На первый взгляд резка металла – обычный процесс. Но на самом деле от того, какие инструменты и технологии используются для этих целей, зависит качество заготовок, а также объем отходов. Давайте рассмотрим, какие могут быть технологии и способы резки металла.
Все технологии резки металла можно разделить на две большие группы: механические и термические. Начнем с первых – механических. Как видно из названия, для разрезания металла используются механические инструменты и аппараты: циркулярные и ленточные пилы, ножницы по металлу, резцы, инструменты для сверления. Такие способы доступны даже в условиях дачного участка (когда, например, необходимо обрезать кровельное железо) и не требуют существенных затрат. Однако в этом случае размеры пропилов ограничены. Кроме того, при механической резке сложно говорить о по-настоящему безотходных и быстрых работах.
Если резку металла необходимо выполнить с высокой точностью или речь идет о значительных объемах, а время ограничено, то на помощь придут термические способы резки. Бесспорно, это более дорогостоящие методы (в том числе из-за сложности и цены используемого оборудования), но в этом случае качество резки будет существенно выше. К термическим методам относятся газокислородная резка, резка лазером и плазменные технологии.
Пришла пора рассказать о конкретных примерах современных способов резки металла. Мы решили обратиться к практическому опыту и собрали несколько способов, которые используются компанией «УралКомплектМ» и ее партнерами-поставщиками.
Начнем с резки пилой. Скорее всего многие читатели использовали для этого ножовку. Бесспорно, это не самый быстрый процесс, к тому же многое зависит от квалификации резчика. Ускорить резку позволяет применение дисковых пил. Однако в этом случае гораздо сложнее вырезать детали сложной формы. Также в этом случае может «потеряться» от 3 до 5 миллиметров металла.
На предприятиях для резки листовых заготовок используют промышленные гильотины. Они бывают как ручные, так и гидравлические, пневматические и электромеханические. Принцип их работы остался неизменен со времен доктора Гильотена: лезвие опускается по двум штангам. Однако автоматизация процессов позволила увеличить производительность и снизить влияние человеческого фактора. Но основной недостаток гильотин (невозможность криволинейной и фигурной резки) пока не удается устранить.
Также на производствах устанавливаются ленточнопильные станки. Как видно из названия, их основой является закрепленная шкивами ленточная пила. Современные варианты оснащаются электронными системами управления, благодаря которым существует возможность произвести резку металла в строгом соответствии с заданными параметрами. Важным фактором является тип режущего полотна: оно должно подходить под тип металла и обладать требуемым шагом зубьев. Преимуществом ленточнопильных станков является возможность разрезания под требуемым углом, однако вырезать фигуру не получится.
Один из самых популярных способов резки металла – газокислородный. Причинами его востребованности являются мобильность (можно разрезать хоть в полевых условиях, было бы оборудование под рукой), высокая производительность, а также возможность вырезать сложные фигуры. Для разрезки металла используются специальные резаки. Перед тем, как приступить непосредственно к резке металла, необходимо прогреть место разреза пламенем резака и только затем аккуратно подавать кислород. После того, как газокислородная струя пройдет сквозь структуру металла, специалист начинает перемещать горелку вдоль линии разреза, выдерживая одинаковое расстояние. Такой способ подходит далеко не для всех металлов: высокоуглеродистые стали и алюминий (в том числе его сплавы) не «сдадутся».
Лазерные технологии не могли не проникнуть и в металлургию. Суть лазерной резки довольно проста – на изделие оказывается прямое воздействие лазерного луча, который как бы прорезает его. В этом случае обеспечивается аккуратный рез и качество кромок. Кроме того, такой способ отличается высокой производительностью, а также позволяет вырезать фигуры любой сложности. Однако мощности лазера не хватит для разрезания листов высоколегированной стали.
Самый прогрессивный способ резки металла – гидроабразивный. Его ключевой элемент – насос сверхвысокого давления, который обеспечивает водяное давление в несколько тысяч бар (есть модели, где этот показатель составляет 5-6 тысяч бар). В итоге получается очень тонкая направленная струя, которая за счет высочайшей скорости (кратно больше скорости звука) прорезает любые металлы и их сплавы. При этом состав струи меняется в зависимости от прочности металла: для мягких металлов достаточно обычной воды, а для композитов и высоколегированных сталей – гранатовый песок. На выходе получается изделие высочайшего качества, а кромки не требуют дополнительной обработки. Но стоимость такого процесса высока, так как используется дорогостоящее оборудование, некоторые узлы которого быстро изнашиваются.
