Виды станков для раскроя листового металла

Раскрой металла

Раскрой листового и другого профильного проката является одной из важнейших операций при создании металлоконструкций.

Именно эта операция во много определяет качество продукции и ее стоимость. За все время придумано и внедрено в эксплуатацию множество технологий, применяемых при раскрое листового и другого профиля.

Суть раскроя металла

Раскрой металла, вне зависимости от его формы – это заготовительная операция. Именно на стадии ее выполнения обретают черты будущие детали металлоконструкции. На машиностроительных предприятиях, да и в производственных комплексах других отраслей, существуют целые заготовительные подразделения, оснащенные самым разным оборудованием, предназначенным для формирования заготовок, а то и готовых деталей. Все зависит от применяемого оборудования и инструмента.

Термин раскрой металла можно истолковать следующим образом – это метод размещения заготовок на листе. Форма, может, быть в виде прямоугольника или любой другой. При проведении раскроя металла появляется определенный объем возвратных и невозвратных отходов. Их объем напрямую зависим от технологии, которую использовали при раскрое.

Виды отходов при раскрое металлов

Отходы от заготовительных операций можно разделить на два класса:

Технологические отходы в виде стружки

К первому типу отходов относят тот металл, которые теряют вследствие технологической обработки. Например, при использовании газовой резки – это оплавление, в виде стружки, снимаемой с поверхности заготовки по время точения или фрезерования. К отходам относят ту часть металла, которая уже не будет использована в дальнейшем.

Отходы от раскроя металла

К отходам от раскроя листового металла можно отнести те остатки, которые образуются формой заготовки и отсутствием кратности при разметке раскроя. Под первыми понимают ту часть металла, которая располагается между наружным контуром одной или нескольких заготовок и неким контуром, который очерчивает габариты заготовок. Вторые – это те, которые образуются при сравнении размеров листа и раскроя заготовок. Эти отходы появляются в том случае, если размеры листа не совпадает с суммой размеров заготовок, расположенных вдоль ее сторон.

Основные способы раскроя металла

Производственники, в целях оптимального раскроя материала и минимизации объема отходов, стремятся подобрать оптимальный способ раскроя листового материала или проката исходя из технологий, применяемых для разделки металла на заготовки. Например, при использовании дисковых ножниц или газового резака, допустимо расположение заготовок в любом месте листа. В то время как, при раскрое на гильотинных ножницах необходимо следовать определенным ограничениям. Заготовку необходимо так размещать, что существовала возможность реализовать прямолинейные резы вдоль или поперек листа и прямых резов под углом.

Станок для резки листового металла с дисковыми ножницами

В случае необходимости обработки большой партии заготовок имеет смысл использовать комбинированный метод. Он заключается в том, что заготовки, имеющие разную форму, укладывают в прямоугольник с минимизированными размерами. Затем эти прямоугольники используют для лучшего заполнения листа. Формирования размерной последовательности. Перемещая эти формы по поверхности, получают улучшенную форму конфигурации.

Метод лучшего заполнения короткой стороны листа

Метод лучшего заполнения короткой стороны листа – это позволяет снизить количество отходов, вызываемых отсутствием кратности. Остающаяся часть листа будет несколько короче чем вдоль длинной стороны. Заготовки должны быть подобраны таким образом, чтобы их размеры позволили оптимальным образом заполнить меньшую сторону листа. Для разметки вдоль длиной стороны выполняют аналогичную работу.

Суть способа формирования размерных последовательностей заключена в следующем — заготовки располагают на листе от крупных к мелким.

На основании проведенных работ составляют карту раскроя. Затем, определяют потребное количество материалов (листа или другого проката). Кстати, это основной документ, который должен быть на рабочем месте оператора заготовительной машины.

Из плотной бумаги или картона подготавливают шаблоны

Из плотной бумаги или картона подготавливают шаблоны заготовок, которые необходимо раскроить. Шаблоны располагают на лист и путем передвижения и их совмещения между собой получают оптимальный раскрой листового материала.

Рубка гильотиной

История этого оборудования, по официальным данным, берет свое начало со времен Французской революции. В то время ее применяли для устранения «врагов народа» и только множество лет, спустя, ей нашли другое применение, а именно, в раскрое листового металла. С использованием некоторых приспособлений на гильотине (механических ножницах) можно резать прокат, арматура.

Раскрой листа происходит в течение ряда операций.

  1. Лист устанавливают на рабочий стол. С тыльной стороны станка установлена линейка, на которой выставляют размер отрезаемой заготовки.
  2. После того как лист выставлен, оператор станка запускает его. Передняя плита прижимает лист к поверхности стола, в вторая, на которой установлены ножи, после этого опускается и под свои весом разрезает лист в установленный размер.

Следует отметить, что если ножи имеют подобающую заточку и установлены с минимальной погрешностью, то рез получается без заусенцев и замятий. При этом, на листе не будет возникать кривизна, так как рез происходит во всей длине листа одномоментно.

Оборудование этого класса оснащают электрическими двигателями. У одних марок, например, Н177, перемещение передней и задней плиты осуществляет с помощью механизма, основу которого составляет довольно габаритный маховик. На таких станках допустимо резать листы до 12 – 14 мм, разумеется, толщина зависит от свойств и марки материала.

Существуют станки этого класса, в котором плиты перемещают с помощью гидравлического механизма. Но в отличие от механических устройств они требуют к себе бережного отношения, постоянного контроля над уровнем и состояния масла и пр. На таких станках допустимо резать материалы до 30 мм толщиной.

Современные гильотинные ножницы, оснащают цифровой техникой выставления размеров, возможностью настройки усилия реза и другими опциями. Существуют и станки, оснащенные системами числового управления. Оборудование этого класса, выполняет раскрой метала с минимальными погрешностями.

Для создания изделий из жести (оцинкованного металла) применяют ручные ножницы. В зависимости от конструкции на них можно заниматься кройкой листов жести с шириной двух и более метров при толщине до 20 мм.

Существует еще одна разновидность гильотин – сабельные. Их также используют в кустарных мастерских или небольших производствах.

Гильотина для раскроя металла сабельного типа

Кстати, ножницы гильотинного типа нашли свое применение не только при изготовлении металлических конструкций но и в полиграфии, с их помощью разрезают большие стопки бумаги.

Резка металла ленточными и дисковыми пилами

Для раскроя металла используют и такой инструмент, как дисковые пилы. Этот инструмент применяют для обработки крупных заготовок. Надо отметить, что при работе с таким инструментом требуется использование довольно большого количества физической силы. Рабочий орган этого инструмент – диск, изготовленный из инструментальной стали.

Этот инструмент наиболее эффективен при работе со сталью и другими материалами, в том числе и с цветными металлами и сплавами. Чаще всего этот метод обработки металла выбирают для обработки листового материала, трубы. Рез выполняют прямо, но, возможно, и его выполнение под заданным углом.

Дисковый инструмент отличается высокой производительностью, безопасностью и простой эксплуатацией при раскрое сложных заготовок. Этот инструмент — вот уже длительное время обладает широкой популярностью и среди производственников, и среди домашних мастеров. Это вызвано в том числе и его доступностью. На рынке представлено множество моделей дисковых пил, в том числе и стационарных и приобрести их может каждый.

Ленточнопильный раскрой металла

Другой, не менее популярный, способ раскроя, это обработка заготовок на ленточной пиле. Рабочий орган этого оборудования – ленточная пила, которая работает как обычная ножовка. Полотно ленточной пилы замкнуто в кольцо и отличается большой длиной. То есть, по сути, ленточная пила представляет собой кольцо, с одного края которого расположены зубья. Для производства ленточной пилы применяют углеродистые стальные сплавы, но существуют и биметаллические модели.

В комплект ленточнопильного станка входят два шкива, которые вращаются от электрической силовой установки.

Станки этого класса представляют массу возможностей при обработке прутков, фасонных профилей, труб. На станках некоторых марок допустимо выполнять не только прямые резы, но и фигурные.

Фигурный раскрой металла на ленточной пиле

На рынке представлены разнообразные модели начиная от однотумбовых станков, управляемых вручную и заканчивая машинами портального типа, работающих под управлением компьютера.

Просечные прессы

Главное предназначение этого оборудования – это раскрой заготовок из металла. Прессы этого класса отличаются высокой точностью работы и широким диапазоном пробиваемых отверстий.

Просечные прессы для раскроя металла

Просечные прессы применяют для изготовления перфорированных листов. Предельные размеры, обрабатываемых листов зависят от марки применяемого станка.

Конструкция просечных прессов обеспечивают высокую производительность изготовления готовой продукции.

Газокислородная резка

К самым экономичным способам раскроя металла можно отнести газокислородную резку.

Для обеспечения реза металла применяют смесь кислорода и горючего газа (пропана, ацетилена и пр.).

Газокислородная резка металла

Последовательность реза состоит из следующих этапов:

  1. Открытое пламя прогревает металл до температуры возгорания.
  2. После этого на разогретое место подают струю кислорода, окисляющий металл.
  3. Перемещая резак, создают неширокий рез, из которого необходимо удалять шлак.

Качество реза напрямую связано с маркой материала, качества поверхности, толщины металла, скорости выполнения раскроя.

Такая технология позволяет выполнять раскрой низколегированных сталей при толщине профиля до нескольких десятков сантиметров.

Несмотря на то, что постоянно происходит появление новых технология раскроя металла газопламенная остается самой экономичной.

Более того, при толщине металла в 900 мм альтернативы такой технологии нет.

Плазменный раскрой металла

Чтобы понимать, как работает установка плазменного кроя металла, надо будет вспомнить, что такое плазма – это ионизированный газ, который образует нейтральные молекулы и заряженные частицы.

Плазма зарождается при нагреве газа до сверхвысоких температур, при этом происходит его ионизация. За счет перемещения молекул газа, она обладает определенной токопроводимостью.

Читайте также:  Что такое тельфер и чем отличается от тали

Плазменный метод раскроя металла

Рез металла при помощи плазмы – это один из методов раскроя металлических заготовок. При этом рабочим органом выступает пучок плазмы.

Принцип работы, технология и оборудования для плазменного раскроя металла

Между электродом и соплом активируют электрическую дугу. Через сопло проходит газ – кислород или воздух его рабочее давление составляет 5 – 8 ат. При контакте газа и электрической дуги, происходит его разогрев до температуры до 30 000 °C. Таким образом, струя газа трансформируется в пучок плазмы. Который и выполняет функцию раскроя.

Принцип действия плазмореза

Отличительной чертой этого метода раскроя металла, является то, что металл не выгорает, как, например, при газовой резке, а просто испаряется и это требует дополнительных мер по защите персонала и окружающей среды.

На практике применяют два типа оборудования для плазменно — воздушной резки металла – ручное и автоматизированное. На первом выполняют операции раскроя металла без применения каких-либо средств автоматизации, и на первый взгляд, она напоминает газопламенный метод раскроя.

Автоматизированное оборудование для плазменного раскроя металла

Автоматизированное оборудование работает под управлением системы ЧПУ и вся работа оператора заключается в том, что бы в нужное время включить управляющую программу.

Сам станок представляет собой установку портального типа, перемещающуюся, к примеру, по оси Х и режущую головку, которая перемещается по оси Y. Таким образом, резка металла может начинаться из любой точки листа, при этом точность реза составляет 0,2 мм.

В отличие от станков для механической резки заготовок, раскрой листа происходит с применением специальных программных комплексов. Их применение минимизирует объем отходов. На некоторых формах количество отходов может не превышать 1 – 5% от площади листа.

Плазменная-воздушная резка металлических заготовок гарантирует получение деталей в строгом соответствии с требованиями рабочей документации.

К недостаткам оборудования плазменной резки можно отнести следующее:

  1. По мере роста толщины металла появляется уклон от внешнего края к внутренней части листа, это вызвано рассеиванием пучка плазмы, это необходимо учитывать при разметке листа металла.
  2. Неверная настройка режимов резания — ток, расход воздуха (газа), рабочая скорость движения головки, может привести к тому, что вырастет количество применяемого расходного материала – сопел, электродов.
  3. Установка подобного оборудования требует тщательной подготовки воздуха, то есть непосредственно перед ней необходимо устанавливать влагоуловительные устройства.
  4. Во время работы, на месте реза образуются наплывы, которые, при необходимости их можно удалить с помощью угловой шлифовальной машины. Вообще, если заготовка производится под сварку на эти наплывы можно не обращать внимания.

Образование наплывово при плазменной резке металла

Существуют конструкции с двумя и более движущимися режущими головками. Такая конструкция поднимается производительность труда и снижается себестоимость заготовок.

Надо отметить, что стоимость заготовки полученной на оборудовании плазменной резки ниже, чем получение идентичной детали на механическом оборудовании.

Понятие лазерного раскроя металла

Не менее прогрессивным считают и лазерный раскрой металла. Эта технология использует мощь лазерного луча и, как правило, ее применяют на серийном производстве изделий практически из любых материалов, в том числе и неметаллов.

Лазерный раскрой металла

Луч лазера, который управляется специальным программным комплексом, обеспечивает концентрации энергии достаточной для резки материалов любой толщины и состава.

В ходе реза, материал, подверженный воздействию лазерного луча расплавляется, испаряется или выдувается потоком сжатого воздуха.

Резка при помощи лазера отличается тем, что на материал не оказывается никакого механического воздействия и во время обработки могут возникнуть только минимальные деформационные явления. Отсутствие каких-либо механических воздействия позволяет обрабатывать легко деформируемые или тонкие материалы, например, заготовки для системы вентиляции, где толщина металла может составлять всего 0,5 – 0,7 мм.

Программное управление раскроем металла лазером позволяет выполнять работу по получению сложных контуров.

Лазерный способ раскроя применяют для получения сложных контуров

Кстати, в последние годы была разработана и внедрена технологическая оснастка, которая позволяет выполнять рез труб, профилей и пр.

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;
  • фрезером;
  • лазером;
  • гидроабразивом;
  • 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.

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 листого металла любой сложности

Лазерная резка металла

Гидроабразивная резка

Фрезерные работы

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.

Станки для резки металла

На машиностроительных и металлургических предприятиях широко применяются станки для резки металла, поскольку без них обработка этого материала просто невозможна.

Механические и автоматические машины позволяют отделять детали или их заготовки от листового, литого или сортового металла.

Если раньше этот процесс был достаточно трудоемким и выполнялся вручную, то в наше время инновационные технологии позволяют проводить разделение даже самых твердых сплавов в считанные минуты и с минимальным участием человека в процессе.

Станки для разного типа резки металла

Чтобы понять, насколько прогресс продвинулся вперед за годы существования металлообрабатывающей индустрии, рассмотрим наиболее современные агрегаты, выполняющие резку, и их принципы работы.

Разделяют такие типы резки металлов:

  • Рубка – отделение частей при помощи ударной силы;
  • Механическая – отделение посредством использования пил, резцов или ножниц;
  • Термическая – отделение при помощи обработки металла посредством нагрева.

Виды станков для резки металла

Механическая обработка практически не используется на предприятиях в наше время, поскольку она не позволяет резать металл довольно точно, все чаще используется термическая резка, поскольку ее точность позволяет создавать заготовки различных размеров и форм с минимальными погрешностями.

Рассмотрим наиболее распространенные станки для резки металла.

Гильотина

Станок, название которого созвучно с названием приспособления для наиболее гуманной казни, осуществляет разделение металла посредством использования механических средств, специальных ножниц и ножей по металлу.

Читайте также:  Что делать, если стиральная машина не сливает воду?

К преимуществам данного метода обработки можно отнести: идеально ровные края готовых заготовок, отсутствие сколов и зазубрин, а также отсутствие кривизны среза, поскольку гильотина делает его одновременно по всей ширине листа.

Недостатки: зависимость точности полос от квалификации оператора, ограниченный набор типов металла, с которым можно работать, невозможность выполнения фигурной резки.

Такие станки чаще всего применяются на стадии заготовительных работ.

Лазерный станок

Принцип работы заключается в том, что лазерный резонатор создает луч с волной, которая имеет определенную длину, он плавит металл локализировано на определенном участке.

Такой метод позволяет разрезать любые металлы и сплавы, однако, работа с нержавеющей сталью, алюминием и алюминиевыми сплавами весьма ограничена из-за отражающих свойств этих материалов.

Такой метод обработки позволяет совершать раскрой любой сложности, после которого края остаются идеально ровными, на них нет наплывов и других побочных частей, потому готовые детали не требуют дополнительной обработки.

Плазменный станок

Станки для резки металла, работающие с применением плазмотрона, используются для раскройки токопроводных материалов.

Сжатая режущая дуга, которая создается плазмотроном, воздействует на металл, и обеспечивает его качественное разделение.

Такие агрегаты широко используются в машиностроении, судостроении и других отраслях, поскольку они помогают осуществлять раскройку быстро, качественно и экономично.

Газокислородные станки

Данные агрегаты локализовано нагревают металл до температуры свыше 1000°С, в таком состоянии он сгорает в технически чистом кислороде, тонкая струя которого подается на заранее подготовленные участки полотна.

Направленная струя кислорода одновременно производит сжигание металла в месте разреза и выдувание продуктов сгорания, что обеспечивает чистые и ровные швы готовых изделий или деталей.

Этот метод раскройки является одним из самых древних, он преимущественно используется для обработки металла большой толщины.

Гидроабразивные станки

Обработка металлов проводится посредством воздействия на срезы струи воды, сжатой под давлением в 5000 атмосфер, в которую добавляется абразивный материал, а именно, кварцевый песок. Металлические детали при такой раскройке разрушаются на молекулярном уровне, потому данный вид резки используется для получения срезов с минимальными погрешностями.

При этом физико-механические свойства металлов остаются неизменными, исключается деформация швов, их оплавление и запаивание. Данный вид обработки доступен для материалов толщиной до 300 мм.

Инновационные станки в сфере резки металла

Станки для резки металла постоянно совершенствуются, инновационные технологии позволяют делать процесс раскройки максимально экономичным, точным, быстрым и качественным.

Ученые изобретают новые методы обработки материалов с разными качественными характеристиками, что позволяет получать срезы с минимальными погрешностями даже при высокой толщине металла.

Новейшие разработки делают оборудование более доступным, потому оно появляется на небольших предприятиях, что дает возможность значительно повышать качество изготавливаемых продуктов.

Новинки станков для резки металла на выставке

Специализированная выставка «Металлообработка» пройдет в ЦВК «Экспоцентр». В ходе мероприятия владельцы машиностроительных и металлообрабатывающих предприятий смогут узнать, какие станки для резки металла сейчас изготавливают лучшие зарубежные и отечественные компании, какими преимуществами обладают эти агрегаты, и как они позволяют повысить производительность заводов.

Как правильно выбрать способ раскроя металла.

Один из важнейших моментов изготовления деталей из листового металла – это правильно подобрать способ раскроя. От этого будет зависеть: качество кромки, точность реза, количество отхода (высечки), объем дополнительной обработки после раскроя, и многое другое.

Гильотина

Газокислородная резка

Плазменая резка

Лазерная резка

Гидроабразивная резка

Толщины раскраиваемого материала

до 20мм черная сталь, до 16мм нержавейка

черный нержавеющий металл, алюминий, сплавы на основе меди

металы с высокой температурой плавления

черный нержавеющий металл, алюминий, сплавы на основе меди

черный нержавеющий металл, алюминий, сплавы на основе меди

закаленая кромка, низкое качество

закаленая кромка, низкое качество

очень высокая от Rz100

среднее
0,2 от края

большой обьем работ

высокая, кромка будет закалена

высокая, кромка будет закалена

практически не требуется

практически не требуется

выгодно для производства уголков и прямолинейных полос

относительно высокая производительность

изготовление сложных контуров высокой точности, при низкой стоимости и высокой скорости производства

обработка практически любых материалов, без термовоздействия.

только подготовительные работы, в дальнейшем потребует больших затрат на завершение изделия

низкая точность, закаливается кромка, потребует больших усилий для завершения изделия

низкая точность, закаливается кромка, потребует больших усилий для завершения изделия

сравнительно не большие толщины обрабатываемого материала.

очень дорогостоящий вид раскроя

Гильотина

В основе метода лежит использование механических средств – специальных ножниц и ножей по металлу. Сначала мастер помещает металлический лист на рабочий стол станка и фиксирует его при помощи прижимной балки. Затем устанавливает нож и совершает резку. Гильотина позволяет получить идеально ровный край, без зазубрин, заусенцев и лишних кромок. При этом кривизна среза равна нулю, т.к. отрезание производится лезвием по всей ширине листа одновременно.

Сегодня существует четыре вида гильотин для рубки металла: ручные, гидравлические, пневматические и электромеханические. Принцип их действия одинаков, но в последних трех видах для точности и безопасности используется электроника, а некоторые станки способны резать металл как поперек, так и вдоль.

Рубка металла гильотиной используется в основном для заготовительных работ.

  1. Ограниченность по типу металла и толщине разрезаемого листа (для гидравлических машин максимум 6 мм).
  2. Невысокая точность получаемых полос, которая во многом зависит от квалификации оператора.
  3. Нельзя выполнить фигурную резку.

Газокислородная резка

На сегодняшний день газокислородная резка является, пожалуй, самым популярным видом резки металла за счет высокой производительности. Она обеспечивается, благодаря совершенно иному принципу действия, который заключается в горении металла. Перед этим обязателен предварительный подогрев места резки до температуры воспламенения, который производится подогревательным пламенем резака без подвода режущего кислорода. В зависимости от толщины металла и состояния его поверхности, время начального подогрева колеблется от 5 до 40 секунд. По достижении достаточного нагрева подают кислород, и когда его струя прорежет всю толщину металла, начинают равномерное перемещение резака по линии реза. Кислород режет подогретый металл и одновременно удаляет образующиеся оксиды, а за счет выделяющийся теплоты горения подогреваются соседние слои металла. При этом срез сопла должен все время находиться от поверхности детали на одинаковом расстоянии, которое подбирается опытным путем. Максимальная толщина газокислородной резки металла составляет 200 мм.

Однако газокислородной резке поддаются далеко не все металлы. Например, вам никогда не удастся разрезать алюминий. Во-первых, его температура горения 900°С, а плавления – 660°С, следовательно, гореть он будет только в жидком состоянии, и получить стабильную форму реза просто невозможно. Алюминий при горении образует оксиды с температурой плавления 2 050°С. Такой окисел будет при резке твердым, удалить его трудно. И, наконец, алюминий очень хорошо проводит тепло, поэтому потребуется большая концентрация мощности и большой расход газа. Аналогично не подвергаются газокислородной резке высоколегированные, высокоуглеродистые и хромоникелевые стали.

К недостаткам этого вида резки относят большую ширину реза (вдоль которого, к тому же, остаются наплывы, грат и окислы), плохое его качество, невозможность прохода по криволинейным контурам малых радиусов, значительное термическое воздействие на металл. Неравномерный нагрев создаёт напряжения в металле и деформирует его, искажая геометрическую форму. Напряжения могут быть полностью сняты лишь с помощью термической обработки, а это большие дополнительные затраты. К тому же это способ подходит далеко не для каждого вида металла.

Плазменная резка

На сегодняшний день плазменная резка является самым действенным способом раскроя металла, имеющим ряд особенностей, делающих ее лидером в области металлообработки. Так, процесс резки металла плазмой не требует заправки газовых баллонов и их доставки, присадок для резки ценных металлов или особого соблюдения мер пожарной безопасности. Для плазменной резки необходимы только электроэнергия и воздух, а в качестве расходных материалов – сопла и электроды, поэтому данный вид является одним из самых экономичных способов.

Плазменная резка экономически целесообразна для обработки:

  • алюминия и сплавов на его основе толщиной до 50 мм;
  • меди толщиной до 80 мм;
  • легированных и углеродистых сталей толщиной до 120 мм;
  • чугуна толщиной до 90 мм.

При толщине металла от 120 до 200 мм обработка плазмой возможна, однако выгоднее в данном случае использовать газокислородную резку.

Однако данный метод имеет и ряд недостатков. В первую очередь метод плазменной резки – термический, что неизбежно влияет на качество кромок металла: происходит частичная потеря материала, кромка приобретает большую твердость, а последующая обработка требует дополнительных затрат. Однако качество кромок, образующихся при плазменной резке, значительно лучше, чем при газокислородной: окалина отсутствует, а ширина зоны с цветами побежалости в пять раз меньше.

Лазерная резка

Это один из передовых методов, заключающийся в интенсивном воздействии лазерного луча на металл.

Не будем останавливаться на технических аспектах получения лазера, скажем только, что преимуществ у этого метода масса: самая маленькая ширина реза, которая может достигать всего 0,1 мм, высокая производительность, прекрасное качество поверхности, отсутствие динамических или статических напряжений, воздействующих на металл, благодаря четко направленному световому потоку лазера в зону резания. Полученные края металлоизделий ровные, без заусенцев, однако на срезе может быть виден след от воздействия высоких температур. Если изготавливается «ответственная» деталь, то без дополнительной механообработки не обойтись.

Крупнейшая компания по производству специальной дорожной техники Vermeer Manufacturing Co. использует в своем производстве всего две установки лазерной резки, которые разрезают 20-25 тонн металла в день и обеспечивают заготовками девять сборочных линий дорожной техники.

Из недостатков: Лазерный луч позволяет разрезать металлы толщиной до 15-20 мм, хотя наибольший эффект достигается при толщине 6 мм.

Читайте также:  Виды и возможности бортовых компьютеров для спецтехники

Гидроабразивная резка

Гидроабразивная резка – это самая инновационная и прогрессивная технология резки металла. Сила струи воды, выходящей из сопла под огромным давлением, действительно поражает воображение: она способна резать до 300 мм (!) стали.

Важнейшим преимуществом технологии водоструйной резки перед другими видами обработки является отсутствие нагрева разрезаемых заготовок, т.е. отсутствие термического воздействия на материал, что исключает напряжения и деформации обрабатываемого материала. Результатом являются резы поразительно высокого качества, не требующие последующей дорогостоящей обработки.

Некоторые материалы не могут быть разрезаны лазером из-за отражения, а в случае плазменной резки – когда материал не является токопроводящим. В этом плане гидроабразивная резка является универсальным методом, однако она предполагает намокание детали, что может быть критично для металлов, подверженных коррозии.

Технология резки водой имеет еще одно неоспоримое преимущество – тонкая, как волос, струя, создает существенно меньшие потери материала по сравнению с традиционными процессами.

Огромным недостатком метода гидроабразивной резки металла можно назвать крайне высокую стоимость резки.

Современные способы раскроя листового металла

Раскрой металла может выполняться с разной степенью точности, которая может сократить трудоемкость изготовления. Рассмотрим современные способы далее.

В зависимости от решаемых задач при изготовлении заготовок, в различных областях промышленного производства раскрой металла может выполняться с разной степенью точности. Сотые доли миллиметра необходимые в точном машиностроение, автомобилестроении и авиации, не обязательны для строительства с допусками в 1мм и более.

Но в любом случае, точная порезка металла сократит трудоемкость изготовления, так как операции по доводке фрезеровкой уже не понадобятся.

Наиболее распространенные способы

  • Рубка гильотиной. Разнообразие видов оборудования на рынке позволяет качественно выполнять резку металла от 0,45 мм до 2,5мм простым механическим устройством, до 20 мм электрическими или пневматическими гильотинными ножницами. Гильотинные ножницы выполняют чистый прямой рез, толщина пропила в зависимости от класса оборудования может быть разной.
    Недорогие механические гильотины, как станок для раскроя листового металла, популярны в строительстве для и изготовления деталей кровли из оцинкованного листа или металлочерепицы, оконных отливов и карнизных свесов, обшивки парапетов.
    Гидравлические, пневматические и электромеханические гильотины используется в технологическом цикле при изготовлении листового проката, для мерной порезки профилированных листов, раскроя рулонного металла. Основной недостаток — только прямой рез.

  • Резка металла ленточными и дисковыми пилами. Наиболее известный инструмент, очень популярный для решения задач, не требующих высокой точности — углошлифовальная машина «болгарка». Стационарные пилы с большим диаметром дисков дают более точные размеры и активно используются при мелкосерийном изготовлении металлоизделий в промышленности и строительстве. Толщина пропила составляет до 8 мм, что следует учитывать при раскрое. Одно из главных преимуществ — возможность резки под углом, фигурный криволинейный рез получить очень затруднительно.
  • Просечные прессы. В зависимости от мощности, применяются в промышленном производстве и изготовлении строительных алюминиевых конструкций, или же для финишной обработки листового проката, при изготовлении, например, просечно-вытяжных листов.
  • Газокислородная резка. Благодаря высокой производительности наиболее популярный вид раскроя металла. Применяется во всех отраслях промышленности. Недостатком является широкий рез с окалиной и неровностями, невозможность раскроить тонкий листовой прокат

Общее свойство для вышеперечисленных методов — одинаковый принцип обработки и для черного, и для цветного проката и нержавейки. Исключение — алюминиевый лист при газокислородной резке.

Лазерная и плазменная резка

Раскрой проката плазморезом

Плазменный раскрой металла выполняется посредством интенсивного нагревания металла вдоль реза энергией электродуги с последующим удалением расплава плазменным потоком. За счет высокой температуры режущего потока ионизированного газа (15-30 тыс. градусов Цельсия), метод обладает высокой скоростью резки. Это наиболее эффективный термический способ резки листового металла.

Перечисляя достоинства плазменного раскроя металла, кроме высокой точности реза, стоит отметить:

  • Возможность раскроя заготовок сложной формы, в том числе по шаблону;
  • Отсутствие термальной деформации листа;
  • Высокую повторяемость для однотипных деталей, с допуском по контуру до 0,5мм;
  • Экологичность и безопасность процесса;
  • Возможность обработки черного и цветного проката, нержавейки с большим диапазоном толщин.

Плазменный раскрой листового металла возможен для:

  • Алюминиевого проката толщиной до 120 мм;
  • Меди и сплавов (бронзы) до 80 мм;
  • Легированных сталей — до 50 мм.

Различия по максимально возможной толщине обработки связаны с различной теплопроводностью цветных и черных металлов. С увеличением толщины листа, экономическая целесообразность снижается в связи с большим расходом ресурсов (электротока).

  • Увеличение твердости кромок в результате термического нагрева;
  • Зону побежалости, радужного изменения цвета, по краям реза.

На рынке представлено оборудование разного класса, в том числе и для ручной плазменной резки. Раскрой черного и цветного металла выполняется контактными аппаратами, электродуга возникает между электродом и обрабатываемым листом.

Устройство для плазменной резки состоит из:

  • Плазмотрона, преобразовывающего энергию электродуги в тепловую энергию плазмы;
  • Источника питания;
  • Компрессора или газового баллона для обеспечения струи газа или воздушной смеси

Для плазменной резки требуется высокая квалификация, обеспечить постоянство зазора между соплом и поверхностью листа достаточно трудно, неравномерность движения резака также может привести к наплывам по краям и появлению окалины.

Лазерный раскрой листового проката

К преимуществам лазерного раскроя можно отнести:

  • Воспроизведение замкнутых криволинейных контуров любой сложности;
  • Экономия материала за счет плотного расположения деталей на листе и программного раскроя с минимальной вероятностью ошибки;
  • Отсутствие механического и продолжительного термического воздействия, края деталей не деформируются, отсутствуют цвета побежалости;
  • Перпендикулярность кромки, низкий коэффициент шероховатости поверхности.

Негативными параметрами являются:

  • Максимально возможная толщина резки — 20мм;
  • Снижение производительности при резке металла с высокими отражающими свойствами, например, полированной нержавеющей стали, уменьшающие мощность воздействия лазера.

Лазерный раскрой листовой стали широко используется при изготовлении деталей с максимальными требованиями к точности геометрической формы и повторяемости, в автомобилестроении, точном приборостроении, а также для создания эксклюзивных элементов декора, резных решеток и держателей.

Плазменный и лазерный раскрой листового проката не так давно получил относительно широкое распространение, любые наработки, специфические навыки, опыт и просто теоретические соображения было бы интересно обсудить совместно. Надеемся увидеть ваше мнение в комментариях.

Сообщества › Сделай Сам › Блог › Приспособление для раскроя листового металла

Идея не моя скажу сразу- сделал подобное для себя! Есть в моей конструкции изменения конечно
По испытаниям — рез ровный, прямой
Кому интересно спрашивайте

Смотрите также

Метки: сделай сам

Комментарии 22

сюда можно еще кронштейн для регулировки глубины реза поставить с фиксацией положения, как на генераторе например.

Извиняйте сударь, для вашей персоны не успел видео снять. В описании вроде написал по русски, спрашивайте кому что не понятно

Все сделано хорошо, качественно. Не критикую ни в коем случае. Я режу проще. Профиль 40х40 прижимаю струбциной в качестве направляющей линейки. На маленькую болгарку одеваю диск 125х1, а ещё лучше 125х0.8. Плоскостью диска прислоняюсь к боковой грани профиля и погружаю диск в металл на несколько мм. Отрезной диск боковой поверхностью не стачивает металл и не повреждает направляющую. Рез получается идеальным.

Все сделано хорошо, качественно. Не критикую ни в коем случае. Я режу проще. Профиль 40х40 прижимаю струбциной в качестве направляющей линейки. На маленькую болгарку одеваю диск 125х1, а ещё лучше 125х0.8. Плоскостью диска прислоняюсь к боковой грани профиля и погружаю диск в металл на несколько мм. Отрезной диск боковой поверхностью не стачивает металл и не повреждает направляющую. Рез получается идеальным.

+1. Делал так же. Дешево и сердито. Но потом обзавелся вот этим.

Хорошая штука только описания не хватает.

зачет! как раз для меня так как я боюсь болгарку в руках держать

По последней фотке все стало понятно !

Не критики ради. Трудоемкость изготовления ниже.

Не понял, как он работает, зачем нужен якорь?

Это якорь от ушм. Делал на работе, дабы не тащить всю ушм- снял якорь

Не понял, как он работает, зачем нужен якорь?

Ну примерно как дисковая пила по дереву.

Дорого это — кроить железо болгаркой. Один рез листа 2мм по длинне, это один диск на 230. Если конечно раз в неделю, то нормально, а так проще отдать туда, где гильотина есть. А то и вообще у них уже раскроенное покупать. Я так и делал. Находил крупную контору, ни металл со скидками покупали, и у них раскроенный выходил дешевле, чем я сам бы покупал.

Согласен. Но живу в маленьком городе, нет контор по работе с физ.лицами. Делал для себя и не массовый раскрой металла.

)Это Екб маленький, почти полтора миллиона )))тогда, я вообще в селе проживаю))

Я живу не в самом Екатеринбурге. А ездить каждый раз за партией металла… Не труъ… Да и не люблю я так, мне надо чтобы было все свое

Дорого это — кроить железо болгаркой. Один рез листа 2мм по длинне, это один диск на 230. Если конечно раз в неделю, то нормально, а так проще отдать туда, где гильотина есть. А то и вообще у них уже раскроенное покупать. Я так и делал. Находил крупную контору, ни металл со скидками покупали, и у них раскроенный выходил дешевле, чем я сам бы покупал.

Тут смотря что резать… Если ты крышу или забор делаешь, то да, лучше всё высчитать и у продавца заказать в размер металл. А если ты делаешь что-то узконаправленное? Хомуты например. Глушители из нержавейки… То такая вещь сгодится…

Ссылка на основную публикацию