Резка листового металла: правила и особенности

31.05.2022

СОДЕРЖАНИЕ

Существуют несколько методов резки листового металла, выбор которых зависит от поставленных задач. Очевидно, что покупать лазерный станок для бытовых вопросов никто не будет, равно как и использовать ручной труд на производстве. Но выбор между, например, лазерной и плазменной технологией уже не так очевиден.

К тому же нередки ситуации, когда скорость и дешевизна важнее всего, поэтому выбирать точные способы не стоит. В нашей статье мы расскажем, какие методы раскроя листового металла существуют, и приведем критерии, по которым вы сможете выбрать оптимальный для себя.

Механические методы резки листового металла

Ленточнопильная резка

Этот способ раскроя основан на использовании станка для резки листового металла с режущим ленточным элементом. Данная лента представляет собой полосу из зубьев, ширина между которыми зависит от металла в обработке. Эта техника обладает довольно хорошей чистотой обработки и отличной производительностью. На этом современном оборудовании скорость может достичь 10 сантиметров в минуту, а ширина реза не превышает 2 мм.

Ленточнопильная резка

Лентопильная резка подходит для обработки почти каждого сплава. Один из ее плюсов – это возможность сделать рез под необходимым углом. А вот минус – это неосуществимость фигурной резки. Еще к минусам можно отнести ограниченность высоты заготовки ввиду специфики станка.

Гильотина

Резка листового металла гильотиной очень часто используется на различных предприятиях в сфере металлообработки. Рез при использовании гильотинных ножниц получается вполне ровный, но он исключительно прямолинейный. При применении этой технологии опыт работника сильно сказывается на качестве среза. Человеческий фактор играет важную роль.

Толщина металла, который можно разрезать таким способом, зависит от вида привода исполнительного механизма. Если речь идет о станке с гидравлической подачей, в нем высота заготовки не может быть больше 6 мм.

Гидроабразивная резка

Такой метод резки листового металла используется при обработке материалов разной твердости, и не только металлов. Это и конструкции из железобетона, и камень, и бетон, и прочие. Суть этого метода заключается в использовании силы воды и абразивных материалов. Смесь из этих составляющих насосом высокого давления (может достигать 6000 атмосфер) прогоняется через выпускное сопло очень маленького диаметра, развивая скорость в несколько раз выше скорости звука. Таким образом происходит резка.

Этот метод в современном мире принято считать самым прогрессивным. Замечательно то, что если металл не очень толстый, то для его резки можно вообще обойтись одной водой. То, насколько быстро порежется металл, зависит от его толщины.

Например, лист из стали в 1 мм толщиной будет резаться со скоростью 3 метра в минуту. А если деталь толстая (к примеру, 10 см), то времени понадобится гораздо больше – скорость раскроя составит в среднем 2,5 см за минуту. Высокотехнологичные станки могут резать металл до 30 см толщиной.

Читайте также: «Уровень качества сварного шва: методы контроля»

Но у такой технологии есть существенный минус: она довольно дорогая. Около 50-60 долларов США будет стоить час работы оборудования при условии, что применяются абразивные материалы, а не только вода.

Если нет возможности или нельзя использовать резку, при которой происходит процесс нагревания или выделения тепла, то все вышеперечисленные способы подойдут. Например, в службе спасения, когда по понятным причинам термическая обработка невозможна, на помощь приходят передвижные установки для гидроабразивной обработки и разнообразный инструмент для резки.

Термическая резка листового металла

Газовая резка металла

Резка металла газом – это способ, при котором без контакта с поверхностью ее резка происходит за счет кислорода, газа и высокой температуры. Узконаправленный огненный поток греет поверхность там, где ее нужно разрезать, одновременно убирая окислы, появляющиеся на плоскости листа металла, который подвергается резке.

Пламя с постоянной скоростью движется по линии разреза. Чтобы раскроить металл таким способом, нужно постоянно сохранять одинаковое расстояние между нижней точкой резака и листом металла, при этом скорость должна быть неизменной.

Газовая резка металла

В чем особенности резки газовым резаком:

  • можно кроить листы из титана;
  • есть возможность раскройки нескольких слоев материала одновременно;
  • можно работать по шаблону.

Важно помнить, что высоколегированную сталь и алюминий таким методом разрезать нельзя!

Плазменная резка металла

Плазменная резка листового металла — это способ, в основе которого лежит использование струи плазмы в качестве резака. Такая резка является термической. Плазма генерируется в среде ионизированного газа, металл плавится, подвергаясь воздействию электрической дуги прямого давления, создаваемого плазмотроном.

Поток плазмы нагревается до 300000. Данная технология работы с металлом подразумевает применение как активных газов – кислорода и воздуха, так и неактивных – азота, водорода и аргона.

Плазменная резка металла

Специфика резки плазмой:

  1. возможность делать высокоточный скос кромок под нужным углом;
  2. можно раскроить лист, достигающий в толщину 1500 мм;
  3. метод дает высокое качество поверхности разреза, при этом скорость реза тоже высокая;
  4. нет ограничения по форме металла;
  5. нет необходимости дополнительно обрабатывать края реза: резка происходит по контуру с максимальной точностью;
  6. ввиду такой высокой точности можно резать делали сложнейшей конфигурации;
  7. плазменная резка подходит для работы с любыми сплавами: тугоплавкими, тяжелыми или цветными.

Метод плазменной резки обладает высокой продуктивностью и поэтому часто используется при фигурной и прямолинейной раскройке профильного и листового проката.

Лазерная резка металла

Лазерная резка листового металла производится лазером высокой мощности. Он используется на производственных линиях. Есть два режима: импульсно-периодический или непрерывный. Установка может работать в одном из них. Ввиду сфокусированности луча лазера резке таким способом можно подвергать любой сплав. Точность раскроя будет высокой.

Лазерная резка металла

Кроме большой точности, лазерная резка дает отличное качество поверхности реза, которое сочетается с высокой производительностью. Детали можно изготовить как объемные, так и плоские. При этом контуры деталей могут быть весьма сложными.

Какие же преимущества над другими методами резки есть у сквозного прожига лазерным лучом? 

  • Нет физического контакта резака и поверхности.
  • Раскрой тонких листов стальных сплавов осуществляется с высокой скоростью.
  • Таким методом можно работать с тугоплавкими и высокотвердыми металлами.
  • Эту технику реза можно применить для работы с легкоформирующимися и тонкими материалами.

Существуют разные типы лазеров: волоконной, газовый, твердотельный. Их применяют для разных типов сплавов металлов.

Ручные способы резки листового металла

Ручные ножницы

Такими ножницами разрезают материалы, толщина которых не превышает 3 мм. Резцы бывают нескольких типов:

  • Для прямого реза.
  • Пальцевые. Они, в свою очередь, делятся на зеркальные и прямого вида. Используются для реза сложных форм. 
  • Для криволинейного реза.
  • С двумя типами лезвий: одно с фиксацией, закрепленное в верстак, и другое подвижное.

Пилы

Ручная резка листового металла часто производится пилой. Существует несколько видов:

  • Торец циркулярной пилы изготавливается из твердосплавных или абразивных напаек.
  • Ручные пилы закрепляются в особой раме, которая имеет С-образный вид.
  • Приводом дисковой пилы является ручное приспособление или электродвигатель.
  • Торцевые пилы совершают резку под любыми углами.
  • Отличительная черта маятниковой пилы – это твердосплавная напайка на торцевой стороне.

Углошлифовальная машина

Углошлифовальная машина – это машина для резки, по-другому именуемая болгаркой. У нее есть несколько плюсов по сравнению с другими устройствами:

  • Небольшая масса и размеры удобны для применения в работе.
  • Ей можно резать изделия разной толщины.
  • Сменные диски бывают различных конфигураций.

Критерии выбора промышленного способа резки листового металла

Когда встает вопрос о необходимости на выходе иметь точные детали, вопрос об использовании механического способа резки даже не встает.

Как определиться с оптимальным методом резки для каждого конкретного случая?

Критерии выбора промышленного способа резки листового металла

Первым делом отталкивайтесь от толщины металла.

  1. Материал толщиной до 20 мм можно резать лазерным методом.
  2. Материал толщиной до 30 мм можно резать плазменным или лазерным методом.
  3. Материал толщиной до 65 мм можно резать плазменным или гидроабразивным методом.
  4. Материал толще 200 мм лучше резать газокислородным методом.
  5. Материал толще 50 мм можно резать газокислородным или гидроабразивным методом.
  6. Материала толще 30 мм можно резать гидроабразивным, плазменным или газокислородным методом.

Во-вторых, определитесь, насколько точные края вам нужны.

  • Хватит ли вам качества, которое достигается плазменной резкой? Для большинства производств такого качества достаточно.
  • Если тепловое воздействие, которое возникает при лазерной, газокислородной или плазменной резки, недопустимо, то ваш вариант – гидроабразивная резка.

Цена или производительность, что в приоритете?

  • Если вам очень важна производительность, то гидроабразивная резка вам не подойдет.
  • Если у вас нет особых бюджетов для вложений и стоимость эксплуатации станка не должна быть высокой, то стоит присмотреться к газокислородной резке.

Что еще нужно учитывать?

  • Если появление окалины на нижней части пластины недопустимо для вас, то можно использовать гидроабразивную или лазерную резку.
  • Если отверстия на поверхностях должны быть абсолютно круглыми с ровными краями, значит, ваш вариант – это гидроабразивная или лазерная резка.
  • Если можно резать с применением более 4 горелок, то плазменную и лазерную резку лучше не рассматривать, потому что газокислородная технология будет более продуктивной. Но учитывайте, что работа с несколькими горелками делает резку более дорогой. Поэтому ваши траты на станки на начальном этапе будут выше, чем при использовании других технологий.

При резке гидроабразивным методом работает один повышающий давление насос с несколькими режущими соплами. Важно, чтобы производительности насоса хватало на обеспечение работы нескольких головок. Ограничение лазерной резки – это только одна режущая головка, при этом волоконные лазеры могут резать несколькими головками одновременно.

Еще стоит обратить внимание на такой фактор, как способность резать одну деталь с применением нескольких технологий одновременно. Лучше всего «дружат» в процессе резки гидроабразивная и газокислородная, гидроабразивная и плазменная технологии. Лазерную и газокислородную, лазерную и плазменную технологии стало возможным сочетать благодаря применению волоконных лазеров.

Читайте также: «Сварка нержавейки электродом»

Зачем использовать несколько технологий в одном процессе? По одним контурам можно резать медленно и точно, а по другим – быстро и дешевле. В итоге мы получаем расходы ниже при необходимой точности, чем в случае, когда вся деталь нуждается в высокоточной обработке.

Не всегда бывает просто выбрать метод резки, потому что иногда пересекаются и толщины металлов в том или ином методе, и сходные возможности некоторых технологий. Поэтому те компании, которые режут различные металлы и имеют дело со стальными изделиями, в большинстве случаев выбирают станки, поддерживающие как минимум две технологии резки. Это дает возможность попробовать несколько методов, сравнить получившиеся изделия и выбрать нужный вариант для финальной резки.

Резка листового металла

Оцените, пожалуйста, статью

Всего оценок: 1, Средняя: 5
5
5
1
1