Резка и сварка металла: особенности технологии и необходимое оборудование

Содержание

особенности технологии и необходимое оборудование

Вопросы, рассмотренные в материале:

Где применяется сварочная резка металла
Какое оборудование нужно для сварочной резки металла
Какие электроды используются для сварочной резки металла
Какова технология сварочной резки металла

Небольшие частные мастерские занимаются в основном такими операциями, как сварка и резка металлов. Сварочные работы чаще всего выполняются при помощи электродугового способа. Однако, помимо сваривания заготовок, электрическая дуга позволяет также разрезать металлы. В статье поговорим о том, что представляет собой сварочная резка металла, какое оборудование требуется для выполнения этого вида работ.

Сферы применения и оборудование для сварочной резки металла

Электросварка, помимо непосредственно сваривания элементов, позволяет также разрезать их. Оборудование для этого вида работ требуется аналогичное, однако сам процесс заключается в расплавлении металла насквозь, пока заготовки не будут разделены на части. Эта процедура требует применения электрического тока большей мощности.

При помощи резки металла сварочным аппаратом демонтируют металлические конструкции, разбирают старые трубопроводы, разделывают металлолом. К этому способу обращаются, когда необходимо прожечь отверстия или разрезать чугунные конструкции или детали из цветного металла.

Сварочная резка металлов электрической дугой используется при отсутствии возможности либо оборудования, которое необходимо для выполнения газовой резки.

Работы выполняются при помощи:

сварочного инвертора (трансформатора), производящего ток необходимой мощности;
молотка по металлу;
щетки для зачистки;
электрических проводов с соединительными муфтами;
электродов и держателей для них.

Сварочная резка металлов представляет повышенную опасность для сварщика. Несоблюдение техники безопасности, а также отсутствие специальной одежды грозит поражением электрическим током. Ультрафиолетовое и видимое излучение негативно отражается на глазах. В процессе резки выделяются вредные вещества, оказывающие отрицательное влияние на органы дыхания. Велик риск получения ожогов кожных покровов раскаленным металлом.

Во избежание вреда здоровью при работе должна быть обеспечена:

надежная защита металлического корпуса сварочного аппарата;
принудительная вытяжная вентиляция в помещении;
специальная защитная одежда (брезентовая роба, рукавицы, защитная маска с затемненными стеклами, обувь с прорезиненной подошвой, респиратор).

Если сварочная резка металла происходит в закрытом помещении, то неплохо, чтобы за действиями работника наблюдал помощник, который при необходимости сможет прийти на помощь.

Технология сварочной резки металлов обладает достоинствами и недостатками, учитывая которые можно облегчить работу и в кратчайшие сроки получить желаемый результат.

Минусы метода заключаются в:

низкой производительности, обусловленной невысокой скоростью работы;
плохом качестве реза из-за затвердевания потеков металла с обратной стороны детали.

Из-за названных отрицательных моментов технология не подходит для ситуаций, требующих точной разметки при резке металла.

Основные преимущества резки сваркой заключаются в:

отсутствии необходимости приобретать специальное дорогостоящее оборудование и инструменты;
быстром обучении приемам работы и освоении оборудования;
отсутствии специальных требований к условиям работы;
возможности использования в работе постоянного или переменного тока.

Своими плюсами обладает и инвертор. Благодаря небольшому весу и максимальным возможностям он позволяет выполнять те виды работ, для которых ранее требовалось наличие тяжелых и сложных устройств. В зависимости от мощности аппарат может весить от 3 до 7 кг.

Рекомендовано к прочтению

Для транспортировки используется ручка или ремень. Охлаждается инвертор благодаря наличию вентиляционных отверстий в корпусе. Электроэнергия требуется только для генерации электрической дуги, за счет которой и происходит резка.

Инвертор не обладает чувствительностью к перепадам напряжения. Если же перепады носят постоянный характер, то стоит обратить внимание на указанные в паспорте прибора значения.

Виды и технология сварочной резки металла

Прежде чем приступить к работе, необходимо в обязательном порядке проверить, исправны ли шнуры оборудования. Рекомендация опытных сварщиков заключается в том, чтобы обернуть кабель держака вокруг предплечья и в процессе работы прижимать руку к телу, удерживая тем самым шнур. Это позволяет в большей степени расслабить кисть, уменьшая усталость при работе.

Чтобы активировать электрическую дугу, необходимо либо постучать, либо чиркнуть электродом о поверхность металла. Описание может показаться несколько сложным, однако в действительности научиться быстро зажигать и удерживать дугу можно уже со второго-третьего раза.

Резка намного проще, чем сварка металлов, поскольку к качеству работы не предъявляются повышенные требования. Резание наилучшим образом подходит для того, чтобы освоить азы использования инвертора. Попрактиковавшись, можно добиться плавных и ровных краев разрезаемых заготовок.

На устанавливаемый на инверторе ток влияют размер электродов, толщина стали и вид разреза.

Существует три вида реза:

Разделительная резка. Этот вариант требует установки листа таким образом, чтобы из места реза беспрепятственно вытекал расплавленный металл. Заготовка разрезается сверху вниз. Если металл расположен горизонтально, то движение лучше начинать от кромки листа.
Для больших по размеру заготовок допустимо начинать рез с середины, сделав в листе отверстие. Для этого подходит электрод с диаметром, превышающим толщину обрабатываемого металла. Электрод необходимо разместить перпендикулярно плоскости листа и перемещать его вдоль линии будущего разреза.
Поверхностная резка. Используется не столь часто, подходит для устранения дефектов и выполнения канавок на поверхности заготовки. Электрод располагается под углом 5–10 ° к обрабатываемой поверхности. Он перемещается, частично погружаясь в полость, образующуюся при резке. Для увеличения ширины канавки перемещение электрода необходимо сопровождать поперечными колебательными движениями нужной амплитуды.
Резка отверстий. Первоначально необходимо сделать небольшое отверстие в заготовке, которое затем увеличить до требуемого размера. Электрод при этом располагается перпендикулярно поверхности металла, отклонения могут быть минимальными.

При резке металла сварочным инвертором важно учитывать следующее:

в отличие от плазменной резки, получить ровную линию реза не удастся, поэтому область применения технологии ограничена;
резка тонких листов требует использования тока большей мощности;
специальные электроды для резки металла могут быть заменены обычными, в том числе старыми, непригодными для сварочных работ.

Резать металл можно также воздушно- и кислородно-дуговым способами. Обе технологии практически идентичны, за исключением того, что в процессе воздушной резки материал изначально плавится за счет тепла дуги, а потом выдувается сжатым воздуха. При кислородной резке воздух заменен потоком кислорода.

Таким способом обрабатывают детали из нержавеющей стали с толщиной листа не более 20 мм. Кроме того, технология позволяет удалять дефектные части заготовок.

Для резки требуется постоянный ток и графитовые электроды. Подходят также трубчатые электроды. В случае использования последних подача кислорода осуществляется через сквозное отверстие в сварочном стержне. Несмотря на эффективность, сам способ достаточно трудоемок. Подача сжатого воздуха или кислорода к месту разреза намного проще.

Какие электроды используют для сварочной резки металла

Металлические электроды со специальным покрытием.

Использование этих материалов позволяет повысить качество реза. Благодаря составу покрытия сварочный процесс становится более комфортным, а кроме того:

предотвращается переход дуги к боковым поверхностям реза;
обеспечивается стабильность горения дуги и исключается возможность ее гашения;
создается давление газа в месте обработки, металл в месте реза окисляется.

Учтите, что в процессе резки требуется большая мощность тока, на вид напряжения влияет марка используемых электродов.

От обычных электродов для сварки расходники со специальным покрытием отличаются повышенной тепловой мощностью дуги, высокой теплостойкостью обмазки, интенсивной окисляемостью жидкого металла.

С помощью металлических расходников можно эффективно удалять дефектные швы, прихватки, заклепки, болты, разделывать трещины.

При отсутствии информации на упаковке необходимо прокаливать сварочные материалы в течение одного часа при температуре +170 °С.

Ручная сварочная резка металлов позволяет применять обычные сварочные электроды, достаточно на 30–40 % увеличить силу тока. На вид напряжения влияет марка используемых электродов.

Впрочем, обычные электроды обладают определенными недостатками:

повышается расход электродов и электроэнергии;
обмазка некоторых стержней не позволяет работать в таких режимах, поскольку покрытие плавится и стекает в рабочую зону, что затрудняет получение качественного реза.

В связи с этим для сварочной резки металлов лучше пользоваться специальными расходниками.

Графитовые электроды.

Использование угольных (графитовых) электродов практически аналогично резке с металлическими прутками. Металл полностью расплавляется под воздействием электрической дуги и стекает вниз. Разница заключается в том, что угольные расходники не плавятся, а со временем сгорают. Поэтому в процессе образуется меньше расплавленного металла и шлака, что позволяет получить более чистый срез.

Достоинство угольных электродов заключается также в возможности нагреть их до высокой температуры, при этом сила тока будет незначительной. Температура плавления прутков составляет более +3 800 °С, что делает их более долговечными и экономичными.

Угольные (графитовые) электроды подходят для ручной дуговой и кислородно-дуговой резки.

Для работы необходим постоянный ток прямой полярности, резка выполняется «сверху-вниз». Однако возможно выполнение обработки с использованием переменного тока.

Трубчатые электроды.

Кислородно-дуговая сварочная резка металлов выполняется при помощи трубчатых электродов. Они отличаются тем, что плавящим элементом выступает не сварочная проволока, а полая толстостенная трубка. Процесс состоит из нескольких этапов:

дуга возникает между электродом и заготовкой;
под воздействием дуги происходит плавление металла;
поступающий из трубки кислород окисляет металл по всей толщине и выдувает его.

Недостаток этой технологии сварочной резки заключается в отрицательном воздействии кислорода на стабильность электрической дуги.

Вольфрамовые электроды.

Дуговая резка в защитной среде и плазменно-дуговая выполняется с помощью вольфрамовых неплавящихся электродов.

В первом случае металл режут при повышенной величине тока (на 20–30 % выше, чем необходимо для сварки), и он плавится по всей толщине.

При плазменно-дуговой резке дуга возникает между обрабатываемым металлом и вольфрамовым электродом.

Особенность этого типа сварочной резки металлов состоит в необходимости владения сваркой в совершенстве. Этот навык поможет легко выполнять работу. Умение правильно возбуждать дугу, вести шов и создавать качественные соединения поможет в грамотном разрезании металла.

Еще раз отметим, что подобная технология не позволит добиться аккуратной кромки реза. Она помогает быстро разрезать заготовки, не требующие высокой точности.

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.

Сварка с подогревом металла: особенности процесса

Вопросы, рассмотренные в материале:

Для чего нужна сварка с подогревом металла
Как выбрать температуру для сварки металла с подогревом
Где применяется сварка с подогревом металла и какое оборудование необходимо
Пошаговый алгоритм сварки с подогревом металла

Сварка с подогревом металла имеет свои преимущества. Среди специалистов нагрев шва в околошовной зоне называется просто – предварительный нагрев. Чаще всего такой подход имеет место при изготовлении печей, резистивных нагревательных элементов, горелок и высокочастотных нагревательных элементов. Благодаря такому нагреву можно избежать появления холодных трещин на металле. Кроме того, он препятствует чрезмерному повышению твердости.

Для изготовления действительно качественного изделия необходимо знать особенности такого типа сварки. Подробнее об этом поговорим ниже.

Для чего нужна сварка с подогревом металла

Преимуществами использования сварки с предварительным нагревом металла являются:

Устранение или уменьшение растрескивания материала, имеющего высокую влажность поверхности. Нагрев изделия убирает влагу, что снижает вероятность появления трещин.
Улучшение процессов расплавления металлов шва и их осаждения, происходящее при основной сварке.
Снижение напряжений материалов. Подогрев помогает равномерно расширяться и сжиматься металлам сварного соединения и изделия.
Повышение качества структуры шва. Предварительное нагревание металла замедляет последующее его охлаждение. Следовательно, соединение затвердевает более равномерно, улучшая механические свойства микроструктуры материала.

Рекомендовано к прочтению

Существует несколько способов термической обработки изделий, которые определяются их дальнейшим применением:

Предварительный подогрев – еще до начала сварки мастер задает минимальную температуру соединения. Получить эту информацию можно в WPS (спецификация сварки), где содержатся данные о температурном диапазоне.
Подогрев между проходами – при ведении многопроходной сварки мастер должен максимально прогреть материал до начала нового этапа. Температура нагрева при этом не должна опускаться ниже минимального значения обработки, проведенной предварительно.
Поддержание сварочной температуры, ниже которой не должна охлаждаться сварочная зона до окончания работ. Если процесс соединения останавливается, следует поддерживать тепло на указанном уровне.

Как выбрать температуру для сварки с подогревом металла

Сварочные кодексы содержат информацию о минимально возможной температуре предварительного нагрева. Вполне возможно, что тепловая обработка металла при указанной температуре сможет предотвратить появление трещин, но существует вероятность, что ее будет недостаточно. Это выясняется только опытным путем.

Например, получение балочно-стоечного соединения низководородистым электродом, имеющим большое сечение А36 (чья толщина находится в диапазоне от 10,2 до 12,7 мм), сделанным из сплава ASTM A572-Gr50. Для данного сопряжения необходима температура предварительного прогрева +107 °С (AWS D1.1-96). В случае изготовления стыковых соединений из материалов большого сечения предварительный нагрев рекомендуется поднять выше минимального значения. Институт AISC рекомендует нагревать до температуры +175 °С (AISC LRFD J2.8).

Рекомендация в достаточной степени консервативна. Она указывает на возможно недостаточный минимальный показатель нагрева металла у похожих соединений с высоким напряжением, указанный в документе AWS D1.1

А что же делать, если сварочные кодексы отсутствуют? Как определить нужную температуру? Обратимся к следующему документу – AWS D1.1-96, Приложение XI: «Руководство по альтернативным методам определения предварительного подогрева». Он указывает на существование двух возможностей определения температуры нагрева. Это процедуры, которые были составлены в ходе проведения специальных тестов в лабораториях для выявления образования трещин. Следовать им рекомендуется в ситуациях, когда есть высокие риски появления трещин вследствие напряжения, а также в зависимости от особенностей состава материала, количества водорода или излишне малого тепловложения в ходе сварочных работ.

Приложение № 11 к AWS D1.1-96 содержит два таких метода. Один из них заключается в контроле твердости в HAZ (области теплового воздействия). А второй регулирует количество водорода. Первый способ используется исключительно для угловой сварки. В его основе лежит предположение, что можно избежать появления трещин, поддерживая твердость HAZ на уровне ниже какого-то определенного заранее значения.

Такая возможность появляется при контроле скорости охлаждения металла. Прослеживается прямая взаимосвязь между критической скоростью охлаждения (при заданной твердости) и углеродным эквивалентом стали. Расчет происходит в соответствии со следующей формулой:

CE = C + ((Mn + Si)/6) + ((Cr + Mo + V)/5) + ((Ni + Cu)/15)

По окончании определяется минимальная температура нагрева, которая основывается на критической скорости охлаждения. Процедура описана в труде Блодгетта «Расчет скорости охлаждения методом компьютерного моделирования». Она основана на скорости охлаждения, температуре, при которой скорость охлаждения становится критической, толщине заготовки, тепловложении, температуре, с которой происходит предварительный разогрев материала, его теплоемкости и теплопроводности.

Однако в параграфе 3.4 того же Приложения 11 к документу AWS D1.1-96 говорится следующее: «Несмотря на то, что данным методом можно пользоваться для выяснения температуры предварительного нагрева, создан он для вычисления минимального тепловложения, которое должно помочь избежать излишнего затвердевания, вследствие чего образуется минимальный шов».

Второй метод, предлагающий контролировать водород, исходит из предположения, что избежать возникновения трещин поможет водород, если его количество, остающееся в остывшем до +50 °С шве, будет менее критического значения, определенного заранее. Данный показатель зависит от напряжения стали и ее состава. Описанная процедура подойдет в первую очередь сталям высокой прочности низколегированных сортов, имеющим высокую закаливаемость. Для углеродистых сталей расчетный нагрев металла может быть недостаточен.

Существуют три основных этапа метода контроля количества водорода в металле. На первом рассчитывается параметр состава материала, который эквивалентен углеродному. На втором – определяется индекс восприимчивости – это функция параметра состава, а также содержания водорода, который способен к диффузии в заполняющем металле. На третьем этапе происходит расчет температурного минимума для предварительного нагрева материала с использованием параметров напряжения, индекса восприимчивости и толщины металла.

Где применяется сварка с подогревом металла и какое оборудование необходимо

Предварительному нагреву чаще всего подвергается основной материал на расстоянии от сварного соединения. Рассмотрим пример. А является определенным участком углового шва.

Для расчета расстояния от него до места, где следует проводить предварительный нагрев, потребуется решить две проблемы:

При толщине металла равном или меньшем 50 мм расчетное значение не должно быть более 50 мм от сварного соединения.
При толщине материала более 50 мм расстояние от шва для предварительного нагрева берется меньше 75 мм. Это указано в инструкции сертификации работников, осуществляющих проверку качества сварных соединений – CSWIP 23.4.

На сегодняшний день производителями предлагается несколько видов различного оборудования для определения контроля, индикации и измерения температуры предварительного подогрева металла. Его используют в ряде коммерческих отраслей промышленности.

Рассмотрим основные измерительные приборы и датчики температуры, используемые с этой целью:

Контактный термометр – применятся с целью замера температуры не выше +350 °С. В основе прибора лежит «термистор» – измеритель температуры. Сопротивление последнего понижается при нагревании, следовательно, оно обратно пропорционально температуре. Сложностью данного прибора является «периодическая калибровка», которую нужно проводить для получения точных результатов измерений.
Термокарандаш и термопаста, в составе которых находится материал, изменяющий цвет и плавящийся под воздействием разной температуры нагрева. Их достоинствами стали низкая стоимость и простота использования. А недостатком – не очень точный результат измерений.
Термопара. Принцип, применяемый в данном приборе, – расчет термоэлектрической разности потенциалов свариваемого материала и разогретого металла шва с целью расчета температуры. Использовать прибор следует во время и после сварки, а также для термической обработки. Он проводит постоянный мониторинг температуры охлаждения и нагрева в большом диапазоне. Однако требует регулярной калибровки, что считается достаточно большим его недостатком.

Сварка с подогревом металла: пошаговый алгоритм

В процессе транспортировки либо вследствие иной причины металлические заготовки могут подвергнуться деформации. Если это произойдет, то при стыковке деталей в зоне сварки могут возникнуть проблемы. Как правило, они приводят к ухудшению качества сварного соединения.

Для предотвращения появления некачественного шва производят правку изделия до сварки – горячую и холодную. Выбор способа зависит от сложности деформации и размеров деталей. Правку можно делать вручную либо использовать специальные приспособления. Например, стальные или чугунные плиты исправляют вручную с помощью кувалды или молотка. Если для правки необходимо большое давление, то используется ручной пресс. Это винтовой аппарат, состоящий из двух плит. Высокое давление, создаваемое последними, выправляет дефект заготовки, уложенной между ними.
Впрочем, далеко не всегда есть возможность исправить дефект вручную. Тогда применяют специальные средства, к примеру, пресс (разных типов) или листоплавильный станок. Двигатель у последнего – электрический, он вырабатывает требуемую для работы мощность, которую передает редуктор. С их помощью давление на деформированные части заготовок увеличивается.
Разметка заготовок является еще одним важным этапом работы при подготовке деталей к сварке. Это необходимо в случае, когда разметка профиля не совпадает с параметрами заготовок, планируемыми к использованию в изделии. При этом профиль требуется подрезать с предварительной разметкой по заданным размерам.
Существует следующие способы разметки: оптическая, ручная, мерная резка. Ручная разметка производится с использованием простых инструментов, таких как штангенциркуль или линейка. В случае, когда необходимо провести разметку небольшой партии заготовок одного типа, пользуются шаблонами, изготовленными из профилируемых листов либо алюминия. Ручной способ разметки имеет высокую трудоемкость и небольшую скорость работ.

Разметно-маркировочное оборудование используется для разметки заготовок оптическим способом. Оно работает со скоростью до 10 м/мин. Для работы следует ввести в аппарат специальную программу, основанную на установленных параметрах. В таком устройстве разметка наносится с использованием пневматического крена.

При мерной резке разметка на профили не наносится. Оборудование разрезает заготовки в соответствии с заложенной в специальные устройства программой. В ней указаны размеры деталей и их конфигурация.
Резка металла. Считается одним из самых важных этапов сварки с подогревом. В этот период проводится подготовка материала для соединения. В противном случае размер заготовок не будет соответствовать требуемым параметрам.
Резка бывает механической и термической. Первая предполагает использование как ручного, так и механического инструмента. Термическая же представляет собой плавку материала по нанесенным заранее отметкам. Она тоже бывает ручной и автоматизированной. Для работы используют плазмотрон, кислородный резак и дуговую сварку. Кроме того, применяется оборудование, которое осуществляет резку в полуавтоматическом либо в автоматическом режиме.

Термический способ резки считается универсальным, поскольку процесс может идти в разных направлениях: прямо- или криволинейно.
Подготовка кромок. Сварка с предварительным подогревом металла происходит на чистых – без загрязнений и химических пленок – поверхностях. Изделию может повредить попадание даже небольшого количества грязи. Это приведет к возникновению пористости, растрескиванию, напряжению металла и прочему браку, из-за которого соединение утратит свои качества.
Следует помнить о том, что на поверхности металла при длительном контакте с воздушной средой появляется оксидная пленка. Благодаря свои жаростойким свойствам она не дает провести качественную сварку заготовки. Избавиться от нее можно, очистив шов металлической щеткой или болгаркой.

В условиях промышленного производства заготовки очищаются с помощью дробеструйных или пескоструйных агрегатов. Возможно проведение химической чистки в ванне посредством опускания детали в химический реагент. Применение данного способа, как правило, ограничивается подготовкой цветных металлов. А черные и стальные изделия очищают ручным способом.

Сварка с подогревом металла предваряется зачисткой краев изделия, в особенности если заготовка имеет большую толщину. Кроме того, кромки необходимо подрезать до придания им определенной геометрической формы. Края бывают Х-образные, плоские или V-образные. У тонких деталей делают плоские кромки, а остальные используют для сварки толстых изделий.

Края заготовок для соединения готовят следующим образом: обрабатывается ширина зазора, угол разделки, регулируется длина откоса. При сварке труб самой разной толщины подготовке кромок нужно уделять повышенное внимание, иначе металл может не провариться. Необходимо выбрать правильный скос, который поможет сделать переход между заготовками плавным. В результате при дальнейшем использовании готового изделия не будет напряжения нагрузки.

В ходе подготовительных мероприятий холодной сварки труб проводят подрезку последних с помощью ручного инструмента и станков. А для термической сварки требуются автоматические либо ручные горелки.
Сборка под сварку – это последний этап работ, предваряющих сварку. В это время проводится жесткое соединение (фиксация) деталей. Они располагаются в том положении, в котором должны быть после проведения сварных работ. Однако даже закрепление специальными устройствами не всегда помогает, поэтому мастеру приходится проводить точечную приварку заготовок друг к другу. Такая фиксация дает возможность сохранить правильную форму конструкции и повышает ее надежность. Сборка для проведения сварки должна обеспечивать возможность мастеру сделать горизонтальный шов.
Проводить сборку следует только после окончания подготовки (очистки и пр.) поверхности материала. Места сварки должны быть полностью доступны. А для предотвращения деформации части конструкции следует надежно закрепить.

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.

Типы резки металла: как выбрать наиболее подходящий

Вопросы, рассмотренные в материале:

Какие существуют типы резки металла
Как осуществляется холодная резка металла
Каковы преимущества термической резки металла
Как правильно выбрать нужный тип резки металла

Резание металла – один из основных технологических процессов металлообработки. Используется он при необходимости разделения на несколько частей листовой или сортовой заготовки. В современном производстве применяются высокоточные и экономичные типы резки металла, позволяющие быстро и с минимальными потерями материала получить изделия необходимой конфигурации.

Основные типы резки металла

Существуют следующие типы резки металла:

1. Холодный (механический). Резка происходит за счет механического воздействия на металл специальным режущим инструментом, изготовленным из материала с твердостью, намного большей, чем жесткость обрабатываемого изделия. Применяются следующие инструменты:

гильотина;
ленточнопильный станок;
дисковая (циркулярная) пила и «болгарка».

2. Горячий (термический). Обрабатываемая заготовка расплавляется по линии разреза, а остатки металла удаляются газом. Горячий тип резки металла подразделяется на следующие виды резания:

газокислородный;
лазерный;
плазменный.

Но не все типы резки металла – как холодной, так и горячей – позволяют получить изделие заданной чистоты. Остановимся более подробно на каждом из вышеперечисленных способов.

Холодные типы резки металла

Резка металла механическим способом – это сложный процесс, потому что металлические изделия обладают высокой прочностью и твердостью. К холодным типам резки металла относятся:

Резка с помощью гильотины.

При таком способе резания используются специальные механические инструменты – ножницы и ножи по металлу. Заготовка устанавливается на рабочий стол и закрепляется прижимной балкой. Затем с помощью специального лезвия производится резка. В результате получается идеально ровный край, без лишних кромок, заусенцев и зазубрин. Режут материал сразу по всей ширине листа, поэтому кривизна среза нулевая.

В настоящее время используются следующие виды гильотин для рубки металла:

ручные;
гидравлические;
пневматические»
электромеханические.

Они не отличаются друг от друга по принципу действия, но последние три вида дополнены электроникой, обеспечивающей точность и безопасность резки. Также есть станки, которые могут резать металл не только поперек, но и вдоль. Чаще всего гильотинный тип обработки применяют при заготовительных работах.

Недостатки данного способа:

Может применяться не для всех типов металлов и имеет ограничения по толщине заготовки. Например, гидравлические станки предназначены для металла толщиной до 6 мм.
Полученные в результате резки заготовки часто не соответствуют нужному размеру, так как точность обработки зависит от квалификации оператора.
Невозможно осуществить фигурную резку.

Рекомендовано к прочтению

Ленточнопильная резка.

В настоящее время этот тип резки металла очень популярен по причине невысокой стоимости оборудования, хорошей производительности и несложного обслуживания. Режущим инструментом является ленточная пила, натянутая на шкивах.

Современные ленточнопильные станки (ЛПС) дополняются разнообразным оборудованием и электроникой, благодаря которым агрегат легко встраивается в конкретную производственную линию. Скорость резки подобной машины в среднем составляет около 100 мм/мин и выше.

Способ резки на ЛПС позволяет добиваться точного соответствия заданным параметрам, а место разреза не нужно дополнительно обрабатывать. Метод хорош для высокоточных изделий и деталей с гладкой поверхностью. ЛПС подходит для любого металла, а ширина реза составляет всего 1,5 мм.

При таком типе резке металла важно соблюдать ряд условий:

точный выбор шага зубьев режущего полотна в соответствии с сечением распиливаемого профиля с помощью специальных таблиц;
скорость подачи;
скорость резки.

ЛПС позволяет резать металлическую заготовку под углом, что является большим преимуществом по сравнению с гильотиной.

К недостаткам этого типа резки металлов относятся невозможность получить фигурный рез и ограничение размера заготовок в зависимости от возможностей станка.

Резка металла циркулярной пилой и «болгаркой».

С помощью циркулярной пилы делают точные разрезы хорошего качества. Этот инструмент позволяет контролировать угол разреза.

К недостаткам такого типа резки относят большое количество отходов, невысокую скорость и маленькую глубину разрезания.

Для резки профильного проката можно использовать болгарку. На месте среза не остается окалины и окислов, мало отходов.

Но низкая производительность при таком типе резки металла является его главным недостатком по сравнению с другими способами.

Горячая резка металла

Современное промышленное производство требует высокопроизводительных способов металлообработки, позволяющих выпускать максимально возможное количество заготовок заданного качества в минимальные сроки. Этим требованиям отвечают горячие типы резки металла.

Газокислородная резка.

Принцип работы основан на том, что в чистом кислороде при температуре выше +1000 °C металл плавится и выгорает. Место реза предварительно разогревается до температуры воспламенения материала. В качестве разогревающего газа обычно используется ацетилен. На время прогрева влияют толщина металла, его марка и состояние поверхности заготовки.

После того как место разреза прогревается, в сопло резака подается струя горящего кислорода. Она прорезает заготовку по всей толщине, плавно перемещаясь вдоль линии реза. В процессе горения кислорода также удаляются окислы, образующиеся на поверхности полуфабриката.

Для того чтобы разрез получился качественным, важно соблюдать одинаковое расстояние между резаком и заготовкой во время обработки. Это нелегкая задача при использовании ручного газокислородного резака. В случае автоматизации процесса резание происходит на большой скорости кислородом высокого давления, в результате производительность работы и качество среза значительно возрастают.

Уникальность способа заключается в возможности:

разрезания заготовок большой ширины;
обработки изделий из титана.

К недостаткам газокислородной резки относятся:

невозможность использования при резке цветных металлов (меди, алюминия), хромоникелевых и высокоуглеродистых сталей;
большая ширина реза, образование окислов, наплывов, невысокое качество;
невозможность обработки криволинейных поверхностей;
изменение физических свойств материала в области разреза в результате высокотемпературного воздействия.

Плазменная резка металла.

Тип резки при помощи плазмы основан на принципе интенсивного расплавления металла по линии разреза за счет теплового воздействия сжатой электрической дуги и последующего его испарения. Под воздействием электрической дуги образуется полностью или частично ионизированный газ, или плазма. Температура внутри газоплазменного потока достигает +15 000…+20 000°С, что позволяет в разы увеличить производительность процесса по сравнению с газокислородной резкой, а также избавиться от недостатков последней.

Из всех перечисленных типов резки металла в настоящее время благодаря своим преимуществам плазменная обработка является оптимальным выбором для современных металлообрабатывающих производств:

плазменный рез высокоточен и не оставляет наплывов;
позволяет резать по кривым линиям;
исключается изменение физических свойств металла (перекаливания) за счет узконаправленного нагрева участка резки;
можно производить резку титана, меди, чугуна, специализированных марок стали, не меняя инструмента;
оборудование не имеет баллонов с взрывоопасным газом, соответственно, не требует заправки и доставки этих емкостей;
не требуется особого режима соблюдения мер пожарной безопасности;
отсутствует подготовительный этап очистки, потому что высокотемпературное воздействие эффективно удаляет посторонние примеси (в виде ржавчины, грязи, краски), качество разреза остается неизменным;
не нужны специальные присадки для цветных металлов, используется дешевая электроэнергия и воздух, расходные материалы – только сопла и электроды, поэтому плазменная резка металлов – экономически выгодный технологический процесс.

Недостатки данного типа резки металла:

Из-за воздействия высоких температур изменяются свойства кромок заготовки. Они становятся более твердыми, часть материала теряется, поэтому нужны дополнительные затраты на обработку края. В любом случае качество кромок после плазменной резки значительно лучше, чем после газокислородной: нет окалины, ширина зоны с цветами побежалости в пять раз меньше.

Лазерная резка металла.

Данный тип относится к инновационным технологическим процессам. Суть его – в интенсивном воздействии на металл узкого лазерного луча, обладающего стабильной частотой и длиной волны. Он может фокусироваться на небольшом участке поверхности с помощью оптики, управляемой специальной компьютерной программой. Благодаря такому технологическому решению лазерная резка имеет непревзойденные параметры точности.

Высокая плотность энергии, характерная для направленного и узко концентрированного лазерного излучения, позволяет нагреть и испарить строго определенный участок металлической заготовки.

Лазерная резка происходит следующим образом:

нагревание до температуры плавления по линии реза;
расплавление металла;
погружение в толщу разрезаемого материала.

При погружении лазерного луча внутрь металла происходит повышение температуры, в результате чего материал расплавляется и закипает. Этот процесс потребляет много энергии, поэтому для ее экономии в зону разреза подается вспомогательный газ, с помощью которого происходит плазменная резка. В зависимости от теплотехнических свойств материала заготовки, вспомогательными газами могут быть обычный воздух, азот, кислород, инертный газ.

Достоинства лазерного типа резки металла:

максимально узкие резы;
отсутствие деформации при резании тонких листов стали и мягких полуфабрикатов;
возможность точного раскроя по сложным контурам;
минимальное количество неровностей;
маленькая площадь термического воздействия;
универсальность метода – подходит к любым сплавам;
несложное управление станком лазерной резки.

Единственный недостаток лазерной резки – небольшая допустимая толщина металла.

Чем хороша гидроабразивная резка металла

Гидроабразивная резка металла – принципиально иной по сравнению с остальными метод металлообработки. Он отличается от способов горячей резки тем, что не изменяет физико-механические свойства материала заготовки. При таком типе резки металла отсутствует деформация краев – их оплавление и сваривание.

Технологический процесс основан на использовании насоса сверхвысокого давления – до 6 000 бар, который через сопло диаметром 0,1 мм подает воду со специальным абразивом, образующую узконаправленную струю, способную разрезать сталь толщиной до 30 см. Скорость резки листа толщиной 1 мм на гидроабразивной установке может достигать 2,7 м/мин.

Основные достоинства лазерного типа резки металлов:

Обрабатываемая поверхность не нагревается, потому что подаваемая струя воды моментально охлаждает рабочую область.
Гидроабразивная резка справляется с самыми сложными конфигурациями и профилями любых заданных параметров.
Не требуется дополнительных работ по обработке края в виде шлифования, качество разреза получается очень высоким.
Ручные установки для гидроабразивного типа резки пригодны для использования под водой, глубина работ может достигать нескольких сот метров. Один насос высокого давления способен подавать воду одновременно на две-три установки.
Экономичность – даже по сравнению с плазменной гидроабразивная резка выигрывает, при этом скорость разрезания может достигать 30 000 мм/мин без ухудшения качества разреза.
Безопасность – станки для гидроабразивной резки идеально использовать в цехах с повышенной взрывоопасностью, а также с использованием легковоспламеняющихся материалов, так как гарантируют отсутствие искры, нагревания поверхности.

Основными недостатками гидроабразивных станков являются высокие эксплуатационные расходы и шумовой фон во время применения.

Самые последние технологические разработки в области резки металла предоставляют новые возможности для резания заготовок большой толщины. Это оборудование для ультразвуковой, криогенной и электроимпульсной обработки. Пока на нашем рынке оно не получило широкого распространения из-за высокой стоимости и сложности управления.

Какой тип резки металла выбрать

Выбирая тип резки металла для производства, прислушайтесь к советам профессионалов.

Технологи по металлообработке советуют обратить внимание на 10 признаков идеального способа резания:

Увеличение скорости обработки со стабильным качеством.
Чистый срез без остаточных следов и деформаций.
Возможность резки металлов разной толщины.
Износостойкость режущего инструмента.
Возможность обработки поверхностей с посторонними загрязнениями.
Возможность фигурной резки.
Вариативность профиля разреза.
Возможность совмещения с другими технологическими операциями (например, со снятием фаски).
Простая управляемость.
Экономичный раскрой.

Просто выберите технологический процесс, который будет совмещать максимальное количество рекомендуемых признаков для конкретного случая.

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.

Норма раскроя металла: определение, коэффициент, нюансы расчета

Вопросы, рассмотренные в материале:

В чем суть технологии раскроя металла
Какие существуют способы раскроя металла
Что такое норма раскроя металла
Как рассчитывается коэффициент раскроя металла

Технологическая операция раскроя металлических листов – одна из самых важных в процессе изготовления конструкций из металла. Чтобы продукция была оптимальной по стоимости и качеству, очень важно соблюдать все режимы этой операции. Конструкторы постоянно предлагают все новые технологии для раскроя профилей и листов из металла. О том, какая должна быть норма раскроя металла, вы узнаете из нашей статьи.

Технология раскроя металла

Создание металлоконструкций начинается с заготовительных этапов, одним из которых является раскрой листового и профильного металла. Именно эта стадия определяет всю дальнейшую работу. Производственные комплексы и машиностроительные предприятия имеют в своем составе цеха, где заготавливают детали будущих конструкций. Эти специализированные подразделения оснащаются разными станками и комплектами оборудования, предназначенного для раскроя.

Под раскроем листового металла следует понимать способ распределения деталей на металлических листах.

По форме заготовки могут быть прямоугольными или с другими очертаниями. Основной задачей конструкторов и технологов является уменьшение количества отходов производства. Существуют возвратные и невозвратные отходы, причем их объемы зависят от применяемых методов раскроя.

Наиболее распространенные способы раскроя металла

1. Метод гильотины.

Сегодня на рынке представлено разнообразное оборудование, позволяющее резать металл толщиной 0,45–2,5 мм с помощью простого металлического устройства, для резки листов до 20 мм применяются электрические или пневматические гильотинные ножницы. Подобное оборудование позволяет получать заготовки с чистым ровным резом, но необходимо подбирать гильотинные ножницы определенного класса под разную толщину металла.

Например, недорогая механическая гильотина применяется при раскрое листов металла в строительной отрасли. Ее используют в компаниях, занимающихся производством кровли из оцинкованных листов или металлочерепицы, откосов, сливов, различных доборных элементов.

Различные виды гидравлических, пневматических и электромеханических гильотин находят применение в технологических циклах изготовления листового проката, для отрезания одинаковых листов профиля и при раскрое рулонов из металла. Только нужно учитывать, что гильотина может отрезать исключительно по прямой линии.

Рекомендовано к прочтению

2. Резка с помощью ленточных и дисковых пил.

Самым известным и востребованным инструментом, способным справиться с разными задачами, которые, однако, не относятся к высокоточным, можно назвать переносную углошлифовальную машинку «болгарку». На стационарных пилах большого диаметра можно добиться большей точности, поэтому их применяют для выпуска мелких серий деталей из металла. Это оборудование подходит для раскроя металла толщиной до 8 мм. Преимущество подобного вида обработки – в возможности резать материал под разными углами, но для заготовок криволинейной формы такие пилы не используют.

3. Обработка на просечном прессе.

Просечные прессы, имеющие разную мощность, устанавливают в цехах металлообработки промышленных предприятий. Их применяют для выпуска деталей из алюминия для монтажа металлоконструкций или на завершающем этапе производства просечно-вытяжных листов.

4. Газокислородное оборудование для резки.

Высокая производительность этого оборудования делает его одним из самых популярных видов, используемых при раскрое металлических листов. Оно находит применение в большинстве промышленных отраслей, однако режет лист с излишне широким резом, оставляя окалину и неровные края. Также его нельзя применять для резки тонкого листового проката.

Вышеперечисленные методы обладают общим свойством – они одинаково обрабатывают черный и цветной металлы, а также нержавейку. Исключением можно считать обработку алюминиевых листов газокислородным оборудованием.

5. Использование плазмореза при раскрое металлопроката.

При раскрое с помощью плазмореза происходит интенсивное нагревание листа электродугой по линии реза и удаление расплавленных частиц потоком плазмы. Высокотемпературная резка металла осуществляется режущим потоком ионизированного газа (в пределах +15 000…+30 000 °С) и поэтому имеет высокую скорость обработки. Этот метод раскроя металла является самым эффективным.

Высокая точность – это не единственное достоинство работы плазмореза, перечислим еще несколько:

с его помощью можно проводить раскрой сложных деталей, включая шаблонную резку;
при обработке лист металла не деформируется;
точность контуров у изделий одного типа, допустимое отклонение линии реза – 0,5 мм;
метод относится к экологичным и безопасным;
плазморезом можно обрабатывать черный и цветной металл, нержавейку разной толщины.

Плазменную резку применяют при обработке таких материалов, как:

алюминиевый прокат, имеющий толщину до 120 мм;
медь и сплавы (бронза) с толщиной до 80 мм;
легированная сталь, не превышающая 50 мм в толщину.

6. Лазерное оборудование для раскроя листового металла.

Лазерное излучение с точной фокусировкой и высокой плотностью тепловой энергии обеспечивает высокоточный раскрой металла, при этом остается минимальное количество отходов. Технология полностью автоматизирована и роботизирована. Перед работой специалисты подготавливают электронный чертеж с точной разметкой, и далее лазер выполняет раскрой металла согласно заложенной программе.

Лазерная резка имеет нижеперечисленные преимущества:

возможность изготовления деталей с любым криволинейным контуром;
соблюдение норм раскроя и экономный расход металла, так как между деталями на листе остаются минимальные зазоры;
во время резки детали не подвергаются деформации, так как отсутствуют механическое и длительное термическое воздействия, нет цветов побежалости;
шероховатость минимальная, кромка четко перпендикулярна.

Что значит норма раскроя металла

Что такое норма расхода? Четкая и точная формулировка звучит так: «Это такое количество материала (нас интересует прежде всего металл), которое необходимо для создания единицы продукции».

Итак, чтобы производитель выпустил любую деталь, он должен рассчитать норму расхода или количество металла для ее изготовления.

Иногда можно встретиться с одним очень распространенным заблуждением. Часто заказчики рассчитывают на точную норму расхода, чего в принципе не может быть. Количество реально израсходованного металла всегда будет отличаться в большую сторону.

Здесь нет никакого обмана. В любом случае надо понимать, что на расчет нормы раскроя металла влияет множество факторов, и эти цифры всегда будут среднеарифметическими. Расчетная величина не будет соответствовать фактическому количеству материала по той причине, что в разное время его расход отличается. Это легче объяснить на примере раскроя из листов металла. Даже если вы никогда не сталкивались с производством, нетрудно догадаться, что существует множество вариантов разметки, и на одном и том же стандартном листе детали можно разместить по-разному.

В этой задаче не так просто разобраться. Очень часто бывает, что на листе могут быть разложены детали самой разной формы, и как тут высчитать, какое количество металла пошло на изготовление конкретного изделия. Мы не берем сейчас тот вариант, когда заготовки имеют простую форму прямоугольника и занимают почти весь лист. Можно много рассуждать на эту тему, главное, вы должны понять, что на величину нормы расхода на одну деталь оказывают влияние следующие факторы:

количество заготовок, разложенных на листе, и насколько оптимально они разложены;
будет ли использоваться оставшаяся часть листа для раскроя других деталей.

В разных ситуациях значения могут сильно различаться, даже в несколько раз, особенно если требуется раскрой деталей сложной формы, с выемками и отверстиями.

Расчет нормы при раскрое деталей из профильного металла, например, различные уголков, швеллеров, труб и других изделий, происходит по такому же принципу. Только отличие в значениях не так велико. Ведь при линейном раскрое технология проще, чем при двухмерном. Но и здесь раскладка может меняться, и обрезков бывает достаточно много.

Некоторым особо дотошным любителям точности можно еще указать на нормы ГОСТов, в которых можно увидеть, что существуют определенные допуски и отклонения в размерах и весе деталей каждого наименования. А фактически, если начать перемерять все детали одного типа даже с одного производства, то разницу все равно увидим и в размерах, и в весе. Также не следует забывать о точности измерительных приспособлений. Это касается в первую очередь весов для измерения металла.

Исходя из этого, можно быть совершенно уверенным в том, что, выполняя в соответствии с чертежом раскрой одной и той же детали в разное время, цифры фактического количества металла будут отличаться друг от друга. Дальше уже надо смотреть, как сильно расходятся значения. Нестрашно, если речь идет о допустимых погрешностях измерения. Но нужно учитывать, что влияние оказывают разные факторы, например, тип производства.

О норме расхода можно сказать, что это не характеристика какого-то конкретно произведенного изделия или заготовки, оно относится к общим понятиям. Норматив можно установить еще до момента запуска производства любой детали. Поэтому и нельзя говорить о какой-то абсолютной точности расхода при раскрое металла. Эта величина всегда будет отражением средних значений расходования металла на одну изготовленную деталь.

Коэффициент раскроя металла: норма и другие нюансы

Для учета расходования материалов на производстве используют коэффициент раскроя. Для его расчета нужно разделить общую площадь или длину изготовленных деталей на общую площадь или длину всего использованного металла.

Для расчета норм расхода листовых материалов высчитывают чистую площадь деталей. Вместе с коэффициентом раскроя при Н. р. м. применяют следующие частные показатели: коэффициент использования детали, показатель использования штамповки и др.

На коэффициент Кн влияет выбранная форма заказа металла и использованная технология раскроя.

Расчет различных показателей и норм расхода металла и других расходных материалов необходим для оценки эффективности производства. Всегда определяют и сравнивают цифры по плану и по факту. Основными характеристиками являются значения коэффициентов раскроя и использования, расходного коэффициента выхода продукции или заготовки, коэффициента, определяющего извлечение детали из исходного металла.

При вычислении коэффициента использования берут две цифры − полезный расход металла и норму расхода для производства данной детали − и определяют их соотношение.

К примеру, деталь весит 16 кг, установленная норма раскроя 16 кг, высчитываем значение коэффициента использования – 12 делим на 16, получится 0,75. Из этого становится понятно, что четвертая часть металла или 25 % стали отходами. Также необходимо высчитывать значение расходного коэффициента, для этого берут норму расхода металла или другого материала, принятую для изготовления одной детали, и полезный расход. Этот коэффициент является обратным предыдущему.

Чтобы вычислить значение коэффициента раскроя, нужно определить массу (объем, площадь и длину) всех изготовленных из данного металла деталей и поделить на объем (площадь и т. д.) израсходованного сырья. Например, взято 5 м² металла, из него произвели 4 м² заготовок, значение коэффициента 0,8 получим из отношения 4 к 5. Также можно сказать, что уровень расходования составил 80 %.

Чтобы рассчитать значение коэффициента раскроя листов металла qf, нужно найти, как соотносятся между собой общий вес (площадь) деталей BЗ и вес (площадь) исходного листа Вл, формула выглядит так <7Р = Вв Вл.

Для расчета коэффициента раскроя определяют отношение двух величин: первая − полезная площадь используемого сырья, вторая – норма площади для этого количества заготовок.

Задание на изготовление выдается в виде подетальных карт с разметкой всех деталей. Материалы могут быть различные: листы из металла, профиль, пруток, трубы, поковки и отливки, а также пиломатериалы и пластмассы. В отдельном порядке на особых картах определяют разметку для изготовления изделий групповым раскроем.

Карта раскроя представляет собой план-заказ с указанием:

размеров листовых материалов, наиболее подходящих для вырубки данных деталей;
габаритов всех будущих деталей, при этом учитываются припуски на обработку;
количества и веса изделий, веса и характера отходов, а также нормы расхода материалов и коэффициента использования.

Исходя из данных, представленных в подетальных картах, в дальнейшем рассчитывается месячная потребность участков и цехов в материале, составляются цеховые поузловые материальные карты и цеховые карты применяемости материала.

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.

Продольная резка металла: тонкости процесса

Вопросы, рассмотренные в материале:

Какие существуют виды продольной резки металла
На каком оборудовании осуществляется резка
Какое есть дополнительное оснащение линий продольной резки металла
Какова технология продольной резки

Несмотря на появление новых материалов и бурное развитие технологий их обработки, металл по сей день остается основным конструкционным материалом. Современная промышленность освоила и широко применяет множество разнообразных способов его обработки. Продукт одних технологий является сырьем для других и т. д. Но, не вдаваясь в тонкости классификации процессов, отметим, что сегодня существует большой спрос на такой продукт металлообработки, как листовой прокат и штрипсовая лента. Поэтому продольная резка металла была и остается весьма востребованной технологической процедурой.

Основные типы раскроя металла

В основе технологий обработки листового проката лежит его раскрой. Выделяют следующие виды резки:

продольная;
поперечная;
продольно-поперечная.

Продольная резка нужна для выработки полос металла определенных габаритов. Она применяется в основном для изготовления деталей серийного профиля.

Листовой металлопрокат стандартных размеров поступает на производство свернутым в рулоны. Далее материал необходимо распустить вдоль и нарезать поперек листа. Это возможно сделать на станках продольной и поперечной резки металла. Данное оборудование часто работает в одной линии с устройствами по производству металлочерепицы и профнастила.

Возможности станков для продольной и поперечной резки металлопроката часто объединяют в рамках одной производственной линии. Как правило, они представляют собой комплексы модулей, управление работой которых возложено на автоматическую систему. На таком оборудовании рулоны с листовым прокатом нарезают на заготовки нужных размеров.

В данной же статье речь пойдет о продольной резке металла.

Виды продольной резки металла

Этот тип раскроя служит для получения широкого ассортимента продукции. Как и в любой технологии, тут есть свои сильные и слабые стороны. Продольную (в чистом виде) резку металла обычно применяют для изготовления простых заготовок, например, полос определенных размеров. Более сложные изделия требуют применения специальных методов резки. Рассмотрим некоторые из них.

Художественная резка.

Эта технология нашла применение в создании декоративных элементов интерьера и экстерьера. С ее помощью можно изготовить ворота, декоративные решетки и ограждения, фонари, элементы внутренних и внешних лестниц, детали инсталляций и прочие аксессуары.

Художественная резка металла используется при изготовлении логотипов, декоративных рамок. Резка металла производится специальными пилами.

Лазерная резка.

Так принято называть технически усовершенствованный способ разрезания металла. Модернизация состоит в замене пил лазерной установкой, что позволяет увеличить скорость и точность процесса, а также уменьшить процент выхода брака. За счет устранения динамического воздействия на заготовки появилась возможность выработки большего количества разных материалов.

Современные станки для лазерной резки управляются компьютерами, что сильно упрощает работу с ними. Надо лишь укрепить лист заготовки на рабочем столе и, выбрав определенный рисунок, запустить процесс. При этом следующая деталь может иметь совсем иную конфигурацию.

Рекомендовано к прочтению

Фигурная резка.

При помощи станков лазерной обработки можно получать достаточно сложные детали с узорным контуром. Такую технологию называют фигурной резкой. При ней ввиду отсутствия механического воздействия на металлические листы не происходит деформация последних.

Контурная резка.

Это еще одна разновидность лазерной резки, режимы которой подобраны так, что отпадает необходимость в дополнительном шлифовании. Небольшой (до 0,4 мм) диаметр лазерного луча позволяет вырезать довольно сложные узоры. Этот метод применяется также при разделении рулонов.

На каком оборудовании осуществляется продольная резка металла

Существует три группы оборудования для продольной резки металла, каждая из которых ориентирована на свои объемы производства. Так, например, небольшие станки позволяют справиться с малыми объемами резки, высокопроизводительные агрегаты применяются там, где речь идет о небольших сериях. При изготовлении больших партий продукции следует использовать производственные линии. Выбор же определенной модели станка связан в первую очередь с тем, какие именно задачи вы намерены решать с его помощью.

Станок продольной резки металла.

В подающие вальцы станков для продольной резки листового металла на полосы материал загружают в листовом виде. Далее заготовка подается в зону обработки, где режется специальными ножницами дискового типа, способными раскроить листы различной толщины из разного сырья, к примеру, из стали, алюминия, меди, плотного картона, пластика и т. д.

Нож для продольной резки металла – это режущий диск, который при помощи болтов крепится к прижимному валу, что позволяет регулировать ширину нарезаемых полос. Регулируют процесс в зависимости от модели станка вручную или автоматически. Более современные типы оборудования обеспечивают, кроме продольной, еще и поперечную резку.

Подобные станки часто снабжают блоками, которые предназначены для нанесения защитной пленки, наклеиваемой на лист до его раскроя.

Линия продольной резки металла.

С увеличением объемов целесообразно перенести производство на линию продольной резки рулонного металла, которая имеет достаточно высокую производительность. Ее широко используют при изготовлении разного рода заготовок, полуфабрикатов, комплектующих деталей и готовых изделий из листового проката.

Стандартная линия для резания листовых материалов состоит из таких узлов:

Бункера – места, куда на валу устанавливают рулон материала, подлежащего раскрою.
Транспортера, состоящего из системы подающих валов, предназначенных для разматывания рулона с последующей подачей листа в зону резания.
Режущего узла – агрегата, непосредственно осуществляющего резку материала. В некоторых высокоскоростных узлах дополнительно монтируется устройство, которое с целью снижения динамической нагрузки на режущий инструмент за счет повышения пластичности раскраиваемого материала осуществляет нагрев его индукционными токами.

Как правило, режущий узел любой линии состоит из двух блоков. Первый осуществляет продольный роспуск листа, а второй является механизмом для поперечной резки обрабатываемого материала. Синхронизация операций на высокоскоростных линиях обеспечивается управляющим числовым программируемым устройством. После раскройки листа в структуре металла по кромкам в результате индукционного нагрева образуются остаточные напряжения, которые необходимо снять. Эта операция также выполняется непосредственно на линии.

Основным достоинством таких линий является высокая скорость обработки материала и широта типоразмеров выпускаемых с их помощью заготовок, что связано с возможностями настройки режущего блока.

Агрегат продольной резки металла.

Если необходимо организовать производство большого количества однотипных деталей, то есть речь идет об изготовлении крупной серии, то следует воспользоваться агрегатом – автоматической линией производства заготовок.

Агрегат для резки рулонного металла включает в себя следующие модули:

Транспортер. Он представляет собой установленную на рельсы тележку с бункером для рулона с прокатом. Лист из бункера раскручивается и заправляется в транспортные вальцы прижимного типа, которые потом прокатывают материал дальше. При этом тележка движется в противоположную сторону, что дает возможность увеличить скорость подачи материала в зону его раскроя.
Узел предварительной обработки. Здесь лист готовится к раскрою: прогревается, обрезаются кромки. Отходы от обрезки наматывают на отдельные бухты.
Блок продольного резания. В этом модуле посредством дисковых ножей лист распускается вдоль на полосы.
Петлевой компенсатор. Это устройство служит для уменьшения скорости движения нарезанных полос.
Приемный барабан. Нарезанные вдоль полосы нужной ширины наматываются на приемный барабан.
Система разгрузки барабана. Механизирует процесс снятия готовых рулонов с приемного барабана.

Управление подобными агрегатами – автоматическое. Готовые рулоны отправляются на дальнейшую обработку.

Дополнительное оснащение линий продольной резки металла

В условиях серийного, крупносерийного и массового производства линия может быть укомплектована следующим оборудованием:

Кромкосматывателем. При раскрое тонколистового металла в местах разреза образуется кромка, которая срезается с листа и собирается отдельно. Как правило, используются два отдельных кромкосматывателя: один для сматывания левой кромки, а другой – для правой.
Намотчиком рулонного металла. Если на выходе получаются штрипсы длиной более 3,5 м, то они сматываются этим механизмом в рулоны. В противном случае листы пакетируются.
Грузовой тележкой. Представляет собой транспортное средство с установленным на нем гидравлическим погрузочно-разгрузочным механизмом. Повозка служит для транспортирования заготовок на следующую операцию или на промежуточный склад.

Технология продольной резки металла

Техпроцесс продольной резки металла включает несколько последовательных этапов.

Работа линии идет в автоматическом режиме:

Листы подаются на рабочий стол и нарезаются вдоль на полосы.
На индукционную установку подается ток, и листы нагреваются. Ток регулируется в зависимости от толщины металла.
Помимо общего нагрева выполняется локальный нагрев мест разреза.
На последнем этапе производится продольная резка заготовок.

На небольших станках ручной труд также механизирован – мастер только выставляет металлический лист и запускает двигатель оборудования. Далее он лишь контролирует рабочий процесс, особенно заточку режущих ножниц, так как неисправный инструмент может испортить металлические листы во время резки.

Важные вопросы, касающиеся продольной резки металла

Насколько долговечны дисковые ножи?

Ножи для резки металлических листов делают из легированной инструментальной стали марки ХВГ с последующей ее термообработкой и шлифовкой. Сталь обладает высокими эксплуатационными свойствами, позволяющими ножам нарезать из нее до 800 т листов толщиной 0,55 мм. А если учесть, что обычно используют двусторонние ножи, то расчетный ресурс увеличивается вдвое.

К тому же затупившиеся ножи можно восстановить, отшлифовав их на обычном плоскошлифовальном станке. Шлифовка позволяет продлить срок службы ножей еще в 2-3 раза.

Можно ли работать на станках, если температура окружающего воздуха ниже нуля?

В документации сказано, что диапазон температур окружающего воздуха, при котором возможна эксплуатация большинства линий резки, составляет от -20 °С до +40 °С. Более того, при соблюдении некоторых простых правил работа может осуществляться вне помещения на открытой территории.

В каких случаях целесообразно для резки листового металла использовать легкие станки?

При небольших объемах производства уменьшаются затраты на оборудование. Закрепленным на определенном месте линиям резки требуется специальная вспомогательная техника: погрузчик, кран-балка. Да и сами они стоят недешево. Линии становятся выгодными, начиная с определенных объемов производства.

Также использование легких станков позволяет экономить на помещениях. Разместить такое оборудование можно практически везде: на свободных производственных площадях, на стройплощадке, на открытом полигоне и т. п.

По каким критериям выбирать станок для резки металла?

В перечень основных технических характеристик станков входят мощность их электродвигателя и диаметр валов. В процессе резки происходит разжим валов с установленными на них дисковыми ножами. Поэтому чем выше диаметр валов, тем толще может быть разрезаемый лист, а также большее количество пар ножей можно установить на один станок.

Использование линий продольной резки металла значительно повышает технологическую эффективность производства, но как уже было сказано, экономически их применение становится выгодным, начиная с определенных объемов. Их широко используют в серийном и массовом производстве.

В настоящее время на рынке можно отыскать множество компаний, предлагающих свои услуги по продольной и поперечной резке листового металла. Цена за работу существенным образом зависит от объемов заказа, используемого оборудования, сырья, а также квалификации персонала.

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.

Резка металла газом: основные технические нюансы

Вопросы, рассмотренные в материале:

Что собой представляет процесс резки металла газом
Преимущества и недостатки технологии резки металла газом
Какие газы используются для резки металла
Основные правила резки толстого металла газом
Условия резки металла газом и кислородом

Резка металла газом – метод металлообработки, применяемый не только на крупном производстве, но также в быту, сельском хозяйстве, мелкосерийном выпуске. Это по-настоящему универсальный, простой и быстрый способ разрезать толстую металлическую заготовку без длительной настройки оборудования и больших затрат.

Для того чтобы резка металла газом выполнялась правильно, необходимо соблюдать правила, подобрать оборудование и расходные материалы, выполнить остальные условия. О том, как это сделать лучше, читайте в нашем материале.

Что собой представляет процесс резки металла газом

Газовая резка металлов в настоящее время – это достаточно простая технология, при которой работа идет без применения сложной аппаратуры и дополнительных источников энергии. Данный метод используют специалисты для проведения работ в сельском хозяйстве, строительстве и различных видах ремонта. Оборудование для газовой резки металла мобильно, быстро перевозится для использования на другом объекте.

Рассмотрим основной принцип резки с помощью кислорода. Вначале происходит разогрев материала нагревателем в среднем до температуры +1 100 °С. После чего кислород начинает подаваться в зону реза, соприкасается с раскаленной поверхностью и загорается. Стабильная подача кислорода дает мощную струю горящего газа, которая с легкостью режет лист металла.

Для успешной резки газом необходимо, чтобы материал имел температуру горения меньшую, чем плавления. Иначе расплавленный металл будет тяжело убрать из зоны реза, в отличие от сгоревшего.

Следовательно, можно сделать вывод о том, что резка металла газом происходит вследствие его выгорания в зоне действия газовой струи. Основной частью оборудования для резки газом является резак. В нем происходит создание смеси воздуха с газом за счет дозирования и последующее смешивание кислорода с парами жидкого топлива или газами. После чего резак воспламеняет получаемую смесь и дополнительно обеспечивает подачу кислорода в зону реза.

Газовая резка является одним из температурных методов обработки материалов. Ее достоинством стала большая производительность и возможность обрабатывать заготовки практически любой толщины. Один сварщик за смену в состоянии произвести резку нескольких тонн материала. Работники указывают на одно из главных преимуществ – возможность работать вне зависимости от источников энергии. Это особенно важно, когда работа ведется в полевых условиях, где отсутствует какой-либо источник питания.

Рекомендовано к прочтению

В списке металлов, в работе с которыми используется газокислородная резка, есть исключения: алюминий, нержавейка, медь и латунь.

Преимущества и недостатки технологии резки металла газом

Резка кислородом имеет большое количество преимуществ перед иными видами. Они делают ее эффективнее экономически. Но существует ряд ситуаций, когда она просто незаменима.

Достоинствами газокислородной резки являются:

Возможность обрабатывать заготовки большой толщины.
Высокая сложность выполняемых резов, например, таких как многоступенчатый.
Удобство выполнения фасонной обработки материалов, т. е. на заданную глубину, а не только сквозного реза.
Хорошее качество реза при невысокой себестоимости обработки.
Высокая производительность.
Автономность и мобильность оборудования позволяет применять ее в труднодоступных местах, в том числе при сборке/разборке корпусов судов, а также сложных производственных конструкций.

Описываемая технология резки газом, помимо достоинств, имеет и недостатки, к примеру:

Для ее осуществления сварщику требуется достаточный опыт. Специалистам с низкой квалификацией доступны только простые виды реза, например, прямая обработка тонкого листа металла.
Опасность возникновения пожара или взрыва. Технология требует тщательных подготовительных мероприятий и последующего соблюдения правил техники безопасности при проведении работ.
Точность реза не слишком высокая, в особенности при ручной обработке. После его выполнения заготовку, как правило, необходимо дополнительно механически доводить до соответствия ее формы и размеров чертежу.
Термическое воздействие на заготовку иногда приводит к разным формам деформации, таким как кручение, коробление и пр. Это особенно рискованно при раскрое материала и в меньшей степени при демонтаже конструкций.

Эти недостатки способен решить иной метод – плазменная резка с помощью автоматизированных стационарных аппаратов. Однако они не мобильны и не дают возможности выполнять операции в труднодоступных местах.

Какие газы используются для резки металла

Существует несколько методов классификации газовой резки. Она происходит в зависимости от применяемых газов и прочих особенностей. Из них можно выбрать оптимальный для выполнения той или иной операции или задачи. К примеру, электродуговая резка с кислородом возможна в случае подключения аппаратуры к электрической сети. А обрабатывать низкоуглеродистые стали удобнее газовоздушной смесью с пропаном.

Среди профессионалов наиболее востребованными методами являются:

Резка пропаном. Резка металла газом, например, пропаном, а также кислородом – пожалуй, самый популярный, но имеющий свои ограничения. Он применяется для низколегированных и низкоуглеродистых сталей, титановых сплавов. В случае наличия в составе материала легирующего компонента или углерода в количестве более 1 %, требуется применение иного метода. Резка возможна и с другими газами: ацетиленом, метаном и пр.
Воздушно-дуговая резка. Довольно эффективным методом резки является кислородно-электрическая дуговая резка. Плавка происходит при помощи электрической дуги. Остатки же расплава убираются воздушной струей. При выполнении операции таким образом подача кислорода происходит вдоль электрода. К недостаткам этого метода можно отнести неглубокие резы. Впрочем, они компенсируются практически любой шириной заготовки.
Кислородно-флюсовая резка. Ее особенностью является подача в зону реза дополнительного компонента – порошкообразного флюса. Он дает возможность обрабатываемому металлу стать более податливым в процессе флюсовой кислородной резки. Данный метод применяется для металлов, которые образуют твердоплавкие окислы. В процессе его применения создается добавочный тепловой эффект, при котором струя газа эффективно режет металл. Применяется кислородно-флюсовая металлическая резка для обработки меди и медных сплавов, легированных сталей, железобетона и зашлакованных металлов.
Копьевая резка. Данный метод применяется для работы с промышленными технологическими отходами, большими массивами стали и аварийными скрапами. Особенностью является увеличивающаяся скорость выполнения работ. Технология включает применение высокоэнергетичной струи газа, что приводит к значительной экономии стальных копьев. Скорость же работы увеличивается быстрым, полным сгоранием обрабатываемого материала.

Расход газов при резке металла можно увидеть в таблице:

На показатель зависимости расхода газа от объемов работ сильное влияние оказывает выбранный метод резки. Нормы резки металла газом при использовании кислородно-флюсового метода содержат информацию о несравнимо меньшем использовании газа, чем при воздушно-дуговом.

Помимо способа обработки, расход газа и кислорода при резке металла зависит от ряда параметров, таких как:

квалификация сварщика – неопытному специалисту потребуется большее количество газа на один метр заготовки, чем мастеру;
параметры оборудования и его целостность;
толщина и марка металла, из которого сделана заготовка;
характеристики реза – ширина и глубина.

В нижеследующей таблице представлена информация, необходимая для специалиста при выполнении реза пропаном:

Основные правила резки толстого металла газом

Газокислородная резка применяется для раскроя сплавов стали толщиной от 0,5 до 6 см. Вследствие реакции окисления выделяется тепло, которое нагревает и расплавляет металл. А продукты, образующиеся из-за сгорания материала, убираются из зоны реза потоками газа.

Существует ряд требований, которые надо соблюдать в процессе подготовки и выполнения газокислородной резки материалов:

Перед началом работ необходимо аккуратно очистить поверхность вдоль будущей линии реза на расстояние до 10–15 см. Удалению подлежат остатки старой краски, смазок, масложировых пленок. Если их оставить, то во время резки газом может произойти возгорание, а иногда и взрыв. Помимо них, необходимо избавиться от ржавчины, поскольку ее присутствие замедляет работу по причине теплоизоляционных свойств последней.
В нижней части заготовки должно быть свободное пространство для выхода струи газа. Размер его невелик – 5–10 см. Однако его отсутствие может привести к турбулентности потока газа из-за его отражения, что крайне нежелательно, к тому же отрицательно влияет на скорость выполнения работы, а также вызывает температурную деформацию изделия.
Угол отклонения резака от вертикали не должен превышать 5°. В противном случае форма факела искажается, точность падает, качество поверхности реза ухудшается.
Для выполнения работ сварщику необходимы высокая квалификация и достаточный опыт. Выполнение данного требования будет гарантировать высокую производительность и точность реза.

Газ в зону реза подается с помощью запорных вентилей: одним общим и двумя запорными. Использование двух разных запорных вентилей помогает быстро управлять составом смеси и перенастраивать оборудование для резки металла газом.

На рукоятке резака находятся три патрубка с разъемами. Именно с их помощью в зону реза попадают газ для сварки и резки металла: ацетилен или пропан, кислород, а также жидкость для охлаждения. Давление газов при резке металла устанавливается на редукторе баллона. Оно должно быть ≤ 12 атм.

Подача кислорода в факел резака начинается после поджога последнего. Пропан, сгорая, выделяет тепло, которое нагревает изделие, и начинается его окисление. Процесс происходит достаточно быстро. Заготовка режется (прожигается) струей раскаленного газа (кислорода), одновременно этот же поток выметает частицы расплава в образовывающийся рез.

Условия резки металла газом и кислородом

Рассмотрим обязательные условия успешной обработки материалов методом газокислородной резки:

Температура горения металла в среде кислорода, которая также обозначается как Т_воспл, должна быть ниже Т_плав (температуры плавления). Разница температур не должна быть ниже 50 °С. В противном случае возможно вытекание расплава, а также увеличение ширины реза. Например, конструкционные сплавы имеют Т_воспл, равную +1 150 °С, в то время как Т_плав равна +1 540 °С. Температура плавления снижается с возрастанием количества углерода, что затрудняет обработку высокоуглеродистых сплавов, а также чугуна простым резаком.
Температура плавления заготовки должна быть выше температуры плавления поверхностных оксидных пленок. Такая пленка является тугоплавкой и не дает кислороду достигнуть поверхности металла, в результате чего его горение не может начаться. Например, температура плавления оксида хрома равна +2 270 °С, а конструкционной стали – +1 540 °С. Специалисты рекомендуют в таком случае использовать порошок флюса. Между ним и поверхностной пленкой начинается реакция, превращающая последнюю в продукт с пониженной температурой плавления.
Появляющиеся в ходе резки газом оксиды должны иметь высокий показатель жидкотекучести. Иначе расплав будет облеплять края реза, мешая работе и не давая основному материалу гореть. Повысить текучесть оксидов можно с помощью специально подобранных флюсов. Однако такое вмешательство делает резку газом существенно дороже.
Обрабатываемая заготовка должна иметь невысокую теплопроводность – иначе не будет происходить возгорания материала в зоне реза из-за отведения из него тепла. Работу либо вообще нельзя будет вести, либо она будет постоянно прерываться, из-за чего норма расхода газов при резке металла повысится, а следом снизится качество реза и его точность.

Перед тем как начнется резка металла природным газом, необходимо подготовить следующую аппаратуру:

Емкости, содержащие газ.
Шланги для подключения газа.
Резак.
Определенного размера мундштук.
Редукторы, контролирующие объем и регулировку.

Перечисленная аппаратура не зависит от ее производителя и имеет стандартную маркировку вентилей.

До работы допускаются только сварщики, прошедшие инструктаж, о чем произведена запись в специальном журнале, и успешно сдавшие зачеты о знании теории и практики резки.

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.

принцип работы и критерии выбора станков

Вопросы, рассмотренные в материале:

В чем состоит принцип работы станка для резки металла с ЧПУ
Каковы преимущества резки металла на станках с ЧПУ
Какие бывают виды станков для резки металла с ЧПУ
Что важно знать при выборе лазерного станка для резки металла с ЧПУ
От чего зависит цена на лазерные станки по металлу

Обработка металла является неотъемлемой частью функционирования многих промышленных отраслей. Для этих целей используется разная аппаратура, но среди всего представленного на рынке разнообразия можно выделить модели, отличающиеся особо высокой результативностью и качеством получаемых работ. Сегодня в статье мы поговорим о том, насколько эффективно оборудование для резки металла с ЧПУ, и рассмотрим основные ее виды.

Принцип работы станка по резке металла с ЧПУ

Оборудование с ЧПУ для резки металла плазмой позволяет осуществлять качественную обработку металлов с самыми разными параметрами. Аппараты могут разрезать металлические изделия, толщина которых не превышает 2 см.

Работа подобных станков основана на действии электрической дуги, которая формируется между электродом и соплом аппарата. Образование постоянной дуги сопровождается сверхскоростной подачей раскаленного материала, расплавляющего металл по заранее намеченной траектории. Максимальная температура плазменного потока равна +30 000 °С.

В целях образования плазмы применяются как активные (кислород), так и малоактивные газы (азот, аргон или водород). При этом для обработки черных металлов используют кислород, а резку цветных осуществляют при помощи азота, аргона или водорода. Кислород, применяемый для разрезания низколегированных сталей и мягких металлов, позволяет не только минимизировать расход материала, но и получить максимально ровную кромку.

Основным недостатком резки металла при помощи устройств с ЧПУ считается ограниченность возможной толщины изделия.

Оборудование для резки металла с ЧПУ позволяет учитывать несколько важных параметров, которые оказывают значительное влияние на качество изделия:

Плотность и толщина материала. Аппаратура с ЧПУ может использоваться как для резки металла, так и для обработки других материалов (резины, пластика и т. д.). Специальные программы позволяют обрабатывать листы, сложенные в несколько слоев. Программное обеспечение автоматически анализирует высоту и тип материала, выбирает оптимальную скорость реза, подачу воздуха и другие параметры работы.
Сложность рисунка. Можно выбрать программу прямого раскроя или фигурной резки для получения декоративных элементов различной сложности.
Возможность одновременного применения нескольких резаков. У ручного оборудования такая функция отсутствует. Несколько плазменных резаков устанавливают на подвижной консоли и рабочий процесс ускоряется в несколько раз.
Функциональность. В отличие от ручной резки металла качество работ в данном случае не зависит от опыта работника, оно контролируется компьютером.
Экономичность. Благодаря точному расчету подачи газа и степени его нагрева, наличию системы контроля влажности в воздухе, подаваемом на горелку, выбору оптимальной скорости потока в ходе резки металла осуществляется минимальное расходование энергии и рабочих материалов.

Главные преимущества аппарата с ЧПУ для резки металла

Оборудование с ЧПУ для резки металла имеет множество достоинств:

Возможность точного выполнения задач по обработке любой сложности.
Автоматизированные установки потребляют минимальное количество электроэнергии, а их использование не требует приобретения дополнительных деталей и элементов. Производственные затраты снижаются, а рентабельность возрастает.
Высокая мощность и производительность. Среди всех устройств для обработки металла станки для плазменной и лазерной резки с ЧПУ имеют наивысшую скорость работ. Именно потому их так часто применяют для обработки металла в промышленных масштабах.
Удобство эксплуатации и легкость обслуживания.
Станки с ЧПУ для резки металла плазмой могут резать материалы различных структур, в том числе листы низколегированных, углеродистых сталей и чугуна (толщиной от 0,5 до 150 мм). Срез при этом получается чистым, качественным и не требует дополнительной обработки.
Работа с устройствами, функционирующими без выделения газа и открытого огня, считается безопасной.
Толщина металла определяется автоматически, что позволяет выбрать оптимальные параметры воздействия.

Минусы у оборудования с ЧПУ для плазменной резки металла практически отсутствуют. Единственным значимым недостатком считается невозможность раскроя металлических листов большой толщины.

При своевременном и качественном обслуживании оборудование для плазменной резки металла с ЧПУ можно эксплуатировать на протяжении долгого времени.

Виды станков по резке металла с ЧПУ

Аппараты с ЧПУ делятся на стационарные и переносные. Первые устанавливаются в производственных цехах и предназначаются для обработки металла в промышленных масштабах. Мобильное оборудование с ЧПУ предназначается для вертикальной резки металла.

Выделяют три основных группы стационарных устройств:

портальные;
шарнирные;
консольные.

Некоторые предприятия заказывают изготовление станков для резки металла с ЧПУ по индивидуальным параметрам. Однако такие случаи, скорее, являются исключением из правил, и большинство потребителей выбирает уже готовое оборудование из представленного ассортимента.

Конструкция станка плазменной резки металла с ЧПУ

Каждое устройство для резки металла с числовым программным управлением имеет несколько обязательных элементов, без которых функционирование автоматизированной системы было бы невозможным. Итак, важнейшей деталью каждого агрегата является блок питания, предназначенный для обеспечения корректной работы всех систем и механизмов устройства.

Еще один обязательный элемент – плазмотрон, в котором используемый газ превращается в плазму. Следующая значимая деталь машины – воздушный компрессор, предназначенный для подачи воздушного потока под определенным давлением.

Рекомендовано к прочтению

Замыкает перечень обязательных элементов комплект кабелей и шлангов, при помощи которых составляющие прибора для резки соединяются между собой и источником энергии.

Источником питания оборудования для плазменной резки с ЧПУ может быть инвертор или трансформатор.

Основным достоинством трансформаторных устройств является возможность резки металлических изделий цилиндрической формы с толстыми стенками.

Инверторные приборы, в свою очередь, потребляют минимальное количество электроэнергии, что делает их наилучшим вариантом для обработки металлов в условиях небольшого производства.

При изготовлении устройств с ЧПУ основное внимание уделяется точности создания плазменного резака или плазмотрона, ведь именно плазмотрон осуществляет подачу плазмы, которая точно и быстро разрезает металлические заготовки разных размеров и форм.

Основными элементами плазмотрона являются: электрод, сопло, охладитель и колпачок. Резак имеет специальный канал, через который сжатый воздух поступает под определенным давлением. Небольшой диаметр сопла обеспечивает высокую скорость подачи плазмы, что определяет ее режущую способность.

Необходимое количество воздуха под достаточно сильным давлением подается в плазмотрон компрессором. Связь компрессора, источника питания и плазмотрона обеспечивается при помощи набора кабелей и шлангов, входящих в стандартную комплектацию.

Стоит отметить, что стоимость оборудования для плазменной резки с ЧПУ достаточно высока, поэтому многие мастера предпочитают собирать аппараты из подручных средств.

Что важно знать при выборе лазерного станка по резке металла с ЧПУ

Лазерное оборудование для обработки металла с ЧПУ становится все более востребованным на мировом рынке. Это объясняется снижением цен и появлением новых усовершенствованных моделей.

Понимание принципа работы станков для лазерной обработки с ЧПУ невозможно без изучения устройства подобной аппаратуры. Составными частями являются:

числовое программное управление;
головка излучателя;
передвижной портал;
рабочий стол;
станина.

Головка излучателя устанавливается на передвижном портале. Ее движение происходит благодаря электромотору, установленному на направляющих. Управление мотором осуществляется при помощи программного обеспечения.

Особое внимание следует уделить устройству лазерной головки. Она состоит из механизма фокусировки, зеркал-отражателей, фокусировочных линз и головки излучателя.

Лазерное оборудование позволяет выполнять работы по металлу двух видов:

Заключается в нанесении гравировки на металлическую поверхность изделия, то есть выполнении различных декоративных элементов.
Подразумевает резку металлических изделий на части по заранее намеченным траекториям.

Ввиду технической сложности устройства покупка лазерного оборудования для резки металла с ЧПУ требует предварительной подготовки. Прежде чем сделать крупную покупку, следует изучить представленный модельный ряд, а также основные характеристики, достоинства и недостатки каждой единицы.

Дизайн станка.

При выборе станочного оборудования нужно обязательно внимательно осмотреть понравившуюся модель со всех сторон. Так вы сможете выявить возможные повреждения, сколы или брак. В случае обнаружения каких-либо внешних дефектов стоит отказаться от покупки.

Подъемный стол.

Выбор стола (столешницы) должен сопровождаться обязательным изучением функциональности. К числу преимуществ в данном случае относится возможность фиксации дополнительных элементов на его поверхности с помощью специальных креплений, а также подвижность в разных направлениях. Обратите внимание, что любой стол для лазерной резки должен перемещаться вверх и вниз с помощью электроприводов. В более старых моделях используется механический подъемник.

Мощность лазера и охлаждение.

Многие покупатели лазерного оборудования задаются вопросом о выборе оптимальной мощности прибора. Специалисты по работе с такими устройствами говорят о том, что чем меньше будет подача, тем качественнее получится гравировка. Еще один важный момент – достаточное водное охлаждение. В случае нарушения работы данной функции на обрабатываемой поверхности могут возникнуть повреждения, а оборудование раньше времени выйдет из строя.

Все линзы и зеркала, предназначенные для оборудования рассматриваемого типа делятся на две группы:

Короткофокусные – подходят для создания гравировки. Использование таких линз позволяет получить тонкий лазерный луч.
Длиннофокусные позволяют получать лучи более широкого диаметра и разрезать металлические изделия разной толщины.
Материалы для обработки.

При помощи лазерного оборудования можно осуществлять обработку различных материалов.

Если вашей целью является покупка станка для обработки металлических изделий, то рекомендуем обратить внимание на перечень металлов, которые могут быть подвергнуты лазерной обработке:

пружинная сталь;
медь;
карбоновая сталь;
титан;
сталь, насыщенная углеродом;
нержавейка.

От чего зависит цена на лазерные станки по металлу с ЧПУ

Стоимость оборудования для лазерной резки металла с ЧПУ зависит от совокупности нескольких факторов:

известности компании-производителя;
функциональности и возможностей аппаратуры;
материалов изготовления;
рабочей производительности;
размеров;
комплектации.

Сегодня на рынке представлено большое разнообразие моделей для лазерной обработки с ЧПУ, среди которых можно найти подходящий вариант как для небольшой мастерской, так и для установки в заводском помещении.

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.

Сварка и резка металлов

процесс, в котором твердые материалы соединяются под действием межатомных сил. Это действие приводит к локальному сращиванию или взаимной пластической деформации соединяемых деталей. Сварку можно выполнять на объектах из металла или неметаллических материалов, таких как стекло, керамика и пластмассы. Возможно создание металлических сварных лицевых слоев разной толщины и разного состава за счет соответствующей регулировки условий сварки.При определенных условиях специальное оборудование позволяет использовать сварку для процессов, по существу противоположных соединению, например, газовой или термической резки металлов.

Исторический очерк . Очень простые методы сварки были известны еще в 8000–7000 г. до н.э. Большинство свариваемых объектов было медным; они были предварительно нагреты, а затем спрессованы. Кузнечная сварка применялась для соединения изделий из меди, бронзы, свинца и благородных металлов.Соединяемые детали сначала формовали и предварительно нагревали, а затем в стык заливали предварительно расплавленный металл. Изделия из железа и сплавов железа получали путем нагрева деталей до температуры сварки в кузнице и последующей обработки молотком. До конца XIX века использовались только эти два метода.

Открытие дугового разряда В. В. Петровым в 1802 году дало толчок новым технологиям соединения металлов. Первые практические способы дуговой сварки были предложены Н.Н. Бенардос в 1882 г. и Н. Г. Славьянов в 1890 г. В начале 20 века дуговая сварка постепенно стала предпочтительным промышленным методом соединения металлов. Первые попытки использовать горючие газы в смеси с кислородом для сварки и резки металлов также относятся к началу 20 века. Первая кислородно-ацетиленовая сварочная горелка была разработана французским инженером Э. Фушем, который получил в Германии патент на свою горелку в 1903 году. Предположительно, этот метод был известен в России к 1905 году и широко использовался к 1911 году.Процесс дуговой сварки был дополнительно усовершенствован, и появилось несколько вариантов этого метода, включая сварку под флюсом и дуговую сварку в защитных газах. Во второй половине 20-го века стали использоваться другие источники энергии, включая плазму, электроны, фотоны и лазерные лучи, взрывчатые вещества и ультразвук.

Классификация . Современные методы сварки металлов можно разделить на две большие группы: сварка плавлением или сварка в жидком состоянии и сварка давлением или сварка в твердом состоянии.При сварке плавлением расплавленный металл соединяемых частей спонтанно объединяется в одну массу без приложения какой-либо внешней силы в результате плавления и смачивания в зоне сварного шва и взаимного слияния материала. При сварке давлением прикладывают значительное давление, чтобы соединить детали без плавления. Разделение между этими двумя группами не всегда отчетливо. Например, можно сваривать, сначала частично сплавив детали, а затем сжав их вместе, как это делается при контактной сварке.

В приведенной выше классификации каждая группа включает несколько методов. Сварка плавлением включает дуговую, плазменную, электрошлаковую, газовую и электронно-лучевую сварку. Сварка давлением включает кузнечную, холодную, ультразвуковую сварку, сварку трением и взрывом. Другие характеристики также могут использоваться в качестве критериев для классификации. Например, по типу используемой энергии можно выделить следующие виды сварки: электросварка (дуговая, контактная, электрошлаковая, плазменная и индукционная), механическая сварка (сварка трением, холодная и ультразвуковая сварка), химическая сварка ( газовая и термитная сварка) и лучевая сварка (фотонно-лучевая, электронно-лучевая и лазерная сварка).

Сварка плавлением . Ручная дуговая сварка — один из простейших способов сварки — основана на использовании электрической дуги. Один полюс источника питания соединяется с держателем гибким кабелем; другой полюс подсоединяется к свариваемому объекту. В держатель вставляется угольный или металлический электрод. Если электрод прикоснуться к объекту на короткое время, образуется дуга. Дуга плавит основной металл и стержень электрода (если стержень сделан из металла), образуя, таким образом, ванну расплава или сварочную ванну.После затвердевания эта лужа становится сварным швом. Для стального электрода температура сварочной дуги составляет от 6000 до 10000 ° C. Питание дуги от специально разработанных блоков составляет 100–350 ампер при 25–40 вольт.

При дуговой сварке кислород и азот атмосферы взаимодействуют с расплавленным металлом, образуя оксиды и нитриды, снижающие прочность и пластичность сварного соединения. Существуют внутренние и внешние методы защиты зоны сварного шва, такие как введение различных веществ в материал электрода или покрытие электродов (внутренняя защита), или введение инертных газов или диоксида углерода в зону сварного шва, или покрытие зоны сварного шва флюсом (внешняя защита). защита).При отсутствии внешней защиты сварочная дуга называется неэкранированной; если используется внешняя защита, это называется либо экранированной дугой, либо дугой под флюсом. Дуговая сварка неэкранированной дугой и плавящимися покрытыми электродами является наиболее важным методом на практике. Высокое качество сварного шва позволяет использовать этот метод для изготовления ответственных несущих деталей.

Одной из важнейших задач сварочного машиностроения является механизация и автоматизация дуговой сварки.Полуавтоматическая дуговая сварка часто является наиболее подходящим методом для изготовления деталей сложной формы. В таком процессе подача электродной проволоки в держатель полуавтомата механизирована. Дуга также может быть защищена флюсом. Метод, называемый дуговой сваркой под флюсом, был предложен в конце 19 века Н. Г. Славяновым, который использовал порошковое стекло в качестве флюса. Промышленный вариант процесса был разработан и внедрен в 1940-х годах под руководством академика О.Э. Патон. Сварка под флюсом нашла большое количество промышленных применений, поскольку она легко автоматизируется, достаточно эффективна, может использоваться для изготовления различных типов сварных соединений и обеспечивает высококачественный сварной шов. В процессе сварки дуга покрывается слоем флюса. Слой защищает глаза оператора от излучения, но также затрудняет наблюдение за формированием сварного шва.

В методах механизированной сварки используется дуговая сварка в среде защитного газа, методика, предложенная Н.Н. Бенардос в конце 19 века. Сварка производится сварочной горелкой или в газонаполненных камерах. Газы поступают в дугу непрерывно, обеспечивая тем самым качественное соединение. Могут использоваться как инертные, так и активные газы; наилучшие результаты получаются при использовании гелия или аргона. Гелий используется только для особых, ответственных работ из-за его высокой стоимости. Более широко используется автоматическая или полуавтоматическая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом или плавящимся стальным электродом в аргоне или смеси аргона с другими газами.Этот метод подходит для соединения деталей, которые обычно сравнительно тонкие и изготовлены из алюминия, магния или их сплавов, всех типов стали, жаропрочных сплавов, титана и его сплавов, никелевых и медных сплавов, ниобия, циркония, тантала. , и некоторые другие металлы. Сварка с углекислым газом — очень экономичный метод, позволяющий получить высококачественные сварные швы. Промышленное применение этой техники было разработано в 1950-х годах Центральным научно-исследовательским институтом технологии и машиностроения под руководством К.В. Любавский. Метод использует электродную проволоку и подходит для соединения стальных деталей толщиной 1–30 мм.

Электрические методы сварки плавлением включают электрошлаковую сварку. Как и при дуговой сварке, этот процесс начинается с образования дуги и использует плавящиеся электроды. Затем процесс продолжается без дугового разряда, и сварочная ванна покрывается значительным количеством шлака. Тепло, рассеиваемое при прохождении электрического тока через шлак, служит для нагрева металла. Этот метод был разработан в E.Институт электросварки им. О. Патона и коммерчески используется в промышленности с конца 1950-х годов. Электрошлаковая сварка одним электродом возможна для металлов толщиной до 200 мм; использование одновременно нескольких электродов позволяет сваривать металлы толщиной до 2000 мм. Метод подходит и экономически выгоден для основных металлов толщиной более 30 мм. Электрошлаковая сварка может применяться для ремонтных работ и для наплавки, где требуется значительная толщина поверхностного слоя.Он также используется в производстве паровых котлов, станины прессов, прокатных станов, металлических конструктивных элементов и других изделий.

Дуговую сварку также можно проводить под водой как в пресной, так и в соленой воде. Первый практический метод подводной сварки был разработан в СССР в 1932 году в Московском электромеханическом институте инженеров железнодорожного транспорта под руководством К. К. Хренова. Под водой дуга горит стабильно. Охлаждающий эффект воды компенсируется небольшим увеличением напряжения дуги, и дуга плавит металл так же легко, как на воздухе.Сварка производится вручную плавящимся стальным электродом с толстым водонепроницаемым покрытием, толщина которого составляет до 30 процентов от толщины электрода. Качество сварного шва несколько ниже, чем качество сварных швов, выполненных на воздухе, поскольку металл шва недостаточно пластичен.

В 1970-е годы в СССР Институт электросварки им. Э. О. Патона внедрил процесс полуавтоматической подводной сварки. В процессе используется электрод в виде тонкой стальной трубки, заполненной порошковой флюсовой смесью.Электрод непрерывно подается в дугу. Подводную сварку можно вести на глубине до 100 м. Такая сварка применяется при ремонте судов и спасательных операциях.

Перспективным методом сварки является плазменная сварка с использованием пламенной горелки. По сути, метод состоит из дуги, образованной между вольфрамовым электродом и деталью и продуваемой струей газа. Образовавшуюся плазму можно использовать для нагрева металла до высокой температуры. Еще один перспективный вариант плазменной сварки — это суженная дуга.В этом методе газовый столб дуги проходит через калиброванное отверстие в сопле горелки и вытягивается в тонкую струю. Когда дуга сужается, ее свойства меняются. Значительно увеличивается напряжение дуги, а температура дуги резко возрастает — до 20 000–30 000 ° C. Плазменная сварка используется в промышленности для соединения тугоплавких металлов. При такой работе автоматическое и полуавтоматическое оборудование, используемое для дуговой сварки, может быть легко адаптировано к плазменной сварке с помощью другой горелки.Плазменная сварка используется как для соединения очень толстых металлических деталей, как при многослойной сварке в среде аргона, так и для соединения пластин и проволоки толщиной от десятков микрон до 1 мм, как при микросварке и сварке игольчатой дугой. Плазменная струя также может использоваться для других видов плазменной обработки металлов, включая резку.

Другим методом сварки плавлением является газовая сварка. Он использует энергию газового пламени для соединения различных металлов сравнительно небольшой толщины — до 10 мм.Пламя подходящей температуры может быть получено путем сжигания различных видов топлива в кислороде; такие смеси включают водород-кислород, бензин-кислород и ацетилен-кислород. Кислородно-ацетиленовая сварка широко применяется в промышленности. Принципиальное отличие газовой сварки от дуговой — более равномерный и медленный нагрев металла при газовой сварке. Это диктует выбор газовой сварки для соединения тонких деталей из металлов, которые требуют предварительного нагрева перед сваркой, таких как чугун и некоторые специальные стали, или которые необходимо медленно охлаждать, например, инструментальные стали.Газовая сварка подходит для ремонтных работ, так как она сравнительно проста и универсальна в применении, а оборудование легко переносится.

Газовая сварка под давлением также используется в промышленности для сварки стальных труб и рельсов. В этом методе кислородно-ацетиленовое пламя используется для равномерного нагрева металла в месте соединения до достижения пластического состояния; впоследствии металл осаждают прессованием или ковкой.

Еще одним перспективным методом сварки, не требующим давления, является лучевая сварка, которая была внедрена в 1960-х годах.Электронно-лучевая сварка использует сфокусированный поток электронов. Заготовку помещают в камеру, в которой поддерживается вакуум 10 ^-2 –10 ^-4 ньютон / м ². Вакуум необходим для обеспечения свободного потока электронов и сохранения концентрированного электронного пучка. Управляемый электронный пучок, генерируемый мощным источником, электронной пушкой, фокусируется магнитным и электростатическим полями и направляется на заготовку. Концентрация энергии в сфокусированном пятне может достигать 10 ⁹ Вт / см ².Перемещая балку по линии сварного шва, можно с большой скоростью выполнять швы любой конфигурации. Вакуум также препятствует окислению металла в сварном шве. Электронный пучок способен плавить и испарять практически все металлы; его можно использовать не только для сварки, но и для резки, сверления отверстий и других подобных операций. Скорость электронно-лучевой сварки в 1,5–2 раза выше скорости дуговой сварки при идентичных операциях. Недостатками электронно-лучевой сварки являются высокая стоимость создания вакуума и высокое напряжение, необходимое для получения луча достаточной мощности.

Фотонно-лучевая сварка лишена недостатков электронно-лучевой сварки. В отличие от электронного луча, световой луч может перемещаться по воздуху на большие расстояния без заметной потери энергии; это означает, что вакуум не нужен. Луч света также может проходить через прозрачные материалы, такие как стекло и кварц, практически без ослабления. Зона сварного шва может быть защищена от микробов, пропуская луч через прозрачный корпус. Луч фокусируется зеркалом и концентрируется оптической системой, например кварцевой линзой.Примерно 15 киловатт может быть сконцентрировано в луче при входной мощности 50 киловатт. Луч света может быть образован искусственным источником света или естественным источником света — солнцем. Последний метод называется солнечной сваркой и используется в районах со значительным солнечным излучением.

Для сварки также используется лазерное излучение. Лазерная сварка — важная часть лазерной технологии.

Сварка давлением . Методы сварки давлением позволяют получить сварные соединения с прочностью, иногда превышающей прочность основного металла.Кроме того, в большинстве случаев сварки давлением не происходит изменений химического состава металла, так как металл либо не нагревается, либо нагревается очень незначительно. Это делает сварку давлением незаменимой в ряде отраслей, таких как электротехника, электроника и аэрокосмическая техника.

Холодная сварка выполняется только давлением, без применения тепла. Давление вызывает значительную пластическую деформацию, пока не будет достигнуто состояние, при котором металл будет течь.Деформация должна иметь определенное минимальное значение, характерное для данного металла. Холодной сварке должна предшествовать тщательная отделка и очистка соединяемых поверхностей. Эта подготовка обычно выполняется механически, например, вращением проволочных щеток. Холодная сварка имеет практически универсальное применение. Он подходит для соединения многих металлических изделий, таких как проволока, прутки, полосы, тонкостенные трубы и оболочки, а также неметаллических материалов с достаточной пластичностью, таких как смолы, пластмассы и стекло.Холодная сварка перспективна для использования в космосе.

Механическую энергию трения можно также использовать для сварки. Сварка трением выполняется на станках, внешне похожих на станки токарные. Детали удерживаются в зажимных патронах и сдвигаются до тех пор, пока их торцы не соприкоснутся. Одна из частей вращается электродвигателем. В результате трения поверхностные слои торцов деталей нагреваются и оплавляются. Затем вращение останавливается, и детали опрокидываются. Сварка трением очень эффективна и экономична.Он используется, например, для присоединения режущей кромки металлорежущего инструмента к держателю.

Ультразвуковая сварка основана на использовании механических колебаний с частотой 20 килогерц. Колебания генерируются магнитострикционным преобразователем, преобразующим электромагнитные колебания в механические колебания. Обмотка намотана на сердечник из магнитострикционного материала. От источника питания на обмотку подается высокочастотный ток, который вызывает продольные механические колебания в сердечнике преобразователя.Металлический наконечник, соединенный с сердечником, служит сварочным инструментом. Если наконечник с некоторой силой прижимается к свариваемым деталям, сварка образуется в течение нескольких секунд в том месте, где инструмент оказывал давление. В результате вибрации сердечника поверхности очищаются и слегка нагреваются, что способствует образованию прочного сварного шва. В электротехнике, электронике и радиопромышленности ультразвуковая сварка используется для сварки тонких металлов (от нескольких миллиметров до 1.5 мм) и некоторые пластмассы.

В начале 1970-х годов в медицине была внедрена ультразвуковая сварка для соединения, наращивания и резки живых тканей. Методика разработана группой исследователей Московского высшего технического училища им. Н. Э. Баумана под руководством Г. А. Николаева в сотрудничестве с медицинскими работниками. При сварке и наращивании таких костных тканей, как фрагменты костей голени и ребер, конгломерат жидкого адгезива цианоакрилатного мономера и твердых добавок, таких как костная стружка и различные наполнители и усиливающие вещества, откладывается на месте травмы, а затем затвердевает при ультразвуковой сварке, что ускоряет полимеризацию.Ультразвуковая резка, при которой сварочным инструментом является пила, скальпель или нож, также доказала свою эффективность в хирургии. Методика сокращает продолжительность операции, сокращает кровопотерю и болевые ощущения.

Сварка сопротивлением — это один из методов электросварки. В этом методе электрический ток проходит через пятно сварного шва, которое проявляет омическое сопротивление прохождению тока. Нагретые части обычно плавятся и прижимаются друг к другу или опрокидываются. В последнем случае контактную сварку можно отнести к категории сварки давлением.Сварка сопротивлением отличается высокой степенью механизации и автоматизации и все более широко используется в массовом и крупносерийном производстве, например, для соединения деталей автомобилей, самолетов и электронного оборудования. Он также используется для стыковой сварки труб большого диаметра, рельсов и подобных изделий.

Твердое покрытие . Наплавка твердым сплавом отличается от других, более распространенных способов соединения деталей сваркой. Он используется для создания слоя материала на поверхности детали и, таким образом, в некоторой степени увеличивает вес и размеры детали.Твердую наплавку можно использовать для восстановления размеров детали, которые были уменьшены из-за износа, и для обработки поверхностного слоя изделия. Восстановление размеров твердым покрытием очень экономично, так как этот метод подходит для использования на сложных дорогих деталях. Твердые покрытия широко используются для ремонта в транспортной, сельскохозяйственной, строительной, горнодобывающей и других отраслях промышленности.

В качестве метода облицовки твердое покрытие используется для нанесения слоя материала, обладающего особыми свойствами, на поверхность детали, например, поверхностного слоя, демонстрирующего высокую степень твердости или износостойкости.Такая облицовка применяется как при ремонтных работах, так и при изготовлении новых изделий. Для этого типа твердой наплавки доступны присадочные материалы со специальными свойствами, такие как износостойкий сплав sormait . Твердую наплавку можно производить различными методами сварки, в том числе дуговой, газовой, плазменной и электронно-лучевой. Процесс можно механизировать и автоматизировать. Сейчас производится специальное оборудование для наплавки, в котором автоматизированы основные операции.

Термическая резка .Резка технологически отличается от сварки и работает противоположным образом, но с использованием аналогичного режущего оборудования, материалов и методов. Термины «термическая резка» и «газовая резка» обозначают те процессы, при которых металл в зоне резания нагревается до высокой температуры. Металл уходит самопроизвольно, или он может быть удален в виде размягченных шлаков и оксидов, или он может быть выброшен механическим воздействием, например, струей газа или электродом.

Резку можно производить несколькими способами.Наиболее важным и широко используемым является кислородная резка, основанная на способности железа гореть в кислороде. Кислородная резка обычно применяется для резки стали толщиной от 5 до 100 мм; его также можно использовать для разделения материалов толщиной до 2000 мм и для операций, аналогичных тем, которые обычно выполняются с помощью режущего инструмента, таких как строгание, точение и удаление заусенцев. Обычные методы термической резки не подходят для некоторых легированных сталей, чугуна и цветных металлов; вместо этого используются методы порошковой резки.Кислородная резка широко применяется на металлургических и машиностроительных заводах, в ремонтных мастерских.

Дуговая резка угольными и металлическими электродами применяется при монтажных и ремонтных работах, например, в судостроении. Воздушно-дуговая резка применяется для обработки поверхностей и строгания металлов. В этом методе металл выдувается из реза струей воздуха, что существенно улучшает качество реза.

Резку можно также производить струей высокотемпературной плазмы.Лучи света, струи фтора и лазеры являются многообещающими методами резки металлов и образования отверстий путем выжигания.

Будущее . Будущий прогресс и развитие методов сварки и резки зависит от внедрения и более широкого использования новых технологий, таких как плазменные, электронно-лучевые и лазерные методы, а также от разработки усовершенствованного оборудования. Не исключено, что сварка и резка будут все больше использоваться для работы под водой и в космосе. Новые тенденции в сварочной технике включают дальнейшую механизацию и автоматизацию основных сварочных операций и вспомогательных операций, выполняемых до или после сварки, например, с помощью манипуляторов, кантователей и роботов.Текущая работа по совершенствованию контроля качества включает использование систем обратной связи, способных автоматически регулировать автоматические сварочные аппараты.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Справочник по сварке , т. 1–4. Москва, 1960–71.
Глизманенко Д. Л., Евсеев Г. Б.. Газовая сварка и резка металлов , 2-е изд. Москва, 1961.
Технология электрической сварки плавлением . Под редакцией Б. Э. Патона. Москва-Киев, 1962.
Багрянский К.В., Добротина З.А.,К. Хренов. Теория сварочных процессов . Харьков, 1968.
Хренов К.К. Сварка, резка и пайка металлов , 4 изд. Москва, 1973.
Словарь-справочник по сварке . Составитель Т.А. Кулик. Киев, 1974.

Резка металла отрезными кругами

Абразивные отрезные круги на полимерной связке портативны, что делает их отличным вариантом когда приложение требует от оператора перемещения по магазину или рабочему месту и поднести инструмент к месту разрезаемой заготовки. Режущие круги из полимера обычно обеспечивают очень быстрое резание, а также являются экономичным вариантом.

Во многих случаях ручной резки требуется ручной шлифовальный станок и отрезной круг.Резка листового металла, определение размеров детали для изготовления, вырезание сварного шва для его повторного изготовления, а также резка и надрезание на трубопроводе — это лишь несколько примеров того, что можно сделать с помощью шлифовального станка и отрезного круга.

Отрезные круги на связке из смолы — популярный выбор для выполнения этих типов резов, поскольку они обеспечивают портативность и позволяют резать под разными углами и ориентациями. Связующий агент, в данном случае резиноид, скрепляет колесо, чтобы оно могло эффективно резать.Связка изнашивается по мере износа абразивных зерен и выталкивается, поэтому появляются новые острые зерна.

Следуя нескольким передовым методикам, вы можете продлить срок службы колес, повысить безопасность и повысить производительность и эффективность процесса.

Основы отрезных кругов

Основными соображениями при использовании кругов на полимерной связке являются режущее применение, используемый инструмент — например, угловой шлифовальный станок, шлифовальный станок или отрезная пила — желаемое режущее действие, разрезаемый материал и пространство.Колеса обычно обеспечивают быстрое резание, долгий срок службы и, как правило, экономичны.

Два основных типа абразивных отрезных кругов на полимерной связке — это тип 1, который является плоским, и тип 27, который имеет приподнятую ступицу. Круги типа 1 обычно используются для прямой резки на электрических или пневматических угловых шлифовальных машинах, штамповочных шлифовальных машинах и отрезных пилах, а также других инструментах. Колеса типа 27 требуются, когда есть какие-либо помехи, и колесо необходимо поднять над основанием шлифовальной машины, но личные предпочтения также играют роль в принятии решения.Чаще всего они используются с электрическими или пневматическими угловыми шлифовальными машинами.

Абразивные отрезные круги на полимерной связке доступны в различных размерах и толщинах. Самый популярный диапазон — от 2 до 16 дюймов в диаметре, а обычная толщина — от 0,045 дюйма до 1⁄8 дюйма. Более тонкие круги удаляют меньше материала во время резки.

Некоторые типы колес режут быстрее других. Абразивный материал, используемый в круге, влияет на скорость резания и срок службы расходных деталей. Колеса бывают с несколькими вариантами зерна, такими как оксид алюминия, карбид кремния, оксид циркония, оксид алюминия и комбинации этих материалов.

Оксид алюминия , хотя и не такой острый, как другие зерна, обеспечивает прочность и хорошие характеристики при резании стали. С другой стороны, карбид кремния — это очень острое зерно, но не такое твердое, что делает его пригодным для резки цветных металлов. Циркониевый оксид алюминия — это самозатачивающееся, прочное, долговечное зерно, которое хорошо справляется со многими сложными задачами. Керамический оксид алюминия также предназначен для самозаточки, поскольку он «ломается» в определенных точках, чтобы поддерживать постоянную скорость резания и долгий срок службы.

При выборе абразивного круга на полимерной связке учитывайте, что изделия, изготовленные из смеси диоксида циркония или керамического оксида алюминия с более твердой связкой, обычно стоят дороже, но обеспечивают долговечность и более длительный срок службы расходных материалов.

Обязательно ознакомьтесь с рекомендациями производителя, описанием продукции и номинальными числами оборотов, чтобы выбрать правильный размер круга и связанный абразивный материал для вашего применения. Соответствие размера и номинальной скорости вращения инструмента размеру и скорости вращения колеса имеет решающее значение для безопасного и эффективного использования.Выбор инструмента с наибольшей силой тока или крутящим моментом при соблюдении требований к размеру и частоте вращения колеса повысит производительность.

Тип инструмента и защита инструмента, которые вы используете, также являются факторами, которые играют роль в типе колеса, которое можно использовать в приложении. Колесо большего диаметра лучше всего подходит, если вы глубоко режете металл или вам нужно отрезать деталь большого диаметра, например, потому что это избавляет от необходимости раскачивать круг вперед и назад во время процесса резания.Ищите колесо, диаметр которого соответствует размеру и толщине разрезаемого материала.

Тонкие круги, напротив, обычно снимают меньше металла во время резки и имеют более короткий срок службы, но обеспечивают более быстрый рез. Из этого правила есть некоторые исключения, так как разные версии тонких колес служат дольше, поэтому обязательно проведите исследование, прежде чем принимать окончательное решение, чтобы убедиться, что выбранное колесо обеспечивает максимальную эффективность.

Также доступны специальные отрезные круги

, предназначенные для работы с определенными материалами, такими как нержавеющая сталь и алюминий.

Правильное расположение и другие советы

Помимо обозначения номинальной скорости вращения, размера и материала, вы также должны следовать этим советам при использовании абразивных отрезных кругов на полимерной связке.

Используйте отрезной круг под углом 90 градусов, перпендикулярно рабочей поверхности.
Приложите необходимое усилие — не слишком много и не слишком мало — чтобы отрезной диск мог выполнять свою работу. Всегда избегайте слишком сильного надавливания на круг, которое может привести к остановке шлифовального станка, отдаче назад или снижению эффективности резания.Это также увеличивает вероятность того, что вы поскользнетесь или потеряете контроль над инструментом, что может привести к повреждению или травме.
Выберите шлифовальный станок с максимальным крутящим моментом или силой тока, доступной для данной области применения, так как это поможет кругу выполнять больше работы. Например, вместо использования 4,5-дюймового. на шлифовальной машине на 6 ампер, используйте 4,5-дюйм. колесо на болгарку на 10 ампер. Номинальная частота вращения остается прежней, но инструмент обеспечивает больший крутящий момент для врезания в металл.
Выберите инструмент и расходные материалы, которые обеспечивают быструю и стабильную резку, которая обычно обеспечивает наиболее эффективную работу.
Помните, чем тоньше отрезной круг, тем больше он подвержен боковым нагрузкам — термину, описывающему, когда круг изгибается при движении из стороны в сторону в процессе пропила. Это может стать опасным, если вы слишком сильно оперетесь на колесо, что может привести к его поломке или заклиниванию в разрезе. Это также может снизить эффективность круга и увеличить время резки.
Храните колесо в чистом, сухом месте и не кладите его в воду или грязь. Это помогает свести к минимуму воздействие окружающей среды, которое может ухудшить его характеристики или вызвать его преждевременное растрескивание или износ.Характеристики полимерной связки имеют тенденцию ухудшаться, когда колесо хранится в течение длительного периода времени, поэтому обязательно используйте FIFO (первый пришел — первый ушел) при использовании колес.
Проверяйте колесо и расходные детали перед каждым использованием на предмет повреждений или износа. По мере износа режущие диски становится все труднее контролировать. Если вы больше не можете делать безопасный рез, потому что диаметр круга изношен настолько, что лучше всего заменить его.

особенности технологии и необходимое оборудование

Сферы применения и оборудование для сварочной резки металла

Виды и технология сварочной резки металла

Какие электроды используют для сварочной резки металла

Почему следует обращаться именно к нам

Сварка с подогревом металла: особенности процесса

Для чего нужна сварка с подогревом металла

Как выбрать температуру для сварки с подогревом металла

Где применяется сварка с подогревом металла и какое оборудование необходимо

Сварка с подогревом металла: пошаговый алгоритм

Почему следует обращаться именно к нам

Типы резки металла: как выбрать наиболее подходящий

Основные типы резки металла

Холодные типы резки металла

Резка с помощью гильотины.

Ленточнопильная резка.

Резка металла циркулярной пилой и «болгаркой».

Горячая резка металла

Газокислородная резка.

Плазменная резка металла.

Лазерная резка металла.

Чем хороша гидроабразивная резка металла

Какой тип резки металла выбрать

Почему следует обращаться именно к нам

Норма раскроя металла: определение, коэффициент, нюансы расчета

Технология раскроя металла

Наиболее распространенные способы раскроя металла

1. Метод гильотины.

2. Резка с помощью ленточных и дисковых пил.

3. Обработка на просечном прессе.

4. Газокислородное оборудование для резки.

5. Использование плазмореза при раскрое металлопроката.

6. Лазерное оборудование для раскроя листового металла.

Что значит норма раскроя металла

Коэффициент раскроя металла: норма и другие нюансы

Почему следует обращаться именно к нам

Продольная резка металла: тонкости процесса

Основные типы раскроя металла

Виды продольной резки металла

На каком оборудовании осуществляется продольная резка металла

Дополнительное оснащение линий продольной резки металла

Технология продольной резки металла

Важные вопросы, касающиеся продольной резки металла

Почему следует обращаться именно к нам

Резка металла газом: основные технические нюансы

Что собой представляет процесс резки металла газом

Преимущества и недостатки технологии резки металла газом

Какие газы используются для резки металла

Основные правила резки толстого металла газом

Условия резки металла газом и кислородом

Почему следует обращаться именно к нам

принцип работы и критерии выбора станков

Принцип работы станка по резке металла с ЧПУ

Главные преимущества аппарата с ЧПУ для резки металла

Виды станков по резке металла с ЧПУ

Конструкция станка плазменной резки металла с ЧПУ

Что важно знать при выборе лазерного станка по резке металла с ЧПУ

От чего зависит цена на лазерные станки по металлу с ЧПУ

Почему следует обращаться именно к нам

Сварка и резка металлов

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Резка металла отрезными кругами

Основы отрезных кругов

Правильное расположение и другие советы

Добавить комментарий Отменить ответ