Чем разрезать сталь 100 мм

Обновлено: 18.05.2024

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

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

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

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

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

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

Режимы резки стали средних толщин

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

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

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

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

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

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

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

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

Резка стали больших толщин

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

мас

Автор: Администрация

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

ЧЕМ РЕЖУТ МЕТАЛЛ:ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

Существует большое количство различных способов резки металла. В связи с этим, вопросы: чем режут металл, чем можно резать металл и чем резать толстый металл, не утрачивают своей актуальности.

Для максимального удовлетворения потребительского спроса, на смену морально устаревшим, классическим методам обработки, пришло достаточно много альтернативных вариаций.

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Так чем же лучше резать металл и чем вообще режут металл? Чем можно разрезать толстый металл? Ответ на этот вопрос достаточно многогранен, в связи с тем, что процесс резки применяется не только в промышленных масштабах, но и в домашних условиях.

РЕЗКА МЕТАЛЛА ЛАЗЕРОМ

Эта, одна из самых передовых технологий, приобретает все большую популярность благодаря своей исключительной точности и высокой производительности. Суть лазерной резки металла заключается в точечном, направленном воздействии лазерного луча на металл. Воздействие лазером позволяет производить детали любой геометрической сложности контура, с сохранением максимальной точности, практически идеальной ровности кромок, при этом не теряя производительности. Основные отличия лазерной резки и плазменной резки в толщине обрабатываемых металлов и качестве реза.

Управление установкой производится оператором станка ЧПУ. Полная автоматизация процесса сводит вероятность ошибки, и, как следствие, выбраковки деталей, к минимуму.

Создание чертежного изображения разрабатываемой детали;
Загрузка чертежей в файловом изображении в программу ЧПУ;
Обработка данных и запуск выполнения.

Источник излучения (рабочая среда).
Источник энергии.
Оптический зеркальный резонатор.

Метод плавления. Такой тип обработки оправдан при работах с любыми заготовками, в том числе, толстостенными и изготовленными из меди и алюминия. Суть метода заключается в плавлении места среза направленным лучом, сочетающимся с подачей струи сжатого газа, отводящей расплавленный металл вниз и охлаждающей кромки.
Метод испарения. Этот метод заключается в нагреве металла, который проводит его через три стадии:плавления, кипения и испарения.

ВИДЕО ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

Преимущества лазерной резки

Универсальность;
Технологическую безопасность;
Высочайшую скорость и производительность;
Чистоту процесса;
Сверхточное выполнение сложных контуров.

ПЛАЗМЕННАЯ РЕЗКА ТОЛСТОГО МЕТАЛЛА

В вопросе "чем резать тостый металл", плазменная резка - лучший вариант. В данном случае, воздействие на металл производит струйная подача плазмы. По своей сути плазма является ионизированным газом, разогретым до сверхвысоких температур.

Плазменно-дуговой рез. Суть метода соответствует названию. Между режущим инструментом и изделием, пропускают электрическую дугу. Электрод внедряют в корпус, оснащенный отводом. Подающийся под большим давлением газ, минуя электрод, разогревается до высоких температурных отметок и подвергается ионизации. Наличие отвода в корпусе, обеспечивает высокую скорость потока. Созданная электрическая дуга оплавляет металл, подаваемый газ удаляет из высокотемпературного воздействия.
Косвенно воздействующий механизм. В данном случае, воздействующая электроискра находится непосредственно внутри режущего элемента и воздействие происходит только за счет плазмы.

ВИДЕО ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

Преимущества плазменной резки металла

К преимуществам плазменной резки металла ГАЗОВЫМ РЕЗАКОМ

В вопросе "чем режут металл" - данный способ является одним из самых простых с технической точки зрения. Его суть заключается в разогреве места резки металла до состояния горения и последующей подачей очищенного кислорода для завершения действия.

Разогрев до предельных температур;
Окисление кислородом;
Удаление шлаковых образований выдуванием и отвердение мест среза.

Из чего состоит оборудование для газовой резки металла

Газовый баллон.
Шланги для подключения.
Режущий элемент.
Мундштук с регулируемыми размерами.
Система регуляции.

Плавность ведения резака;
Соблюдение угла наклона на 6 градусов против движения;
Разогрев не менее чем до отметки в 1000 градусов.

Преимущества

Возможность резки толстого металла с сохранением ровных и качественных швов;
Автономность и мобильность;
Универсальность и скорость процесса;
Экономическая выгода.

КИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА МЕТАЛЛА

В процессе кислородной резки металла происходит процесс горения металла в кислороде, который идет потоком в виде струи, удаляющей оксиды. Самое главное, что в данной процедуре металл не плавится - он лишь горит, при этом сохраняя свою твердость и прочность, а рамки реза выходят ровными.

Существуют некоторые подвиды кислородной резки металла, о которых мы расскажем ниже:

Кислородно-флюсовая резка

При кислородно-флююсовой резке металла используют порошковый плюс, который подается в место реза, из-за чего процедура облегчается, так как флюс на место реза оказывает 3-ное действие: абразивное, химическое и термическое.

Кислородно-копьевая резка

Кислородно-копьевая резка металла подразумевает собой высокий температурный режим, поддерживаемый из-за сгорания кислородного "копья", которое представляет собой трубку из стали, через которую в область реза подается кислород.

ГАЗОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ РЕЗКА МЕТАЛЛА

Для газоэлектрической резки, исходя из названия, необходим источник электричества. Газоэлектрическая металлорезка бувает двух разновидностей:

Воздушно-дуговая газоэлектрическая резка

Металл, который расплавился, удаляют при помощи мощной воздушной струи, движущейся под высоким давлением.

Кислородно-дуговая резка

При этом виде газоэлектрической резки металла осуществляется движение кислородной струи, которая вызывает горение накаленного электродугой металла, и удаление оксидов из области реза.

Основной минус газоэлектрического способа резки металла - начало науглероживания металла в области реза. Обычно, такой вид металлорезки применяют в случае, если необходимо избавиться от дефектов сварных швов.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ГАЗОВЫХ СПОСОБОВ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

Доступная цена;
Процессы понятны и не вызывают сложностей;
Возможно резать толстый металл;

Из недостатков можно выделить следующее:

Неидеальная точность резки;
Высокий расход материала;
Небольшая скорость резки;
Необходима доп. обработка по краям реза;
Возможна термическая деформация металлоизделий;

ГИДРОАБРАЗИВНАЯ РЕЗКА МЕТАЛЛА

Гидроабразивная резка – современный способ резки металла, позволяющий высокоточно производить раскрой листового металла по линиям любой кривизны и сложности и резать толстые металлические изделия толщиной до 200 миллиметров. В данной технологии обработки металла используется очень тонкая струя водного раствора, смешанного с абразивными частицами. Жидкость подается под высоким давлением порядка 4 тысяч атмосфер через специальное узкое сопло, имеющее диаметр до 0,5 миллиметров.

Скорость, с которой раствор взаимодействует с металлом, сравнима со скоростью звука, зачастую даже выше, что, в свою очередь, позволяет производить резку металла с высокой скоростью и очень гладкую поверхность реза, сравнимую с методом лазерной резки металла.

Гидроабразивная резка металла является, на сегодняшний день, одним из лучших способов резки металла, так как она обеспечивает возможность резать толстый металл, сложные детали нестандартной формы легко поддаются обработке, расход металла минимален вследствие маленькой ширины реза, а низкий температурный режим в зоне реза обеспечивает защиту от деформации и плавления.

Гидроабразивная резка используется, в основном, в декоративной и художественной резке, где требуется высочайшая точность реза и минимальный расход металла.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

Механические способы резки металла в промышленных масштабах используются все реже. В данном методе часто встает вопрос: какой станок по металлу лучше выбрать, однако обычно для этих целей используют ленточные, дисковые и гильотинные станки по металлу. Минус такого оборудования в его ограниченных возможностях и достаточно высокой трудоемкости процесса.

Резка металла на ленточном станке

Данный станок это фиксированное режущее полотно с зубцами на одной стороне. Благодаря работе мотора происходит непрерывное вращение ленты.

Гильотинное
оборудование

Обрабатываемый металлический материал фиксируется в горизонтальном положении и подвергается рубящему удару станка резака-гильотины.

Резка металла дисковым станком

Суть действия схожа с работой ленточного станка. Отличие состоит только в возможности вращения металлической заготовки на 360 градусов.

ЧЕМ РЕЖУТ МЕТАЛЛ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

Резка металла в домашних условиях производится при помощи механических устройств. К ним можно отнести как не промышленные модели станков, так и подручный инструмент. К наиболее часто используемым приспособлениям для резки металла в домашних условиях можно отнести:

Ручные ножницы для резки металла

Ручные ножницы позволяют резать металл толщиной до 3 миллиметров.

Пилы различного типа для резки

Пилы ручные, дисковые, торцевые, ленточные и маятниковые.

Болгарка для резки металлоизделий

Болгарка достаточно популярна и универсальна в домашних условиях.

ПОДРОБНЕЕ О ВИДАХ РУЧНЫХ НОЖНИЦ ДЛЯ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

Существует несколько видо ручных ножниц для резки металла, каждый из которых обладает своими особенностями, преимуществами и недостатками. Рассмотрим их ниже.

Гильотинные ножницы

Не остается каких-либо механических дефектов;
Наружное покрытие металла, который режут, сохраняется в прекрасном качестве;
Высокий показатель точности резки;

Особенность гильотинных ножниц заключается в том, что в их строении предусмотрен нож, который движется строго в одной плоскости, что прекрасно подходит для разрезания металлических листов. Если изменять угол наклона ножа, то существенно снижается необходимое усилие руки, однако, при этом страдает показатель качества резки. Гильотинные ножницы бывают как ручные, так и механические, либо с гидроприводным модулем.

Ручными ножницами практически невозможно разрезать металл средней толщины, а вот гильотинные ножницы с гидроприводом очень здорово себя показыают в показателях точности резки, так как они зачастую имеют ЧПУ-модуль, позволяющий "запоминать" типовые операции.

Шлицевые ножницы по металлу

Шлицевые ножницы позволяют резать металл по прямым и кривым произвольным линиям, благодаря чему, возможно выполнить качественную декоративную или фигурную резку металла. Работают такие ножницы от электродвигателя.

РАЗНОВИДНОСТИ ПИЛ ДЛЯ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

Как и с ручными ножницами, существует несколько видов пил для металлорезки, которые обладают своими плюсами и минусами:

Дисковая пила

Самая легкая в работе пила. В дисковой пиле используются качественные диски из высокоустойчивых твердых сплавов или быстрорежущая специальная сталь, не подверженная температурному режиму. Основное ее применение - распил тонких металлических листов и листов средней толщины. Обычно один из факторов ценообразования на дисковую пилу - это ее распиловочный круг, ведь в зависимости от его диаметра, пила расширяет свой возможный спектр задач.

Из минусов можно отметить то, что хорошие дисковые пилы редко стоят дешево и имеют крупные габариты, что не всегда удобно.

Сабельная пила

Сабельная пила по своему образу схожа с электродрелью с удлиненной пилой, а по принципу работы - с электролобзиком. Существует 2 варианта сабельных пил: аккумуляторные и с зарядкой от сети.

Многообразие пильных полотен позволяет выполнять сабельной пилой различные задачи по резке металла. С сабельной пилой сложнее управляться, нежели с дисковой - для нее надо иметь правильные навыки и отличный глазомер.

Углошлифовальная машина

За этим серьезным названием скрывается знакомая всем болгарка. Интересно то, что изначально она разрабатывалась как инструмент для шлифования, однако теперь по функциональным качествам заменят сабельную и дисковую пилы.

Универсальность углошлифовальной машины позволяет проводить резку, шлифовку и полировку металлических изделий - для этого стоит просто купить необходимые материалы и комплектующие.

СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

При сравнении основных способов резки металла лучшими видами для промышленных масштабов признаны лазерная и плазменная резка металла.

Доступна резка по любым кривым линиям;
Возможность резать толстый металл практически любой толщины;
Благодаря точности резки металла данными способами обеспечивается высокая точность;
Универсальность выбора металла: возможность резки алюминия, оцинковки, нержавейки, титана, черных металлов и т.д. одним оборудованием;
Экономия времени на этап подготовки металла к резке: благодаря высокой температуре лазерная и плазменная резка легко справляется с инородними примесями;
Затраты на электроэнергию и воздух - достаточно низкие, как и на расходные материалы.

Что касается выбора наилучшего способа резки металла в домашних условиях, то здесь наибольшую популярность имеет углошлифовальная машина (болгарка). Ее многофункциональность и относительно невысокая цена являются несомненными преимуществами в вопросе: "чем лучше резать металл дома".

ИТОГ: ЧЕМ ЛУЧШЕ РЕЗАТЬ МЕТАЛЛ

Отвечая на вопросы: "Чем режут металл" и "чем резать толстый металл", стоит отметить, что несмотря на доступность многих из перечисленных вариантов обработки, качество зависит не только от сложности оборудования, но и от профессионализма специалистов на нем работающих. Компания "Металик" имеет в своем арсенале оборудование для проведения всех видов резки металла любой толщины и конфигурации. Получить консультацию и оставить заказ вы можете на нашем сайте, или связавшись с нами по телефону.

Резка толстого металла

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

Основные нюансы резки толстых металлов

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

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

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

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

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

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

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

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

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

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

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

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

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

Вот несколько причин, способных вызвать обратный удар:

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

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

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

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

Кислородная резка толстого металла

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

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

Рекомендуем статьи по металлообработке

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

Как происходит инжекторная резка толстого металла

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

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

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

Эти разновидности используются для резки толстого металла следующим образом:

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

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

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

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

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

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

Гильотинная резка толстого металла

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

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

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

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

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

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

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

Гидроабразивная резка толстого металла

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

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

В каких случаях нужна дуговая резка толстого металла

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

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

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

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

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

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

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Как режут металл? Способы, виды оборудования для резки металла

Резка металла представляет собой процесс разделения материала на части. Таким способом производится раскрой металлических листов или отрезка сортового проката. Воздействием режущего инструмента на металл создаются заготовки для дальнейшей обработки. По разработанным чертежам формируется конфигурация поверхности. Для обработки металла резанием необходимо оборудование. Это могут быть ручные инструменты, механические станки или приспособления, обеспечивающие нагрев материала.

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.

Рекомендовано к прочтению

Резка меди лазером: преимущества и недостатки технологии
Виды резки металла: промышленное применение
Металлообработка по чертежам: удобно и выгодно

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.

Как правильно держать болгарку

У многих есть болгарка, но большинство людей не знают — как правильно ею пользоваться и как ее держать. Это приводит не только к браку в работе, но и к тяжелым травмам. Болгарка это довольно опасный электроинструмент.
Круг должен быть установлен рисунком вверх и зажат специальной гайкой.

Человек с ведущей правой рукой держит болгарку за рукоять правой рукой. При этом круг должен располагаться с левой стороны машины, а защитный кожух должен сверху закрывать его. Вращение идет так, что во время резки искры летят на рабочего. Если у болгарки заклинит круг и болгарка вырвется из рук, то она пойдет не на резчика, а в противоположную сторону.

Левая рука удерживает машину за рукоять, которая вворачивается в резьбовое отверстие на корпусе. Их там несколько для специальных случаев использования, но верное положение рукояти только верхнее.

Такое положение машины требует применять защитные средства. Для защиты глаз и открытой части лица – это защитные очки, а еще лучше – защитная маска. Чтобы защитить открытые части тела от искр и мелких осколков в процессе резки, необходимо надевать костюм из плотного материала.

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.

Электролобзик

Если необходимо вырезать круг в листе металла, стоит воспользоваться электролобзиком. Он работает довольно быстро, поэтому аккуратное отверстие вы получите за считанные минуты. Среди недостатков оборудования – шум и возможность появления обгорелого края при обработке профлистов.

Тонкости работы электролобзиком:

необходимо использовать пилы с мелкими зубьями;
нужно выбирать возвратно-поступательный режим;
необходимо контролировать наклон режущей части;
быстрый выход из строя расходных материалов.

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.

Способ 11. Профессиональные способы металлорезки

К числу таких относятся плазменная резка, газовым резаком, лазером, водой, с помощью ленточнопильных отрезных станков и др.

Всеми этими способами мы тоже можем пользоваться — если обратимся в компанию или к профессионалу, которые оказывают услуги по резке металлов. Способ 7 хорош, если требуются большие объемы работ, твердые или напротив, очень мягкие металлы, а также значительные размеры разрезаемых поверхностей.

Читайте также: