Что такое резание металла
Виды резки металла
Резка металла — это процесс разделения металлического листа или трубы на несколько частей ручным, механическим, термическим методом. Череповецкий завод металлоконструкций использует данный процесс при производстве различных изделий, благодаря чему специалисты могут подробно объяснить все особенности. Ответ на вопрос о том, чем резать металл, в условиях современного развития промышленных технологий оказывается достаточно многогранным. Так как режут металл также в бытовых и ремонтных целях, вопрос оказывается актуальным для многих людей.
Способы резки
Способы резки металлов классифицируются в зависимости от используемого оборудования. Этот параметр позволяет выделить следующие типы:
Ручная резка металла
Данный метод резки не применяется в промышленности ввиду низкой эффективности. Разрезать металлический лист вручную можно с помощью ножниц, лобзика, ножовки, болгарки. Скорость и точность выполнения работы в данном случае полностью зависит от мастера, который режет материал. Стоит учесть, что используемые инструменты, особенно ножницы, существенно ограничены по техническим характеристикам. Не каждый металл получится разрезать вручную. Тем не менее такой способ подходит для выполнения большинства бытовых задач.
Гидроабразивная резка металла
Когда разделение проводится с целью раскройки заготовки из металла, одним из самых подходящих способов будет гидроабразивный. Струя воды, смешанная с абразивным веществом, воздействует на материал под давлением, благодаря чему можно вырезать детали сложной формы. Это один из первых методов резки металлов, известных человечеству. Современное оборудование позволяет добиться высокой точности и воспроизвести линии любой кривизны.
Другие преимущества данного способа включают:
При всех преимуществах гидроабразивной резки металлов обработать таким образом получится только листы из определенного сплава, имеющие небольшую толщину.
Термическая резка металла
Термическая резка металла позволяет существенно ускорить раскрой. Терморезка бывает:
Каждый из видов термической резки имеет свои особенности, однако отличительной чертой является отсутствие прямого контакта между обрабатываемой поверхностью и инструментом. Бесконтактное разделение заготовки происходит с применением струи газа, лазерного луча или плазмы соответственно.
Газокислородная резка
При высоких температурах металл нагревается, плавится и выгорает. Именно это свойство лежит в основе газокислородной технологии.
Процесс газокислородной резки проходит в два этапа:
Такой метод позволяет разрезать металлические заготовки большой толщины, в том числе титановые листы. Однако у данного способа есть и особенности, которые можно рассматривать как недостатки:
Основная сложность при получении реза высокого качества возникает из-за необходимости выдерживать идентичное расстояние в течение всего процесса. В отличие от ручного резака автоматизированное устройство режет заготовку более точно и быстро.
Плазменная резка
Режущим инструментом при использовании данного метода выступает струя плазмы. Для такой резки металла применяется специальное оборудование — плазматрон. Через его сопло происходит струйная подача плазмы, которая является по сути ионизированным газом сверхвысокой температуры.
Плазменная резка незаменима тогда, когда необходимо разделить толстый металлический лист. Технология позволяет работать с материалом до 150 мм шириной.
По типу воздействия на материал рез может быть:
Плазменная резка металла характеризуется:
Лазерная резка
Лазерная резка металла — это современный способ обработки изделий с помощью воздействия лазерного луча. Фокусируя лазер на конкретной точке разрезаемого материала, можно прогреть свыше температуры плавления и испарить участок поверхности. Передвигая рабочую головку по заданной траектории, на листовом металле получают рез необходимой формы и размера.
Чаще всего технологию применяют, когда обрабатывают:
Однако лазерная резка уникальна тем, что позволяет разрезать любые металлические изделия, а также детали их сплавов и неметаллов.
Кроме того, лазерный метод выделяется:
Однако следует учитывать и недостатки такой обработки металла:
Механическая резка металла
Механические технологии предполагают непосредственный контакт инструмента с металлом. Таким инструментом может быть:
Отдельно выделяют ударный способ разделения при помощи гильотины.
Резка ленточной пилой
К преимуществам такой резки металлов причисляют:
Современные модели удобны в использовании, поскольку оснащены дополнительным электронным оборудованием.
Ударная резка металла с помощью гильотины
Ударная резка металла, она же рубка, выполняется на специальном резаке-гильотине. Происходит фиксация материала в горизонтальном положении и его разделение рубящим ударом. Таким методом удобно разделять листовой металл. Разрезание происходит одновременно по всей длине материала. Способ подходит для работы с разными видами стали, включая нержавеющую, оцинкованную, электротехническую.
Главным преимуществом технологии считается возможность быстро получить абсолютно ровный рез. Однако есть и минусы: шумная работа оборудования, разная ширина у полученный частей металла, ограниченная ширина материала, который можно обработать.
Резка на дисковом станке
Рабочим инструментом выступает диск с зубьями по внешнему краю. Электродвигатель приводит диск в движение, позволяя осуществить качественный рез по металлу.
Среди плюсов данного метода можно отметить:
Инструменты для резки металлов
Резать металл можно и в бытовых условиях — с этой целью используют такие механические приспособления, как ножницы и пилы разных видов.
Ручные ножницы
Подходят, если толщина металла не превышает 3 мм. Ручные ножницы — один из самых популярных инструментов для бытовой обработки металлических изделий. При этом они бывают нескольких видов:
Пилы для металла также бывают разные. Каждая имеет свои преимущества и недостатки. Металлорезка выполняется пилой одного из следующих видов:
Выбирать пилу следует с учетом конкретной задачи и особенностей материала. Например, торцевая пила позволяет резать под углом, а дисковая пила отлично справится с распилом тонких листов металла.
Углошлифовальная машина
Этот инструмент для резки металлов широко известен как болгарка. Ею удобно пользоваться за счет небольшого веса и универсальности. Сменные диски позволяют обработку металла разной толщины. Кроме того, болгарка может не только резать, но и шлифовать и полировать поверхность. Благодаря удобству и широкому функционалу именно углошлифовальная машина считается оптимальным инструментом для резки металла в быту.
Специалисты Череповецкого завода металлоконструкций имеют многолетний опыт работы с разнообразными материалами. Для промышленной резки металлов мы используем современное оборудование и сертифицированное сырье, что позволяет гарантировать высокое качество металлоконструкций.
Основные виды резки металла
Резка металла представляет собой процесс разделения материала на части. Таким способом производится раскрой металлических листов или отрезка сортового проката. Воздействием режущего инструмента на металл создаются заготовки для дальнейшей обработки. По разработанным чертежам формируется конфигурация поверхности. Для обработки металла резанием необходимо оборудование. Это могут быть ручные инструменты, механические станки или приспособления, обеспечивающие нагрев материала.
Газокислородная резка
Способы резки
Существует несколько способов разделения материала. Технология зависит от оборудования, применяемого в процессе работы. Выделяют следующие виды резки металла:
Ручная резка металла
Ручное резание металла не является высокоэффективным и в промышленных масштабах не используется. При ручной резке используются следующие инструменты:
Гидроабразивная резка металла
Гидроабразивный способ резки основан на воздействии струи воды, смешанной с абразивными частицами, на обрабатываемую заготовку. Давление подаваемой жидкости составляет 5000 атм. К преимуществу такой резки металла относится возможность получения разнообразных линий. Обработке подвергаются сплавы определенной марки с небольшой толщиной листа.
Термическая резка металла
Резание металлов горячим способом основано на отсутствии контакта между инструментом и заготовкой. Горячая струя расплавляет и разделяет материал в нужном месте.
К видам термической резки относятся:
Газокислородная резка
Газокислородная резка состоит из 2 этапов:
В процессе работы расстояние от нижней точки резака до поверхности изделия должно оставаться постоянным. От этого зависит качество реза.
Для этой цели используются лазерные резаки. Процесс основан на подаче лазерного луча в точку поверхности. Происходит фокусирование тепловой энергии. Ведется прогрев участка, расплавление материала и последующее его испарение. При перемещении луч разрезает поверхность.
Лазерная резка металла
Плазменная
В качестве оборудования для плазменной резки используется плазматрон. Через имеющееся в нем сопло под высоким давлением выходит кислород. Его температура составляет до 20 тыс. градусов. Ширина пучка 3 мм. Происходит нагрев участка поверхности, его частичное выгорание и выдувание расплава.
Механическая резка металла
Механическая резка металла осуществляется с помощью воздействия специальной стали с высокой степенью закалки. За счет большой твердости инструмент разрезает изделие.
При резке используются такие виды оборудования:
Резка ленточной пилой
Ленточная пила представляет собой полотно, которое закрепляется в специальном оборудовании. Материал инструмента такой же, как и у ручного изделия. На одной стороне расположены зубцы. В процессе работы двигателя станка идет вращение шкивов, благодаря которому происходит непрерывное движение ленты.
В процессе работы наблюдается небольшой отход, потому что ширина полотна составляет 1,5 мм. Возможна резка как листового металла, так и круглых заготовок.
Ударная резка металла на гильотине
Гильотинная резка металла используется для подготовки заготовок из листовой стали при штамповочных операциях. Разрезаемое полотно располагается на горизонтальной поверхности, подается до упора и разрезается гильотинными ножницами по всей ширине одним ударом.
Важно то, что ножи прикасаются к листу не по всей длине поверхности. Верхний инструмент располагается под углом. Соприкосновение с металлом идет в 1 точке, которая перемещается по всей длине реза. Процесс напоминает работу обыкновенных ножниц.
Резка на дисковом станке
В качестве рабочего инструмента используется диск. По его наружной поверхности располагаются зубья. Сверху стоит защитный кожух. В качестве привода используется электродвигатель, который приводит во вращение диск. Получается срез высокого качества.
По такому же принципу устроены труборезы, которыми разрезаются трубы. В процессе работы идет постоянный поворот заготовки на 360 градусов. Есть возможность делать срезы под разными углами.
Инструменты для резки
При работе в домашних условиях важно знать, чем режется металл. Чаще всего используются ручные ножницы или ножовка. Для промышленности требуются станки, с установленной на них пилой или гильотиной. Это связано с большими объемами производства и необходимостью выдержки точности размеров.
Резка металла ножницами
Ручные ножницы
Ручными ножницами можно разрезать материал, толщиной до 3 мм. Они имеют несколько видов резцов по металлу:
Пилы
Пилы часто используются для резки металла. Они бывают нескольких видов:
Углошлифовальная машина
В качестве станка для резки используется углошлифовальная машина. Другое ее название — болгарка. Она обладает следующими преимуществами:
Способы механической обработки металлов резанием
Металлических деталей существует целая масса, они отличаются своей формой, весом, качеством, поэтому и виды обработки металлов резанием тоже будут отличаться друг от друга. Для изготовления любой детали понадобится металлический материал, им может выступать: сварные заготовки, пластмассы, штамповки, отливки сортовой прокат, поковки. Такие названия можно соединить в одну группу под названием «заготовки».
Чтобы деталь соответствовала всем заданным параметрам, токарь или фрезеровщик должен снять с заготовки весь лишний металл. До получения нужной формы, мастер будет обрабатывать деталь используя, станок для резки металла или слесарное ручное оборудование. Тот ненужный снятый слой металла называется «припуском на обработку». В этом и состоит вся сущность обработки металлов резанием.
Обработка металла
Существующие способы резания металла
Давайте подробно рассмотрим основные методы обработки металлов резанием, какие они бывают, чем выполняются и т. д.
1. Точение (обточка). Выполняется, когда заготовка не слишком отличается размерами от нужной детали. Этот процесс может выполняться на таком оборудовании (станках): токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных, долбежных, строгальных и т. д. Для этого резания используют резец токарного станка. Процесс происходит при большой скорости вращения детали, которую ей обеспечивает резец. Это движение называется «главным». А резец двигается медленно и поступательно, вдоль или поперек. Такой вид движения имеет название «движение подачи». Скорость резания определяется главным движением.
2. Сверление. Это методы обработки металлов резанием, где название говорит само за себя. Происходит на любом станке, где есть сверло. Заготовка зажимается прочно в тисках, а сверло вращается медленными поступательными движениями по одной прямой. В результате, в детали появляется отверстие с диаметром равным размеру сверла.
3. Фрезерование. Такие способы обработки металлов резанием могут выполняться лишь на специальных столах-станках — горизонтально-фрезерных. Главным инструментом станочника выполняющего фрезерную обработку металла, которое и совершает главное движение, является фреза. Движение подачи производит в продольном направлении заготовка, оно происходит под прямым углом относительно движению станка. Будущую деталь крепко зажимают на столе, и все время она остается неподвижной.
4. Строгание. Происходит на поперечном строгательном оборудовании, станках. Обработка заготовки происходит резцом, выполняющим медленные движения по заданному направлению и обратно. Главное движение принадлежит инструменту — немного изогнутому резцу. Движение подачи совершает заготовка, при чем, оно не сплошное, а прерывистое. Направление последнего движения прямо перпендикулярно главному. В этом виде станков движение резания высчитывается путем сложения рабочего и холостого ходов.
5. Шлифование. Мероприятие выполняется при помощи шлифовального круга на кругло шлифовальных станках. Режущий круг делает вращательные движения, а заготовка получает прямолинейную и круговую подачу, но если вытачивается деталь цилиндрической формы. Когда предметом обработки есть плоская поверхность, то заготовка получает подачу лишь в прямом направлении.
Проходившая выставка в Москве «металлообработка 2013» поражает наличием современного оборудования. фото оборудования с которой представлены в следующем сюжете :
Основная терминология при резании металлов
Глубиной резания называется толщина металла, выраженная в миллиметрах, которая удаляется при одном движении станка. Подачей принято называть расстояние в миллиметрах, совершаемое за одно движение режущего предмета или на которое он передвигается за один свой оборот. Скорость резания — это длина, описанная в метрах, которая понадобится для работы станка за определенно взятый отрезок времени. Такой единицей измерения принято брать минуту.
Для тех, кто хочет лично разобраться в подробностях, достаточно набрать в поисковике — обработка металлов резанием справочник технолога.
Для любого вида резания нужно приложить усилия, чтобы помочь инструменту отделить слой металла. Такие усилия называются «усилиями резания», именно это понятие помогает найти сопротивление резанию. Сила, с которой материал противостоит инструменту, называют «коэффициентом резания», для каждого металла он различный. Размер этой величины берется с сечением в 1 мм².
Какие бывают станки по назначению, мы уже описывали выше, а вот по уровню автоматизации они бывают: гидрофицированные, оснащенные программным управлением, автоматы и полуавтоматы.
Хотите сделать металлическую печку для бани самостоятельно? Как соорудить ее своими руками, читайте в этой статье.
Финальным этапом работы с металлом является его закалка. Как правильно ее производить, читайте в статье по https://elsvarkin.ru/texnologiya/texnologiya-zakalki-i-otpuska-stali/ ссылке.
Для чего предназначен каждый станок
Если Вы захотите прочесть подобную информацию в несколько развернутом виде, то Вам понадобится учебник обработка металлов резанием, или регулярное издание такое как «журнал металлообработка и станкостроение».
Резка металла
Резка металла — это способ обработки листовых, литых и сортовых заготовок, который заключается в их разделении на части при помощи специальных инструментов.
Чем резать металл: основные способы
Обработка заготовок может быть холодной и горячей.
Профессиональные и промышленные режущие инструменты по металлу
Для обработки заготовок в промышленных условиях применяют профессиональные режущие инструменты по металлу.
Инструменты и станки для механической резки
Механическая резка имеет следующие преимущества:
Главный недостаток — механическим способом можно делать только прямолинейные разрезы.
Фотография № 1: резка металла болгаркой
Расходный материал для обработки металла болгаркой — абразивные и алмазные круги.
Фотография № 2: резка металла циркулярной пилой
Фотография № 3: рубка металла при помощи гильотины
Фотография № 4: резка металла на ленточнопильном станке
Гидроабразивная резка
Металл разрезается на специальном оборудовании при помощи раствора (вода + абразивный песок), который подается под высоким давлением через узкое сопло. Инновационная технология предназначена для резки металла толщиной до 30 см. Полученные детали не требуют дополнительной обработки. При этом металл не деформируется, т. к. термическое воздействие отсутствует.
Фотография № 5: гидроабразивная резка металла
Этот метод обработки стоит очень дорого и не подходит для металлов, подверженных коррозии.
Технологии горячей резки
Фотография № 6: лазерная резка металла
При помощи лазерной резки получают любые по конфигурации высокоточные детали, которые не требуют дополнительной обработки. Однако метод имеет недостатки:
Фотография № 7: газовая резка металла
Метод подходит для черновой резки металлов и сплавов с низкой теплопроводностью. В местах обработки под воздействием высоких температур образуются окалины и наплывы. Полученные детали требуют дополнительной обработки.
Фотография № 8: плазменная резка металла
Плазменная резка имеет следующие преимущества:
Плазменную резку применяют как для серийного, так и для единичного производства.
Чем лучше резать металл своими руками
Выбирать режущие инструменты для обработки металла следует в зависимости от необходимой точности и толщины заготовки. В домашних условиях используют различные способы раскроя.
Частые сгибания-разгибания
Метод актуален для работы с мягкими металлическими заготовками (проволока, полосы, прутки) малой толщины. Технология пригодна лишь для черновой обработки: не дает высокой точности, но выручает, когда нет под рукой ничего, кроме пассатижей.
Можно также воспользоваться молотком и тисками: зажать в них заготовку и бить, сгибая и разгибая металл.
Рубка металла зубилом и молотком
Способ также относится к черновым. В дополнение к зубилу и молотку понадобится струбцина или тиски. Необходимо сделать разметку, зажать заготовку и приступить к рубке металла.
Фотография № 9: рубка металла зубилом и молотком
Для резки проволоки могут подойти кусачки. Если вручную разрезать материал не получается, нужно ударить молотком по инструменту, в котором зажата заготовка.
Ножовка по металлу
Ножовка по металлу состоит из рамы и режущего полотна. Алгоритм работы: сделать разметку, зажать деталь струбциной или тисками и приступить к обработке.
Фотография № 10: резка металла ручной ножовкой
Теоретически ножовкой по металлу можно разрезать большую по толщине заготовку, но это потребует серьезных усилий и временных затрат.
Ручные ножницы
Подойдут для черновой резки тонкого мягкого металла.
Фотография № 11: резка металла ручными ножницами
Для обработки толстых заготовок существуют способы усиления инструмента.
Если усилить ручные ножницы, удастся разрезать металл толщиной 2–3 мм. Однако при этом ухудшится качество раскроя.
Электролобзик
Для обработки заготовки электролобзиком нужно вставить в него специальную пилку. Этот инструмент отлично подойдет для того, чтобы резать листовой металл, а также уголки, трубы, прутки и пр.
Фотография № 12: резка металла электролобзиком
Электролобзиком можно вырезать фигурные детали. При этом достигается высокая точность. Главный недостаток метода — не слишком высокая скорость.
Болгарка
Болгарка уже упоминалась в статье. Благодаря универсальности инструмент отлично подходит для непрофессионалов.
При отсутствии погрешностей точность резки металла будет высокой. Для финишной обработки деталей используются шифровальные и полировальные круги. Еще одно преимущество болгарок — хорошая производительность (на бытовом уровне).
Сабельная пила
Сабельная пила (электроножовка) стоит дороже и лучше подходит для раскроя металла, чем электролобзик или болгарка, по трем причинам:
Фотография № 13: резка металла сабельной пилой
Труборез
Как видно из названия, этот инструмент предназначен для разрезания труб малых и больших диаметров. Непосредственно в месте обработки с металлом контактируют острые ролики.
Фотография № 14: резка металлических труб труборезом
Лучше всего труборез подходит для мягких (медь, алюминий) труб. Главный недостаток инструмента — узкое предназначение.
Мультитул
Электрические мультитулы (реноваторы) имеют в комплекте насадки для металлообработки. Однако они не предназначены для раскроя толстых заготовок.
Фотография № 15: резка металла мультитулом
Мультитулы чаще всего используют для подрезки выступающих гвоздей и болтов. Главное преимущество реноваторов — возможность работы в труднодоступных местах.
Пневматические ножницы
Отличный инструмент, которым пользуются как любители, так и профессионалы. Бюджетные модели предназначены для резки листов толщиной до 2 мм, а дорогие аналоги справляются с более сложной работой.
Фотография № 16: резка металла пневматическими ножницами
Главное преимущество пневматических ножниц — очень высокое качество металлообработки. Резка этим инструментом не ухудшает защитных свойств черепицы, профнастила и других материалов со специальными покрытиями.
Чем резать тонкий металл
Чтобы разрезать тонкий металл, выбирайте подходящий инструмент в зависимости от сложности работы и необходимого качества. Тонкими считаются листы толщиной до 5 мм.
Для обработки таких заготовок подойдут многие из вышеперечисленных инструментов. Лучшие варианты — болгарка, сабельная пила, электролобзик и пневматические ножницы.
Чем резать толстый металл
Чтобы ровно и быстро разрезать толстый металл (5–160 мм), лучше обратитесь в компанию, предоставляющую соответствующие услуги.
Плоские заготовки большой толщины называют слябами. Для их обработки понадобится промышленная техника.
Ответы на популярные вопросы
Да, но для этого нужно купить специальные отрезные диски.
Да, производители выпускают специальные модели.
Да, но технология подходит только для черновой резки. Потребуется дополнительная обработка срезов и отверстий.
Можно, но нерентабельно. Такой диск сточится гораздо быстрее, чем обычный отрезной.
Все зависит от размеров болгарки и, соответственно, диаметра отрезного диска.
Да, есть специальные модели.
Максимум 5 мм. При этом нужно работать очень аккуратно и непрерывно смачивать лист или заготовку водой. В противном случае пилка быстро сгорит.