Резка металла: виды и тонкости

Чтобы придать металлической заготовке определённый размер или форму — её нужно сначала разрезать. Для этого используются самые разные процессы. Механическое разрезание осуществляется ножницами, пилой или резцами, термическая — с нагревом материала, ударная — с помощью рубки.

Вид резов бывает разделительным — заготовка делится на части или поверхностным — вырезаются отверстия. Ещё есть различия по шероховатости реза. Он бывает заготовительным и чистовым. В первом случае нужна дальнейшая обработка фрезерованием, а во втором — дополнительные работы не требуются. В статье мы рассмотрим 6 популярных видов обработки металлов резанием, как они работают, какие преимущества и недостатки у них есть.

Методы резки металла

При использовании различных процессов обработки металлов резанием можно получить различные виды металлоизделий. Применяются разнообразные инструменты для получения прямых резов и сложных фигур. Распиловка даже тонкого листового материала часто затруднена — для этого требуются дополнительные условия. Для разных типов сталей не всякий метод одинаково хорошо подходит.

Плазменная резка стали

Самый популярный метод разрезания металла. Его часто используют поставщики металлопроката и металлопродукции. Электрическая дуга создаёт плазму, которая используется для резки стали. Плазма — это токопроводящий газ с температурой около 20 тыс.° C. Режущий расплав выдувается сжатым воздухом. Скорость плазменного разрезания примерно в четыре раза выше, чем при других видах. Тепловая деформация детали значительно меньше, чем при других термических процессах (за исключением гидроабразивной). Разрезаются этим способом все виды электропроводящих материалов с толщиной до 200 миллиметров.

Газовая резка металла

Этот метод называют ещё газокислородной резкой. Используются топливные газы и кислород, создавая термическое сгорание. Кислород окисляет сталь, образовывая в точке реза оксид железа, температура плавления которого значительно ниже, чем у стали. Топливный газ нагревает окислённую часть, сжижает её, а кислород сдувает. При этом способе создаются чистые срезы. Метод применим вручную или машинным способом. Он довольно экономичен и поэтому во многих областях используется с предпочтением. Газовая резка особенно подходит для толстых материалов (до 200 мм). Её также используют под водой. Этот метод нельзя применять для сплавов с высоким содержанием углерода. Если углерода слишком много (примерно от 0,3%), он может затвердеть, если его не нагреть. Оптимальные значения должны быть около 1,6%.

Лазерная резка стали

Процесс лазерной резки происходит из-за воздействия на изделие луча лазера. Луч создаёт рез, а с помощью смеси газа остатки расплава удаляются. Лазерная резка быстрая и экономичная. Она часто используется как замена штамповки, с её помощью производится фигурный раскрой листовых заготовок. Края изделий получаются довольно ровные и им не нужна дополнительная обработка. Сильно толстые стали не рекомендуется использовать. Допустимая толщина разрезаемых изделий должна быть до 20 мм. Материалы с сильно отражающими поверхностями (алюминий, нержавеющая сталь) часто вызывают проблемы — лазерный луч их плохо разрезает.

Гидроабразивная резка металла

Этот способ разрезания стали заключается в использовании смеси воды и абразивного материала (песка). Смесь под давлением подаётся через узкое сопло. Чем выше давление, тем толще изделие можно обработать. Толщина обрабатываемого материала может достигать 300 мм. Гидроабразивную резку целесообразно использовать для особо тонких работ и очень точных резов на небольших участках. Заготовка не нагревается и, следовательно, не меняет форму или структуру. Этот способ дорогой, но универсальный — используется любой металл, кроме хрупкого. Резы получаются точные, не нужна обработка краёв, отсутствует термическая деформация.

Ленточно-пильная резка стали

Ленточнопильные станки предназначены для разрезания металлических заготовок из разных материалов. На них можно разрезать конструкционные, высоколегированные, нержавеющие и быстрорежущие стали, цветные металлы и лёгкие сплавы. Режущим инструментом здесь выступает ленточная пила, которая натянута на шкивах. Режутся детали под углом и пачками, но получить фигурные резы нет возможности. Размеры заготовок ограничиваются параметрами станка. Цена такой обработки выше, чем при использовании других видов резки, на ценообразование влияет высокая стоимость оборудования и сменных деталей.

Ударная резка металла на гильотине

Этот вид популярен в случаях, когда нужно подготовить заготовки для штамповочных операций. Листовая сталь помещается на горизонтальную поверхность, закрепляется и делится на части одним ударом гильотинными ножницами по всей ширине. При обработке гильотиной получаются идеально ровные края, нет зазубрин, заусенцев, кривизны и лишних кромок. Гильотины для резки металла разделяются на ручные, гидравлические, пневматические и электромеханические.

Перспективные методы резки стали

Вышеперечисленные способы известны и проверены на практике. Но учёными разрабатываются и новые методы. В Германии создана установка для разрезания сплавов электромагнитным импульсом. Её работа быстрая, бесшумная и без следов. Экспериментируют учёные и в применении ультразвуковой резки. Поэтому в обозримом будущем появятся новые виды обработки металлов резанием.