Резка металла: как режут металл — инструменты и способы

В упрощённом виде технология резки металла заключается в следующем:

  • Режущая кромка инструмента внедряется в заготовку;
  • Движение инструмента по верхнему слою металла приводит к отрыву его от основной заготовки, срезаемый слой при этом испытывает пластическую деформацию.

Когда создавшееся в этом слое напряжение становится выше прочности металла, происходит скалывание и образуется стружка (элементы припуска постепенно переходят в стружку).

Резка металла может быть холодной и с применением высокотемпературных технологий.

При холодном способе — к материалу применяется механическое воздействие, режущий инструмент при этом должен иметь большую твердость, чем заготовка. В этом случае используются различные пилы, прессножницы, шлифмашинки, болгарки.

При горячей обработке — металл при помощи инструмента расплавляется в месте разреза, а расплав удаляется потоком газа. Системы для такого способа резки – это автогены, плазменная резка, кислородная, воздушно-дуговая, лазерная.

При применении некоторых способов обработки нельзя получить необходимую чистоту — это воздушно-дуговая, кислородная резка и обработка болгаркой. Поэтому эти способы применяют для подготовительных работ, нарезания заготовок и демонтажа.

Полезно: металлорежущие станки.

Виды резки:

Та как же режут металл?

Способы резки металла можно разделить на несколько групп: механическая резка (зенкование, сверление, фрезерование, шлифование и др), гидроабразивная, лазерная, газовая, плазменная резка.

Механическая резка может производиться при помощи углошлифовальной машины (болгарки), гильотины, стационарной циркулярной пилы, ленточнопильного станка. Существенным недостатком механической резки является то, что с её помощью возможно производить только прямолинейные разрезы. К достоинствам относят экономичность, высокую точность и ровные края разреза.

  • Резка болгаркой применяется для сортового металлопроката, имеющего небольшой и средний диметр и используется в производстве уголков, арматуры, квадратов, кругов и т.д. Данный метод отличается, с одной стороны, невысокой производительностью, с другой – малыми количествами побочных продуктов – окислов и окалины в месте разреза.
  • Резка циркулярной пилой позволяет производить разрезы под углом, а также достигать высокой точности и качества разреза. К недостаткам можно отнести низкую скорость, ограничения в глубине разреза и сравнительно высокое количество отходов.
  • Резка или, точнее, рубка металла гильотиной является наиболее продуктивным и недорогим способом обработки металла. При этом имеются ограничения в производстве деталей со сложной конфигурацией.
  • Ленточнопильный станок позволяет производить резку любых металлов и сплавов, в том числе и под углом, с минимальными потерями металла, получая идеальную кромку. Способ имеет ограничения в размерах отрезаемых деталей.

Гидроабразивная резка является одним из инновационных методов и позволяет с высокой точностью производить раскрой металла толщиной до 30 см. При использовании данного метода не требуется последующая обработка краёв разреза. Резка производится на специальном оборудовании при помощи смеси воды с абразивным песком, которая подаётся под высоким давлением через узкое сопло. К преимуществам метода относится отсутствие термического воздействия на металл, что предупреждает его деформацию. К недостаткам – высокая стоимость и неприменимость для металлов, подверженных коррозии.

Газовая резка производится при помощи специального оборудования путём интенсивного оплавления металла, которое происходит под воздействием направленного потока газокислородной смеси. Данный способ подходит для резки металлов и сплавов, имеющих небольшую теплопроводность. Для газовой резки характерно наличие в местах разреза окислов, наплывов и окалины, образующихся под воздействием высоких температур.

Плазменная резка осуществляется при помощи подающейся под высоким давлением смеси газов, в результате чего происходит частичное выгорание , плавление и полное выдувание частиц металла в месте разреза. Данный способ применим к любым разновидностям металла, он является одним из наиболее экономичных и производительных методов (в 4 раза быстрее лазерной резки, в 8 раз – гидроабразивной и в 10 – механической). Потери металла при плазменной резке минимальны, как и негативное воздействие на окружающую среду. Плазменную резку применяют для любого токопроводящего металла толщиной от 1 до 150 мм, при этом полученные детали имеют ровные и гладкие кромки и не требуют последующей обработки. Способ применим как для единичного, так и для серийного производства.

Лазерная резка металла происходит на специальных станках под интенсивным воздействием на прокат лазерного луча, который испаряет часть металла. Оставшийся в месте разреза расплавленный металл выдувается потоком газовой смеси. При помощи лазерной резки можно получать детали высокой точности и любой конфигурации, с ровными, не требующими обработки краями. К достоинствам можно отнести и отсутствие деформации.

Недостатками данного метода являются его высокая стоимость, ограничения в толщине проката (до 20 мм) и типе металла (метод плохо подходит для нержавеющей стали, алюминия и других металлов, обладающих высокой отражающей способностью).

Дополнительно:

  1. Резка металла под водой.
  2. Резка чугуна.
  3. Резка цветного металла.

 


|