Инструменты и способы резки металла

Резка - одна из самых обычных операций по обработке металлических заготовок.

Но тут сразу возникает вопрос: как и чем режут металл?

Резка металла

Металл можно резать механическим или термическим путем.

Принято различать две основных группы способов резания:

  1. Механические - распилка, резка ножницами и т. д.
  2. Термические, базирующийся на использовании струи какого-либо вещества - газа, воды и т. д.

Механические способы

В основе классификации механических способов резания обычно лежит ответ на вопрос: чем резать металл?
Разрезание ножовкой и ножницами по металлу

Разрезание ножницами

Разрезание ножницами: а) разрезание листа на полосы; б) разрезание листаножницами.
Вырезание круглой формы: в) неправильно; г) правильно

В домашних условиях металл обычно режут обыкновенной слесарной ножовкой. Процесс этот является достаточно трудоемким. Он значительно упрощается, если в распоряжении есть механическая ножовка.

В отличие от ножовок, существует достаточно много видов ножниц по металлу:

  1. Ручные ножницы позволяют разрезать относительно тонкий листовой металл. Они позволяют делать это быстро и точно, правильно следуя линии реза. Можно выделить несколько типов ручных ножниц: пальцевые, силовые, стуловые, рычажные, для криволинейного реза.
  2. Шлицевыми ножницами осуществляют как прямолинейную, так и криволинейную резку. Они позволяют резать металл в ограниченном пространстве, сохраняя при этом высокое качество реза. Приводятся в действие электродвигателем.
  3. Гильотинные ножницы могут разрезать металл с высокой точностью. Основные преимущества - отсутствие дефектов, высокая точность резания, сохранность внешнего покрытия разрезаемого материала.

Типы гильотинных ножниц:

Ручные ножницы

Ручными ножницами можно резать относительно тонкий лист металла. 

  1. Ручные ножницы. Главный недостаток - развиваемое усилие недостаточно для резки, если металл очень прочный.
  2. Механические ножницы. Приводятся в действие электродвигателем, поэтому производительность значительно выше, чем у ручных гильотин.
  3. Ножницы с гидравлическим приводом. Обеспечивают очень высокую точность работы. К тому же их можно оснащать ЧПУ, позволяющим заметно увеличить их производительность за счет сохранения в памяти типовых параметров разрезов.

Сабельные и дисковые пилы, углошлифовальные машины

Сабельные пилы по принципу действия похожи на электролобзик. Внешне выглядят как электродрель, только вместо сверла - выдвинутая вперед пила длиной от 10 до 35 см, совершающая возвратно-поступательное движение. Обычно пила питается от сети, но выпускаются и аккумуляторные варианты.

Сабельная пила

Для точного и быстрого резания металла применяют сабельные пилы.

Для разных видов работ применяются различные виды пильных полотен. Они легко меняются, подобно сверлам в электродрели. Система крепления надежная и рациональная. Зная, с чем предстоит работать, можно правильно выбрать соответствующую пилку. Например, чем больше кривизна разреза, тем уже должно быть полотно.

Для работы с сабельной пилой нужны навык, твердая рука и хороший глазомер.

Проще работать дисковыми пилами. Их режущие диски обычно изготовляют из твердого высоколегированного сплава или специальной быстрорежущей стали. Предназначены пилы для резки разнообразных металлических профилей, изготовленных из самых различных металлов и сплавов, обеспечивают узкий пропил, малое количество стружки.

Чтобы правильно выбрать пилу, следует особое внимание обратить на распиловочный круг, в частности на его диаметр. Чем он больше, тем больше возможности инструмента. После выполнения распила обычно требуется дополнительная обработка по удалению острых кромок. К минусам следует отнести довольно большие габариты и достаточно высокую стоимость.

Дисковая пила

Дисковой пилой можно пилить медь, алюминий и другие цветные металлы.

Большинство потребителей даже и не подозревает, что «болгарка» - это углошлифовальная машина. Дело в том, что это чудо техники родом из Болгарии, а наши люди длинных названий не любят. В большинстве случаев болгарка, оснащенная диском для распила стали, прекрасно заменяет дисковую пилу по металлу, хотя, судя по названию, изначально она предназначалась для шлифовки.

Сегодня очень многие используют ее именно как пилу, а не для шлифования, хотя современной болгаркой можно и резать, и зачищать, и полировать, и т. п. Причем резать и шлифовать можно практически все материалы. Главное - покупать различные инструменты не нужно. Для различных материалов и работ приобретаются лишь разные расходные материалы, а сама машина нужна только одна.

Термические способы

Способы резки, относящиеся к этой группе, можно разделить на такие виды: газовая и газоэлектрическая резки металлов.

В этих способах резки нагрев металла осуществляется газовым (кислородным) пламенем, а источники электроэнергии не используются. Различают три основных способа такой резки:

Кислородная резка металла

Кислородная резка металла предусматривает его нагревание. кислородная горячая струя режет металл и удаляет оксиды которые там возникают.

  1. Кислородная. При этом способе металл в зоне реза сгорает в кислородной струе, ею же выдуваются образовавшиеся оксиды.
  2. Кислородно-флюсовая. В область разреза поступает порошок-флюс, который облегчает процесс резки благодаря химическому, термическому и абразивному воздействиям.
  3. Кислородно-копьевая. Высокая температура создается за счет сгорания так называемого копья - трубки, через которую продувается струя кислорода.

Основные преимущества этих способов:

  • низкая стоимость;
  • можно резать толстый слой металла.

Основные недостатки:

  • большой расход металла;
  • низкая точность;
  • необходимость дополнительной обработки деталей;
  • малая скорость резки;
  • большая толщина реза;
  • термическая деформация металла.

При газоэлектрической резке металл нагревается за счет источника электроэнергии, а расплав из зоны реза удаляется газовой струей. Существует два способа этой резки:

  1. Воздушно-дуговая - жидкий металл из зоны плавления удаляется струей сжатого воздуха.
  2. Кислородно-дуговая - нагретый в пламени дуги металл сгорает в поступающей струе кислорода, ею же выдувается.

Применяется в основном для исправления дефектов сварных швов. Главный недостаток - науглероживание места разреза вследствие сгорания угольных электродов.

Плазменная резка

Плазменная резка метелла

Плазменная резка на сегодняшний день самый совершенный, быстрый и экономически эффективный способ резки металла.

Весьма перспективный и быстро прогрессирующий метод. Разрезаемый металл плавится струей плазмы - ионизированного газа с температурой в десятки тысяч градусов. Плазменная струя создается в особом устройстве - плазмотроне - из обычной электрической дуги за счет ее сжатия и вдувания в зону реакции плазмообразующего газа. Две основных схемы обработки:

  1. Резка плазменной струей. При этом способе дуга возникает между электродом и наконечником плазмотрона. Обрабатываемая деталь в электрическую цепь не включена.
  2. Плазменно-дуговая - дуга возникает между неплавящимся электродом из тугоплавкого материала и разрезаемым металлом. Эффективный и более часто применяемый метод.

Преимущества плазменной резки в сравнении с газовыми способами:

  • высокая скорость резки;
  • универсальность применения;
  • возможность резать с высокой точностью и качеством;
  • отсутствие необходимости в дорогостоящих газах;
  • возможность вырезания деталей сложной формы;
  • безопасность и экологичность.

Недостатки:

  • дороговизна и сложность оборудования и его техобслуживания;
  • невозможность резки заготовок толщиной более 80-100 мм;
  • ограниченный угол отклонения реза от перпендикулярности;
  • повышенный уровень шума.

Остальные термические методы вследствие ряда причин, из которых основная - высокая сложность и стоимость оборудования, пока широкого распространения не получили. Ограничимся лишь их перечислением:

  • гидро- и гидроабразивная резка;
  • лазерная и газолазерная резка;
  • метод электрической эрозии;
  • криогенная резка.

Резюмируя все вышесказанное, можно сделать вывод: способов и видов оборудования для резки металлов очень много. Правильно выбрать наиболее подходящие способы можно, лишь взвесив множество факторов, прежде всего финансовые возможности.

Оцените статью
117
Благодарим за отзыв
Поделитесь статьей