того чтобы уменьшить деформации на тонком металле, горелку держат под небольшим углом. Во время резки обращают внимание, чтобы металл не засорял сопло горелки.

Подробно о работе плазматрона смотрите в видео.

С помощью рассмотренных способов резки можно порезать металл по самому сложному контуру. Эти работы по силам выполнить своими руками, после небольшой теоретической и практической подготовки. Главное — это наличие оборудования и соответствующих материалов.

Резка металла водой

Известная поговорка о том, что вода камень точит, умалчивает о том факте, что она ещё и металл режет, да не за сотни лет, а моментально. Много сказано о резке металла своими руками при помощи плазматронов – водой, превращающейся под воздействием электричества в дугу плазмы. Но существует ещё один способ, дающий более чистый срез, не нуждающийся в финишной обработке – это гидроабразивная резка металла. Разделение детали водой без специальной подготовки жидкости, даст менее гладкие края заготовок, тогда придётся их обрабатывать дополнительно своими руками при помощи инструментов с применением силы. При условии, что водно-песчаная смесь, подаваемая под давлением, применяется для резки металла толщиной до 20 см, лучше чтобы края заготовок обрабатывать дополнительно не приходилось. А всего-то подготовительный процесс заключается в фильтрации воды.

Гидроабразивная резка металла

Преимущества гидроабразивной струи

Гидроабразивная резка была разработана для изготовления деталей для авиации. Впоследствии этот метод был назван лучшим в обработке тугоплавких материалов и сталей. Теперь он используется на производствах, где работает оборудование с ЧПУ. Не меньшее значение резка водой имеет для автомастерских и изготовления предметов быта своими руками, где применяется оборудование без крепежей.

Низкий температурный режим работы даёт преимущества в обработке стали. Резка металла плазмой или газом приводит к сильному нагреву металла, что вызывает окисление и прочие побочные эффекты (в зависимости от индивидуальных характеристик металла). Воздействие на металл абразивных частиц, подаваемых под большим давлением с водой, тоже приводило бы к нагреву листа и его оплавлению, но резка происходит настолько быстро, что сравнить её по чистоте реза можно только с лазером, а по скорости с плазмотроном. Прогрев обрабатываемой поверхности при работе соответствующий – он настолько незначителен, что даже окалин нет. Как нет зависимости от размера оборудования и способа работы — без участия человека или проведение реза оборудованием на ручном управлении.

Приятным моментом при проведении работ своими руками состоит в том, что никаких сильных запахов, дыма и пыли оборудование не производит. Держать под рукой запасные режущие инструменты так же нет необходимости, это оборудование работает без твёрдых резцов – только очень мелкий песок с водой. Скальпелем, отделяющим толстенные куски металла с хирургической точностью, выступает вода, поступающая в сопло под давлением, на выходе из сопла она насыщается абразивными микрочастицами, при мгновенном смешивании получается мощная режущая смесь.

Пример резки металла на установке ГАР

Весь цикл резки как на заводском оборудование с ЧПУ, так и своими руками на обычном станке проводится в один этап. Тонкие и толстые, тугоплавкие и тягучие материалы режутся на одной и той же скорости, без каких-либо ограничений. Станки с возможностью обрабатывать насколько деталей одновременно – это возможность в кратчайшие сроки провести необходимую обработку металла и стекла, пластика и резины, благодаря тому, что нет необходимости перенастраивать оборудование. Детали из материалов разной твёрдости при необходимости будут обработаны за один рабочий цикл.

Строение сопла ГАР для резки чистой водой Строение сопла ГАР для резки водой с абразивом

При обработке материалов своими руками, обрабатывать их поочерёдно выгоднее в плане экономии времени, которое ушло бы на закреплении материалов на рабочей поверхности, а комбинированная деталь, состоящая из нескольких совершенно разных материалов, легко и точно будет разрезана при помощи гидроабразивной смеси подаваемой под высоким давлением.

Применение станков гидроабразивной резки

Оборудование, работающее на гидроабразивной взвеси применяется для:

Художественной резки металла водой, и прочих материалов с различными техническими характеристиками. Тонки е и широкие детали можно резать не только под прямым углом. Изменение наклона режущей субстанции не скажется на чистоте краёв среза. Ни один из материалов, которые режет это оборудование, не требует последующей обработки, деталь из-под гидрорезца выходит готовой на 100%.
Самые сложные элементы, повторяющиеся в нескольких фрагментах и детали, требующие повышенной точности, лучше выполнять на программируемом станке резки водой. Компьютерная программа лучше человека управится с точными задачами по обработке деталей, не терпящих отклонений. Для творчества и изготовления предметов, не задействованных в сложных механических агрегатах, вполне подойдёт оборудование на ручном управлении.
Максимальная толщина металла для резки водой, как уже было сказано ранее, составляет 200 мм, но есть и исключения. Гидроабразивной взвесью можно резать медь толщиной всего 5 мм, тугоплавкие сплавы до 12 мм, титан толщиной до 17 мм. Если посмотреть на сферу применения этих металлов и их стоимость, то не так уж велика потеря.
При необходимости сделать своими руками украшение из меди или латуни, то верхний слой убирается поэтапно. Так что углубление в 1 см можно сделать за 2 прохода вместо одного. Как говорят скульпторы, работающие над шедевром с резцом – отсечь всё ненужное. Тот же принцип работы и с гидроабразивным режущим элементом. Для точного воспроизведения детали лучше воспользоваться станком на компьютерном управлении.

Станки без ЧПУ работают на ручном управлении, настройка станка для резки целиком производится оператором, что может дать некоторые неточности, если угол резки выставлен неверно. Но такой станок не требует никаких специфических знаний. Он значительно дешевле своего управляемого компьютером собрата. Мало функциональное оборудование, разобраться в его настройках можно достаточно быстро. Простые и сложные линии, а так же стандартные геометрические фигуры на этом станке может выполнить своими руками каждый, после краткого ознакомления с устройством станка, техникой безопасности, способом заправки его водой с песчаным абразивом, способом изменения угла резки.

Читайте также: