Блог

Виды обработки металлов резанием

Лазерная, гидроабразивная, газокислородная или плазменная, резка? Есть много способов кроить и резать сталь. Некоторые подходят для толстых листов, а другие — для более тонких. Некоторые из способов быстрые, а другие медленные. Способы могут быть как дешевыми в реализации, так и дорогими, точными и не очень. В этой статье рассмотрим высокоточные и термические способы резки металла, используемые на станках ЧПУ, сравним преимущества и недостатки, определим что и для каких процессов лучше использовать.

Газокислородная резка

Резка углеродистого металла с использованием кислородной горелки — это довольно распространенный и используемый давно метод. Обычно он проходит достаточно просто, используется недорогое оборудование и расходники. Кислородная горелка способна прорезать довольно толстые листы металла, а ее ограничения в основном связаны количеством подаваемого в устройство кислорода. В идеале кислородной горелкой можно без особых проблем разрезать сталь даже толщиной 900—1220 мм. Но вырезать формы желательно в заготовках толщиной до 300 миллиметров.

Кислородная горелка режет довольно ровно и перпендикулярно. От пламени остается немного шлака на нижнем крае, а верхний край только слегка закругляется. Такие края даже без дополнительной обработки подходят для многих применений. Кислородная резка хорошо справляется с листами толщиной более 25 мм. Процесс сам по себе относительно медленный, максимально возможная скорость ограничивается 500 мм/мин, к примеру, если взять материал толщиной 25 мм. Еще одно преимущество кислородной резки — можно использовать несколько горелок одновременно, а это эффективнее в несколько раз.

Плазменная резка

Этот процесс резки листов из стали обеспечивает гораздо более высокие скорости, чем при газокислородном способе. Кромка при этом получается среднего качества. Чтобы кромка получилась хорошего качества, оптимально толщина листа должна варьироваться от 6 до 40 миллиметров.

Если брать листы тоньше или толще представленных выше параметров, то общая перпендикулярность кромок будет хуже, но показатели ровности кромки и количества шлака останутся неплохими. Оборудование для плазменной резки, если сравнивать с кислородной горелкой, стоит дороже, поскольку в комплект входит источник питания, охладитель воды (в комплектации более 100 А), шланги и соединительные кабели, регулятор, резак, кабели горелки. Но более высокая эффективность плазменной резки, если сравнивать с кислородной, позволяет быстро окупить вложения. Одновременно можно производить плазменную резку на нескольких резаках. Услуги плазменной резки, предлагаемые предприятиями для заказчиков относительно недорогие.

Лазерная резка

Такая обработка лучше всего подходит для резки листов из низкоуглеродистой стали с толщиной, не превышающей 30 мм. Чтобы были хорошие результаты, при толщине более 25 мм компоненты должны быть высокого качества. Это касается самого материала, газа с минимальными примесями, состояния сопла оборудования и качества луча. Сам процесс довольно медленный, поскольку он заключается в выгорании материала от высокой температуры в местах воздействия сфокусированного на определенном участке лазерного луча. Поэтому скорость зависит от быстроты химической реакции металла и кислорода. С помощью лазера получаются очень тонкие и точные резы, можно делать мелкие отверстия.

Резка лазером дает кромки с маленькими зазубринами и выступами металла. Кромки геометрически перпендикулярны, окалин практически нет. Лазерный процесс надежный, на выходе получаются долговечные материалы. Станки для такой обработки хорошо автоматизированы, благодаря чему многие операции лазерной резки практически не требуют участия человека. Достаточно положить на столешницу стальную заготовку, нажать кнопку «Старт» и отвлечься на другие процессы. Через определенное время можно принимать сотни вырезанных элементов. Но резать несколькими головками на одном станке могут только оптоволоконные лазеры.

Гидроабразивная резка

Углеродистую сталь можно резать гидроабразивными устройствами. Они обеспечивают чистые и очень точные резы. Точность даже лучше, чем у лазерной резки, так как кромка гладкая и на ней нет следов тепловой деформации. Для гидроабразивной резки подходят даже металлические листы толщиной 150—200 мм. Но такие операции стоят дорого в основном из-за стоимости абразивного песка, который используется для резки.

Можно резать используя несколько головок, но для каждой из них нужен дополнительный поток воды. Цена начального оборудования чуть выше, чем у плазменного, но практически эквивалентно стоимости лазера.

Что и для каких процессов использовать?

Толщина металла

  • При толщине менее 2 мм лучше использовать лазер.
  • Если толщина менее 3 мм то стоит применить плазму или лазер.
  • При толщине менее 6 мм используется плазма, лазер либо гидроабразивная резка.
  • Если лист более 200 мм подойдет газокислородная или гидроабразивная резка.
  • При более 30 мм — плазменная, гидроабразивная или газокислородная.

Качество кромки

Точность и качество кромок важны при сварке. Даже качество плазменной резки иногда вызывает проблемы при сварке, а тем более лазерная и гидроабразивная.

В заключение

Перекрывающиеся диапазоны толщины и мощности представленных выше процессов вызывают затруднения при выборе способа резки металла. Поэтому производители и компании, обрабатывающие сталь, часто выбирают станки, в которых предлагают два или более процесса резки для различных типов материалов. Зачастую единственно верный способ определить какой процесс оптимальнее для металла — это попробовать обработку разными способами и посмотреть, какой из них лучше.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *