Механическая резка металла: Резка металла

Основные способы резки металла: как выбрать подходящий

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Основные способы резки металла
• Механические способы резки металла
• Термические способы резки металла
• Ручные способы резки металла
• Гидроабразивный способ резки металла
• От чего зависит стоимость резки металла в специализированной фирме

На сегодняшний день существует множество способов резки металла. Причем каждый из них имеет как свои достоинства, так и недостатки. Чтобы выбрать наиболее эффективный в той или иной ситуации метод, нужно принять во внимание множество факторов: толщину заготовки, размер листа, свойства металла и т. д.

Только подобрав «правильный» способ резки металла, можно рассчитывать на высокую скорость операций, качество получаемых на выходе изделий и, что немаловажно, адекватную стоимость производимых работ.

 

Основные способы резки металла

Рассечение заготовок в соответствии с заданными чертежами требует пошагового выполнения определенных операций и точного соблюдения технологии. Высокое качество изделий обеспечивается вниманием к деталям процесса. При выполнении раскройных работ учитывается комплекс характеристик материала: его твердость, устойчивость к деформациям, химический состав и степень электропроводимости.

Существует несколько способов раскроя: одни – универсальные, другие – специализированные. Каждый из них показывает наиболее высокий результат при работе с тем или иным материалом. Большинство способов резки металла используется в заготовительном производстве. Они отличаются повышенной производительностью, высокой точностью и возможностью работы со сложными материалами.

Но есть и такие варианты резки, которые легко можно реализовать в гаражной мастерской и даже с выездом на объект.

Все многообразие способов резки листового металла, известных на сегодняшний день, условно можно объединить в следующие группы: ручные, механические и термические. Каждая из них включает ряд приемов, позволяющих работать с заготовками того или иного вида.

Так, группа ручных методов включает резку ножницами для металла, использование пилы или углошлифовальной машины (болгарки). Механические подразумевают применение гильотины, дискового станка или ленточной пилы. Термические – лазерную, плазменную и газокислородную резку.

Механические способы резки металла

Для механического раскроя заготовки используются инструменты из специальной закаленной стали – это гарантирует их прочность и способность рассекать металл. Резка осуществляется с помощью гильотины, ленточной пилы или дискового станка.

• Резка метала с помощью гильотины.

Гильотинная обработка чаще всего применяется при штамповочных операциях, когда необходимо получить большое количество типовых изделий. Прокатный лист укладывается на горизонтальную рабочую поверхность, а специальный резак рассекает его по всей ширине. Примечательно, что такой способ резки чем-то напоминает ножницы – соприкосновение ножа и заготовки происходит под углом в одной точке, которая перемещается по мере его движения.

• Резка металла ленточной пилой.

Такая обработка металлических заготовок очень напоминает способ резки металла без электричества – классической пилой. Только в этом случае металлическое полотно с зубцами закрепляется на шкивах, которые обеспечивают его непрерывное движение. Такой метод нельзя назвать безотходным, потому что ширина режущего механизма составляет 1,5 мм, из-за этого образуется стружка. Стоит отметить, что на таких агрегатах можно разрезать не только плоские листы, но и трубы любого диаметра.

• Резка металла с помощью дискового станка.

Инструмент для работы представляет собой режущий диск с зубьями по внешнему контуру. Его приводит в движение электромотор, а защитный кожух предохраняет мастера от производственных травм. Дисковый станок во многом напоминает труборез. Кромки на нем получаются качественными, а срез точным. Последний при необходимости можно выполнить под углом.

Термические способы резки металла

Существуют следующие виды терморезки: газокислородная, лазерная и плазменная. Их еще можно назвать бесконтактными, поскольку они выполняют срез при помощи струи газа, плазмы или лазерного луча, не касаясь заготовки непосредственно оборудованием.

• Газокислородный метод.

Он основан на том, что под воздействием кислорода, нагретого до +1000 °C и более, металл начинает плавиться, а его окалины попросту выгорать. Таким образом формируется чистый срез.

Способ резки металла газом включает в себя два этапа. На первом предполагаемая линия раскроя нагревается до температуры воспламенения металла. Делают это, как правило, ацетиленом, который дает достаточно горячее пламя. Кислород на данном этапе резки не применяют. Время нагрева зависит от толщины листа и его химического состава.

Когда заготовка нагревается до нужного состояния, к процессу подключается кислород. Направленный огненный поток рассекает прокат по намеченной линии. Преимущество использования этого газа заключается не только в его способности легко прорезать листы железа, но и в том, что он выжигает все окалины и окислы, оставляя кромку чистой.

Рекомендовано к прочтению

Важным условием того, чтобы линия среза всегда получалась ровной, является одинаковое расстояние между соплом и заготовкой на протяжении всей операции. С ручными аппаратами, которые часто используются для резки металла в домашних условиях, добиться такой постоянности очень сложно. В промышленных же цехах установлено профессиональное автоматизированное скоростное оборудование. На таком легко получить качественные изделия, к тому же оно имеет большую производительность.

К плюсам такого способа относят:

• возможность резки толстых заготовок;
• большую мощность, которая позволяет обрабатывать даже титановые прокаты.

Минусы следующие:

• под воздействием температур физические свойства заготовки изменяются;
• при раскройке таким способом в месте среза снимается большое количество материала, кромка невысокого качества, по краям образуются наплывы и окислы;
• нет возможности выполнить фигурную резку;
• нет условий для обработки цветных металлов (алюминия, высокоуглеродистой и хромоникелевой стали, меди).

• Лазерный метод.

Лазерный способ резки металла заключается в воздействии на заготовку направленного луча. Его температура настолько высока, что материал в зоне работы тоже нагревается, закипает и испаряется. Тот факт, что луч очень тонкий, обеспечивает четкий срез.

Направленный поток нагревает заготовку не полностью, а только вдоль линии резки, поэтому такой способ хорошо подходит и для работы с тонкими листами, изделиями с низкой теплопроводностью, алюминием, медью, сталью (в т. ч. нержавеющей), с трубами.

К преимуществам этого способа относят возможность обработки практически любых материалов и сплавов.

К недостаткам лазерной резки относится то, что она требует больших энергозатрат. Кроме того, обработку могут проводить только мастера-профессионалы, а высокое качество изделий достигается только при работе с тонкими исходниками.

• Плазменный метод.

Эту технологию еще называют дуговым способом резки металла, поскольку образование плазмы происходит при непосредственном нагревании электрической дуги. Ионизированный газ, доведенный до состояния плазмы, расплавляет материал по линии среза и сдувает остатки с кромки. Устройство, которое используется для таких работ, называется плазмотроном или плазморезом.

Преимущества резки в этой технике следующие: высокая производительность, безопасность мастера, незначительный нагрев поверхности заготовки.

К недостаткам использования плазмотрона относятся: высокая стоимость оборудования и его обслуживания, необходимость квалифицированных знаний оператора, ограниченность максимально допустимой толщины изделия и шумность производства.

Ручные способы резки металла

Разрезание металла с помощью специальных инструментов позволяет получить изделия различной конфигурации. Работая в малой гаражной мастерской, важно подобрать подходящий способ сечения. Если в промышленных масштабах для этого применяют мощные станки, то привычным способом резки металла в домашних условиях часто является работа ножницами, ножовкой или болгаркой. В данной ситуации далеко не всегда важна предельная точность – зачастую навыков мастера достаточно.

• Углошлифовальная машина (болгарка).

Ее можно назвать домашним станком для резки, поскольку она обладает относительно высокой производительностью. Помимо этого, такая техника имеет следующие преимущества:

• компактность – благодаря малым размерам агрегат можно применить почти в любом помещении;
• неограниченность заготовок по толщине;
• возможность выбрать режущий диск, подходящий к каждому конкретному случаю.

• Ручные ножницы.

Несмотря на то, что ими можно обработать прокаты толщиной до 3 мм, они имеют целый ряд разновидностей, позволяющих подобрать лучший из них для комфортной работы:

• ножницы для прямого среза;
• ножницы для криволинейного среза;
• пальцевые ножницы для работы с изделиями сложной геометрии – они могут быть прямые или зеркальные;
• вариант, когда один режущий конец зафиксирован в тисках, а другой остается подвижным.

Их часто применяют как один из способов резки металла. Сегодня на рынке представлены следующие вариации этого инструмента:

• Дисковые – зубья расположены по окружности диска. В движение такой инструмент может приводить электрический или ручной привод.
• Ленточные – их часто можно встретить в промышленных цехах.
• Маятниковые – имеют твердосплавную напайку в торцевой части.
• Ручные – закрепляются в специальной С-образной раме.
• Торцевые – благодаря особой конструкции могут выполнять срез под углом.
• Циркулярные –их торцевая часть покрыта абразивами нужной жесткости, имеются твердосплавные напайки.

Гидроабразивный способ резки металла

Отличающаяся от других методов раскройка с помощью водореза способна обрабатывать материал, толщина которого доходит до 300 мм (этот показатель характерен для стали).

Ключевым элементом агрегата для гидроабразивной обработки является сверхмощный мотор. Некоторые модели способны подавать воду под давлением 6 000 бар. Жидкость рассекает практически любой вид материала не только благодаря такому напору, но и за счет высокой интенсивности. Так, проходя через алмазное, рубиновое или сапфировое сопло, струя достигает скорости, которая в 3 раза превосходит скорость звука.

Мощность такого способа резки металла можно изменять по необходимости. Так, мягкие материалы рассекают чистой водой, а для твердых в нее добавляют гранатовый песок – так увеличивается абразивность струи.

Для выявления максимально производительного способа рубки за границей проводили эксперимент. Было выявлено, что наиболее «опасный соперник» для водоструйной резки – это лазер. Затем оба типа установок раскраивали пакеты металлопроката (толщина каждой пластины составляла 0,3 мм). Оказалось, что при работе с заготовками до 6 мм наиболее эффективен лазер. Он показывает высокую скорость и качество при относительно небольших расходах энергии. Но при раскрое пластин толщиной свыше 6 мм победу по этим показателям одержал гидроабразив.

Водоструйный способ обработки имеет множество плюсов. Мы остановимся на главных из них. Во-первых, при работе заготовка совершено не нагревается. Это означает сохранение всех ее прочностных характеристик. Во-вторых, толщина «ножа» в этой технологии сопоставима с толщиной волоса, что гарантирует высокое качество кромок и минимальные потери материала.

Мы рассмотрели множество способов резки металла, их преимущества и недостатки, поэтому знаем, что для работы лазером необходимо, чтобы отражение материала было минимальным – иначе сила луча уйдет в пустую. Для плазмореза ключевую роль играет электропроводимость заготовки. В отличие от них, водорезке такие нюансы нипочем. Однако не стоит применять ее в случаях, когда намокание нежелательно, например, при склонности изделия к коррозии.

Если говорить о недостатках такого способа, то стоит отметить его высокую цену. Она обусловлена работой на большом давлении – детали изнашиваются и требуют частой замены.

От чего зависит стоимость резки металла в специализированной фирме

На цену работы влияют:

• выбранный способ резки;
• производительность станков;
• характеристики материала заготовок;
• объем работ;
• сложность резки;
• требования к качеству кромок.

Если предстоит работа с большим количеством заготовок, цена может быть снижена благодаря экономии энергии работы оборудования.

При заказе малых партий стоимость, как правило, обговаривается в каждом случае индивидуально. Если обычно счет выставляется путем умножения цены расчетной единицы (килограмма, метра и др.) на количество, то здесь необходимо принять во внимание затраты на переналадку агрегата.

Несмотря на растущее предложение услуг по обработке металла современный потребитель всегда предпочтет сервис, мастера которого все работы выполняют качественно и вовремя. Большое значение при выборе имеет и наличие сопутствующих предложений, например, по доставке готовых изделий.

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.

Механизированная резка — Резание металла

Механизированная резка

Категория:

Резание металла

Механизированная резка

Механизированное резание осуществляется применением различных механических, электрических и пневматических ножовок и ножниц, дисковых пил и другого универсального или специального оборудования.

Ножовочные пилы (приводные ножовки) применяют для резания сортового и профильного металла. Ножовочная пила 872А, имеющая электрический и гидравлический приводы, предназначена для резки различных заготовок из сортового металла круглого и квадратного сечения. Точность обработки на таком станке ± 2 мм, класс шероховатости обработки — третий (Ra —.20; Rz — 80 мкм).

Установка тисков на столе пилы. На столе станка устанавливают тиски с V-образными губками для закрепления заготовок круглого сечения диаметром до 250 мм или нескольких заготовок меньшего диаметра. Тиски с плоскими губками служат для закрепления заготовок больших сечений — от 40 до 250 мм. Эти тиски являются поворотными, в них разрезаемый материал закрепляют под углом 45°.

Установка заготовок. Тиски устанавливают на столе пилы с таким расчетом, чтобы ось разрезаемой заготовки проходила посредине хода пильной рамы. При установке заготовки в тисках следят, чтобы заготовка лежала под прямым углом к ножовочному полотну.

Для разрезания заготовки под углом сначала Под заданным углом устанавливают тиски, затем укладывают в них и прочно закрепляют заготовки. Машинные ножовочные полотна изготовляются из стали марки Р6М5.

Установка ножовочного полотна. Полотно устанавливают одним концом на штифт неподвижно укрепленной планки пильной рамы так, чтобы зубья полотна были направлены в сторону рабочего хода. Другой конец полотна надевают на штифт 2 подвижной планки, затем оба конца полотна прижимают накладными планками к пильной раме болтами бив. Полотно натягивают, завинчивая гайки с некоторым усилием. Слабо натянутое полотно при резании сломается или сделает косой рез.

Ножовочную пилу налаживают для резки твердых металлов на 85, а для резки мягких металлов — 110 двойных ходов в минуту.

Гидропривод станка управляется поворотом рукоятки крана. При первом положении рукоятки крана «Бездействие» пильная рама получает возвратно-поступательное движение, при втором положении «Спуск» рукав с пильной рамой плавно опускается вниз, при третьем положении «Подъем» (рис. 130, в) рукав с пильной рамой плавно поднимается, при четвертом положении «Медленное действие» регулируется заданная подача врезания ножовочного полотна в металл при рабочем ходе.

При обратном ходе ножовочное полотно немного приподнимается над разрезаемым материалом. При пятом положении «Быстрое действие» (рис. 130, д) регулируется наибольшая подача врезания ножовочного полотна в металл при рабочем ходе.

Приступая к разрезанию металла на пиле рукоятку крана гидропровода устанавливают в положение «Спуск» и включают электродвигатель. После того как ножовочное полотно опустится к разрезаемому металлу, рукоятку крана переводят в положение «Медленное действие» для предварительного врезания. Затем рукоятку перемещают по направлению к положению «Быстрое действие» и устанавливают желаемую подачу резания.

Рис. 1. Ножовочная пила: 1 — станина, 2 — упор, 3 — стол, 4 — ножовочное полотно, 5 — пильная рама, 6 — рукав (хобот), 7 — выключатель, 8 — кнопка (пуск — стоп), 9 — машинные тиски

Рис. 2. Способы закрепления металла в зажимных тисках: а — с V-образными губками для заготовок круглого сечения, б — с плоскими губками для заготовок больших сечений, в—для одновременного закрепления нескольких заготовок круглого сечения

Рис. 3. Установка ножовочного полотна

Дальнейшая работа станка происходит автоматически до окончательного разрезания заготовки. По окончании резки пильная рама автоматически переключает рукоятку крана в положение «Подъем», которое осуществляется до определенной высоты: выключатель, расположенный на рукаве, нажимает на кнопку «Стоп» и выключает электродвигатель. Ножницы ручные электрические С-424 вибрационного типа состоит из электродвигателя, редуктора с эксцентриком и рукоятки. Возвратно-поступательное движение от эксцентрика передается верхнему ножу, нижний нож укреплен на скобе. При резке электроножницы держат правой рукой, охватывая рукоятку всеми пальцами правой руки: указательный палец помещается на рычаге выключателя 3 с курком. Левой рукой лист подают между ножами, направляя под режущую кромку верхнего ножа точно по риске так, чтобы риска была видна.

После включения электроножницы направляют правой рукой по линии реза так, чтобы плоскости ножей имели некоторый наклон относительно плоскости разрезаемого металла. Электроножницами разрезают листовую сталь толщиной до 2,7 мм и другие листовые материалы. В зависимости от толщины разрезаемого металла и мощности электродвигателя производительность электроножниц достигает 3 — 6 м/мин. Они особенно удобны при резке по фигурному раскрою, так как позволяют резать по контуру с малым радиусом кривизны.

Величину зазора между ножами 6 и 8 устанавливают в зависимости от толщины разрезаемого металла по таблицам и проверяют щупом (при толщине 0,5 — 0,8 мм зазор 0,03 —0,048 мм, при толщине 1,0 —1,3 мм зазор 0,06 — 0,08 мм, при толщине 1,6 — 2,0 мм зазор 0,10 — 0,13 мм).

Рис. 5. Эскиз управления механизмом подач ножовочного станка: а — первое положение «Бездействие», б — второе положение «Спуск», в — третье положение «Подъем», г — четвертое положение «Медленное действие», д — пятое положение «Быстрое действие»

Рис. 6. Ножницы ручные электрические

Рис. 7. Пневматическая ножовка

Пневматические нотницы предназначены для прямолинейной и криволинейной резки металла и приводятся в действие пневматическим роторным двигателем. Наибольшая толщина разрезаемого стального листа средней твердости 3 мм, наибольшая скорость резания 2,5 м/мин, число двойных ходов ножа в минуту 1600.

Пневматическая нотовка приводится в действие сжатым воздухом. Она состоит из преобразователя движения и роторного двигателя, пусковой кнопки, ножовочного полотна. Максимальная толщина разрезаемого металла 5 мм, наименьший радиус 50 мм, скорость резания 20 м/мин. Машина снабжена сменными зажимными патронами для закрепления напильников и ножовочных полотен различного размера.

Дисковая пневматическая пила применяется для резки труб непосредственно на месте сборки трубопроводов. Пила имеет редуктор, червячное колесо которого смонтировано на одной оси со специальной дисковой.

Рис. 8. Дисковая пневматическая пила

Фрезой. Закрепляется труба специальным зажимом, который установлен на хвостовике. Зажим крепится шарнирно к рукоятке.

При использовании пневматической пилы на разрезаемых поверхностях труб не образуется наплывов и заусенцев.

Пневматическая пила допускает разрезание труб диаметром до 50 — 64 мм. Диаметр фрезы 190 — 220 мм, частота вращения фрезы 150-200 об/мин.

Реклама:

Читать далее:

Особые случаи резания

Статьи по теме:

Виды резки металла. Новые и старые технологии

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

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

Промышленные разновидности резки металла

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

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

Любой из перечисленных методов имеет свои технологические особенности.

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

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

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

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

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

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

Это нужно знать: Термическая обработка металла

Механические варианты резки металла

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

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

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

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

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

Газокислородная резка металла

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

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

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

См.также: Обработка металла давлением 

Технология резки газом

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

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

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

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

Виды газовой резки

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

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

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

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

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

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

Заключение 

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

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

способы резки металла, чем можно резать

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.

Существует несколько основных способов резки металла, о которых мы расскажем ниже.

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.

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

Процесс работы такого станка разделен на три этапа:

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

Лазерная установка состоит из трех основных действующих частей:

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

---

В зависимости от типа источника энергии, установки для резки металла делят на:

Газовые

В них действующая сила это сочетание воздействия луча и смесей газа.

Твердотопливные

Действие происходит за счет многомерного зеркального усиления газоразрядной лампы.

Газодинамические

В данном случае лазерный луч усиливает нагретый углекислый газ.

По технологическому способу действия лазерного луча, проводится разделение на:

• 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

К основным положительным качествам обработки лазером принято относить:

• 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.

Различают два типа воздействия:

• 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 обработки металла плазмой относят:

• Универсальность в отношении любых видов материала;
• Высокую скорость процесса при минимальных повреждениях и деформациях;
• Гладкость мест разреза;
• Техническая безопасность;
• Возможность обработки сложных контуров.
• Возможность резать толстый металл.

РЕЗКА 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.

Весь процесс делится на три этапа:

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

Из чего состоит оборудование для газовой резки металла

Оборудование газовой резки состоит из:

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

Использование подобной технологии в резке металла предусматривает выполнение следующих требований:

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

Преимущества

К преимуществам резки металла газовым резаком следует отнести:

• 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

Основные плюсы, которые можно выделить из способов газовой металлорезки:

• 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.

Преимущества

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

Преимуществами такого вида ручных ножниц для резки металла является: При разделке металла такими ножницами обеспечивается:

• 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 металла

пер.Каштановый 8/14 51100 пгт.Магдалиновка

Nikolaenko Dmitrij

Резка металла Резка металла

1. 5
2. 4
3. 3
4. 2
5. 1

(1 голос, в среднем: 4 из 5)

Резка металла – это процесс отделения частей или заготовок от сортового, литого и листового металла. Этот процесс является основой всей металлообрабатывающей отрасли. И не исключением стали работы по ремонту или строительству зданий. Различные типы резки обязательным образом применяются также в ремонте и обслуживании любой механической и даже электронной техники. На сегодняшний день резка металла представлена несколькими методами с применением специального оборудования. Каждый из вариантов отличается своими особенными качествами и свойствами, и применение того или иного метода обработки металла требует некоторых знаний данных методик.

Особенности резки металлов

Основные характеристики, по которым определяют какой именно тип и инструмент для резки металла применять, можно выделить в следующий список:

• температура резки, главное условие – минимальный нагрев разрезаемого материала;
• скорость;
• качество срезов и граней, особенно высокие требования предъявляются деталям, которые применяются в движущихся механизмах или лицевым сторонам конструкций в сооружениях;
• стоимость использования данного инструмента;
• безопасность работы на определенном участке строительства или месте работы.

Mетоды резки металла, которые представлены в приведенном выше списке, позволяют подбирать лучший вариант для каждого отдельного условия. В некоторых случаях, например при выполнении работы в жилых массивах, учитывается также фактор шумового, светового и пылевого загрязнений. Особенности резки металлов важно учитывать, так как это основной залог успеха в работе и экономии, как времени, так и денег. Правильно выбираемый тип резки гарантирует сохранение технических характеристик заготовки и детали. На выбор современным мастерам предлагается следующий список основных и самых доступных типов резки металла:

• лазерная резка;
• плазменная резка;
• газовая резка;
• Резка электродуговой сваркой;
• резка аргонодуговой сваркой;
• механическая резка;
• гидроабразивная резка.

Подбор типа резки может изменяться в зависимости от рода металла, который нужно обрабатывать. Для этого стоит знать главные особенности резки металлов каждым из представленных типов инструмента.

Лазерная резка

Рабочим инструментом выступает лазер, твердотельного или газового типов. Метод считается одним из лучших среди современных предложений. Минимальная ширина реза лазера составляет всего 0,1 мм, поэтому инструмент применяется даже при высокоточном производстве. Точность размеров заготовок представляется с погрешностью +/- 0,01 мм. Кроме того, лазерная резка металла отличается высокой продуктивностью работы, скорость реза 0,167 м/с, позволяет выполнять большие объемы работы при времени стандартной рабочей смены. В зависимости от мощности установки, максимальная толщина разрезаемой стали может достигать 20 мм.

Плазменная резка

Технология резки плазмой основывается на интенсивном разогреве металла под воздействием электрической дуги и с дальнейшим удалением расплавленного материала с помощью высокоскоростного плазменного потока. Температура плазмы достигает 15 000 – 20 000 С⁰. Производительность работы плазменной резки значительно выше, чем кислородной или электродуговой. Плазменная резка металла позволяет выполнять резы любой сложности и конфигурации, при этом не требуется заправки баллонов воздухом или сжатым воздухом. Этот вид обработки металла считается одним из самых доступных в экономическом плане. Толщина листа может достигать 50 мм.

Газовая резка

Газовая резка металла на сегодняшний день является одним из самых популярных методов обработки металла. Простота в работе и обслуживании установки делает свое дело. Принцип работы основан на разогреве металла в месте реза и удалении жидкого материала под воздействием высокого давления подаваемого кислорода, который одновременно служит и разогревающим средством. Однако газовая резка подходит далеко не для всех металлов и сплавов. Алюминий не удастся разрезать по нужным контурам, так как его температура горения всего 900 С⁰, а при газовой резке нужно прогревать достаточный участок материала. Рез таким оборудованием получается значительной ширины, на котором остаются окислы, наплывы и шлаки. В результате получаются далеко неточные контуры деталей.

Резка сварочным инвертором

Резка металла сварочным инвертором требует расходования электродов и не может обеспечить точных контуров вырезаемых деталей. Не все металлы могут обрабатываться таким инструментом.

Аргонодуговая резка

Аргонодуговая резка и сварка выполняются в среде инертного газа аргона. Выполняется с применением электродов. Инструмент применяется для обработки цветных металлов и углеродистых сталей.

Механическая резка

Механическая резка выполняется различным инструментом в зависимости от толщины обрабатываемого материала и требований к получаемой детали. Применяются ленточнопильные станки, болгарки, ручные пилы, ножницы и гильотины. Этот метод является одним из самых распространенных среди населения. Качество срезов и толщина обрабатываемого металла зависят от применяемого инструмента.

Гидроабразивная резка

Уникальная в своем роде гидроабразивная резка отличается настоящей универсальностью и многозадачностью. Основной недостаток – дороговизна оборудования. Обрабатываемый материал не поддается воздействию температуры. Скорость и точность резов на высоком уровне, поэтому используется при изготовлении сложных механизмов и точных деталей машин. Толщина разрезаемого материала (обрабатываются практически любые материалы: керамика, пластик, металл) может достигать 300мм и больше.

На страницах этого сайта можно найти всю необходимую для пользователей инструмента информацию. В отдельном разделе представлена подборка, где резка металла резаком и другим инструментом, представлена в видео.

 

Руководство инженера по лазерной резке> ENGINEERING.com

Если вас попросили назвать важное событие 1967 года, существует множество очевидных ответов.

В 1967 году было Лето Любви, подтверждение Тургуда Маршалла в Верховном Суде и — если вы любитель хоккея — это был последний раз, когда Торонто Мэйпл Лифс выигрывал Кубок Стэнли. Также не было недостатка в технических новостях в 1967 году, включая катастрофу Аполлона-1, первый запуск ракеты Сатурн-V и дебют Конкорда.

Вот еще одно событие 1967 года, которое, возможно, было столь же важным, но не получило почти такого же давления: Питер Хоулдкрофт, тогдашний заместитель научного директора в Институте сварки в Кембридже, Великобритания, начал свои эксперименты с использованием вспомогательного кислородного газа для резки 1 мм. толстый стальной лист с лазером CO ₂ мощностью 300 Вт.

Это положило начало использованию лазеров для промышленной обработки материалов. Теперь, спустя 50 лет, машины лазерной резки составляют самый большой сегмент рынка металлорежущих станков, который также включает плазменную, водоструйную и механическую резку.

Что такое лазерная резка?

Проще говоря, лазерный резак с ЧПУ использует когерентный луч света для резки материала, чаще всего листового металла, а также дерева, алмаза, стекла, пластмасс и кремния.

(Изображение предоставлено AMADA.)

Вначале луч направлялся через линзу через зеркала, но в наши дни волоконная оптика встречается гораздо чаще. Линза фокусирует луч в рабочей зоне, чтобы сжечь, расплавить или испарить материал. Какой именно процесс (ы) материал претерпевает, зависит от типа лазерной резки.

Вообще говоря, лазерную резку можно разделить на два типа: лазерная резка плавлением и абляционная лазерная резка. Лазерная резка плавлением включает в себя плавление материала в колонне и использование потока газа под высоким давлением, чтобы срезать расплавленный материал, оставляя открытую прорезь. Напротив, абляционная лазерная резка удаляет материал слой за слоем с помощью импульсного лазера — это похоже на долбление, только со светом и в микроскопическом масштабе. Обычно это означает испарение материала, а не его плавление.

Два других ключевых фактора отличают лазерную резку плавлением от абляционной лазерной резки.

Во-первых, абляционная лазерная резка может быть использована для частичного реза материала, тогда как лазерная резка плавлением может использоваться только для полного прорезания материала. Это происходит из-за резки расплавлением, работающей с лазерами в непрерывных волнах или со значительно более длинными импульсами, чем абляционная резка (микро- или миллисекунды по сравнению с наносекундами), из-за чего расплавленная ванна проникает на всю глубину металла.Этот расплавленный материал должен быть срезан потоком газа, в противном случае он может остаться в пропиле и приваривать края обрезки при охлаждении.

Вторым и более важным фактором, который отличает эти два типа лазерной резки, является скорость. «С помощью резки листового металла, составляющей основную часть режущей отрасли, вы в основном режете материал толщиной 0,5–12 мм», — сказал Рузбе Саррафи, старший специалист по прикладным технологиям
ИПГ Фотоника. «В текущем состоянии лазерной технологии лазерная резка плавлением намного быстрее для этих установок.Аблятивная резка требует больше времени.

(Изображение предоставлено IPG Photonics.)

Учитывая ее доминирующее положение в индустрии резки листового металла, эта статья посвящена лазерной резке плавлением. Если вы хотите узнать больше об абляционной лазерной резке, ознакомьтесь с этой статьей о производстве в микронном масштабе.

Волоконные лазеры

против CO ₂

Двумя наиболее распространенными типами станков для лазерной резки являются волоконный лазер и CO ₂ .

CO.Напротив, волоконные лазеры, которые представляют собой тип твердотельного лазера, используют оптическое волокно, легированное редкоземельными элементами, такими как эрбий, иттербий, неодим или диспрозий. Как показали эксперименты Houldcroft, индустрия началась с CO ₂, и эта технология доминировала до недавнего времени.

(Изображение предоставлено Bystronic.)

«Начиная примерно с 2010 или 2011 года продажи оптоволоконных лазеров составляли около 5-10 процентов от всех продаж лазеров», — сказал Дастин Дил, менеджер по продукции лазерного подразделения AMADA AMERICA.«Они были рядом до этого, но они не получили большой тяги — люди не были знакомы с технологией. Как только клиенты стали чувствовать себя более комфортно, именно тогда вы действительно начали наблюдать рост продаж оптоволокна. По итогам 2017 года более 90 процентов продаж наших машин приходилось на оптоволокно ».

Предположение о том, что волоконные лазеры захватили рынок от CO ₂ целиком восходит к некоторым из самых ранних волоконных лазерных систем. Поскольку таблицы изменились за последнее десятилетие, вопрос сместился с «Возможно ли, что так называемый нишевый лазерный резак может иметь больший рынок, чем предполагалось?» на «Волоконные лазеры полностью заменят CO ₂ ?»

Даже среди экспертов, остается спорным вопросом:

«Тенденция [замены CO ₂ на волокно] будет продолжаться», — сказал Эрих Бухольцер, менеджер по продукции лазерной резки в Bystronic.«Потенциально лазеры CO ₂ будут полностью заменены. Если это так, это произойдет в среднесрочной перспективе, в то время как технология волоконного лазера будет развиваться дальше. В настоящее время лазеры CO ₂ по-прежнему имеют ряд особых преимуществ, например, лучшее качество кромок в толстом материале и меньшие заусенцы ».

Diehl был более осторожен, но все же с оптимизмом смотрел на перспективы волокна:

«Это когда-нибудь заменит CO ₂ ? Я не хотел бы делать это смелым из заявления, потому что могут быть приложения, где это необходимо, но мы можем сделать так много с оптоволокном, что из того, что мы обнаружили, ничего не может сделать оптоволокно что СО ₂ может.

(Изображение предоставлено AMADA.)

Он также не согласен с оценкой Бухольцером характеристик волокна на толстых материалах.

«Идея о том, что у CO2 есть« преимущество », когда речь идет о более толстых материалах, вероятно, является старым заблуждением, а когда мы говорим о« старых »в мире волокон, это может быть всего пара лет», — сказал он. «Когда впервые появилось волокно, это было проблемой, потому что не было никакой техники, которая позволила бы вам получить качество кромки CO2, но сегодня мы можем дублировать это качество кромки, даже с более толстыми материалами.

Саррафи из IPG Photonics был еще более оптимистичен в отношении перспектив для волоконных лазеров:

«Я ожидаю, что твердотельные лазеры, особенно волоконные лазеры, благодаря всем разработкам, произошедшим в последние годы, полностью заменят CO2-лазеры для резки листового металла. Если вы пойдете на такие шоу, как FABTECH, очевидно, что волоконные лазеры уже доминируют в области резки металла ».

Материалы для лазерной резки

Как отмечалось выше, лазерные резаки с ЧПУ используются для широкого спектра материалов в различных отраслях промышленности.Поскольку резка листового металла является наиболее распространенным применением, стоит обратить внимание на связанные с этим особенности. Например, отражательная способность и толщина поверхности являются двумя наиболее важными факторами, которые необходимо учитывать.

(Изображение предоставлено IPG Photonics.)

«Отражательная способность является основным фактором в отношении типа материала, который может быть разрезан, и здесь лазерная технология (например, CO ₂ против волоконного лазера) оказывает существенное влияние», — сказал Бухольцер. «Максимальная толщина зависит от различных факторов, включая мощность лазера и способ его применения.»

По вопросу отражения, Саррафи добавил:

«Современные волоконные лазеры доказали свою способность резать все отражающие металлы, если они имеют достаточную мощность и достаточно маленький размер пятна», — сказал он. «Это вопрос высокой пиковой мощности и оптической настройки. Таким образом, отражательная способность больше не является проблемой ».

Действительно, усовершенствования волоконных лазеров привели к расширению спектра возможностей лазерной резки металла, включая медь, латунь, титан и другие сплавы, которые не были идеальны для CO ₂ .Однако, несмотря на эти улучшения, толщина материала все еще представляет существенное ограничение при лазерной резке.

«Как правило, в лазерном мире верхний предел — 1 дюйм из мягкой стали», — сказал Диль. «После того, как вы выйдете за рамки 1 ½ дюйма или 2 дюйма, возможно, найдется лучший инструмент для работы».

Лазерная резка и другие процессы

Хотя лазерные резаки с ЧПУ достигли огромных успехов за последнее десятилетие, особенно волоконные лазеры, они не единственная игра в городе.Если вы рассматриваете новую (или подержанную) машину для лазерной резки для своего применения, есть вероятность, что вы либо модернизируете старый лазер, либо заменяете менее эффективный процесс на более эффективный. В последнем случае часто идет спор между лазерной, плазменной, механической и гидроабразивной резкой.

(Изображение предоставлено Bystronic.)

«Многое зависит от вашего продукта, и если он попадает в правильный диапазон», сказал Дил. «Как правило, лазер собирается в машине 5 х 10 или, может быть, 6 х 12».Мы привыкли к диапазону обработки 1-дюймовой мягкой стали и вниз. Теперь, с волокнами с более высокой мощностью, мы даже делаем 1-дюймовый нержавеющий и 1-дюймовый алюминий, что является одним из достижений с технологией волоконного лазера. Но до тех пор, пока вы остаетесь в этом диапазоне и ниже, волоконный лазер определенно будет подходить ».

Лазерная резка против плазмы

Плазменная резка

использует электрический канал ионизированного газа для резки материала. Поскольку сама заготовка составляет часть получающейся электрической цепи, она должна быть электропроводной.

Разгрузка лазерного станка с ЧПУ AMADA liber в Центре готовности флота на юго-востоке.

С точки зрения капитальных затрат, эксплуатационных расходов и скорости, плазменная резка имеет преимущество перед лазерной резкой. Как указано выше, плазма также лучше подходит для резки более толстых листов. Однако лазерные резаки с ЧПУ выигрывают благодаря гибкости, поскольку они могут резать непроводящие материалы, и, что более важно, по качеству кромки.

Допуск на размер детали для плазмы также значительно ниже, чем для лазерной резки, поскольку ширина пропила для плазмы значительно больше.

Лазерная резка против штамповки

В этом контексте «механическая резка» относится к использованию штамповочного пресса с матрицей.

В среднем механическая резка имеет более высокие капитальные затраты и более высокие эксплуатационные расходы, чем лазерная резка, особенно если в штамповочном прессе используется сложный набор матриц. Хотя механическая резка достигла значительных успехов в последние годы, лазерная резка остается более гибким процессом. Основным преимуществом механической резки является объем.

(Изображение предоставлено AMADA.)

«Если вы сравниваете механический штамповочный пресс с волоконным лазером, волоконный лазер дает вам гораздо большую гибкость, но штамповочный пресс более экономичен только в том случае, если вам нужно производить очень большое количество идентичных деталей», — сказал Саррафи.

Лазерная резка имеет обоснованное преимущество над перфорацией, когда дело доходит до качества деталей, особенно если инструмент знаки или поверхностные царапины проблема в вашем приложении.

Лазерная резка противВодоструйный

Гидроабразивная резка использует поток воды под высоким давлением, часто в сочетании с абразивом. Его капитальные затраты выше, чем у плазмы, но ниже, чем у лазера, однако он также имеет самые высокие эксплуатационные расходы из всех трех.

Waterjet способен резать 3D-материалы, а также резать более толстые материалы, в то время как лазерная резка выигрывает в скорости резания, хотя это может быть компенсировано в многоструйных системах. Относительное качество кромки и точность близки, но у гидроабразивной резки есть небольшое преимущество в обеих.

Распространенные ошибки в лазерной резке

«С точки зрения первого лазера, есть немного фактора запугивания», — сказал Диль. «Это высокотехнологичное оборудование, и клиент может исходить из другого источника, такого как плазма или даже старый механический удар».

(Изображение предоставлено IPG Photonics.)

Как и в любом новом процессе, в лазерной резке есть кривая обучения. Если у вас есть опыт работы с другими процессами резки XY, такими как плазма, лазерный резак с ЧПУ должен показаться вам относительно знакомым.Тем не менее, есть некоторые ошибки, которых следует избегать новым пользователям. Саррафи особо отметил два:

«Я видел, как клиенты иногда пропускают разрешение инструмента или ширину пропила, ошибочно полагая, что это бесконечно узкие линии разреза», — отметил он. «Нет, хотя лазеры очень узкие по сравнению с другими процессами. Диапазон обычно составляет от 30 до 300 мкм, в зависимости от мощности лазера, оптической настройки и вашего процесса. Это необходимо учитывать при проектировании разреза.

Другая распространенная ошибка касается поддержки мелких деталей с помощью микросоединений, которая называется табулированием:

«Лазерная резка использует газ под высоким давлением — 5-25 бар для азотной резки — поэтому вам необходимо, чтобы детали поддерживались либо собственным весом, который работает, если они толще, чем 2-3 мм, и относительно большого размера, но для тонких и маленьких деталей, чтобы противостоять силе газового потока, маленькие секции должны оставаться неразрезанными », — сказал Саррафи. «Эти микросоединения очень маленькие, 0.Ширина 2-0,4 мм, поэтому их легко сломать при последующей обработке, но иногда они необходимы для соединения деталей с рамой, чтобы они не улетали ».

(Изображение предоставлено Bystronic.)

Последний вопрос касается обслуживания лазерного резака, как объяснил Диль: «У волоконного лазера есть много деталей, которые необходимо учитывать с повседневной точки зрения, например, чистота. Есть форсунки, которые необходимо обслуживать должным образом, или устройства для защиты линз — это вещи, с которыми нужно иметь дело ежедневно.«Все это указывает на важность объединения систем лазерной резки с способными, квалифицированными операторами, как отметил Диль.

«Мы видим магазины с операторами, которые похожи на наших внутренних чемпионов: они заставляют нас хорошо выглядеть, потому что они заботятся о машине и понимают важность всего — от методов программирования до ежедневного технического обслуживания».

советов для эффективной лазерной резки

Существует распространенное заблуждение относительно лазерной резки, что эффективность зависит только от мощности лазера.Частично это связано с унаследованными системами CO ₂, но быстрое развитие технологии волоконного лазера охватило не только мощность лазерного луча. «В то время как мощность резания увеличивается, необходимо учитывать и другие факторы», — сказал Бухольцер. «В технологическом отношении, особенно для обработки тонких материалов, необходимо увеличить динамику машины (ускорение / замедление), чтобы в полной мере использовать дополнительную мощность резания». Ускорение и замедление являются основным ограничением эффективности резки.

(Изображение предоставлено AMADA.)

Даже удвоение скорости резания не обязательно приведет к эквивалентному сокращению времени цикла, поскольку это зависит от геометрии обрабатываемых деталей, как объяснил Саррафи: «Поскольку становятся доступны очень высокие скорости резания — мы говорим о 2000». дюймы в минуту или один метр в секунду — время цикла для деталей менее 2 дюймов или менее со сложными функциями ограничено ускорением, а не скоростью. Прежде чем вы наберете полную скорость, вам нужно перейти в другой угол.»

Еще один способ взглянуть на этот момент заключается в том, что в приложениях, в которых используются крупные детали или детали с менее сложными функциями, можно использовать преимущества высокоскоростной лазерной резки, поскольку ускорение и замедление будут иметь меньшее значение. «То, что вам действительно нужно, — это хорошая система доставки луча, которая может обрабатывать количество энергии, которое вы посылаете, включая линзы, режущую головку и т. Д.» Диль отметил.

«Это нечто большее, чем просто сила», добавил он. «В течение многих лет в FABTECH был лазер мощностью 12 000 Вт, там много энергии, но всегда ли он был надежным производственным инструментом?»

Советы по покупке лазерного резака с ЧПУ

Если вы планируете купить свой первый лазерный резак с ЧПУ, стоит помнить о нескольких вещах.В качестве альтернативы, если вам интересно, пришло ли время обновить ваш единственный лазерный резак, Саррафи предложил следующее приблизительное указание: «Если вам нужно резать материал медленнее, чем 30 дюймов в минуту или 0,75 метра в минуту, я воспринимаю это как знак того, что Ваш лазерный процесс становится маргинальным ».

(Изображение предоставлено Bystronic.)

В любом случае, первым шагом является выяснение того, как и где машина будет вписываться в вашу работу, как объяснил Бухольцер:

«Мощность обработки, полученная с помощью современной волоконной лазерной резки, очень высока, что означает высокую производительность машины, особенно при обработке тонких листов», — сказал он.«Если вы собираетесь инвестировать в станок для лазерной резки, вы должны учитывать не только этот шаг процесса, но и то, как вы встраиваете станок на своем заводе, чтобы получить наилучшие результаты от ваших инвестиций».

Как указано в предыдущем разделе, мощность лазерного луча не должна быть вашей единственной метрикой при принятии решения. При этом вы не можете полностью обесценить это, как объяснил Саррафи:

«Не ограничивайте себя, выбирая лазер с наименьшей мощностью, который необходим для резки деталей. Мощные лазеры расширяют ваши возможности не только по производительности, но и по качеству и повторяемости процесса резки.

Это связано с тем, что лазеры с более высокой мощностью позволяют игнорировать небольшие отклонения в материале и системе резки, которые необходимо учитывать и корректировать в лазере с более низкой мощностью. «Если вы выберете лазер мощностью 1 кВт для нержавеющей стали толщиной 4 мм, вам, возможно, придется стать экспертом в области резки нержавеющей стали толщиной 4 мм мощностью 1 кВт», — пояснил Саррафи. «Это потому, что из-за небольшого технологического окна вы должны выявлять и устранять все небольшие отклонения от идеальных условий материала и системы резки.Если у вас есть лазер мощностью 2 кВт или 3 кВт для того же материала, вы можете не только резать быстрее, но и выполнять задания с меньшим опытом ».

(Изображение предоставлено IPG Photonics.)

При принятии решения о том, сколько энергии вам действительно нужно, это может помочь в рассмотрении основного уравнения цены за часть. К этому моменту Diehl предложил следующий совет: «Один вопрос, который я хотел бы задать:« Что делается с технологической точки зрения, чтобы снизить стоимость одной детали? »Вы можете купить лазер с самой высокой потребляемой мощностью и выбросить больше вспомогательного газа по адресу это, как вы можете, но действительно ли это делает более рентабельную деталь, или она действительно делает деталь более дорогой по сравнению с тем способом, который вы использовали для ее обработки? »

Промышленная лазерная резка

В отличие от Торонто Мэйпл Лифс, промышленная лазерная резка принесла значительные победы с 1967 года.Подобно тому, как лазерные резаки с ЧПУ перешли от нишевых приложений к доминированию на рынке режущих станков, волоконный лазер вырос из нишевой технологии, чтобы аналогичным образом доминировать на рынке станков для лазерной резки. Но есть много факторов, которые необходимо учитывать, прежде чем погрузиться в лазерную резку — просто помните, что с лазерами, как и с жизнью, мощность — это не все, но и не ничего.

Для получения дополнительной информации о лазерной резке посетите веб-сайты AMADA AMERICA, Bystronic и IPG Photonics.

Для получения информации о других процессах изготовления и обработки, ознакомьтесь с нашими возможностями по гидроабразивной резке, электроэрозионной обработке и 5-осевой обработке.

,

Механические металлорежущие станки против лазерных фрез

Как механическая, так и лазерная резка являются обычными производственными процессами, используемыми в современной обрабатывающей промышленности. Каждый метод использует свое отдельное оборудование и имеет свои преимущества и недостатки. Предпочтение между ними обычно зависит от ряда факторов, таких как требования к приложениям, экономическая эффективность и производственные возможности.

Станки, инструменты и процессы для механической резки

Промышленная лазерная резка

Изображение предоставлено: Shutterstock / Дмитрий Калиновский

Механическая резка, которая включает в себя оснастку и механическую обработку, представляет собой процесс, в котором используется механическое оборудование для формования и придания материалам заданной конструкции.Некоторые распространенные станки, используемые в механической резке, включают токарные, фрезерные и сверлильные станки, которые соответствуют процессам токарной, фрезерной и сверлильной обработки соответственно.

Токарный станок

Токарный станок — это металлообрабатывающий станок, который раскручивает материал, обычно с помощью двигателя с компьютерным управлением, в то время как закаленный режущий диск удаляет излишки заготовки для создания желаемой формы. Режущая жидкость может использоваться для поддержания контроля температуры, смазывания движущихся частей и удаления мусора или «стружки» с заготовки.

Фрезерный станок

Фрезерный станок оснащен стационарным режущим инструментом и подвижным столом, к которому крепится заготовка. Ручным или компьютерным способом переместите стол вокруг вращающегося лезвия, чтобы сделать желаемые разрезы. Фрезерные станки способны создавать сложные или симметричные формы по осям. Четыре основные категории фрезерных станков — это фрезерные, универсальные и универсальные модели с ручным фрезерованием.

сверлильный станок

Сверлильный станок — это стационарное сверло, прикрепленное к столу или прикрепленное болтами к полу и приводимое в движение асинхронным двигателем.Он состоит из основания, стойки, стола, шпинделя и сверлильной головки. Ручка с тремя зубцами поднимает или опускает сверло для образования цилиндрических отверстий в заготовке. По мере того, как долото вращается и режет металл, флютинг на сверле переносит мусор или стружку вверх и из отверстия.

Оборудование и методы лазерной резки

Лазерная резка использует устройство эмиссии энергии, чтобы сфокусировать высококонцентрированный поток фотонов на небольшой площади заготовки и вырезать точные конструкции из материала.Лазеры, как правило, управляются компьютером и могут делать высокоточные разрезы с качественной отделкой. Наиболее распространенные лазерные резаки относятся к газообразным разновидностям CO2 или Nd: YAG.

CO2 лазеры

Лазер на углекислом газе (CO2) испускает газовый разряд, который служит средой для светового луча. Это один из самых мощных лазеров непрерывного действия, используемых в настоящее время, в основном из-за высокого отношения мощности к мощности накачки. Лучи на основе диоксида углерода падают на инфракрасную сторону светового спектра, с диапазоном длин волн между 9.4 и 10,6 мкм. Они обычно используются для сварки, резки и гравировки металлов, а также для шлифовки биологических тканей.

Nd: YAG Лазеры

В отличие от CO2-лазеров, иттриево-алюминиевого граната, легированного неодимом, или Nd: YAG, лазеры представляют собой твердотельные устройства, в которых в качестве легкой среды используется кристалл. Они также оснащены лазерными диодами или импульсными лампами, которые оптически накачивают их лучи, которые излучают инфракрасную длину волны 1064 нм. Модели Nd: YAG являются одними из наиболее распространенных лазеров, используемых в производстве, которые применяются в сварке, резке, гравировке, маркировке и травлении различных материалов.Кроме того, эти лазеры также имеют многочисленные медицинские применения.

Механическая резка против лазерной резки

Поскольку лазерная резка может не только резать материал, но и наносить покрытие на изделие, это может быть более обтекаемым процессом, чем его механические альтернативы, которые часто требуют обработки после обработки. Кроме того, прямой контакт между лазерным устройством и материалом отсутствует, что снижает вероятность загрязнения или случайной маркировки. Лазеры также создают меньшую зону термического влияния, что снижает риск деформации или деформации материала в месте резания.

Лазерная резка, однако, может быть дорогостоящим и технически сложным способом изготовления, в то время как процесс механического резания с помощью сверла с ЧПУ, как правило, дешевле и легче интегрируется в производственные услуги. Лазерное оборудование обычно требует мощного источника энергии и потребляет энергию быстрыми темпами. Обычно для этого требуется, чтобы магазин содержал большое количество батарей или конденсаторов в дополнение к стандартным источникам питания. Лазерные устройства часто дороги, а периферийное оборудование, такое как золотые зеркала или окна и линзы из селенида цинка, может привести к дополнительным расходам.

При выборе между лазерной и механической резкой может быть полезно помнить, что процессы не исключают друг друга, и что многие механические цеха предоставляют комбинацию двух услуг резания. Производители, сравнивающие преимущества одного типа резки с другим, по существу, соотносят точность и надежность лазерной резки с затратами и энергопотреблением, а простоту использования и экономичность механической резки с риском повреждения или деформации данного материала.

Источники

Фрезерный станок с ЧПУ — Pro-Type Industries

Прочие режущие предметы

Больше от изготовления и изготовления на заказ

,