Виды и способы резки металла

Резка металла – это процесс разделения заготовок на отрезки или фрагменты заданных проектных размеров и форм. Для этого используют разные виды ручного инструмент и оборудования, включая высокотехнологичные станки с ЧПУ. Выбор конкретной технологии, способа резки зависит от следующих факторов:

• Материал, тип заготовки – мастер учитывает физико-химические свойства сплава, толщину, форму детали.
• Требования к качеству среза – он может быть черновым, чистовым, с заданными допусками кривизны.
• Объемы работ – решение разовых задач, малое производство или крупное промышленное предприятие.

На металлургических заводах с цехами металлообработки полного цикла технологии комбинируют. Это обеспечивает высокую производительность, экономичность, снижает себестоимость продукции без потерь в качестве.

Какие операции выполняются в рамках резки металла

В зависимости от поставленной задачи выполняются следующие операции:

• Раскрой – обычно ведется по листовой стали. Заготовку делят на «лоскуты» нужных форм и размеров подобно тому, как это происходит с тканью в швейном цехе.
• Нарезка – применяется к длинномерам, которые делят на отрезки заданной длины для дальнейшей обработки.
• Фигурная резка – раскрой металлических деталей сложных фигурных форм (не прямолинейных).
• Перфорирование – создание прорезей, технологических отверстий.

В зависимости от используемой технологии резки деталь сразу приобретает завершенный вид либо поступает на следующий этап обработки. Это может быть шлифовка для удаления заусенцев и острых краев, снятие фасок, полировка.

Технологии резки

Зависят от инструментов и оборудования:

• Механическая – рассечение металла происходит контактным способом под воздействием режущего элемента. Это может быть отрезной диск, резец токарного станка, лезвия ножниц или гильотины, полотно ножовки или ленточной пилы, струя воды с абразивом. В зависимости от поставленных задач используют ручной инструмент или специальные станки с электрическими, гидравлическими, пневматическими приводами.
• Термическая – процесс осуществляется практически бесконтактным способом, сопровождается сильным нагревом. Фактически металл не разрезается, а расплавляется и даже испаряется в точке резания. Для этого используют газ, плазму, лазерный луч или заряженные электроны. Чаще всего технологию применяют на крупных промышленных производствах, так как для резки используют большие станки, требующие соответствующих затрат энергии.

У каждого способа есть не только плюсы и минусы, но и обязательные к соблюдению условия, правила выполнения работ, что требует от сотрудников высокой квалификации.

Механическая резка

Обработка металла с использованием механических инструментов и оборудования бывает:

• Ручная – используется исключительно физическая сила рабочего. К ручному инструменту относят ножницы, ножовки, лобзики, труборезы, малые гильотинные установки, небольшие станины для продольной резки. Это хорошее решение для мастерских с малыми объемами работ. Толщина разрезаемого металла зависит от конкретного инструмента, но обычно не превышает 5 мм.
• Механизированная – для нее используют оборудование с электрическими, гидравлическими или пневматическими приводами. Усилие воздействия выше, толщина разрезаемого металла может достигать 15-20 мм, а в отдельных случаях существенно больше. Многие станки предназначены не только для резки – на них можно выполнять и другие операции в рамках металлообработки.

Теперь рассмотрим специфику каждого метода, области применения, плюсы и минусы, квалификации специалистов.

Ручная

Применяется при небольших объемах работ, когда время изготовления детали и требования к качеству результата не критичны. Мастеру доступны следующие инструменты:

• Ножницы – бывают листовыми, вырубными, шлицевыми. Максимальная рекомендованная толщина заготовки обычно составляет 2 мм. Часто их используют для нарезки направляющих, стоек для гипсокартонных листов, изготовления компонентов водосточных, вентиляционных систем из оцинкованной жести.
• Ножовки или лобзики – инструмент для распила металлических деталей. Это могут быть стальные уголки, арматура, другие виды металлопроката, листовая сталь. Толщина зависит от конкретного инструмента, но при желании и умении хорошим полотном можно сделать поперечный разрез заготовки диаметром до нескольких сантиметров. Лобзики часто используют для вырезания фигурных деталей из листового металла.
• Труборезы – бывают роликовыми, с храповыми механизмами. Их особенность состоит в конструкции, которая адаптирована под быструю, удобную нарезку металлических труб. От одного до трех оборотов в установленном месте достаточно, чтобы получить практически идеальный срез и заготовку нужной длины. Инструмент удобен при монтаже трубопроводных систем и сборке металлоконструкций.
• Гильотины – оборудование станочного типа. Ручные модели предназначены для работы с арматурой, листовым металлом, фасонным прокатом. Максимальная толщина зависит от модели инструмента. Большой рычаг позволяет при минимальных усилиях резать заготовки толщиной более 5 мм.

Также к ручному инструменту для резки относятся кусачки, клещи. Их используют для нарезки проволоки, тонкой арматуры, цепей, кабелей и проводов.

Механизированная

Это более эффективный, продуктивный метод. Он подразумевает использование механизированного оборудования с разными типами приводов: электродвигателями, гидравлическими насосами, пневматическими компрессорами. Рассмотрим основные виды инструмента и оборудования:

• Углошлифовальные машинки (болгарки) – ручной электрический инструмент. Он не предназначен непосредственно для резки металла, но при установке отрезных кругов справляется и с этой задачей. Обычно болгарки используют для нарезки арматуры и другого металлопроката в условиях производств или на строительных площадках.
• Дисковые станки – в отличие от ручных углошлифовальных машинок на них устанавливают отрезные круги больших диаметров. В сочетании с высокими оборотами это ускоряет процесс резки, поэтому такие станки часто используют на металлургических базах и производствах.
• Станочные гильотины – в отличие от ручных моделей воздействуют на металл с более высоким давлением, что позволяет работать с заготовками большей толщины. Оборудование устанавливают на промышленных предприятиях со средней или высокой производительностью.
• Ленточнопильные станки – в них в качестве режущего элемента используется зубчатая лента, непрерывное полотно в форме кольца. Оно натянуто между вращающимися шкивами, что обеспечивает высокую скорость движения с соответствующей производительностью. Такие станки работают практически со всеми видами стали, с чугуном, сплавами, включая титан.
• Токарные станки – разрезание металлических деталей входит в большое число операций, которые на них выполняются. Однако они не работают с листовыми заготовками. Плюсы использования токарного станка состоят в том, что на выходе можно получать не заготовки, а готовые детали, такие как болты или резьбовые шпильки нужной длины.
• Фрезерные станки – выполняют фрезерование пазов, канавок, отверстий. Однако рабочая фреза может использоваться для резки заготовок и раскроя листов. Станки бывают вертикальными, горизонтальными, продольно-фрезерными для работы с длинномерами.
• Станки гидроабразивной резки – в них вместо резцов, пильных дисков или полотен используют струю воды с примесью мелкого абразива. Разрезание металла происходит контактным способом в результате механического воздействия, но срез получается максимально ровным, аккуратным, практически не требует дополнительной обработки.

Для работы с оборудованием у мастеров должна быть квалификация и допуски, так как нарушение техники безопасности недопустимо и представляет угрозу здоровью.

Термическая резка

Это технология, в рамках которой металл точечно подвергается высокотемпературному воздействию. В результате он расплавляется, частично или полностью испаряется. Какие подвиды термической резки используют:

• Газовая (газокислородная) или кислородная – температура в точке резки превышает +1200 градусов Цельсия. Используют ацетилен, пропан, природный газ и кислород. Основной процесс – реакция окисления разогретого металла. Струя газа выдувает побочные продукты из точки реза.
• Плазменная – используется узконаправленная струя ионизированного газа (плазмы). Ее температура достигает +20000 градусов. Максимальная толщина резки алюминия составляет 120 мм, чугуна 90 мм, легированной стали – 50 мм.
• Лазерная – высокоточное воздействие концентрированным лазерным лучом. Обеспечивает высокую точность, скорость резания, но эта технология требует больших энергетических затрат, поэтому оборудование используют только крупные предприятия, если это оправдано требованиями к готовой продукции.
• Электродная или кислородно-дуговая – воздействие на металл специальными электродами в сочетании с кислородом или без его подачи. Электрическая дуга прожигает заготовку, а расплав стекает, выдувается или испаряется.
• Электроэрозионная резка – деталь погружают в диэлектрическую жидкость и воздействуют на нее точечными электрическими разрядами. В результате в рабочей области образуются микроскопические кратеры. Быстрое многократное повторение разрядов позволяет получать нужные детали, изготавливать пресс-формы и другие виды продукции.

К работе с высокотехнологичным оборудованием с ЧПУ допускают только специалистов высокого профиля.

Выбор методов

При выборе технологий и соответствующего оборудования нужно учитывать масштабы производства, условия использования, материалы, с которыми предстоит работать. Также важна квалификация специалистов, энергетический потенциал предприятия. Большое значение имеют требования к готовой продукции, так как ее качество будет различаться. Если речь идет о разовых или нерегулярных задачах, то стоит обратиться за услугами на крупное предприятие.

Услуги профессиональной резки металлов

ПК «СПЕЦТЕХКОМПЛЕКТ» оказывает услуги металлообработки, включая электроэрозионную резку и распил на ленточнопильных станках. У нас современное оборудование, сотрудники высокой квалификации с большим опытом, серьезный производственный потенциал. Мы работаем с партиями любых объемов, обрабатываем все виды стали. Запросить расценки и получить дополнительную информацию можно по телефону или через форму обратной связи у наших менеджеров.