Bktp-omsk.ru

Делаем сами
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что называется резкой металла?

Механическая резка металла – оборудование и правила безопасности

Содержание:

  • Виды механической резки металла.
  • Правила безопасности при работе с механическим оборудованием для резки металлов.
  • Недостатки и достоинства механической резки металла.

Резка металла – это производственный процесс, в течение которого сортовой или листовой металл разделяется на отдельные куски, детали или заготовки. Наиболее распространенным видом резки, когда речь идет о небольших объемах, является механическая резка металла, во время которой применяется физических труд или специальные механические приспособления.

Виды механической резки металла.

Все процедуры, связанные с механической резкой металла, можно разделить на несколько видов.

  • Механическая резка металла с помощью стационарной циркулярной пилы. Чаще всего этот вид резки применяется, когда необходимо обработать профильный металл небольшого размера – например, профильные трубы, а также разрезать металл на квадраты или круги. Кроме того, именно этот вид резки применяется при обработке изделий из цветного металла. Преимуществом резки с применением циркулярной пилы является то, что в ее процессе можно добиться очень ровного среза высокого качества, а допуски при этом будут минимальными.
  • Механическая резка с использованием болгарки. Чаще всего этот вид резки применяется, когда необходимо выполнить поперечные разрезы изделий, выполненных из черного металла, например, арматуры, швеллеров, труб или уголков. Использование этого вида резки позволяет добиться очень высокой точности – допуски здесь бывают меньше, чем при применении газовой резки. Но недостатком резки металла с помощью болгарки является то, что она является очень трудоемкой, а следовательно, и очень дорогой.
  • Механическая резка металла с помощью гильотины. Этот вид резки называют еще рубкой металла. Основной спектр применения этого вида резки – резка листового металла, причем, это может быть как черный металл, так и все виды стали – нержавеющая сталь, оцинкованная сталь или электротехническая сталь.

Для производства механической резки металлов может применяться специализированное оборудование – ленточнопильные станки или гильотинные ножницы, оснащенные числовым программным управлением. Кроме того, резка металла может осуществляться с помощью токарных станков с установленными на них специальными резцами.

Правила безопасности при работе с механическим оборудованием для резки металлов.

Механизированная резка металла производится с помощью специальных резаков, конструкция которых рассчитана таким образом, чтобы все работы не вызывали никаких сложностей у оператора подобного оборудования. Но использование механических приспособлений в процессе резки металла требует соблюдения определенных мер безопасности.

Часто перед началом резки металл разогревают с помощью пламени резака. И здесь для обеспечения безопасности труда необходимо выполнить несколько обязательных процедур.

  • Перед тем, как зажечь пламя резака, необходимо проверить герметичность всех соединений и подтянуть, если требуется, гайки.
  • Проверить, смазаны ли места уплотнения вентилей специальной смазкой или глицерином.
  • Вентиль кислорода для того, чтобы загорелось пламя резака, необходимо предварительно открыть на ¼ оборота. Это позволит разрядить газовые каналы. После этого открывают вентиль баллона с горючим газом и зажигают полученную смесь газов. Силу пламени можно отрегулировать с помощью вентилей на кислородном и газовом баллоне.
  • Следующим шагом необходимо разогреть металл (он по своему цвету должен напоминать солому), и только после этого открывается вентиль баллона с режущим кислородом и начинается резка металла.
  • В том случае, если необходимо погасить пламя резака, сначала нужно закрыть вентиль на баллоне с горючим газом, а потом вентиль баллона с кислородом.
  • Если в процессе резки наконечник резака станет слишком горячим, его можно охладить с помощью воды. Но при этом необходимо помнить о том, что перед началом охлаждения вентиль на баллоне с горючим газом следует закрыть (баллон с кислородом остается открытым).
  • В том случае, если мундштук резака засорится, его можно прочистить с помощью специальной иглы, изготовленной из меди или алюминия.

Недостатки и достоинства механической резки металла.

Основным недостатком механической резки металла является то, что все ее способы позволяют производить разрез только по прямой линии. В том случае, если требуется раскрой металла по сложной криволинейной траектории, этот вид резки применить невозможно. Кроме того, к недостаткам механической резки можно отнести и не слишком высокую производительность труда, а также недостаточно большую глубину пропила.

Но есть у механической резки металлов и свои достоинства — высокое качество среза и его высокая точность, возможность резки металла под углом и небольшие потери металла про его обработке (при применении ленточнопильного оборудования).

Способы резки металла: виды и особенности

Специалисты, которые работают с металлом, знают, что методы резки определяются его свойствами, качеством и формой. Например, к порезке листового металла одни подходы, порезка трубопроката производится иначе. Новые подходы и инструменты, о которых раньше никто даже не слышал, сегодня позволяют реализовать весь спектр работ с металлом, воплотить все задумки каждого специалиста.

Отделение разных элементов или деталей от сортового или листового металла, или иногда от литой заготовки считают резкой металла. С точки зрения осуществления процесса выделяют механический способ, ударный способ и термическую резку.


Плазменная резка Резку металла по видам можно разделить следующим образом. Резка с использованием ножниц, специализированной пилы или резцом относится к механической резке. Когда металл отделяется способом «рубки» такую разновидность резки называют ударной. Когда металл обрабатывают при помощи высокотемпературного нагревания. Такой вид называют термической резкой.

Учитывая особенности и форму, выделяют поверхностную и разделительную резки. При поверхностной режут детали и отверстия. При разделительной металл разделяют на определенное количество элементов. Следующим признаком классификации резки есть степень шероховатости реза. При этом, различают резку заготовительную и чистовую. Последняя применяется в случае, когда не планируется последующая обработка фрезой.

В данном материале не раскрываются методы разделения металла с использованием болгарки или шлицевыми ножницами. Это связано с тем, что эти методы не относятся к сварке и сварочной технологии. Кроме того, данные подходы показывают низкую эффективность при разделении листового проката и прочих видов металлоизделий.

В качестве более производительного и простого метода резки металла, который может быть применен как для разделения листового металла, так и металла другой формы может быть назван способ под названием «гильотина». Он позволяет разделять лист металла достаточной толщины. Он является безопасным и экологичным. Используя подобный подход при резке, получаем самые низкие эксплуатационные расходы.


Лазерная резкаЛенточно-пильная резка металла также является популярным способом, который к тому же, не лишен удобства использования. Подобный метод и технология разделения позволяют довольно легко работать с толстым металлопрокатом. Наибольшим плюсом такой технологии разделения можно считать простоту и отсутствие необходимости использовать сложные технологии и процессы.

Могут применяться так же плазменная и лазерная резка. О них речь пойдет в последующем. Эти способы работы с металлом характеризуются достаточным качеством проведенных действий. Они применимы для резки с разнообразными размерами среза. Кроме того, данные способы разделения металлопроката обеспечивают работу с наиболее популярными и востребованными размерами металла. Особенно это касается его толщины.

Подводя итоги, можно сделать вывод, что все способы разделения металла имеют право на существование. Они имеют свои особенности, и могут быть использованы при определенных способах работы с металлом. Совершенно напрасно некоторые из них считают «устаревшими», но все же они применяются, остаются эффективными, и достойной замены для них пока нет.

Что называется резкой металла?

Расценки на монтаж всегда по карману нашим клиентам. Они полностью уверены, что здесь их не обманут и посоветуют правильное решение. Доверие – вот залог успеха нашей компании! А качественные материалы от известных производителей и умелые руки наших профессионалов не оставляют ни единого сомнения, что монтаж будет выполнен в срок!

Еще один плюс – при заключении договора вы получаете смету, в которой учтены цены на кровельные работы и материалы, а также стоимость доставки по Москве и Московской области с точностью до рубля!

Что называется резкой металла?

Резкой металлов называют отделение частей (заготовок) от сортового, листового или литого металла. Различают механическую (ножницами, пилами, резцами), ударную (рубка) и термическую резку. Термической резкой называют обработку металла (вырезку заготовок, строжку, создание отверстий) посредством нагрева. Паз, образующийся между частями металла в результате резки, называют резом. По форме и характеру реза может быть разделительная и поверхностная резка, по шероховатости поверхности реза — заготовительная и чистовая. Термическая резка отличается от других видов высокой производительностью при относительно малых затратах энергии и возможностью получения заготовок любого, сколь угодно сложного, контура при большой толщине металла. Можно выделить три группы процессов термической резки: окислением, плавлением и плавлением-окислением. При резке окисление м металл в зоне резки нагревают до температуры его воспламенения в кислороде, затем сжигают его в струе кислорода, используя образующуюся теплоту для подогрева следующих участков металла. Продукты сгорания выдувают из реза струей кислорода и газов, образующихся при горении металла. К резке окислением относятся газопламенная (кислородная) и кислородно-флюсовая резка. При резке плавлением металл в месте резки нагревают мощным концентрированным источником тепла выше температуры его плавления и выдувают расплавленный металл из реза с помощью силы давления дуговой плазмы,, реакции паров металла, электродинамических и других сил, возникающих при действии источника тепла, либо специальной струей газа. К способам этой группы относятся дуговая, воздушно-дуговая, сжатой дугой (плазменная), лазерная и термогазоструйная резка. При резке плавлением-окислением применяют одновременно оба процесса, на которых основаны две предыдущие группы способов резки. К способам этой группы относятся кислородно-дуговая, кислородно-плазменная, кислородно-лазерная резка.

Читать еще:  Отделка пола на открытом балконе

РЕЗКА ОКИСЛЕНИЕМ

Окислением можно резать только металлы, температура воспламенения которых в кислороде ниже температуры их плавления. Это первое условие. Такой металл горит в твердом состоянии, рез получается ровным по ширине, поверхность его гладкая, продукты горения легко удаляются кислородной струей. Второе условие — температура плавления образующихся при горении окислов должна быть ниже температуры плавления разрезаемого металла. Тогда они при температуре резки жидкотекучи и легко удаляются из реза. И третье условие — разрезаемый металл должен иметь небольшую теплопроводность, чтобы легко было нагреть зону резки до температуры воспламенения.

Всем этим условиям удовлетворяют железо и углеродистые стали. Температура горения железа в кислороде 1050. 1360 °С, температура его плавления 1535 °С. Окислы FeO и Fe304 плавятся при температурах 1350 и 1400 °С. Теплопроводность железа по сравнению с другими конструкционными материалами не велика. Для сравнения рассмотрим, каким условиям, необходимым для возможности резки окислением, удовлетворяет алюминий. Его температура воспламенения в кислороде 900 °С, а плавления — 660 °С, следовательно, гореть он будет только в жидком состоянии, получить стабильную форму реза невозможно. Алюминий образует окисел А1203 с температурой плавления 2050 °С — в три с лишним раза больше, чем у самого алюминия. Такой окисел будет при резке твердым, удалить его трудно. И, наконец, большая теплопроводность алюминия потребует для резки большой концентрации мощности, теплоты от его горения будет недостаточно. Поэтому алюминий резать окислением невозможно. Некоторые легирующие сталь металлы тоже образуют оксиды с высокой температурой плавления, например оксиды хрома плавятся при температуре около 2270 °С, никеля — 1985 °С, меди — 1230 °С. Поэтому высоколегированные хромоникелевые стали резке окислением не поддаются. Способность материала подвергаться кислородной резке называют разрезаемостъю. Разрезаемость углеродистых сталей с увеличением содержания в них углерода ухудшается. Легирующие элементы в стали также препятствуют кислородной резке. Разрезаемость стали можно ориентировочно определить, зная ее химический состав по эквиваленту углерода, так же как определяют свариваемость (см. гл. 1):

Сэ = С + 0,16Мп + 0,3(Si + Mo) + 0,4Cr +0,2V +0,04(Ni +Cu),

где складываются процентные содержания в стали этих элементов, умноженные на приведенные в формуле коэффициенты.

Если Сэ 1,1 резка окислением без применения флюсов невозможна.

Оборудование для кислородной резки При кислородной резке используют те же газы, что и при газопламенной сварке. Поэтому газовое оборудование (редукторы, баллоны) применяют такие же (см. гл. 2). Исключение составляют горелки для резки, которые называют резаками. Кроме того, поскольку процесс кислородной резки легче поддается механизации, чем газопламенная сварка, для резки создан ряд специализированных установок.

Резаки служат для образования подогревающего пламени и подачи в зону резки кислорода. Различают резаки для разделительной и поверхностной, для ручной, машинной и специальной резки, резаки ацетиленовые, для газов — заменителей ацетилена, для жидких горючих.

По принципу действия резаки делятся на инжекторные и равного давления, по величине давления кислорода — низкого и высокого давления. Распространены универсальные инжекторные резаки «Факел», «Маяк-1» (рис. 148), «Ракета-1». Такой резак имеет каналы 1 и 2 для подвода кислорода и ацетилена, смонтированные в рукоятке 5, соединенной с корпусом 4, в котором расположен инжектор 5. Часть кислорода вентилем б направляется в инжектор 5 и засасывает ацетилен, подаваемый через вентиль 7. В смесительной камере 8 образуется смесь газов, которая по трубке 9 подается в наружную часть 10 мундштука и, выходя из него через кольцевую щель вокруг внутренней части мундштука, сгорает, образуя подогревающее пламя. Обе части мундштука ввинчены в головку 12. Смесительная камера 8 с трубкой 9 крепится к корпусу 4 накидной гайкой 15.

После разогрева зоны реза открывают вентиль 13 режущего кислорода, который по трубке 14 поступает во внутреннюю часть 11 мундштука, имеющую центральное отверстие, которое образует струю режущего кислорода. Ниппели на концах трубок, образующих каналы 1 и 2, имеют разные резьбы для соединения резака со шлангами, по которым подаются газы: для кислорода — правую и для ацетилена — левую резьбу. Резаки снабжаются сменными мундштуками, обеспечивающими различную мощность пламени и расход режущего кислорода. Выбирают их в зависимости от толщины разрезаемого металла и различают по номерам: 0, 1, 2, 3, 4, 5 и 6 — в порядке возрастания мощности пламени. Мундштуки могут быть щелевыми, дающими кольцевое пламя, и многосопловыми (рис. 149). И в тех и в других режущий кислород проходит по центральному каналу. Многосопловые мундштуки сложнее в изготовлении и менее надежны в эксплуатации: засорение отверстий сопл легко приводит к хлопкам и обратным ударам пламени. Поэтому щелевые мундштуки применяют чаще. Резаки для разделительной резки могут быть малой мощности для резки стали толщиной от 3 до 100 мм, средней — до 200 мм и большой мощности, режущие сталь толщиной до 300 мм. Резаки большой мощности работают только на газах — заменителях ацетилена. Резаки малой и средней мощности могут быть вставными — резательный наконечник присоединяется к стволу соответствующей по мощности сварочной горелки. Примерами таких резаков являются РГС-70, РГМ-70, РВ-1Д-02, РВ-2Д-02. Они удобны при работе в монтажных условиях, когда сварщику приходится часто переключаться со сварки на резку. Для резки стали толщиной до 1000. 1500 мм выпускают специальные резаки, работающие на пониженных давлениях кислорода (0,2. 0,4 МПа), например РЗМ-2, РЗМ-З, РЗМ-5 и РМ-1000. Их кислородные каналы имеют увеличенную длину и внутренние диаметры. Для поверхностной резки предназначены резаки типа РПК-2-72 и РПА-2-72. Ими можно удалять местные дефекты с поверхности литых деталей. Они снабжены рычагом для пуска режущего кислорода. Проходные сечения и диаметры выходных каналов в этих резаках увеличены, чтобы получать широкую и мягкую струю режущего кислорода (рис. 150). К специальным резакам относят керосинорезы, в которых для подогревающего пламени используют керосин, бензин или их смеси. Они снабжены трубкой-испарителем, которая подогревается отдельным пламенем от вспомогательного мундштука. Пример керосинореза — резак РК-02. Конструкция резака для резки так называемым смыв-процессом предусматривает образование трех струй режущего кислорода. Основная струя разрезает металл, а следующие за ней вспомогательные струи как бы смывают еще горячие бороздки на поверхности кромок реза, шлифуют поверхность реза, повышая ее качество. Трехструйный резак повышает производительность резки в 1,5. 2 раза, но увеличивает расход кислорода.

Основные виды резки металла

Резка металла — технологический процесс, в результате которого происходит разделение сортового или листового металла на части и заготовки, или изготовление детали. Это позволяет:
• получить изделия заданных форм и размеров
• изготовить нестандартные детали
• реализовывать безотходное производство
Резка выполняется на специальном металлорежущем оборудовании — токарные станки, фрезеровочные станки, плазменные станки , лазерные станки, гидроабразивные станки, сверлильные станки, газо — кислородные станки , отрезные станки, расточные станки, гильотины, буровые пресса и др., с использованием различных технологий резки металла и различных режущих инструментов. Стоит добавить, что существует два основные принципа разрезания металла — механическое и термическое воздействие. В промышленных масштабах используется главным образом бесконтактная тепловая резка.

Лазерная резка.
Лазерный резонатор создаёт пучок света с чётко определённой длиной волны, который фокусируется на небольшом участке и обеспечивает расплав металла в локализованной области. Этот метод является наиболее экономичным и универсальным: с помощью лазера можно раскроить любые металлы и сплавы, включая сталь, алюминий и нержавейку. Лазерная резка алюминия, алюминиевых сплавов и нержавеющей стали ограниченно, в связи с их отражающими свойствами. К достоинствам лазерной резки относится качество реза — края не имеют наплывов и не требуют дополнительной обработки, высокая точность и возможность выполнить раскрой любой степени сложности, минимальная толщина разреза.

Плазменная резка.
С помощью плазмотрона генерируется сжатая режущая дуга, которая обеспечивает качественный раскрой токопроводных металлов и сплавов. Плазменная резка легко разрезает высокоуглеродистые стали, низкоуглеродистые стали, конструкционные стали, высоколегированные стали, нержавеющие стали, сплавы цветных металлов, титан, чугун, биметаллы и т. д. Плазменная резка распространена в машиностроении, судостроении и ряде других отраслей. Высокая универсальность, гибкость, скорость резки, качество резки и экономичность передовой технологии плазменной резки обеспечивает ей практически львиную долю заказов по резке металла выполняется.

Газокислородная резка.
Один из старейших способов термической резки металла, начал применяться ещё в конце 19 века. Газовая (кислородная) резка использует свойство металлов при нагреве до температуры, превышающей 1000 °С, сгорать в технически чистом кислороде. Направленная кислородная струя прожигает металл по линии разреза и одновременно происходит выдувание продуктов сгорания из полости реза. Газовая резка имеет преимущество перед плазменной и лазерной резкой только при обработке больших толщин металла от 50 мм до 2 м: позволяет осуществлять резку углеродистых низко- и среднелегированных сталей толщиной от 1 до 200 мм.

Гидроабразивная резка (резка водой).
Резка металла производится сжатой под давлением до 5000 Атм струёй воды с примесью абразивов (кварцевого песка), что приводит к разрушению материала на молекулярном уровне. Применяется для изготовления деталей сложной конфигурации с минимальными погрешностями. Являясь альтернативой термическим способам, гидроабразивная резка не изменяет физико-механические свойства металла, исключает сваривание краёв, оплавление, деформацию и обеспечивает хороший конечный результат. Возможна резка всех видов металлов и сплавов толщиной до 300 мм.

Читать еще:  Разборка чугунных радиаторов

Компания НПП РУСМЕТ предлагает услуги плазменной резки металла. При изготовлении металлоизделий используется современное импортное металлорежущее оборудование: плазменные станки, лентопильные станки, сверлильные станки и т.д. Несколько плазменных станков повышенной точности с современными источниками плазмы Hypertherm, позволяют обеспечить большой объем, качество и сроки заказа.
Компания НПП РУСМЕТ считается лучшей компанией плазменной резки. Достоинство плазменной резки металла , её эффективность и универсальность проверено, зарекомендовано и сертифицировано на производстве НПП РУСМЕТ.

Рекомендуем прочитать статьи о плазменной резке:

§ 1. Разрезание металлов вручную. Резка ручной ножовкой.

называется операция, при которой металл разделяют на части. В зависимости от профиля, формы и размеров деталей и заготовок резка производится разными инструментами вручную или па соответствующем оборудовании.

К основным способам резания металлов относятся: ручной ножовкой, отрезными приводными ножовками и ленточными пилами, на металлорежущих станках, ручными ножницами, стуловыми ножницами, рычажными ножницами, механическими ножницами, кусачками, труборезами, пресс-ножницами, штампами, ацетилено-кислородным пламенем, анодно-механическим способом.

К инструменту для ручной резки относятся ножовки, ручные ножницы, стуловые и рычажные ножницы, труборезы и кусачки.

Ручную ножовку применяют для резания толстых листов, полосового, круглого и профильного металла сечением до 60-70 мм.

Ножовка (рис. 40, а) состоит из станка 1, ножовочного полотна 2 и ручки 4.

а — жесткая, б — с раздвижной рамкой

Полотно вставляют концами в прорези головки 3, закрепляют штифтами 5 и натягивают винтом 6 с барашком 7. Ножовочные рамки изготовляют либо цельными (для ножовочных полотен определенной длины), либо раздвижными (рис. 40, б), допускающими закрепление ножовочных полотен различной длины.

Ручное ножовочное полотно представляет собой полосу, изготовленную из инструментальной легированной стали Р9, Х6ВФ, на одной стороне которой нарезаны зубья. Наиболее часто применяются полотна шириной 13-16 мм при длине 250-300 мм.

Каждый отдельный зуб полотна имеет форму клина. На зубе, как и на резце, различают задний угол α, угол заострения β, передний угол γ и угол резания δ (рис. 41). При резании стружка размещается между соседними зубьями до тех пор, пока острие зуба не выйдет из пропила.

Рис. 41. Геометрия зуба ножовочного полотна

Шаг зубьев выбирается в зависимости от разрезаемого материала. Для резания листового железа, тонкостенных заготовок выбирается полотно с шагом 0,8 мм; для резания тонкостенных труб и тонкого профильного проката — с шагом 1,0 мм; для резания стального профильного проката, труб и цветных металлов — с шагом 1,25 мм; для резания чугуна, асбеста и мягкой стали — с шагом 1,6 мм.

Шаг ножовочного полотна должен быть таким, чтобы в работе одновременно участвовало не менее трех зубьев. Ножовочное полотно устанавливают в прорези головок станка так, чтобы зуб резал при движении ножовки вперед, крепят штифтами и хорошо натягивают. Движения ножовки должны быть плавными, ритмичными со скоростью 40-60 двойных ходов в минуту на всю длину полотна.

Рабочий ход — движение вперед, обратный — холостой ход, без нажима. Нажим производится в основном левой рукой.

При разрезании ножовкой материал прочно закрепляют в слесарных тисках. Расстояние между тисками и корпусом работающего должно быть около 200 мм (рис. 42). При работе ножовкой корпус должен быть прямым и повернут под углом 45° к осевой линии тисков. Свободно опираясь на левую ногу, правую нужно поставить по отношению к левой под углом 60-70°. При разрезании ножовкой различных материалов придерживаются определенных правил.

Рис. 42. Стойка при резке металла:

а — положение ног, б — положения корпуса и рук

При резке твердых материалов нажим на ножовку должен быть сильным, при резании мягких материалов, полос, труб — небольшим. Перед окончанием резки усилие уменьшается во всех случаях. Ножовка при резании перемещается горизонтально, чтобы избежать скольжения, при врезании ножовку отклоняют от себя.

Полосовой металл толщиной свыше 3 мм режут по узкой грани, при меньшей толщине — по широкой. Разрезая широкие поверхности, ножовку последовательно наклоняют от себя и на себя.

Тонкие листы зажимают между двумя деревянными брусками и режут вместе с ними. При отрезании от листа длинных полос полотно поворачивают на 90°, ножовку держат горизонтально.

Фасонные заготовки (детали) и прорези вырезают лобзиками или сточенными по ширине до размера 8- 10 мм ножовочными полотнами.

Прутковый материал разрезают так же, как и полосовой. Если место реза обрабатывается, то разрешается надрезать заготовку с нескольких сторон и затем обламывать.

Ручная резка ножовкой производится обычно без охлаждения. Для уменьшения трения полотно можно смазывать минеральным маслом.

При уводе ножовочного полотна в сторону не следует пытаться исправить положение поворотом ножовки, так как при этом полотно сломается. В этом случае резку нужно начать в новом месте.

Нельзя производить резку полотном со сломанными зубьями, его нужно заменить или сточить 2-3 соседних со сломанным зуба. При продолжении резки новым полотном ее начинают в новом месте, так как изношенное полотно дает пропил меньшей ширины.

Что называется резкой металла?

Плазменная резка листового металла представляет собой технологический процесс, в ходе которого сжатая плазменная дуга в виде струи, посредством высокой температуры обрабатывает металл.

Услуги по плазменной резке металла. Технология резки выглядит следующим образом:

Плазменная резка листового металла. Различают:

Плазменно-дуговую резку. Разрез осуществляет горящая плазменная дуга, которая находится между направляющим электродом и разрезаемым материалом. За счет нагрева поступающего газа и ионизации под действием дуги образуется совмещенная со столбом плазменная струя. В процессе резки в установке используется энергия плазмы и факела, который вытекает из нее, а также энергия в электронной дуге.
Разрез посредством плазменной струи. В данном случае дуга горит между направляющим электродом и наконечником самого плазмотрона, а деталь, которую необходимо разрезать подключают к электросети. Плазмотрон создает столб дуги в виде струи, энергия которого и используется для разреза заготовки.

Наиболее эффективной считается воздушно плазменная резка металла, благодаря многочисленным преимуществам она широко используется для различной обработки металлов. Струйный способ используется значительно реже, в большинстве случаев он незаменим при обработке неметаллических деталей, так как не каждый материал способен пропускать электрическую энергию.

Внутри корпуса плазмотрона находится цилиндрическая дуговая камера, диаметр ее небольшой, имеется выходной канал, именно он и формирует дугу. В тыльной части камеры находится электрод. Принимая во внимание то, что создание дуги достаточно сложный процесс, то для обработки металла сначала зажигают обычную дугу, которая располагается между наконечником и электродом. И только после того как она касается факела станок создает плазменную дугу, а обычная отключается.

Когда процесс плазменной резки металла завершается, столб дуги заполняет весь канал. Дуга нагревает плазмообразующий газ, который затем ионизируется и за счет теплового расширения увеличивается в объеме. Скорость выхода дуги составляет 4 км/с, а температура колеблется в пределах от 25000 до 35000 ºС.

Все электроды, которые установлены в плазмотроне, выполнены из вольфрама, гафния, меди и прочих металлов. Чтобы рассчитать количество тепла, которое понадобится для разреза используют следующую формулу:
qр = Vр•F•γ•c•[(Tпл–T0)+q]•4,19

где, qр — оптимальная тепловая мощность.
F – размер места сечения обрабатываемой заготовки (см 2 );
Vр – скорость резки (см/с);
γ – плотность обрабатываемого металла (г/см 3 );
с – теплоемкость маталла, Дж/(г•°С);
Тпл – температура плавления материала (°С);
T0 – температура металла во время начала резки (°С);
q – невидимая теплота при плавлении (°С).

Чем выше в плазмообразующем газе сила тока, тем выше скорость потока плазмы, при этом если диаметр сопла увеличить, то скорость потока плазмы, соответственно, уменьшится.

Чтобы выполнить услуги плазменной резке металла без деформации и окалины необходимо выполнять резку на станке с высокой скоростью резки и силы тока. Рекомендуется предварительно выполнить несколько разрезов при высокой силе тока, а затем снизить силу, принимая в учет скорость движения плазмы.

Плазменная резка металла, услуги которой предлагает ЗАО «Опытное машиностроительное производство» выполняется разными способами, все зависит от толщины материала:

  • От 1-10 мм – выполняется в азоте,
  • От 20-100 мм – азот с присутствием водорода,
  • От 100 мм и выше – выполняется в аргонно-водородных смесях.

В отдельных случаях используют плазматрон с дополнительной дугой сжатого воздуха.

Воздушно плазменная резка металла используется для осуществления дальнейшей механизации и подготовки деталей. Способ гарантирует хорошее качество реза при толщине изделий до 30-35 мм, при этом сила тока не должна превышать 200 А.

Для плазменной резки меди используют сжатый воздух, так как она имеет высокую теплоемкость и теплопроводность. Чтобы выполнить плазменную резку металла понадобится более мощная дуга, нежели для стальных изделий. В процессе воздушно-плазменной резки меди на краях заготовки образуется ненужный материал, который легко удаляется.

Для резки высоколегированных сталей толщиной до 100мм используют машины плазменной резки с ЧПУ. При толщине до 60мм можно воспользоваться ручной плазменной резкой.

Портальная плазменная резка металла применяется для резки изделий из нержавеющей стали:

При толщине заготовок до 20мм используется азотная среда
От 20 до 55 мм водородно-азотная смесь.
В некоторых случаях используют сжатый воздух.

Читать еще:  УСТАНОВКА РАСПАШНЫХ ВОРОТ

Для разрезания низкоуглеродистых сталей толщиной 40-45 мм применяется сжатый воздух. В процессе резки углеродистой стали может дополнительно использоваться сжатый воздух, азотно-кислородные смеси и чистый азот.

Размер раскройного стола для резки листового металлопроката установкой с ЧПУ 2,4 х 8 м.
В сравнении с другими способами газовой резки плазменная резка металлов имеет массу преимуществ:
Малое время прожига.
Резка проходит значительно быстрей, вне зависимости от величины деталей.

Универсальность. Может использоваться для обработки практически всех видов металла.
Минимальный уровень загрязнения окружающей среды.
Позволяет разрезать детали различной формы.
Отсутствие баллонов с газом повышает безопасность.

Резка металла: как режут металл — инструменты и способы

В упрощённом виде технология резки металла заключается в следующем:

  • Режущая кромка инструмента внедряется в заготовку;
  • Движение инструмента по верхнему слою металла приводит к отрыву его от основной заготовки, срезаемый слой при этом испытывает пластическую деформацию.

Когда создавшееся в этом слое напряжение становится выше прочности металла, происходит скалывание и образуется стружка (элементы припуска постепенно переходят в стружку).

Резка металла может быть холодной и с применением высокотемпературных технологий.

При холодном способе — к материалу применяется механическое воздействие, режущий инструмент при этом должен иметь большую твердость, чем заготовка. В этом случае используются различные пилы, прессножницы, шлифмашинки, болгарки.

При горячей обработке — металл при помощи инструмента расплавляется в месте разреза, а расплав удаляется потоком газа. Системы для такого способа резки – это автогены, плазменная резка, кислородная, воздушно-дуговая, лазерная.

При применении некоторых способов обработки нельзя получить необходимую чистоту — это воздушно-дуговая, кислородная резка и обработка болгаркой. Поэтому эти способы применяют для подготовительных работ, нарезания заготовок и демонтажа.

Та как же режут металл?

Способы резки металла можно разделить на несколько групп: механическая резка (зенкование, сверление, фрезерование, шлифование и др), гидроабразивная, лазерная, газовая, плазменная резка.

Механическая резка может производиться при помощи углошлифовальной машины (болгарки), гильотины, стационарной циркулярной пилы, ленточнопильного станка. Существенным недостатком механической резки является то, что с её помощью возможно производить только прямолинейные разрезы. К достоинствам относят экономичность, высокую точность и ровные края разреза.

  • Резка болгаркой применяется для сортового металлопроката, имеющего небольшой и средний диметр и используется в производстве уголков, арматуры, квадратов, кругов и т.д. Данный метод отличается, с одной стороны, невысокой производительностью, с другой – малыми количествами побочных продуктов – окислов и окалины в месте разреза.
  • Резка циркулярной пилой позволяет производить разрезы под углом, а также достигать высокой точности и качества разреза. К недостаткам можно отнести низкую скорость, ограничения в глубине разреза и сравнительно высокое количество отходов.
  • Резка или, точнее, рубка металла гильотиной является наиболее продуктивным и недорогим способом обработки металла. При этом имеются ограничения в производстве деталей со сложной конфигурацией.
  • Ленточнопильный станок позволяет производить резку любых металлов и сплавов, в том числе и под углом, с минимальными потерями металла, получая идеальную кромку. Способ имеет ограничения в размерах отрезаемых деталей.

Гидроабразивная резка является одним из инновационных методов и позволяет с высокой точностью производить раскрой металла толщиной до 30 см. При использовании данного метода не требуется последующая обработка краёв разреза. Резка производится на специальном оборудовании при помощи смеси воды с абразивным песком, которая подаётся под высоким давлением через узкое сопло. К преимуществам метода относится отсутствие термического воздействия на металл, что предупреждает его деформацию. К недостаткам – высокая стоимость и неприменимость для металлов, подверженных коррозии.

Газовая резка производится при помощи специального оборудования путём интенсивного оплавления металла, которое происходит под воздействием направленного потока газокислородной смеси. Данный способ подходит для резки металлов и сплавов, имеющих небольшую теплопроводность. Для газовой резки характерно наличие в местах разреза окислов, наплывов и окалины, образующихся под воздействием высоких температур.

Плазменная резка осуществляется при помощи подающейся под высоким давлением смеси газов, в результате чего происходит частичное выгорание , плавление и полное выдувание частиц металла в месте разреза. Данный способ применим к любым разновидностям металла, он является одним из наиболее экономичных и производительных методов (в 4 раза быстрее лазерной резки, в 8 раз – гидроабразивной и в 10 – механической). Потери металла при плазменной резке минимальны, как и негативное воздействие на окружающую среду. Плазменную резку применяют для любого токопроводящего металла толщиной от 1 до 150 мм, при этом полученные детали имеют ровные и гладкие кромки и не требуют последующей обработки. Способ применим как для единичного, так и для серийного производства.

Лазерная резка металла происходит на специальных станках под интенсивным воздействием на прокат лазерного луча, который испаряет часть металла. Оставшийся в месте разреза расплавленный металл выдувается потоком газовой смеси. При помощи лазерной резки можно получать детали высокой точности и любой конфигурации, с ровными, не требующими обработки краями. К достоинствам можно отнести и отсутствие деформации.

Недостатками данного метода являются его высокая стоимость, ограничения в толщине проката (до 20 мм) и типе металла (метод плохо подходит для нержавеющей стали, алюминия и других металлов, обладающих высокой отражающей способностью).

Термическая резка металла – природа, применение, особенности

Термическая резка металла – основной промышленный метод экономичной разделки листового металлопроката толщиной от 0,5 до 350 мм. В настоящее время наибольшее распространение получили технологии термической резки металла:

  • Плазменная резка.
  • Газокислородная резка.
  • Лазерная резка

Плазменная резка

Плазмой называют четвертое состояние вещества. Плазменная резка использует свойства ионизированного газа, образующегося в электрической дуге под высоким давлением. Такая электрическая дуга обладает высокой электропроводимостью, что дает возможность сформировать ее в тонкую струю температурой 5000 — 30000 градусов. Такая струя позволяет резать любые электропроводные металлы и их сплавы: углеродистую, нержавеющую, легированную сталь, медь, алюминий, титан и другие.

Плазменная резка — высокопроизводительная технология для обработки листового металла толщиной от 0,5 до 150 мм., но это максимальные показатели диапазона обработки. Получение максимального полезного эффекта плазменной технологии резки обеспечивается на толщинах стали от 1,5 до 40 мм. В этом диапазоне толщин плазма позволяет получить:

  • высокую скорость резки;
  • высоую точность резки;
  • наилучшую шероховатость поверхности реза;
  • высокую экономическая эффективность;

Необходимые компоненты для обеспечения плазменной резки: источник плазменной резки, электроэнергия, газ под давлением.

Газокислородная резка

Газокислородная (автогенная) резка металла заключается в сгорании предварительно разогретого металла в струе химически чистого кислорода, с последующим удалением (выдувкой) этой струёй расплавленного металла из зоны реза. Современная газокислородная технология позволяет резать сталь толщиной от 2 до 2000мм. Диапазон максимально полезной эффективности газокислородной резки составляет 30 — 300 мм. Главными преимуществами данной технологии являются:

  • простота использования;
  • возможность резать большие толщины;
  • низкая стоимость оборудования;
  • мобильность оборудования для резки.

Необходимые компоненты для обеспечения газовой резки: резак, горючий газ, кислород.

Лазерная резка

Резка при помощи лазера приводит к мест­ному нагреву материала с последующим выдуванием расплавленного металла из зоны резки. Эту технологию резки металла отличает высокая производительность и точность реза, ширина реза составляет всего 0,5 мм. Применяется лазерная резка для изготовления изделий любой сложности из черных, цветных металлов, сплавов, пластиков, стекла и дерева. Резка металла лазером производится в диапазоне от 0,2 до 35 мм., но высокую эффективность показывает на толщинах до 12 мм. Основные преимущества лазерной резки:

  • высокая скорость резки;
  • малая ширина реза и высокая точность деталей;
  • возможность резки тонколистового материала;
  • высокая производительность и эффективность.

Для обеспечения этой технологии резки требуются: машина лазерной резки с ЧПУ, высокоочищенный газ под давлением, электроэнергия.

Все перечисленные технологии термической резки прочно обосновались на своих позициях по сфере применения и стоимостных категориях оборудования. Если рассматривать эти технологии применительно к машинам термической резки металла, то можно провести среднестатистическое ранжирование по техническим характеристикам и стоимости такого оборудования.

Характеристика Газовая Плазменная Лазерная Толщина резки, мм. 2…400 0,5…150 0,2…35 Эффективная толщина, мм. 20…350 2….40 0,2…12 Точность резки, мм. 2 1,5 0,5 Ширина реза, мм. 2…6 1,5…5 0,3…0,8 Шероховатость реза Ra, мкм 6,3..12 2,5…20 1,25..16 Отклонение кромки реза, град 0,5 1..6 0..2 Стоимость оборудования, млн. руб. 0,3…2 0,7…6 4…100 Эксплуатационные расходы, руб./мес. 1000 60000 40000 Климатические требования, температура НЕТ -5…+40 +15…+25 Каждая из существующих технологий термической резки обеспечивают высокое качество обработки при правильном их использовании. За правильностью использования и контролем над процессом резки следит система управления ЧПУ и система приводов движения машины термической резки. Все технологии и режимы термической резки имеют свои особенности алгоритма работы и технологические параметры. Технологические параметры для лазерной и плазменной резки определяются более чем двумя десятками величин, которые могут автоматически изменяться в процессе работы оборудования. Специализированные системы ЧПУ отличаются от других ЧПУ тем, что имеют в своем программном обеспечении прикладные библиотеки этих параметров и способны обеспечить качественное управление технологией резки.

ООО «С-АВТ», являясь партнером компании Hypertherm (США), рекомендует применение специализированных систем ЧПУ марки EdgePro для правильного управления процессами термической резки металлопроката.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector