Как раскроить лист металла

Методы и технологии резки листового металла

Существуют несколько видов разрезания металла. Каждый из них выбирается в зависимости от разновидности листового металлического материала.

Раскрой металла можно производить:

• ножницами;
• гильотиной;
• циркулярной пилой; ; ; ;
• сверлением;
• электроэрозией;
• электроискровой;
• плазмой.

Механический раскрой.

Это один из самых старых методов раскроя металлического материала. В наши дни существует множество более современных способов. Однако этот традиционный вид резки тоже применяется на практике. Механическую резку можно осуществлять самостоятельно. Если не хватает опыта и навыков можно заказать раскрой металлических листов в мастерской. Этот метод самый дешёвый из всех типов обработки металла.

Раскрой металла с помощью циркулярной пилы

Для раскроя металла потребуются специальные диски. Применяется использование:

1. Армированных абразивных отрезных кругов.
2. Дисков, имеющих напайки из твёрдого металла.

Отрезными кругами режут алюминий, дисками — более твёрдые металлы. Этот способ разрезания металлических материалов даёт точный и качественный результат. Циркулярной пилой можно резать лист под разными углами. Однако, имеются и недостатки. Разрез получается довольно широкий, поэтому теряется много материала (до 6 мм). Пропил ограничен до 10 мм. Скорость обработки небольшая.

Раскрой на ленточнопильном станке

Этот станок воздействует на металлический лист пилочной лентой. Такой пилой без труда разрезаются трубы, арматура, пруты и тому подобное. Ленточный аппарат хорош тем, что может разрезать изделие из любого металла, имеет не очень широкий разрез, может действовать в наклон до достижения 600. При этом получается красивая ровная кромка.

Резка при помощи гильотины

Это устройство очень продуктивно. Но разрезать лист толще 20 мм оно не сможет. Ещё один недостаток этого агрегата: раскрой сложных деталей на нём невозможен.
Но если нужен простой разрез, то дешевле этого способа не найти.

Термический раскрой

Термическая резка осуществляется с помощью трёх основных видов воздействия.

1. Лазерное.
2. Плазменное.
3. Газовое.

Рассмотрим каждый из них.

Раскрой лазером.

Лазерные станки воздействуют на металлический материал посредством лазерного луча. Металлический лист устанавливается на рабочую поверхность и закрепляется. С помощью лазерного устройства (волоконного, твердотельного или газового) происходит разрезание. Режим мощности излучения устанавливается по выбору. Воздействие может быть импульсным и непрерывным.

Этот метод раскроя металлических деталей довольно часто используется. Однако далеко не все желающие могут себе позволить такое оборудование. Дело в том, что оно очень недёшево. Себестоимость изделий, обработанных на таких станках, будет довольно высокая. Окупаться оборудование будет долго. Для небольших предприятий это не выгодно.

Если говорить о преимуществах, то лазерный агрегат, прожигающий материал и осуществляющий таким образом разрезание металла, имеет их довольно много.

• Он справится с любыми сплавами.
• Качественно обработает хрупкий материал. Этого удаётся достичь благодаря тому, что отсутствует непосредственный контакт с обрабатываемой поверхностью.
• Лазером можно быстро обработать большое количество материала.
• Подсоединение к компьютеру или ЧПУ дают возможность выполнять очень сложные и трудоёмкие операции.

Наша компания выполняет резку листового металла любой сложности

Плазменный раскрой.

При использовании этой технологии раскрой металла производится путём действия на материал разогретой плазменной струёй. Этот вид раскроя имеет большую популярность. Такой струёй можно резать материалы, не проводящие электричество. Расплав может удаляться при помощи плазменной дуги. К числу достоинств этого способа относится:

• Разрезание металла происходит очень быстро.
• Края реза получаются качественные и ровные.
• Струя нагревает металл только в области реза.
• Не наблюдается деформация металлического материала.

Газовый раскрой.

Газовое, а точнее кислородное воздействие на металл — метод дешёвый и часто используемый. В зону реза направляется струя кислорода, при этом нагрев материала в этой зоне достигает 12000°C. Этот метод хорошо подходит, когда нужно разрезать углеродистую, низко- и среднелегированную сталь. К преимуществам данного способа можно отнести:

• Невысокую стоимость раскроя.
• Ровную кромку реза.
• Воздействие на металлический лист под любым наклоном.
• Способность разрезать толстые листы металла.

Подводя итоги обозрения методов раскроя металла, необходимо отметить, что этими технологиями современная металлообрабатывающая промышленность не ограничивается. Технический прогресс способствует появлению нового оборудования и других технологий.

Раскрой металла: что это, виды раскроя

Раскрой металла — разметка деталей на металлическом листе, причём не просто разметка, а размещение их с наибольшей экономией, чтобы использовать лист с минимальным количеством отходов. Чем меньше отходов, тем дешевле получается деталь. Совсем избежать их получается только с изделиями правильной геометрической формы, фасонные заготовки, как правило, имеют большое количество неровных линий и кривых.

Грамотный раскрой металла — один из основных способов снизить стоимость изготовления металлического изделия.

Технологии раскроя металла

Технологии бывают разными, они зависят от:

• толщины листа,
• состава металла,
• бюджета, выделенного на процедуру,
• скорости, с которой раскрой необходимо провести.

В зависимости от всех этих переменных используются разные типы резки-раскроя:

• рубка с использованием инструмента «гильотина» (перейти к услуге), электрического либо механического, во втором случае даже не нужно подпитывать станок электроэнергией. Пожалуй, самый дешёвый и быстрый способ, но с существенными ограничениями: во-первых, лист толще 6 мм не возьмёт, во-вторых, нож гильотины имеет постоянную форму и «заточен» либо под прямую рубку, либо под вырезание конкретных заготовок,
• раскрой с использованием лазера позволяет вырезать из сплошного металла изделия разных форм, включая сложные. Непосредственно технология представляет из себя прямое воздействие лазером на поверхность. Ширина луча может быть достаточно тонкой, чтобы экономно обращаться с металлом, сам лазерный резак имеет высокий КПД, он легко справляется с практически любыми сплавами. Есть недостатки: чем теплопроводнее материал, тем выше риск расплавить больше, чем нужно, кроме того, лазер необходимо отдельно подбирать под каждый тип металла,
• плазменный раскрой — ещё один универсальный метод сродни лазерному раскрою, похож на него и по общему принципу действия. На материал направляется сфокусированный поток раскалённой плазмы с температурой порядка 6000°C. Метод позволяет выполнять любую резку практически без риска деформировать материал. Недостаток — производство с применением плазменных резчиков довольно вредное и шумное, оборудование — дорогое, так что могут быть амортизационные наценки,
• раскрой с использованием гидроабразивной методики — резка смешанной с абразивом водой, которая подаётся под таким давлением, что разрезает даже металлические листы. Идеальна для легированных сплавов, поскольку не способствует их выгоранию, подходит для толщины листа более 150 мм. Недостатки — сравнительно медленная технология, оборудование быстро изнашивается и дорого стоит.

Как происходит раскрой

Способы раскроя металла непосредственно зависят от вида станка, на котором будет осуществляться резка (перейти к услуге). Например, лазерная (перейти к услуге) и плазменная резки (перейти к услуге) допускают практически любое размещение заготовок на материале, однако «гильотина» требует возможности осуществлять прямолинейные сквозные разрезы поперёк и вдоль, а также под углом.

Часто, если речь идёт об изготовлении большой партии, каждая заготовка предварительно «вписывается» в трапецию или прямоугольник, которые затем технологично и грамотно размещаются на листе материала. Обычно размещение происходит от более крупных заготовок к более мелким.

Обязательно составление раскройной карты, когда из бумаги вырезаются шаблоны заготовок, затем накладываются на чертёж листа, который предстоит раскраивать. Следом шаблоны перемещают, сдвигают и переставляют, пока они не занимают пространство таким образом, чтобы после раскроя осталось минимальное количество остатков.

Видео

Раскрой листового металла

Обязательным этапом большинства технологических процессов при изготовлении различных заготовок и деталей является раскрой металла. Операция может быть самостоятельной или предваряться пробивкой, резкой, вырубкой материала. Раскрой выполняется специальным инструментом несколькими способами.

Способы раскроя листового металла

Наиболее продуктивными и востребованными технологиями считаются лазерная и плазменная резка материала. Можно также использовать традиционные механические инструменты (ножницы, гильотину, циркулярную пилу), гидроабразивный или электроэрозионный метод, фрезеровку, сверление. Распространено применение просечных прессов — преимущественно для изготовления просечно-вытяжных изделий из мягких металлов (жести, алюминия). Популярен и газокислородный способ, применяемый во многих отраслях промышленности, но образующий широкий, неровный, часто неаккуратный срез, не дающий возможность провести раскрой тонкого листового проката.

Раскрой с помощью лазера

Лазерный раскрой металлов позволяет с высокой скоростью реза и точностью результата выполнять обработку практически любого проката (включая цветной и нержавеющий) в формате листов.

Сначала заготовка разогревается по нужной линии толщиной от 0,07 до 0,1 мм лазерным лучом. Управляется процесс специальным программным обеспечением на компьютере. Материал под нагревом плавится и разрушается по линии реза. Затем подается вспомогательный газ, ликвидирующий продукты деструкции.

Преимущества использования лазера для резки листового металлического проката:

• доступная стоимость;
• возможность обработки твердых или, напротив, хрупких сплавов;
• высокая скорость;
• достаточная производительность;
• хорошее качество реза даже при сложных конфигурациях;
• отсутствие механического контакта с материалом;
• экономный расход металла.

Детали, полученные лазерным раскроем листового металла, не требуют дальнейшей обработки.

В работе следует придерживаться некоторых рекомендаций. Не стоит подвергать обработке изначально некачественный, например, имеющий следы коррозии или значительные неровности прокат. Итоговый результат также зависит от расположения деталей на листе — они должны находиться от края листа не ближе, чем в 10 мм; друг от друга — на расстоянии не меньше, чем 5-10 мм.

Повысить качество реза можно, применяя листы металла со скругленными углами, режущая головка не замедляется настолько, как на прямоугольных угловых участках.

Плазменный раскрой металла

В этом случае основным инструментом выступает плазменная струя воздуха, который нагревается до высокой температуры и ионизируется под воздействием электрической дуги. Дуга возникает между электродом и рабочей поверхностью (материалом, подлежащим раскрою) в среде газа, который доставляется в сопло станка под давлением. Температура в месте контакта плазмы с заготовкой достигает 30000 °C и выше — можно разрезать металл толщиной до 100 мм.

Принцип действия плазменно-резательного станка достаточно прост. Между соплом (распылителем) и обрабатываемой поверхностью возникает электрическая дуга, благодаря чему струя воздуха становится режущим элементом. Газовая среда может быть активной (кислород, традиционная воздушная смесь без каких-либо добавок), что нужно для раскроя черных металлов. Неактивные газы (азот, водород, аргон, водяной пар) используются для цветных металлов и сплавов.

Рабочие параметры (мощность дуги, глубина, ширина разреза) корректируются настройками оборудования:

• состав применяемого вспомогательного газа;
• сила тока;
• расстояние от металлической рабочей поверхности до распылителя;
• размеры основных узлов станка.

Рабочее напряжение и температурные показатели вдоль оси разреза и в сечении струи непостоянны. Их значения тоже определяются настройками, указанными выше.

Значительная температура дает потоку плазмы врезаться в материал практически мгновенно. Если соотношение габаритов листа и мощности дуги оптимально, а все настройки выставлены корректно, луч проникает полностью сквозь всю толщу заготовки, кромки реза получаются строго вертикальными. В процессе резки оператор должен следить за значениями скорости резака — они не должны превышать требуемые уровни, иначе лист будет прорезываться не полностью.

Достоинства плазменной резки заготовок:

• универсальность применения;
• возможность раскроя различных видов металла;
• высокая скорость процесса;
• получение точного и аккуратного разреза, не требующего последующей механической, химической или иной обработки;
• способность вырезать детали любой формы, включая самую сложную;
• работа без необходимости использовать дорогостоящие вспомогательные смеси (ацетилен, кислород, пропан/бутан) повышает экономичность;
• достаточная безопасность благодаря неиспользованию газовых баллонов, других взрывоопасных предметов;
• экологическая безопасность раскроя.

Обрабатываемая поверхность не деформируется при резке, а если заготовка была окрашена до того, как начат раскрой металла, никакой предварительной подготовки не требуется. Плазма минимально воздействует на красочный слой, внешний вид детали испорчен не будет.

При раскрое листа металла таким способом следует корректно устанавливать значения параметров, от которых зависит качественная резка материала. Стоит предварительно выполнить пробную резку с использованием более высоких значений мощности, а затем корректировать эту величину в нужную сторону. Параметры движения разрезающего элемента следует устанавливать такие, чтобы с обратной стороны листа, подвергающегося раскрою, были видны искры. Их отсутствие говорит о том, что заготовка не прорезается насквозь из-за:

• недостаточной силы тока;
• слишком большой скорости режущего элемента;
• направления струи под углом, отличным от прямого.

Заключение

Лазерный и плазменный раскрой металлов — технологические операции, позволяющие получать готовые детали или отдельные заготовки необходимых размеров и форм. Большинство специалистов в данной области склоняются к лазерной обработке, как более эффективной, производительной и экономичной, особенно, если процедура выполняется на современном технологичном оборудовании. Раскрой металла лазером применяют для листов материала любого типа. Процедура резки этим способом безопасна для персонала (при соблюдении регламента проведения работ) и не вредит окружающей природе.