Современные методы резки металла

Обновлено: 08.05.2024

Резка металла - процесс деления металлического листа, трубы или отливки на отдельные части с помощью ручной, механической и термической операции.

Одним из вариантов резки металла является операция раскроя заготовки. В этом случае готовое изделие имеет размеры и конфигурацию, указанные в чертеже.

Гидроабразивная резка металла

Этот метод один из первых начал использоваться для раскроя металла. Заготовки заданной формы вырезали из металлического листа струей воды, смешанной с абразивом и подаваемой под давлением до 5000 атмосфер.

Метод имеет ряд ограничений по марке металлического сплава, толщине раскраиваемого листового материала, хотя позволяет выполнить раскрой деталей со сложной траекторией.

Для повышения производительности процесса существует возможность одновременного раскроя тонких листовых материалов в стопке из нескольких слоев.

Раскрой листового металла значительно ускорился, когда появилось оборудование для термической резки. Теперь для раскроя используют установки плазменной резки. Другой вариант оборудования для раскроя - лазерный станок. Функция раскроя, как правило, является одной из опций заложенной в программном продукте таких машин.

Высокоскоростной раскрой, выполняемый по программе, позволяет максимально выгодно расположить детали на листе, минимизирует отходы. При этом лазерный или плазменный автоматизированный раскрой безопасен, экономичен, не вредит экологии.

Резка металла: виды

В промышленном производстве применяют такие способы резки металла - листов, пластин, труб и прочего на части, заготовки:

ручная;
термическая резка;
механическая и ударная.

Каждому из этих способов соответствует своя технология, свои вид оборудования. Каждый процесс по-своему уникален, наделен своими преимуществами и недостатками. Рассмотрим основные способы резки металла подробнее.

Ручная резка металла

Этот способ разрезания материала выполняется мастером с помощью шлицевых ножниц по металлу, угловой шлифовальной машины - «болгарки» или трубореза.

Для раскроя «болгаркой» применяют специальные абразивные круги «по металлу».

Труборезы, у которых рез выполняется дисковыми резцами-роликами из стали, используют для разрезания труб.

Скорость и точность работ, выполняемых вручную, полностью зависят от человека. Толщина разделяемого металла (особенно шлицевыми ножницами) ограничена.

Ручной метод малоэффективен, практически не эксплуатируется в промышленных масштабах. Главная сфера использования ручной резки - в быту.

Термическая резка металла

Применяют такие виды терморезки:

газокислородная;
лазерная;
плазменная.

Все эти методы являются бесконтактными, т.е. при работе между заготовкой и режущим инструментом нет непосредственного контакта. Заготовка разделяется с помощью струи газа, плазмы или луча лазера.

Газокислородная резка

В основу технологического процесса заложены свойство металла нагреваться, плавиться и выгорать в чистом кислороде при высокой температуре (более 1000 °C).

Перед началом технологической операции необходимо разогреть место реза до такой температуры, при которой происходит воспламенение материала. Эта операция разогрева выполняется за счет пламени резака. В качестве разогревающего газа чаще всего эксплуатируют ацетилен. Время прогрева зависит от толщины, марки и состояния обрабатываемой металлической поверхности. Кислород на этом этапе не используется.

После прогрева к операции добавляется кислород. Струя пламени, равномерно перемещаясь вдоль линии реза, прорезает полуфабрикат на всю толщину. Кислород, используемый в процессе, не только режет, но и удаляет окислы, которые образуются на поверхности разрезаемого листового полуфабриката.

Важный критерий для получения качественного реза - выдерживание одинакового расстояния между резаком и разрезаемой поверхностью на протяжении всей операции. Этого сложно добиться, если резка металла выполняется ручным газокислородным резаком. При автоматизированном процессе (скоростная, газокислородная с повышенным качеством, резка кислородом высокого давления) скорость резания увеличивается, а качество реза возрастает.

возможность разрезать заготовки большой толщины;
возможность резать титановые листы.

Отдельные недостатки газокислородной резки:

резке не поддаются цветные металлы типа алюминия, меди, а также высокоуглеродистые или хромоникелевые стали;
большая ширина реза, невысокое качество, образование окислов, наплывов,
невозможно работать с криволинейными поверхностями;
изменение физических свойств в области реза.

Лазерная резка

Эта технология подразумевает резку и раскрой металла посредством сфокусированного лазерного луча, получаемого при помощи специального оборудования.

Луч лазера сосредотачивается в определенной точке разрезаемой детали. Под воздействием тепловой энергии лазерного луча поверхность прогревается, закипает и испаряется. Луч плавно передвигается вдоль границы реза, разделяя металлическую заготовку на части.

Лазерная резка применяется для разделения металлов с низкой теплопроводностью. Ее используют при резке, раскрое тонких листов (от 0,2 мм), цветных металлов (алюминия, меди), нержавеющей стали, трубных изделий.

Уникальность метода: обрабатываются практически все металлы, металлические сплавы, неметаллы.

Ряд недостатков технологии резки лазером:

ограничение по толщине разделяемых изделий;
большие энергетические затраты в ходе процесса;
работу может выполнить только специально обученный персонал.

Плазменная

Эта технология подразумевает использование в качестве оборудования плазмотрон, в котором роль режущего инструмента выполняет струя плазмы.

Раскаленный ионизированный газ (плазма) с высокой скоростью проходит через сопло плазматрона. Плазма нагревает, расплавляет металл, а затем сдувает расплав, тем самым образуя линию раздела заготовки.

безопасность процесса;
высокая скорость;
незначительный ограниченный нагрев разрезаемой поверхности.

Недостатки данной технологии - высокая цена оборудования, необходимость в обучении персонала, шум при работе плазменных установок, ограниченность значений толщин обрабатываемого металла.

Механическая резка металла

Механическое разделение основано на прямом контакте обрабатываемого металла с режущим инструментом. Материал инструмента, как правило, тоже металл, но более высокой твердости.

Выделяют механическую резку с применением ножниц, пилы, резцов. Частным случаем механической резки выступает ударная (рубка). Ударная резка или рубка с помощью гильотины используется на стадии заготовительных работ.

Виды оборудования, используемые для механического разделения материалов:

ленточно-пильные станки (ЛПС);
гильотины;
дисковые станки;
токарные станки с установленными на них резцами;
агрегаты продольной резки.

Резка ленточной пилой

Разрезание материала ленточной пилой часто используется для разделения сортового, листового металла. Пила ленточная - основной узел на так называемом ленточно-пильном станке (ЛПС). Суть работы пилы ленточной такая же, как у обычной ножовки. Полотно пилы замкнуто в ленту большого диаметра, одна сторона которого имеет специальные зубья. Лента пилы движется непрерывно за счет вращения шкивов, подключенных к электромотору. Средняя скорость резки станка - 100 мм/мин. Материал для изготовления полотна пилы - углеродистая сталь или биметаллический сплав.

Достоинство метода: точность, доступность, невысокая цена оборудования, возможность выполнять не только прямой, но и угловой рез; малый процент отходов, так как ширина реза составляет всего 1,5 мм.

Современные модели ЛПС оснащаются электроникой и дополнительным оборудованием, с помощью которого можно включить станок в состав технологической линии.

Ударная резка металла на гильотине

Такой вид обычно именуют рубкой. Основная сфера применения рубки – разделение листового металла. Это может быть черный металл, различные виды стали – нержавеющая, оцинкованная или электротехническая сталь.

Метод основан на использовании механических приспособлений: ножниц, ножей для рубки металлического листа. Металлический лист размещают на рабочей поверхности гильотины. Закрепляют с помощью прижимной балки и выполняют операцию.

Уникальность метода состоит в том, что рубка (резка металла) происходит одномоментном ударом ножа по всей длине разрезаемой заготовки. В результате получается абсолютно ровный край без лишних кромок и заусенцев.

В промышленном производстве применяют три вида гильотин:

электромеханические;
гидравлические;
пневматические.

На некоторых производствах сохранились ручные гильотинные ножницы, где режущий механизм включается нажимом на педаль.

К недостаткам можно отнести шум при работе механизма, ограничение по толщине заготовки, разность ширины у отрезанных частей.

Резка на дисковом станке

Основное достоинство данного оборудования простота эксплуатации, компактность, универсальность.

Роль режущего инструмента играет диск с зубьями, защищенный кожухом. Диск крепится на поверхности рабочего стола, приводится в действие электродвигателем.

Резка дисковой пилой характеризуется высоким качеством среза, возможностью раскроя под углом, высокой точностью обработки.

Агрегат продольной резки - узкоспециализированное оборудование, которое эксплуатируется исключительно для продольного разделения металлической заготовки.

Процесс резания полностью автоматизирован. Оператор следит за процессом и управляет работой, находясь за специальным пультом.

Уникальность метода: возможность разделить листы на узкие элементы большой длины (ленты, полосы, штрипсы).

Общие недостатки, свойственные всем видам контактной резки можно сформулировать так:

режется только по прямой линии или под углом;
проблематично получить детали сложной конфигурации.

В современных технологиях находят применение новейшие способы разделения металла, в частности, криогенная (операция с использованием сверхзвукового потока жидкого азота).

Раскрой, резка металла - первичные заготовительные стадии обработки металлов и сплавов. Применение прямосторонних заготовок правильной формы, как конечного продукта металлообработки, ограничено. После раскроя механическими способами и газокислородной резкой детали передаются на механическую обработку. А вот используя термические операции лазерной и плазменной резки, можно получить детали, которые являются конечным продуктом. Это будут детали сложной конфигурации с прорезанными отверстиями, высечками и прочими элементами.

Стоимость раскроя

Цена на работы по раскрою, резке металла зависит от ряда факторов:

выбора технологии;
мощности используемого оборудования;
марки, толщины исходного сырья;
категории качества заготовок готовой продукции;
объема сырьевой партии.

Если предстоит работа с большим объемом сырья, то общая стоимость заказа может быть снижена за счет снижение значения стоимости расчетной единицы (килограмма, погонного метра).

Стоимость резки или раскроя небольших партий, как правило, обговаривается с заказчиком заранее. Она не всегда рассчитывается по формуле «цена расчетной единицы, умноженная на количество», так как любой заказ - большой или малый - требует переналадки оборудования.

Современный промышленный рынок предоставляет массу вариантов резки и раскроя сортового, профильного металла. Но основными критериями для определения исполнителя заказа всегда остаются качество работы, срок изготовления, стоимость выполняемых работ, дополнительные услуге по погрузке, транспортировке.

Способы резки стали

Сегодня промышленность предлагает самые разные способы резки стали: от стандартных механических методов до художественной обработки на высокоточных плазменных и лазерных станках. Постепенно набирает популярность резка стальных изделий с помощью гидроабразивной струи.

В данном материале перечислим основные методы обработки, выделим их преимущества и недостатки, сравним разные способы резки стали с точки зрения потребителя услуги. Подробный обзор поможет разобраться, какому методу стоит отдать предпочтение.

Основные способы резки металлов

Современные способы резки стали и других прокатных металлов позволяют получать заготовки высокого качества. Технологи производства учитывают различные параметры материалов, в том числе химический состав, степень электропроводимости, прочность и устойчивость к температурному воздействию.

Цель резки – получение изделий, форма которых максимально приближена к заданному чертежу, а также сохранение их основных характеристик. Для этого существует несколько способов раскроя. Они бывают как универсальные, так и специализированные. Каждый из них, благодаря особому перечню операций, позволяет решить необходимые производственные задачи.

Большая часть резки стали происходит в производственных цехах на профессиональном оборудовании. Оно отличается высокой точностью и производительностью, возможностью установки систем ЧПУ. Существуют также агрегаты, которые можно применить в домашнем гараже, частной мастерской или непосредственно на строительном объекте.

На сегодняшний день существует шесть способов резки стали. Условно их можно объединить в три укрупненные группы:

механические;
термические;
высокоточные.

Обработка стальных изделий в домашних условиях

На выбор того или иного способа резки стали влияют толщина материала, возможность воздействия электричеством, а также объем работы. После анализа всех характеристик принимается решение об использовании конкретного станка.

Существует несколько способов резки стальных труб, уголков, прокатов, прутьев или полос. Остановимся подробнее на каждом из них.

Эти приспособления используются при небольших объемах работ и в тех случаях, когда толщина материала небольшая.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Разумеется, можно отпилить металлический прутик, диаметр которого составляет 5–7 см, или же уголок с размером сечения 0,5 см и площадью – 50х50 см. Но полученный результат будет несопоставим с затраченными усилиями и временем – одна резка займет несколько часов.

Если у мастера под рукой не оказалось ножовки по металлу, то ее можно заменить обычным напильником. Он подойдет для мелких работ, например, для подпиливания тонкого прутка перед гибкой.

Электрический лобзик и пилка по металлу.

Лобзик используют для тонких металлов (1-2 мм в сечении), а также для небольших уголков, прутьев и т. п. Им же можно выполнять элементы фигурной резки.

Такой аппарат не отличается высокой производительностью, зато дает точный результат. При работе с толстыми прокатами рекомендуется предварительно смазать пилку и заготовку солидолом.

Такой способ резки стали подойдет для обработки тонких и мягких листов.

Ножницами для металла можно разрезать пластину до 2-3 мм толщиной. Существует особый прием – необходимо соорудить рычаг. Для этого одна ручка закрепляется в тисках, а на другую надевается длинная труба. Лист из стали помещается на лезвие ножниц, на трубу-рукоятку прилагается усилие и происходит резка. Мощность такой «установки» будет зависеть от силы самого мастера.

Для повышения эффективности ножниц можно также применить молоток. Однако такой способ резки подходит лишь в тех случаях, когда точность и ровность кромки не имеет большого значения.

На современном рынке представлено множество разновидностей инструмента такого типа. Существуют даже агрегаты с электроприводом. Тем не менее эта модификация мало напоминает сами ножницы. Можно сказать, это совершенно иной способ резки. Мы расскажем о его особенностях ниже.

Этот инструмент представляет собой угловую шлифовальную машину, которая воздействует на материал при помощи специальных фрез: режущих, шлифовальных, абразивных и т. д. Раскрой металла здесь происходит следующим образом: сначала придается форма режущим кругом, а затем место среза обрабатывается шлифовальным диском.

На сегодняшний день болгарка считается наиболее эффективным способом резки стали среди бытовых систем. Умелый мастер с легкостью справится как с металлическими прокатами, так и с уголками, прутьями и даже трубами.

Ее еще называют электроножовкой. Она появилась на рынке относительно недавно, но уже показала себя с лучшей стороны: этот инструмент используют при работе с картоном, деревом, пластиком и мягкими металлами (алюминием, нержавеющей сталью), газобетоном. По механизму резки она напоминает электролобзик, но, в отличие от него, в ней можно менять лезвия в зависимости от поставленных задач. Кроме того, такая система более мобильна, не требует опоры и отличается своей мощностью – распилить можно даже металлические трубы диаметром более 2-3 см.

Его чаще всего используют в гаражных мастерских. Механизм действия может основываться на роликах-резцах или на специальных ножницах. Это отличный способ резки стальных труб, даже если их диаметр составляет 10 см и более.

Его существенным преимуществом является высокое качество срезов. К недостаткам можно отнести узкую область применения – этот инструмент используется только для резки труб.

Электрические ножницы по металлу.

Их можно встретить в арсенале как гаражного мастера, так и опытного специалиста. Модели этого приспособления также делятся на бытовые и профессиональные. Первые имеют более доступную цену и справляются с листами до 2 мм толщиной. Вторые способны обработать профиль с сечением в 3 мм и более, но этот вариант более дорогостоящий.

Механические способы резки стали в промышленных условиях

Инструменты, предназначенные для выполнения таких работ, сделаны из специальной закаленной стали. Это обеспечивает большую твердость и способность механизма осуществлять раскрой.

1. Резка ленточной пилой.

Этот станок внешне схож с традиционной ручной пилой: на металлическом листе имеются режущие зубцы. Его отличие заключается в том, что это полотно закреплено на специальном механизме, приводящем его в движение.

Налаженная работа шкивов обеспечивает непрерывное движение пилы. Ширина режущего полотна составляет 1,5 мм, что способствует образованию некоторого количества стружки. На таком станке можно обрабатывать как прокатный материал, так и трубы.

2. Ударная резка металла на гильотине.

Гильотина позволяет осуществить резку большого количества листов из стали по всей ширине за один удар – для этого необходимо лишь правильно расположить заготовку. Такой способ резки стали часто используют при штамповочных операциях.

Механизм действия агрегатов схож с работой ножниц: соприкосновение режущей пластины, расположенной под углом, и заготовок происходит лишь в одной точке, которая стремительно перемещается по намеченной линии среза.

3. Резка на дисковом станке.

Такое оборудование состоит из диска для резки, на внешнем круге которого расположены зубья, защитного кожуха и электродвигателя. Последний приводит механизм в движение, обеспечивая высокоточный рубец.

Во время работы на дисковом станке заготовка медленно проворачивается вокруг своей оси. У агрегата также есть возможность выполнять спил под углом. Механизм действия оборудования схож с труборезом, о котором мы говорили ранее.

4. Агрегат продольной резки.

Этот аппарат – узкопрофильный и применяется лишь для выполнения продольной резки.

Работа установки полностью автоматизирована. После введения необходимых настроек в систему, оператор лишь контролирует процесс за пультом управления.

На таком оборудовании легко получить длинные полосы нужной ширины (ленты, штрипсы и др.).

Недостатки такого способа резки стали такие же, как у других видов контактной обработки:

рассечение происходит только по прямой линии, возможны лишь вариации угла наклона;
нет возможности получить изделие со сложной геометрией.

Как режут сталь с помощью лазера и плазмы

Сегодня в промышленном производстве часто используется лазерная и плазменная раскройка материала.

Лазерная технология считается наиболее прогрессивным способом резки стали и других материалов. Придание формы заготовке происходит при помощи направленного действия лазерного луча – он разогревает металл в зоне среза и расплавляет его по нужной траектории. Отходы производства при этом сдуваются специальным газом.

Выполняя резку стали этим способом, поверхность листа разогревается лишь в зоне рубца, поэтому изделие не деформируется. Кромки получаются ровными и точными, поэтому дополнительной шлифовки не требуется.

Такая четкость краев позволяет использовать детали, вырезанные на лазерном станке, во многих отраслях промышленности, включая приборо- и машиностроение, авиацию, медицину и другие области, предъявляющие максимальные требования к качеству резки.

Обработка таким способом имеет ряд преимуществ. Лазерные установки отлично справляются с фигурным раскроем. Как правило, он выполняется на тонких и средних листах стали. Четкость срезов, отсутствие деформации изделия и необходимости финальной обработки обеспечивают высококлассный результат.

К недостаткам лазерного способа относится то, что его невозможно применить на прокатах толще, чем 20 мм, а также на листах из алюминия и его сплавов. Эти материалы отражают режущий луч, не давая оказать им воздействие на заготовку.

Разрезание стали плазменным методом.

Плазменный способ резки подразумевает воздействие на заготовку мощной струей смеси нагретого ионизированного газа – плазмы. Ее температура составляет +15 000 °С.

Под действием плазменного потока металл расплавляется и выгорает. На его месте появляется четкая борозда. Остатки материала выдуваются струей газа. Преимуществом такого способа является то, что он может быть применен для работы с разными материалами (включая алюминий).

Плазменный способ резки стали является рекордсменом по производительности. С его помощью обработка металлов происходит в 10 раз быстрее, чем механическая. Он превосходит даже лазер: время раскроя одного и того же профиля здесь в 4 раза меньше.

Еще одним преимуществом такого способа является то, что плазморез способен рассечь лист толщиной до 150 мм.

К недостаткам плазменной раскройки стали относится следующее:

кромка готового изделия обладает конусностью. Угол наклона поверхности составляет 4°;
после процедуры края нуждаются в дополнительной шлифовке.

Плазморез является универсальным способом обработки металла, поскольку не имеет ограничений по составу изделия. Он отличается высокой производительностью и широким диапазоном толщины заготовок. Такой способ резки стали чаще всего используется при работе с трубами и листовым материалом, при выполнении фигурной обработки и выпилки отверстий.

Самые современные методы резки стали

Гидроабразивная резка считается самым прорывным способом обработки стали.

Рассечение происходит под воздействием направленной струи воды, выходящей из сопла под высоким давлением. Она способна пронзить лист толщиной до 300 мм.

Центральным элементом гидроабразивной установки для резки является сверхмощный насос. В экспериментальных образцах он подает воду под давлением до 6 000 бар. Затем, проходя через рубиновое, алмазное или сапфировое сопло, толщина которого составляет всего 0,1 мм, интенсивность потока увеличивается в несколько раз. В итоге струя приобретает скорость, втрое превосходящую скорость звука. На таком агрегате можно обрабатывать практически все виды материала, включая сталь.

Производительность аппарата такого типа не может не восхищать. Так, с листом из нержавеющей стали толщиной 10 см он способен работать со скоростью 22 мм/мин, а если толщина будет составлять всего 1 мм, то этот показатель достигнет 2 700 мм/мин. Обрабатывая стекло, гидроабразивный станок может развить скорость до 11 000 мм/ мин.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Для выявления «конкурентов» гидроабразивной резки за границей проводился ряд испытаний. Оказалось, что наиболее близкими к ней показателями обладает лазер. Во время эксперимента оба типа резаков обрабатывали пакеты металлических пластин (толщина каждой из них составляла 0,3 мм). В результате было выявлено, что для проката до 6 мм эффективнее использовать лазер – в этих условиях он проявляет себя быстрее и энергоэффективнее. При работе с материалом свыше 6 мм наилучшим образом показывает себя водоструйная резка.

Несомненным преимуществом гидроабразивного способа является то, что при работе с заготовкой она совершенно не нагревается. То есть материал не подвергается термическому воздействию и, следовательно, не деформируется и не меняет своих прочностных характеристик. Благодаря прицельному потоку воды кромки получаются ровные и гладкие, не требуют финальной шлифовки.

Если говорить об универсальности применения, то лазер может использоваться не со всеми металлами. Например, такой способ резки для стали не подходит из-за сильного отражения луча. Водоструйному резаку это не мешает. Однако его не стоит применять к материалам, не устойчивым к намоканию (во избежание коррозии).

Еще одним достоинством водоструйной резки стали является то, что водяное «лезвие» – тонкое, будто волос. Это обеспечивает минимальные потери материала при выполнении работ.

К недостаткам гидроабразивного способа раскроя стали можно отнести его высокую стоимость – один час работы обойдется примерно в 1 500 рублей. Эта цена обоснована тем, что детали агрегата из-за работы с высоким давлением быстро изнашиваются. Необходимо постоянно следить за состоянием оборудования, своевременно заменять неисправные элементы и проводить техобслуживание.

Явным преимуществом водоструйного способа резки стали является низкая температура работ – +55…+90 °C. Он позволяет выполнять сложные работы с высокой точностью и при этом не подвергать материал термической нагрузке. Это положительно влияет на прочностные характеристики изделия, особенно в тех случаях, когда перегрев критичен.

Плюсы раскроя металла гидроабразивным способом:

возможность резки заготовок (в т. ч. из стали) толщиной до 300 мм;
используемые абразивные добавки безопасны;
срез высокого качества – отсутствие зазубрин и опалин;
возможность рассечения под уклоном за счет уникальной головки;
можно работать с широким перечнем материалов (кроме алмазов и каленого стекла);
при работе не выделяется газ или пар, отходы производства минимальны;
возможность работы в помещениях повышенной пожароопасности.

Мы разобрали все известные на сегодняшний день технологии раскроя металла. Но прогресс на этом не останавливается: уже сейчас инженеры по всему миру изобретают новые, более совершенные способы резки стали. Так, в Германии функционирует экспериментальная установка, у которой в качестве резака используется электромагнитный импульс. Она позволяет добиваться результата быстро и качественно, не оставляя при этом следов. Существуют также модели, работающие на ультразвуке. Возможно, в скором будущем мы увидим эти высокотехнологические станки во многих производственных цехах.

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.

Способы и технология резки металла

Сейчас мы познакомим вас с основными способами резки металла, об их преимуществах и сферах применения. Более подробно читайте далее.

Раскрой металлических листов и производство заготовок заданных размеров из профильного проката требует выполнения определенных операций по специальным технологиям. Прочность, хрупкость, термостойкость, уровень электропроводимости и химический состав сплава при этом непременно учитываются. Обработка должна обеспечить получение деталей максимально точного размера без нарушения основных его свойств.

Для наиболее качественного выполнения этих задач разработаны различные виды резки металла, отличающиеся как сложностью технологии, так и универсальностью применения. Большинство из видов резки реализуются в на промышленном оборудовании, отличающимся сложностью устройства, высокой продуктивностью и возможностью установки систем ЧПУ. Но есть ряд способов резки, которые можно реализовать и с помощью портативных станков и приспособлений в небольшой мастерской, домашнем гараже или непосредственно на объекте, где производится монтаж металлоконструкций.

В этой статье вы можете познакомиться с основными способами резки металла, узнать об их преимуществах и сферах применения. Более подробно виды металлообработки резкой рассмотрены в специальных статьях рубрики, каждая из которых посвящена конкретному способу и оборудованию, которое при этом применяется.

Промышленные виды резки металла

Наиболее популярны технологии резки, позволяющие производить максимальное количество деталей высокой точности за короткий промежуток времени. На крупных предприятиях чаще всего используются:

плазменная;
лазерная;
газовая;
гидроабразивная
резка металла на станках с ЧПУ

Плазменная резка — обработка токопроводящих металлов и диэлектриков любой твердости струей раскаленного газа (плазмы) при температуре 5-30 тысяч градусов Цельсия, разогнанной электрическим полем до скорости около 1500 м/с. Режется, в основном, листовой металл толщиной до 200 мм. После прохода струи плазмы получается очень тонкий, ровный и гладкий разрез, не требующий дополнительной обработки кромок. Технология плазменной резки одна из самых точных и быстрых. Прилегающая к разрезу зона металла не перегревается и структура ее не нарушается.

Лазерная резка — не уступает по точности обработке плазмой. В этом случае рабочим органом выступает мощный лазерный луч высокой точности фокусировки. Металл мгновенно плавиться, сгорает и испаряется, оставляя чистый узкий рез. Если производится обработка листов толщиной более 15 мм, то зона реза дополнительно обдувается инертным газом, воздухом или охлаждается водой. Чаще всего применяется лазерная резка при изготовлении сложных по контуру деталей из цветных металлов, сплавов и сталей толщиной 12-20 мм. Преимущество — возможность резки сверхтонких и очень хрупких материалов.

Гидроабразивная резка, в отличие от предыдущих способов, предусматривает механическое, а не термическое воздействие. Но резцом выступает обычная вода в смеси с абразивным порошком, подающаяся под высоким давлением. Обеспечивает рез толщиной не более 0,5-1,5 мм на листах толщиной до 300 мм. При этом весь процесс происходит при температурах не выше 90 0 С, что полностью исключает термические изменения структуры металла и выделение горячих паров, опасных для человека.

Гидроабразивная резка металла на станках ЧПУ позволяет обрабатывать пакеты из нескольких листов, что очень удобно при крупносерийном производстве. Недостаток — возможность коррозионных воздействий.

Газовая резка металла, как и резка сваркой (электродной), предполагает воздействие на материал температуры, которая значительно выше точки плавления в ограниченной зоне действия кислородно-пропанового потока. Отличается невысокой точностью реза, но не требует чрезмерно сложного оборудования и может производиться в любых условиях. Резка электродами приносит те же результаты, но требует подключения оборудования к электросети.

Для изготовления различных деталей методом резки можно также использовать механические резаки, прессы, пилы, абразивные круги. Безогневая резка применяется на трубопроводах, по которым перекачивается газ, нефть или продукты ГСМ. Технология резки металла, при которой используется исключительно механическое воздействие, широко распространена как в промышленности, так и на полупрофессиональном и бытовом уровне.

Отрезные станки с дисковыми пилами (кругами) производятся как в виде ручного инструмента (болгарки), так и в виде стационарного или мобильного оборудования. Резка труб, профиля и листа производится путем воздействия вращающегося с большой скоростью абразивного круга на металл, при котором возникает большая сила трения, приводящая к нагреванию и выгоранию металла в зоне контакта.

Резать можно с высокой точностью (толщина реза всего 1-2 мм) и с высокой скоростью. Очень удобны такие станки при изготовлении строительных и водопроводных конструкций, в ремонтных работах.

Вторым по популярности способом механического раскроя листа является рубка металла. Горизонтально расположенный нож прижимается к листу с большой силой и разрушает его в зоне контакта. Работает пресс как обычные ножницы с двумя скользящими мимо лезвиями. Усилие создается гидравликой, пневматикой или эксцентриковым механизмом.

В это же время резка и рубка профлиста может выполняться на переносных сабельных гильотинах, которые можно установить непосредственно на объекте — они не требуют подключения к сети и приводятся в движение только силой руки или ноги человека. Особенности материала — наличие оцинковки и полимерного покрытия, ограничивает использование болгарок, плазморезов или других инструментов, предполагающих нагревание до высокой температуры. При этом разрушается покрытие и в зоне реза возникают трудноустранимые очаги коррозии.

Резка металлочерепицы возможна только механическим способом. При продольной резке вдоль профиля можно использовать роликовый резак или специальные ножницы по металлу. Диагональная и продольно-поперечная резка возможна только при помощи специальных инструментов — электроножниц по металлу со специальными насадками.

Данная статья предлагается в качестве предварительного обзора чаще всего применяющихся на практике в промышленных и домашних условиях видов резки листового и профильного металла. Более подробно об их применении в конкретных условиях вы можете узнать в соответствующих рубриках сайта.

Своим опытом в сфере резки металла предлагаем поделиться на нашем сайте в разделе «Комментарии». Ждем также ваших обзоров конкретного оборудования, которым вы пользуетесь. Нас и наших читателей интересует как мнение профессионалов, так и любителей работать с металлом.

Современные способы раскроя листового металла

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

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

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

Наиболее распространенные способы

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

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

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

Лазерная и плазменная резка

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

Раскрой проката плазморезом

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

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

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

Плазменный раскрой листового металла возможен для:

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

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

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

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

Устройство для плазменной резки состоит из:

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

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

Лазерный раскрой листового проката

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

К преимуществам лазерного раскроя можно отнести:

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

Негативными параметрами являются:

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

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

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

Читайте также: