1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Методы резки материалов

Современные технологии резки металла

Технологии обработки металла не стоят на месте, и на смену механическим методам приходят более «технологичные» плазменная и лазерная резка металла.

Способов резки много, а методов обработки сплавов всего два — холодный и горячий.

  • Холодный. В качестве инструмента раскроя металла используются ножи механического станка. Но есть одно условие — твердость резца должна превышать твердость заготовки.
  • Горячий. Более современный, точный и эффективный метод: заготовку нагревают, в месте будущего разреза металл становится пластичным, после чего его разрезают автогеном, а образовавшуюся окалину удаляют направленной струей газа.

Виды резки

1. Механическая резка

Осуществляется с помощью разнотипных резцов (пил, ножниц) либо посредством ударной рубки. При этом для механической резки используются следующие типы оборудования:

  • ленточные пилы (ленточнопильные станки);
  • сверлильное оборудование;
  • гильотины;
  • болгарки и труборезы.

Преимущества: экономичность и точность. Резцы позволяют сделать край металлического листа ровным, не требующим дополнительной обработки (исключение — резка металла гильотиной).

Недостатки: выполняется только прямой разрез.

2. Гидроабразивная резка

Осуществляется с помощью направленной струи воды с небольшим количеством абразивной крошки под большим давлением.

  • высокая точность и тонкий зазор линии разреза;
  • обрабатывает заготовки толщиной до 30 см;
  • есть возможность выполнять разрезы по сложным чертежам;
  • гидроабразивная резка полностью безопасна — струя, выходящая из смешивающей камеры, находится в нескольких сантиметрах от детали;
  • края заготовки не нуждаются в дополнительной обработке.

Недостатки: высокая цена и риск возникновения очагов коррозии (для определенных типов сплавов).

3. Газовая резка

Данный тип обработки подходит только для слабонагревающихся сплавов. Разделение происходит под воздействием направленной струи раскаленного газа, путем повышения температуры и оплавления заготовки.

Преимущества: возможна обработка изделий толщиной более 30 см, компактность газовой установки, низкая себестоимость обслуживания.

Недостатки: обрабатываются только сплавы с низкой теплопроводностью. Края заготовки требуют дополнительной обработки, так как после резки газом на них образуются окалины.

4. Плазменная резка

Современный и усовершенствованный вариант газовой резки. Обработка осуществляется с помощью струи плазмы, подающейся из сопла на заготовку под огромным давлением.

Плазменная резка отличается высокой эффективностью (по сравнению с газом) и низкой себестоимостью.

  • многофункциональность. Плазменная резка способна обрабатывать как черные, так и цветные металлы, а также изделия из углеродистой и легированной стали любой формы — от «стандартных» листов до многогранных профилей и труб разного диаметра;
  • скорость обработки. Заготовки толщиной до 1,5 см обрабатываются в несколько раз быстрее, чем с помощью газопламенного метода;
  • точность. Плазменный резак способен выполнить разрез любой сложности — от прямолинейного до криволинейного;
  • детальность. Края заготовки не требуют дополнительной обработки. Металл нагревается только по линии разреза, что исключает температурную деформацию детали;
  • низкая себестоимость. Стоимость резки плазмой зависит от типа используемого газа, в случае работы с воздухом потратитесь только на электроэнергию.

Недостатки: Ограниченные габариты обрабатываемых изделий (толщина до 30 см).

5. Лазерная резка

Это наиболее передовой метод изготовления металлоизделий, он подходит для обработки деталей из любых сплавов. На заготовку воздействует лазерный луч, который оставляет ровную линию разреза.

  • универсальна и используется для обработки изделий любых листовых металлов — от латуни и меди до «нержавейки» и алюминия;
  • отсутствует риск температурной деформации заготовки. С помощью данного метода можно обрабатывать даже металлы с очень высокой теплопроводностью;
  • позволяет получить наиболее точный разрез, не требующий дальнейшей обработки;
  • безотходна, материал расходуется очень экономно;
  • самый высокопроизводительный и оперативный способ резки.

Недостатки: ограничение в толщине заготовок — до 2 см.

Изготовление металлоизделий и резка металла в NAYADA

Компания NAYADA использует наиболее современные методы обработки металлоизделий: резка металла гильотиной, плазменная и высокоточная лазерная обработка.

Резка с помощью лазерного станка пользуется спросом, когда необходимо изготовить деталь с высокой степенью точности. Лазерная резка выполняется как на заказ по индивидуальному чертежу, так и в промышленных масштабах.

Для плазменной резки металла компания NAYADA использует плазморез прямого действия КЕДР CUT-60G. С его помощью можно не только резать металлоконструкции, но и осуществлять фрезеровку и высечку сложных деталей.

В компании NAYADA вы можете заказать изготовление металлоизделий по чертежам заказчика, а также услуги по резке и обработке металла. Для консультации технолога позвоните по телефону +7 (495) 740-66-16 или задайте вопрос через форму обратной связи на сайте.

Статья представлена компанией «NAYADA — порошковая покраска»

Резка металлов

виды и допуски

Резка металла на отдельные заготовки – это технологический процесс, развивающийся и совершенствующийся столетиями, необходимый в самых разных сферах машиностроения, строительства и производства. По сравнению с технологиями еще 15-летней давности сегодня точность и производительность работы оборудования выросла в несколько раз, появились новые способы обработки материалов, обеспечивающие производство качественной продукции на стабильно высоком уровне. В зависимости от характера воздействия на материал резка металлов бывает механической и термической, в зависимости от способа управления – ручной и автоматизированной.

Самыми экономичными способами резки металлов являются абразивный и газокислородный, а наиболее дорогими – резка по лазерной и гидроабразивной технологии. Тем не менее, оптимального соотношения «цена – качество» можно добиться, и воспользовавшись ленточнопильной, а также плазменной резкой. Однако цена и качество готовых изделий – не единственные критерии, в соответствии с которыми нужно выбирать подходящую технологию. Также следует руководствоваться:

— видом обрабатываемого металла. Например, для алюминия, углеродистых и легированных сталей подойдет плазменная резка, для твердых металлов (титана и др.) – гидроабразивная резка, а для обычного металлопроката – абразивная, ленточнопильная или газовая резка.

— толщиной материала. В настоящее время металлы с наибольшей толщиной (до 300 мм) можно обрабатывать с помощью гидроабразивной технологии.

— требованиями к точности и качеству реза. Наибольшей точности при резке металла удается добиться, применяя лазерную и гидроабразивную технологии, однако и другие способы обработки также имеют очень достойные показатели.

ТОЧНОСТЬ РЕЗКИ

В таблице приведены ориентировочные показатели, которые необходимо уточнять по конкретному режущему оборудованию.

круги —
до 80 мм,

листы —
до 20 мм

черный металл
до 32-40 мм,

± 1Зависит от толщины металлаточность
по 16 квалитету
образуется уклон

ДОПУСКИ НОМИНАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛИ

Интервал
номинальных размеров, мм
Квалитет
121416
отдодопуск +/-, мм
30,10,250,60
360,120,300,75
6100,150,360,90
10180,180,431,10
18300,210,521,3
30500,250,621,6
50800,30,741,9
801200,350,872,2
1201800,41,002,5
1802500,461,152,9
2503150,521,33,2
3154000,571,43,6
4005000,631,554,0
5006300,71,754,4
6308000,82,005,0
80010000,92,35,6
100012501,052,66,6
125016001,253,17,8
160020001,53,79,2
200025001,754,411,0
250031502,15,413,5

АБРАЗИВНАЯ РЕЗКА

Одним из самых надежных и экономичных методов резки металла на заготовки заданной длины является абразивная резка. Этот производственный процесс может осуществляться как вручную, так и на специальных станках, но в обоих случаях режущим элементом выступает вращающийся абразивный диск.

Существует два основных способа абразивной резки листового и сортового металла:

— машинный, который осуществляется на универсальных станках с высокой точностью резки (погрешность – не более 2 мм).

— ручной, с использованием болгарки со сменными абразивными дисками.

Главным рабочим органом и в одном, и во втором способе выступает абразивный диск, чаще всего, из карбида кремния с вулканитовой связкой, реже – алмазный круг с банкелитовой связкой.

ГАЗОВАЯ РЕЗКА

Газовая резка – это один из способов обработки низколегированных марок стали, мягких сплавов с низким содержанием углерода и других металлов. Процесс газовой резки металла предполагает нагревание заготовок пламенем газа заданной температуры. Нагреваясь, металл воспламеняется и образует окислы, которые затем выдуваются струей кислорода. Газовая резка позволяет получить качественные детали различной толщины при минимальных временных и производственных издержках.

ГИДРОАБРАЗИВНАЯ РЕЗКА

Одним из наиболее быстрых и эффективных способов обработки различных металлов является метод гидроабразивной резки (ГАР). Технологический процесс основан на водной эрозии материалов, заключающейся в разрушении целостности кристаллической решетки и вымыванию твердой структуры. Для создания необходимых условий резания жидкость подается под большим давлением и скоростью, при этом толщина струи может регулироваться от 0,5 до 1,5 мм. Для ускорения процесса резания в жидкость добавляют мелкодисперсные абразивные материалы, которые значительно уменьшают время обработки металла.

Гидроабразивный способ резания материалов имеет ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с традиционными механическими или современными плазменно-лазерными методами раскроя. Раскрой материала происходит с точностью ± 0,1 мм, что значительно уменьшает расход исходного сырья. Кроме того, оборудование для гидроабразивной резки позволяет программировать достаточно сложную траекторию движения направляющего сопла, что существенно расширяет возможные конфигурации деталей, изготавливаемых по данной технологии. Благодаря обработке с помощью гидроабразивной струи жидкости можно изготавливать достаточно большую номенклатуру сложных по конфигурации и различных по материалу деталей, значительно отличающихся друг от друга своими эксплуатационными характеристиками и применяемых во всех сферах жизнедеятельности человека.

ЛЕНТОЧНОПИЛЬНАЯ РЕЗКА

Одними из наиболее популярных методов раскройки различных материалов традиционно считаются механические способы, в частности, ленточнопильная резка металла. Сам технологический процесс можно описать следующим образом: имеющие более высокую твердость по сравнению с обрабатываемым материалом, остро заточенные резцы постепенно срезают небольшие частицы металла.

Возможные недостатки лентопильной резки связаны, в первую очередь – с ее более высокой стоимостью, чем для других способов обработки, а во вторую очередь – с не самой высокой скоростью раскроя. Это объясняется необходимостью фиксации металлопроката в тисках установки перед выполнением работ, на которое требуется дополнительное время. Кроме того, при резке металла ленточнопильным станком невозможно выполнение фигурной резки материалов.

ЛАЗЕРНАЯ РЕЗКА

Обработка металла с помощью лазера – это один из самых современных методов резки и раскроя изделий листового проката. Технология лазерной резки металла подразумевает использование луча регулируемой мощности, который направляется на обрабатываемую поверхность и воздействует на материал с очень высокой степенью точности.

Благодаря своей высокой точности лазерная технология применяется в отношении самых различных материалов: как металлических (медь, сталь, латунь, алюминиевые сплавы), так и неметаллических (пластик, ткань, оргстекло, дерево). Металлические заготовки, полученные таким способом, успешно применяются в нефтегазовой, машиностроительной, металлургической, приборостроительной, сельскохозяйственной и многих других отраслях.

ПЛАЗМЕННАЯ РЕЗКА

Более быстрым, универсальным и точным по сравнению с традиционными методами обработки металлов является плазменная резка. В ее основе лежит принцип воздействия на различные материалы струи высокотемпературной плазмы, мощность которой позволяет резать металлы толщиной до 40 мм.

Плазменный раскрой металла позволяет не только быстро получить качественные изделия, которые впоследствии будут использоваться в машино-, приборостроительной, металлургической, сельскохозяйственной отраслях, промышленном производстве, но и создать очень красивые декоративные элементы даже из тугоплавких сплавов. Сферы потенциального применения заготовок, полученных с помощью технологии плазменной резки, значительно расширяет тот факт, что данный метод позволяет обрабатывать широкий спектр металлов, в том числе нержавеющую (углеродистую, легированную) сталь, алюминий, латунь, медь и т.д.

Методы и технологии резки листового металла

Существуют несколько видов разрезания металла. Каждый из них выбирается в зависимости от разновидности листового металлического материала.

Раскрой металла можно производить:

  • ножницами;
  • гильотиной;
  • циркулярной пилой;
  • фрезером;
  • лазером;
  • гидроабразивом;
  • сверлением;
  • электроэрозией;
  • электроискровой;
  • плазмой.

Механический раскрой.

Это один из самых старых методов раскроя металлического материала. В наши дни существует множество более современных способов. Однако этот традиционный вид резки тоже применяется на практике. Механическую резку можно осуществлять самостоятельно. Если не хватает опыта и навыков можно заказать раскрой металлических листов в мастерской. Этот метод самый дешёвый из всех типов обработки металла.

Раскрой металла с помощью циркулярной пилы

Для раскроя металла потребуются специальные диски. Применяется использование:

  1. Армированных абразивных отрезных кругов.
  2. Дисков, имеющих напайки из твёрдого металла.

Отрезными кругами режут алюминий, дисками — более твёрдые металлы. Этот способ разрезания металлических материалов даёт точный и качественный результат. Циркулярной пилой можно резать лист под разными углами. Однако, имеются и недостатки. Разрез получается довольно широкий, поэтому теряется много материала (до 6 мм). Пропил ограничен до 10 мм. Скорость обработки небольшая.

Раскрой на ленточнопильном станке

Этот станок воздействует на металлический лист пилочной лентой. Такой пилой без труда разрезаются трубы, арматура, пруты и тому подобное. Ленточный аппарат хорош тем, что может разрезать изделие из любого металла, имеет не очень широкий разрез, может действовать в наклон до достижения 600. При этом получается красивая ровная кромка.

Резка при помощи гильотины

Это устройство очень продуктивно. Но разрезать лист толще 20 мм оно не сможет. Ещё один недостаток этого агрегата: раскрой сложных деталей на нём невозможен.
Но если нужен простой разрез, то дешевле этого способа не найти.

Термический раскрой

Термическая резка осуществляется с помощью трёх основных видов воздействия.

  1. Лазерное.
  2. Плазменное.
  3. Газовое.

Рассмотрим каждый из них.

Раскрой лазером.

Лазерные станки воздействуют на металлический материал посредством лазерного луча. Металлический лист устанавливается на рабочую поверхность и закрепляется. С помощью лазерного устройства (волоконного, твердотельного или газового) происходит разрезание. Режим мощности излучения устанавливается по выбору. Воздействие может быть импульсным и непрерывным.

Этот метод раскроя металлических деталей довольно часто используется. Однако далеко не все желающие могут себе позволить такое оборудование. Дело в том, что оно очень недёшево. Себестоимость изделий, обработанных на таких станках, будет довольно высокая. Окупаться оборудование будет долго. Для небольших предприятий это не выгодно.

Если говорить о преимуществах, то лазерный агрегат, прожигающий материал и осуществляющий таким образом разрезание металла, имеет их довольно много.

  • Он справится с любыми сплавами.
  • Качественно обработает хрупкий материал. Этого удаётся достичь благодаря тому, что отсутствует непосредственный контакт с обрабатываемой поверхностью.
  • Лазером можно быстро обработать большое количество материала.
  • Подсоединение к компьютеру или ЧПУ дают возможность выполнять очень сложные и трудоёмкие операции.

Наша компания выполняет резку листового металла любой сложности

Лазерная резка металла

Гидроабразивная резка

Фрезерные работы

Плазменный раскрой.

При использовании этой технологии раскрой металла производится путём действия на материал разогретой плазменной струёй. Этот вид раскроя имеет большую популярность. Такой струёй можно резать материалы, не проводящие электричество. Расплав может удаляться при помощи плазменной дуги. К числу достоинств этого способа относится:

  • Разрезание металла происходит очень быстро.
  • Края реза получаются качественные и ровные.
  • Струя нагревает металл только в области реза.
  • Не наблюдается деформация металлического материала.

Газовый раскрой.

Газовое, а точнее кислородное воздействие на металл — метод дешёвый и часто используемый. В зону реза направляется струя кислорода, при этом нагрев материала в этой зоне достигает 12000°C. Этот метод хорошо подходит, когда нужно разрезать углеродистую, низко- и среднелегированную сталь. К преимуществам данного способа можно отнести:

  • Невысокую стоимость раскроя.
  • Ровную кромку реза.
  • Воздействие на металлический лист под любым наклоном.
  • Способность разрезать толстые листы металла.

Подводя итоги обозрения методов раскроя металла, необходимо отметить, что этими технологиями современная металлообрабатывающая промышленность не ограничивается. Технический прогресс способствует появлению нового оборудования и других технологий.

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Резкой называют процесс разделения заготовки на части заданных размеров и формы. Резку применяют для получения заготовок заданных размеров и формы из сортового и листового проката, а также прорезей и отверстий в заготовках. Современные методы резки обеспечивают высокопроизводительную обработку заготовок практически любых размеров и из материалов с любыми физико-механическими свойствами.

Различают следующие технологические методы резки.
1. Распиливание ножовками, ленточными и дисковыми пилами. Используется для резки сортового проката.
2. Резка ножницами. Применяется для резки листового проката.
3. Резка на металлорежущих станках (токарных, фрезерных и др.).
4. Анодно-механическая, электроискровая и светолу-чевая (лазерная) резка. Эти методы применяют в тех случаях, когда другие методы не обеспечивают достаточной производительности и требуемого качества. Например, они используются для резки высокопрочных материалов по сложному и точному контуру и т. д.
5. Ацетиленокислородная резка. Ее используют для резки заготовок значительной толщины из углеродистой стали. Она не обеспечивает высокой точности, приводит к изменению структуры и химического состава материала в месте реза. Однако она широко распространена в условиях единичного производства благодаря своей простоте, высокой производительности и универсальности.

Резка может производиться как вручную, так и механически.

Физическая сущность резки основана на различных способах разрушения материала заготовки в месте реза.

При распиливании и резке на металлорежущих станках сила F, приложенная к режущему клину, направлена под острым углом к обрабатываемой поверхности. Поэтому режущий клин срезает материал и превращает его в стружку. При резке на ножницах сила F, приложенная к режущему клину, перпендикулярна обрабатываемой поверхности. Поэтому инструмент разрезает материал без образования стружки.

Электроискровая резка основана на электрической эрозии (разрушении) материала заготовки. Конденсатор С, включенный в зарядный контур, заряжается через резистор R от источника постоянного тока напряжением 100—200 В. Когда напряжение на электродах (инструменте) и (заготовке) достигнет пробойного, между их ближайшими микровыступами происходит искровой разряд продолжительностью 20—200 мкс. Температура разряда достигает 10 000—12 000 °С. В месте разряда на заготовке мгновенно расплавляется и испаряется элементарный объем материала и образуется лунка. Удаленный материал в виде гранул остается в диэлектрической среде (масле), в которой проходит процесс обработки. Разрядами, следующими непрерывно друг за другом, разрушается весь материал заготовки, находящийся от инструмента на расстоянии 0,01—0,05 мм. Для продолжения процесса обработки электроды необходимо сблизить, что делается автоматически.

При ацетиленокислородной резке металл заготовки в месте реза сначала подогревают ацетиленокислород-ным пламенем до температуры его воспламенения в кислороде (для стали 1000—1200 °С). Затем в это место направляют струю кислорода и металл начинает гореть. При этом выделяется столько теплоты, что ее достаточно для поддержания непрерывного процесса резки.

Анодно-механическая резка основана на комбинированном разрушении материала заготовки — электрическом, химическом и механическом. Постоянный ток, проходящий в месте реза между заготовкой и инструментом, вызывает электрическую эрозию поверхности заготовки. Образующиеся расплавленные частицы материала выносятся из зоны обработки вращающимся инструментом — диском. Одновременно электролит, подаваемый в зону обработки, под действием электрического тока образует на поверхности заготовки пленки оксидов, которые удаляются тем же вращающимся инструментом.

Инструменты для резки. При распиливании в качестве режущих инструментов применяют ножовочные полотна (для ручной и механической ножовок), ленточные и дисковые пилы. Ножовочные полотна и ленточные пилы представляют собой тонкую ленту из быстрорежущей или легированной (Х6ВФ, В2Ф) стали с мелкими зубьями в виде клиньев на одной или двух сторонах. Ленточные пилы получают путем сгибания ленты в кольцо и спаивания ее концов высокотемпературным припоем. У дисковой пилы зубья расположены на периферии диска. Режущие зубья закаливают до твердости 61 — 64 HRQ . Для того, чтобы инструмент не заклинивал в узком пропиле, его зубья разводят.

При выборе инструмента для распиливания в первую очередь следует учитывать длину пропила и твердость обрабатываемого материала.

При длинных пропилах необходимо выбирать полотна с крупным шагом зубьев, а при обработке тонкостенных заготовок — с мелким. В резании должны одновременно участвовать не менее трех зубьев.

Чем выше твердость обрабатываемого материала, тем больше должен быть угол заострения. Образующаяся в этом случае стружка имеет форму запятой и плотно укладывается в небольшом пространстве. При обработке мягких материалов следует применять инструменты с большим пространством для стружки. Положительный передний угол повышает производительность, так как в этом случае зуб режет, а не скоблит материал заготовки.

Для обработки высокопрочных материалов применяют ножовочные полотна с синтетическими алмазами на рабочей поверхности.

Для резки листового материала применяют режущие инструменты в виде ножей, которые чаще всего выполняются съемными. Ножи бывают с прямолинейными, криволинейными и круглыми (роликовыми и дисковыми) режущими кромками.

При анодно-механической резке в качестве инструмента используют тонкие диски из мягкой стали. На электроискровом станке в качестве инструмента для вырезания применяют непрерывно перемещающуюся проволоку.

Оборудование и приспособления для резки. В условиях инструментального цеха небольшие заготовки режут ручной ножовкой. Ножовочное полотно крепят в рамке так, чтобы зубья были направлены от рукоятки.

Ручные рычажные ножницы предназначены для резки листового материала. В инструментальных цехах используют небольшие переносные ножницы. На них можно разрезать листовую сталь толщиной до 4 мм, алюминий и латунь — до 6 мм.

Ручные ножницы предназначены для резки листового материала, изготовления заготовок с криволинейным контуром, вырезания в заготовках отверстий сложного контура. Для прямолинейного реза применяют ножницы с прямыми широкими ножами. Если верхняя режущая кромка расположена справа относительно нижней, то ножницы называются правыми, а если слева — левыми. Для получения наружных криволинейных резов используют ручные ножницы с изогнутыми широкими ножами. Вырезание внутренних криволинейных контуров производят ножницами с узкими изогнутыми ножами.

Механическую резку листового материала выполняют ручными электроножницами, виброножницами, а также на роликовых, многодисковых и листовых ножницах.

Последовательность и приемы работ при резке. Резке предшествует разметка. Затем выбирают метод резки, оборудование и инструмент.

Большое значение для качественной обработки имеет правильное выполнение приемов резки. Расположение заготовки и инструмента при ручной резке должно быть таким, чтобы разметочная риска постоянно была доступна для наблюдения. При большой длине реза нажим на ножовку увеличивают, при малой — уменьшают. Так как зубья ножовки особенно легко ломаются в начале и в конце реза, в эти моменты нажим на нее должен быть минимальным.

Ручные ножницы при резке следует раскрывать на 2/3 длины режущих кромок. В этом случае они легко захватывают заготовку и хорошо режут. Плоскость резания всегда должна быть перпендикулярна разрезаемой поверхности заготовки. Перекос ведет к заеданию, смятию кромок и появлению заусенцев.

Большое значение имеет правильная регулировка инструмента. Так, при слабом натяжении ножовочного полотна в ручной ножовке рез получается косым. Большой зазор между ножами ведет к образованию заусенцев. Появление заусенцев при правильно отрегулированных ножах является сигналом об их затуплении.

Выполняя резку ручной ножовкой, следует стоять свободно и прямо, вполоборота к тискам.

Различные способы резки металлов

При заказе обработки металла клиенты обычно уточняют требуемые размер и форму материала. Поэтому процессы, которые используются для этого многочисленны и разнообразны. Поскольку металлам свойственна большая прочность, и, следовательно, сложность в их резке, возникает необходимость в создании различных процессов для обработки любого металла и придания ему желаемой формы. Иногда также бывает необходимо удалить небольшие части металла, чтобы создать отверстия для болтов, винтов и так далее.
Самый простой и доступный метод резки металлов — использование ручных инструментов.
Простейший из подобных инструментов — ножовка. Этот инструмент похож на обычную пилу, которая используется для распила дерева, но изготовлен из такого металла, прочность которого достаточно велика для того, чтобы разрезать металл.
Зубило также можно использовать, чтобы избавиться от ненужных частей металла. Иногда для этого металл нагревают, чтобы сделать его достаточно мягким.
Также можно использовать специальные ножницы по металлу, изготовленные из углеродистой стали. Они способны прорезать алюминий 18 калибра, малоуглеродистую сталь 24 калибра и нержавеющую сталь 26 калибра.

Для резки слишком больших или крепких для ручных инструментов металлов необходимо применять машинную резку. Существует несколько видов такой резки:

Токарная обработка
Это процесс, при котором металл обрабатывается острым наконечником токарного станка, при этом происходит постоянное вращение детали. Таким образом, с металла постепенно снимается слой за слоем, что повторяется пока деталь не получит необходимых размеров и формы.

Высверливание
С его помощью при использовании сверла в металле проделываются отверстия необходимого размера.

Шлифование
Если поверхность металла необходимо сделать гладкой, то для этого применяется шлифовальная машина. Шлифовальный круг, вращаясь, обрабатывает поверхность металла и снимает ненужные части, делая поверхность гладкой.

Сварка
Применение высокой температуры на поверхность металла таким образом, что он размягчится и разделится.

Лазер
Лазер — сконцентрированный луч света, который может быть уменьшен до маленькой точки с огромной температурой, контролируемый очень точно, что позволяет более удобно вырезать разнообразные формы из металла. Часто лазер направляется компьютером по программе, задающей рисунок.

Газопламенная резка
Устройство, которое своим действием напоминает лазер — ацетиленово-кислородный резак, который создаёт пламя, достигающее около 3500 градусов Цельсия. Он разогревает металл до температуры плавления и после этого направляет на него поток кислорода, тем самым разрезая металл по очерченной линии.

Плазма
Более современный метод, чем два предыдущих — плазменная резка. Плазменная горелка направляет поток кислорода или инертного газа и в то же время посылает через газ электрическую дугу, тем самым создавая плазму, которая достаточно горяча, чтобы расплавить металл и в то же время достаточно быстра, чтобы убрать расплавившийся металл, что способствует получению более чистого и аккуратного разреза.

Гидроабразивная резка
Последний способ работает по принципу износа. Он имитирует износ металла водой в природе, но делает это значительно ускоряя процесс. Гидроабразивная резка также имеет преимущество перед остальными способами резки, так как для её использования не требуется разогревание металла, что позволяет применять её для резки таких металлов, которые восприимчивы к высоким температурам. Поток воды, направляемый на металл, иногда может быть дополнен абразивными материалами для повышения эффективности.

Лазерная резка. Принцип работы. Вопросы и ответы

Современная техника и оборудование, которое используется при работе с металлом – это высокоэффективные и мощные устройства, позволяющие обрабатывать материал быстро и с высокой точностью. Одним из наиболее эффективных способов считается лазерная обработка металла, при которой необходимы оборудование и специальные навыки.

Известно много особенностей работы с лазерным оборудованием. А чтобы понять суть этого метода обработки, стоит разобраться в принципах работы лазерной установки для резки заготовок из металла.

Резка металла лазером: особенности метода

На производствах и в мастерских применяют различные способы раскроя из листового металла заготовок с определенными параметрами. Наиболее точный и предпочтительный способ – это применение лазерной установки.

Сам по себе метод резки – это, по сути, раскрой из листового металла заготовки необходимой формы и в определенном количестве. Известны различные методы, которые позволяют получить определенные заготовки из листов металла. Но многие из них (например, ручные станки или ножницы по металлу) не гарантируют достаточной точности.

Если есть потребность обработать листовой металл, а при этом важна точность, то может помочь только лазерная установка. Лазерная резка – это способ раскроя металлического листа определенной толщины при использовании лазера высокой мощности.

Процесс разделения происходит за счет сфокусированного лазерного пучка на конкретную область металла. В месте контакта температура материала повышается до температуры плавления. Области вокруг не меняют свой температурный показатель, что позволяет не деформироваться краю заготовки. Линия разреза получается точной и достаточно тонкой, что позволяет сэкономить на расходном материале.

Основной принцип работы лазера для резки – это прожиг металлического листа высокотемпературным и точно сконцентрированным лучом. Расплавленный металл с обработанного участка удаляется направленным потоком воздуха или произвольно стекает.

В чем основные преимущества метода?

Лазерная обработка материалов имеет ряд преимуществ, которые выражены в следующем:

  • нет прямого механического контакта с обрабатываемым материалом, а значит это дает возможность работать с хрупкими материалами;
  • под действием направленного луча происходит плавление даже очень твердых металлов;
  • высокая скорость обработки металла;
  • возможность организации скоростной и непрерывной резки, что увеличивает производительность;
  • процесс полностью автоматизированный, что практически полностью исключает вероятность воздействия человеческого фактора.

Существенные минусы в работе

Если есть преимущества, то, соответственно, есть и недостатки. Технология лазерной резки металла – не исключение, и в этом аспекте можно отметить следующие минусы:

  1. Достаточно большое потребление электроэнергии.
  2. Высокая стоимость самой лазерной установки.
  3. При ошибке в настройках есть вероятность порчи обрабатываемого материала.
  4. Высокотемпературный лазер опасен для человека.

Использование лазерного оборудования – это высокая производительность. Но по карману такое устройство только крупным производствам. Поэтому сегодня очень популярна услуга осуществления изготовления конкретных заготовок под заказ в специализированных мастерских.

Ваши вопросы – наши ответы

У простого обывателя или того, кто впервые сталкивается с таким видом обработки металла, может возникнуть масса вопросов. Мы сформулировали наиболее актуальные вопросы об особенностях применения и возможностях лазерной резки и ответили на них:

1. Что такое лазер, которым режут металл?

Лазер – это сфокусированный пучок огромной оптической энергии. За счет концентрирования высокой тепловой энергии материал, на который направляется лазер, просто испаряется или стекает по направлению, противоположному к самому лучу.

2. Какие бывают виды лазерных установок?

Есть некоторая градация типов лазерных установок, которые применяются на производствах:

  • газовые;
  • твердотельные;
  • волоконные;
  • полупроводниковые.

Но такие установки для резки – это основные аппараты. Существуют и другие устройства, которые используют иные принципы воздействия на обрабатываемый металл лазером. В основном такое оборудование изготавливается на специальных производствах. Но некоторые установки можно изготовить дома (например, газовую лазерную установку). Также все аппараты отличаются по стоимости использования и сложности управления.

3. Что можно резать лазером?

При помощи резки лазером в принципе можно разрезать любой материал. Однако все зависит от типа установки, параметров настройки и свойств самого обрабатываемого материала. Граничный показатель (за основу берется листовая сталь) – листовой материал толщиной до 35 мм. Поэтому разумно предположить, что единственным существенным ограничением для лазера является толщина обрабатываемого материала.

Здесь в основном рассматривается резка лазером металла. Но стоит сказать, что металлическими листами все не ограничивается, лазеру под силу резать дерево, пластик, акрил и многое другое. При этом резка получается точной и быстрой, без необходимости дополнительной обработки.

4. Что не под силу разрезать лазеру?

Сфокусированный высокотемпературный лазер – это мощный инструмент. Однако и для такого оборудования есть свои «крепкие орешки» – это любые материалы с оптическим эффектом. Ярким примером является медь (к сплавам на основе этого металла это свойство не относится).

Медные, даже очень тонкие листы, лазер не в состоянии разрезать, потому что луч отражается от поверхности. При отражении тепловая энергия направляется на линзу аппарата, что становится причиной ее поломки.

Есть некоторые трудности и с резкой стекла – луч лазера проходит сквозь прозрачную поверхность. Это не относится к резке оргстекла, которое лазером режется очень просто.

5. Какой ширины разрез образовывается от лазера?

Ширина разреза лазером – это минимальное значение разреза, который можно сделать в материале. Этот показатель составляет 250 микрометров. Это и считается основной причиной экономного размещения отдельных элементов на одном листе.

6. Что из себя представляет лазерная установка?

Оборудование для лазерной резки металла по факту является столом, который служит рабочей площадкой, с движимой определенным образом лазерной головкой. На столе размещается лист обрабатываемого материала. Сама лазерная головка движется по двум осям – абсцисс и ординат. Характер движения загружается в специальный программный продукт, а также устанавливаются определенные настройки самого лазера.

7. Как справляется лазер с необходимостью резки нестандартных форм и заготовок?

Лазеру, при правильном обращении с программой, под силу изготовить заготовку любой сложности. От геометрически ровного разреза до сложных узоров – все это можно сделать при помощи лазера.

Этот факт стал главной причиной популярности такого оборудования. Лазерные установки широко используются в разных сферах, так как позволяют проделать необходимую работу эффективнее, точнее и быстрее, чем альтернативные способы обработки.

8. Остаются ли следы на заготовке, если ее резали лазером?

Резка лазером – это высокотехнологичный процесс, при котором воздействие на конкретную область среза – минимальное. За счет того, что обработка лазером происходит очень быстро, материал по обе стороны среза не успевает накалиться. Это позволяет не оставлять видимых следов по кромке изделия.

Однако лазер используется и при гравировке металла (и прочих материалов). В этом случае видимые следы, которые выполняют декоративную или функциональную задачу, являются частью технологии.

Это наиболее распространенные вопросы, которые возникают относительно лазерной обработки металлов и прочих материалов. Они позволят человеку, который не сталкивался с подобным оборудованием, понять принцип его работы и узнать некоторые его особенности. Относительно самого процесса работы, особенностей управления и так далее – это компетенция исключительно профессионалов. Но вы всегда можете обратиться в специализированный сервис, где обязательно получите подробную консультацию относительно данного вопроса, а также заказать изготовление вашего индивидуального заказа.

Читать еще:  Как делать макеты для лазерной резки?
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector