Виды резки металла и их характеристики
Содержание статьи
Для производства деталей машиностроения, приборостроения, изготовления элементов конструкций зданий применяют элементы из стали, меди и прочих типов разной формы. Получить ее можно, применяя разные виды резки металла. Для этого используют листовой, трубный и профильный металлопрокат всех типоразмеров.
Виды резки
Существует как минимум 6 видов резки на большие и мелкие детали. Каждый из них применяется в силу определенных свойств. Например, все виды лазерной резки металла обеспечивают высокое качество торцов получаемых деталей. Поверхность имеет минимальную шероховатость и не нуждается в дополнительной обработке. Кроме этого типа рассмотрим другие виды резки металла.
Для производства деталей с разными показателями точности и степени шероховатости формируемых торцов применяют разные способы резки:
- газовую;
- плазменную;
- лазерную;
- гидроабразивную;
- механическую;
- электроэрозионную.
Газовая резка
Прежде рассмотрим виды газовой резки металла. Эта технология применяется в тех случаях, когда от получаемых деталей не требуется высокая точность и качество торцов. На них формируется окалина и наплывы. Процесс заключается в воздействии на листовой прокат толщиной до 20 мм тонкой газовой струи, нагревающей обрабатываемый материал в точке до температуры выше значения плавления. Материал расплавляется и выдувается давлением отработанных газов из шва. Резка возможна на специализированных станках или ручным оборудованием с переносными направляющими модульной конструкции.
| Наименование показателя | Значение |
|---|---|
| Вид рабочей среды | Смесь из двух газов, чаще используется пропан и кислород. |
| Температура предварительного нагрева места реза | 1200 °С |
| Температура резки с кислородом | 1800 °С |
| Толщина разрезаемого листа | 20 мм |
| Особенности | Чем больше толщина, тем шире рез. |
| Точность | 5-10 мм |
Плазменная
Разные виды плазменной резки металла применяют производства заготовок толщины до 200 мм. На исходный материал в зоне реза воздействуют сверхвысокие температуры раскаленной плазмы, превышающие десятки тыс. градусов. Струя разгоняется до большой скорости в электрическом поле, чего достаточно для выдувки окислов. Готовое изделие не требует дальнейшей механической обработки на торцах, имеющим низкую шероховатость.
| Наименование показателя | Значение |
|---|---|
| Вид рабочей среды | Воздух и электрическая дуга в магнитном поле. |
| Температура предварительного нагрева места реза | 5000 °С |
| Температура резки с кислородом | до 30 000 °С |
| Высота заготовки | 200 мм |
| Особенности | Равномерная толщина при любой высоте листа. |
| Точность | Высокая, до 0,25 мм. |
Лазерная
Лазерный – это тоже вид термической резки металла, характеризующийся высокой точностью и большой продуктивностью. По этим показателям сравним с плазменной. Режущим инструментом является лазерный луч, сфокусированный через систему линз. В месте реза происходит мгновенное расплавление и испарение стали, что и способствует получению строго перпендикулярного торца. Этот метод применяют для реза листов до 20 мм. Для обработки деталей от 15 мм через горелку пускают инертный газ. Главным свойством данного вида выступает возможность качественной резки тонколистовых изделий.
| Наименование показателя | Значение |
|---|---|
| Вид рабочей среды | Световой луч с инертным газом. |
| Температура резки с кислородом | до 2500 °С |
| Толщина разрезаемого металла | 20 мм |
| Особенности | До 15 мм выполняют резку только лазерным лучом, до 20 мм с использованием инертного газа. |
| Точность | Высокая, до 0,25 мм. |
Гидроабразивная
Технология гидроабразивной резки металла представляет собой один из подвидов механической обработки. На материал воздействует мощная направленная струя воды шириной до 1,5 мм в комбинации с абразивным наполнителем. Таким способом можно обрабатывать детали до 300 мм с невысокой точностью, но выше, чем после газовой технологии. После гидроабразивной резки не изменяется кристаллическая структура основания, так как в зоне реза температура не превышает 100 градусов.
| Наименование показателя | Значение |
|---|---|
| Вид рабочей среды | Вода и абразивный материал под сверхвысоким давлением. |
| Температура резки с кислородом | 90 °С |
| Толщина листа | до 300 мм |
| Особенности | Не происходит структурных изменений в материале. |
| Точность | Сравнительно высокая, 0,5-1,5 мм. |
Электроэрозионная
Технология электроэрозионной резки металла заключается в воздействии на обрабатываемый материал электрических импульсов в среде электролита или обычной воде. В качестве режущего инструмента используется бронзовая или молибденовая проволока. Отличается самой высокой точностью реза.
| Наименование показателя | Значение |
|---|---|
| Вид рабочей среды | Вода, электролит, бронзовая или многоразовая молибденовая нить с воздействием электрическими импульсами. |
| Температура резки с кислородом | до 12 000 °С импульсно. |
| Толщина разрезаемого металла | до 300 мм |
| Особенности | Толщина реза соответствует диаметру используемой нити. |
| Точность | Сравнительно высокая, 1,5-5 мкм. |
Дуговая
Все виды дуговой резки металла отличаются грубым срезом с образованием наплывов и большим отклонением от линии. Чем толще изделие, тем хуже качество. Детали после такой обработки нуждаются в дополнительной торцовке и шлифовке.
Механическая
Самыми доступными и распространенными являются механические виды резки листового металла. Они бывают ручными и механизированными. Для первого типа используют ножницы для резки металла и ручные пилы. Инструменты и приспособления бывают любых размеров. На ручной гильотине разрезают лист до 2 мм.
Резка металла ленточной пилой является механизированной с использованием электрического оборудования. Точность реза получается очень грубой, обусловленной колебанием полотна при его скольжении по металлу. На срезе образуются характерные полосы от зубьев. Возможен рез деталей любой формы и толщины. Качество и износостойкость полотна увеличивается при подаче в зону обработки охлаждающей и смазывающей жидкости.
