Чем режут металл и как правильно резать металл

Специалисты, занимающиеся изготовлением металлических изделий, обязаны знать, чем режут металл, и какая технология предпочтительнее для обработки материалов с определёнными характеристиками. Правильный выбор методики позволяет достичь оптимальных результатов, повысив эффективность труда и снизив стоимость готовых изделий. Решения, принимаемые технологами, должны быть взвешенными и аргументированными.

Неверно считать, что новые способы обработки однозначно эффективнее методов, разработанных десятилетия назад. На сегодняшний день активно применяются следующие технологии резки металла:

• Лазерная резка стали;
• Плазменная резка;
• Газовая;
• Кислородная;
• Газоэлектрическая;
• Гидроабразивная;
• Механическая.

У каждого из перечисленных вариантов есть свои достоинства и недостатки.

Резка металла лазером

Как понятно из названия, основным инструментом для обработки материала в этом случае служит луч лазера. Промышленность выпускает станки, отличающиеся мощностью и быстродействием. Используемые в них лазеры бывают:

• Газовыми, с газоразрядными трубками, наполненными гелием, азотом или углекислым газом.
• Волоконными. В этом случае генератором луча служит оптоволокно.
• Твердотельными. В их конструкции используются неодимовые стёкла, рубиновые или гранатовые кристаллы.

Тип установки влияет на технические характеристики. Однако, вне зависимости от того, каким лазером режут металл, толщина обрабатываемого материала не превышает 40 мм. К достоинствам лазерной резки принято относить:

• Точность раскроя. Она важна и для художественных работ, и при производстве сложных механизмов.
• Скорость обработки, превышающая темпы резки с использованием других технологий.
• Гладкость среза. На готовых деталях отсутствует облой, а значит, нет необходимости в повторной обработке.
• Незначительное количество отходов. Это благоприятно сказывается на себестоимости готовой продукции.
• Минимальный нагрев обрабатываемых деталей. Воздействию критических температур подвергается только зона резки.

Оборудование для лазерной резки универсально и отличается высокой степенью автоматизации. Тем не менее, у него есть и недостатки:

• Высокая стоимость. Правда, часть затрат на приобретение станков окупается благодаря уменьшению количества отходов и низким эксплуатационным расходам.
• Ограничение толщины заготовок. Для установок средней мощности этот параметр ограничен 20 мм. По мере увеличения толщины материала снижаются скорость резки и увеличиваются энергозатраты.
• Невозможность обработки металлов с высокими отражающими характеристиками и повышенной прочностью.

Имеющиеся недостатки ограничивают применение лазерных режущих установок.

Плазменная резка толстого металла

Когда встаёт вопрос, чем резать толстый металл, стоит обратить внимание на технологию плазменной резки. Прежде чем рассказывать о плюсах и минусах данной методики, имеет смысл объяснить, как работает плазморез. Воздушно-плазменная резка, процесс выглядит так:

• К электроду плазмотрона и обрабатываемому материалу подводят ток, добиваясь появления электрической дуги.
• В изолированное от электрода сопло подают под давлением газ – аргон, азот, водород или кислород.  Газы используют в чистом виде либо смешивают в определённой пропорции.
• При взаимодействии электрической дуги и струи газа создаётся направленный поток плазмы, температура которого находится в пределах 5 000 – 30 000 °C. Скорость движения частиц плазмы достигает 1500 м/с.

Вот этой плазменной струёй и воздействуют на материал. Такое оборудование стоит дешевле лазерных установок, сохраняя основную часть преимуществ последних. При этом оно подходит для работы с разными по составу и прочности заготовками толщиной до 200 мм. Правда, многое зависит от того, как резать металл плазморезом. Угол отклонения плазменной струи не должен превышать 50 градусов. В противном случае её энергия расходуется впустую.

Резка газовым резаком

Технология подразумевает воздействие на материал направленной струёй горящего газа. Из-за низкой стоимости оборудования именно эту методика представляет интерес для тех, кого интересует, чем лучше резать металл в домашних условиях или на небольших предприятиях. Практически отсутствуют ограничения по толщине обрабатываемых заготовок. Однако имеются существенные недостатки:

• Низкое качество реза, требующее дополнительной обработки деталей.
• Большая зона нагрева, способствующая возникновению деформаций.
• Повышенный расход материала.
• Необходимость тщательного соблюдения техники безопасности. К работе опускаются только специалисты, прошедшие соответствующую подготовку и знающих, как правильно резать металл газовым резаком.

Всё это ограничивает применение методики.

Кислородная резка металла

По сути, это всё та же технология газовой резки, подразумевающая использование кислорода в качестве окислителя. Отсюда и аналогичные достоинства и недостатки. В качестве горючего могут использоваться пропан или ацетилен. При использовании неисправного оборудования возникает риск взрыва из-за так называемого эффекта «обратного удара.

Газоэлектрическая резка металла

По сути, является разновидностью плазменной резки. Технология подразумевает подогрев искровой дуги сгорающим газом и создание струи низкотемпературной, в пределах 4 000 – 5 000 °C, струи плазмы. За счёт ограничения температуры снижаются требования к материалам, из которых изготавливают плазморезы, и, как следствие, снижается стоимость оборудования. Незначительно уменьшается предельная толщина обрабатываемых заготовок. Данная методика появилась как ответ на вопрос, чем можно резать металл, когда существует необходимость ограничить затраты. Она отличается высокой экономической эффективностью.

Гидроабразивная резка металла

Способ, при котором на материал воздействуют подаваемой на большой скорости и под высоким давлением струёй жидкости (воды), содержащей частички абразива (песка). Среди достоинств технологии:

• Точность и качество реза.
• Отсутствие тепловых нагрузок на обрабатываемый материал.
• Малое количество отходов.
• Отсутствие вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.
• Возможность изготовления деталей сложной конфигурации.

К недостаткам метода принято относить:

• Ограниченный ресурс режущей головки, быстро разрушающейся под воздействием абразива.
• Вероятность образования очагов коррозии на деталях.
• Снижение скорости раскроя при обработке листового материала малой толщины.

Тем не менее, данная технология – хороший выбор для предприятий, где режут металл в закрытых помещениях.

Механические способы резки металла

Несмотря на появление новых технологий, механические способы раскроя металла с помощью гильотин, ленточных станков, отрезных дисков, ножовок, специальных ножниц и сегодня остаются актуальными. Их применение оправдано при работе с заготовками небольшой толщины или ограниченных объёмах производства. Большую часть перечисленных инструментов можно использовать в домашних условиях, соблюдая меры предосторожности. Разумеется, потребуются профессиональные навыки.

Инструменты для резки металла в домашних условиях

Собираясь заняться строительством или обустроить у себя дома механическую мастерскую, необходимо обзавестись подходящим инструментом. Для небольших объёмов работ будут очень кстати:

1. Кровельные ножницы (ручные или с механическим приводом).
2. Ножовка с запасом лезвий.
3. Электрический лобзик.
4. Угловая шлифовальная машинка (болгарка).

Стоят эти инструменты недорого. Но имея их под рукой, вы перестанете задаваться вопросом, можно ли резать металл в домашних условиях, а просто, если возникнет необходимость, возьмёте подходящее оборудование и решите поставленные задачи.

Мы всегда придерживаемся важнейших принципов, заключающихся в честности и открытости.  Поэтому не стоит переживать за качество наших работ. Среди услуг компании ЦСР: фрезерная обработка металла, лазерная резка нержавейки, цементация стали и многое другое.