Потери металла при резке металла: Потери металла при изготовлении деталей | НТЦ ОРИОН

alexxlab | 14.06.1973 | 0 | Разное

Содержание

Норма раскроя металла: определение, коэффициент, нюансы расчета

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • В чем суть технологии раскроя металла
  • Какие существуют способы раскроя металла
  • Что такое норма раскроя металла
  • Как рассчитывается коэффициент раскроя металла

Технологическая операция раскроя металлических листов – одна из самых важных в процессе изготовления конструкций из металла. Чтобы продукция была оптимальной по стоимости и качеству, очень важно соблюдать все режимы этой операции. Конструкторы постоянно предлагают все новые технологии для раскроя профилей и листов из металла. О том, какая должна быть норма раскроя металла, вы узнаете из нашей статьи.

 

Технология раскроя металла

Создание металлоконструкций начинается с заготовительных этапов, одним из которых является раскрой листового и профильного металла. Именно эта стадия определяет всю дальнейшую работу. Производственные комплексы и машиностроительные предприятия имеют в своем составе цеха, где заготавливают детали будущих конструкций. Эти специализированные подразделения оснащаются разными станками и комплектами оборудования, предназначенного для раскроя.

Под раскроем листового металла следует понимать способ распределения деталей на металлических листах.

По форме заготовки могут быть прямоугольными или с другими очертаниями. Основной задачей конструкторов и технологов является уменьшение количества отходов производства. Существуют возвратные и невозвратные отходы, причем их объемы зависят от применяемых методов раскроя.

Наиболее распространенные способы раскроя металла

1. Метод гильотины.

Сегодня на рынке представлено разнообразное оборудование, позволяющее резать металл толщиной 0,45–2,5 мм с помощью простого металлического устройства, для резки листов до 20 мм применяются электрические или пневматические гильотинные ножницы. Подобное оборудование позволяет получать заготовки с чистым ровным резом, но необходимо подбирать гильотинные ножницы определенного класса под разную толщину металла.

Например, недорогая механическая гильотина применяется при раскрое листов металла в строительной отрасли. Ее используют в компаниях, занимающихся производством кровли из оцинкованных листов или металлочерепицы, откосов, сливов, различных доборных элементов.

Различные виды гидравлических, пневматических и электромеханических гильотин находят применение в технологических циклах изготовления листового проката, для отрезания одинаковых листов профиля и при раскрое рулонов из металла. Только нужно учитывать, что гильотина может отрезать исключительно по прямой линии.

Рекомендуем статьи по металлообработке

2. Резка с помощью ленточных и дисковых пил.

Самым известным и востребованным инструментом, способным справиться с разными задачами, которые, однако, не относятся к высокоточным, можно назвать переносную углошлифовальную машинку «болгарку». На стационарных пилах большого диаметра можно добиться большей точности, поэтому их применяют для выпуска мелких серий деталей из металла. Это оборудование подходит для раскроя металла толщиной до 8 мм. Преимущество подобного вида обработки – в возможности резать материал под разными углами, но для заготовок криволинейной формы такие пилы не используют.

3. Обработка на просечном прессе.

Просечные прессы, имеющие разную мощность, устанавливают в цехах металлообработки промышленных предприятий. Их применяют для выпуска деталей из алюминия для монтажа металлоконструкций или на завершающем этапе производства просечно-вытяжных листов.

4. Газокислородное оборудование для резки.

Высокая производительность этого оборудования делает его одним из самых популярных видов, используемых при раскрое металлических листов. Оно находит применение в большинстве промышленных отраслей, однако режет лист с излишне широким резом, оставляя окалину и неровные края. Также его нельзя применять для резки тонкого листового проката.

Вышеперечисленные методы обладают общим свойством – они одинаково обрабатывают черный и цветной металлы, а также нержавейку. Исключением можно считать обработку алюминиевых листов газокислородным оборудованием.

5. Использование плазмореза при раскрое металлопроката.

При раскрое с помощью плазмореза происходит интенсивное нагревание листа электродугой по линии реза и удаление расплавленных частиц потоком плазмы. Высокотемпературная резка металла осуществляется режущим потоком ионизированного газа (в пределах +15 000…+30 000 °С) и поэтому имеет высокую скорость обработки. Этот метод раскроя металла является самым эффективным.

Высокая точность – это не единственное достоинство работы плазмореза, перечислим еще несколько:

  • с его помощью можно проводить раскрой сложных деталей, включая шаблонную резку;
  • при обработке лист металла не деформируется;
  • точность контуров у изделий одного типа, допустимое отклонение линии реза – 0,5 мм;
  • метод относится к экологичным и безопасным;
  • плазморезом можно обрабатывать черный и цветной металл, нержавейку разной толщины.

Плазменную резку применяют при обработке таких материалов, как:

  • алюминиевый прокат, имеющий толщину до 120 мм;
  • медь и сплавы (бронза) с толщиной до 80 мм;
  • легированная сталь, не превышающая 50 мм в толщину.

6. Лазерное оборудование для раскроя листового металла.

 

Лазерное излучение с точной фокусировкой и высокой плотностью тепловой энергии обеспечивает высокоточный раскрой металла, при этом остается минимальное количество отходов. Технология полностью автоматизирована и роботизирована. Перед работой специалисты подготавливают электронный чертеж с точной разметкой, и далее лазер выполняет раскрой металла согласно заложенной программе.

Лазерная резка имеет нижеперечисленные преимущества:

  • возможность изготовления деталей с любым криволинейным контуром;
  • соблюдение норм раскроя и экономный расход металла, так как между деталями на листе остаются минимальные зазоры;
  • во время резки детали не подвергаются деформации, так как отсутствуют механическое и длительное термическое воздействия, нет цветов побежалости;
  • шероховатость минимальная, кромка четко перпендикулярна.

Что значит норма раскроя металла

Что такое норма расхода? Четкая и точная формулировка звучит так: «Это такое количество материала (нас интересует прежде всего металл), которое необходимо для создания единицы продукции».

Итак, чтобы производитель выпустил любую деталь, он должен рассчитать норму расхода или количество металла для ее изготовления.

Иногда можно встретиться с одним очень распространенным заблуждением. Часто заказчики рассчитывают на точную норму расхода, чего в принципе не может быть. Количество реально израсходованного металла всегда будет отличаться в большую сторону.

Здесь нет никакого обмана. В любом случае надо понимать, что на расчет нормы раскроя металла влияет множество факторов, и эти цифры всегда будут среднеарифметическими. Расчетная величина не будет соответствовать фактическому количеству материала по той причине, что в разное время его расход отличается. Это легче объяснить на примере раскроя из листов металла. Даже если вы никогда не сталкивались с производством, нетрудно догадаться, что существует множество вариантов разметки, и на одном и том же стандартном листе детали можно разместить по-разному.

В этой задаче не так просто разобраться. Очень часто бывает, что на листе могут быть разложены детали самой разной формы, и как тут высчитать, какое количество металла пошло на изготовление конкретного изделия. Мы не берем сейчас тот вариант, когда заготовки имеют простую форму прямоугольника и занимают почти весь лист. Можно много рассуждать на эту тему, главное, вы должны понять, что на величину нормы расхода на одну деталь оказывают влияние следующие факторы:

  • количество заготовок, разложенных на листе, и насколько оптимально они разложены;
  • будет ли использоваться оставшаяся часть листа для раскроя других деталей.

В разных ситуациях значения могут сильно различаться, даже в несколько раз, особенно если требуется раскрой деталей сложной формы, с выемками и отверстиями.

Расчет нормы при раскрое деталей из профильного металла, например, различные уголков, швеллеров, труб и других изделий, происходит по такому же принципу. Только отличие в значениях не так велико. Ведь при линейном раскрое технология проще, чем при двухмерном. Но и здесь раскладка может меняться, и обрезков бывает достаточно много.

Некоторым особо дотошным любителям точности можно еще указать на нормы ГОСТов, в которых можно увидеть, что существуют определенные допуски и отклонения в размерах и весе деталей каждого наименования. А фактически, если начать перемерять все детали одного типа даже с одного производства, то разницу все равно увидим и в размерах, и в весе. Также не следует забывать о точности измерительных приспособлений. Это касается в первую очередь весов для измерения металла.

Исходя из этого, можно быть совершенно уверенным в том, что, выполняя в соответствии с чертежом раскрой одной и той же детали в разное время, цифры фактического количества металла будут отличаться друг от друга. Дальше уже надо смотреть, как сильно расходятся значения. Нестрашно, если речь идет о допустимых погрешностях измерения. Но нужно учитывать, что влияние оказывают разные факторы, например, тип производства.

О норме расхода можно сказать, что это не характеристика какого-то конкретно произведенного изделия или заготовки, оно относится к общим понятиям. Норматив можно установить еще до момента запуска производства любой детали. Поэтому и нельзя говорить о какой-то абсолютной точности расхода при раскрое металла. Эта величина всегда будет отражением средних значений расходования металла на одну изготовленную деталь.

Коэффициент раскроя металла: норма и другие нюансы

Для учета расходования материалов на производстве используют коэффициент раскроя. Для его расчета нужно разделить общую площадь или длину изготовленных деталей на общую площадь или длину всего использованного металла.

Для расчета норм расхода листовых материалов высчитывают чистую площадь деталей. Вместе с коэффициентом раскроя при Н. р. м. применяют следующие частные показатели: коэффициент использования детали, показатель использования штамповки и др.

На коэффициент Кн влияет выбранная форма заказа металла и использованная технология раскроя.

Расчет различных показателей и норм расхода металла и других расходных материалов необходим для оценки эффективности производства. Всегда определяют и сравнивают цифры по плану и по факту. Основными характеристиками являются значения коэффициентов раскроя и использования, расходного коэффициента выхода продукции или заготовки, коэффициента, определяющего извлечение детали из исходного металла.

При вычислении коэффициента использования берут две цифры − полезный расход металла и норму расхода для производства данной детали − и определяют их соотношение.

К примеру, деталь весит 16 кг, установленная норма раскроя 16 кг, высчитываем значение коэффициента использования – 12 делим на 16, получится 0,75. Из этого становится понятно, что четвертая часть металла или 25 % стали отходами. Также необходимо высчитывать значение расходного коэффициента, для этого берут норму расхода металла или другого материала, принятую для изготовления одной детали, и полезный расход. Этот коэффициент является обратным предыдущему.

Чтобы вычислить значение коэффициента раскроя, нужно определить массу (объем, площадь и длину) всех изготовленных из данного металла деталей и поделить на объем (площадь и т. д.) израсходованного сырья. Например, взято 5 м2 металла, из него произвели 4 м2 заготовок, значение коэффициента 0,8 получим из отношения 4 к 5. Также можно сказать, что уровень расходования составил 80 %.

Чтобы рассчитать значение коэффициента раскроя листов металла qf, нужно найти, как соотносятся между собой общий вес (площадь) деталей BЗ и вес (площадь) исходного листа Вл, формула выглядит так <7Р = Вв Вл.

Для расчета коэффициента раскроя определяют отношение двух величин: первая − полезная площадь используемого сырья, вторая – норма площади для этого количества заготовок.

Задание на изготовление выдается в виде подетальных карт с разметкой всех деталей. Материалы могут быть различные: листы из металла, профиль, пруток, трубы, поковки и отливки, а также пиломатериалы и пластмассы. В отдельном порядке на особых картах определяют разметку для изготовления изделий групповым раскроем.

Карта раскроя представляет собой план-заказ с указанием:

  • размеров листовых материалов, наиболее подходящих для вырубки данных деталей;
  • габаритов всех будущих деталей, при этом учитываются припуски на обработку;
  • количества и веса изделий, веса и характера отходов, а также нормы расхода материалов и коэффициента использования.

Исходя из данных, представленных в подетальных картах, в дальнейшем рассчитывается месячная потребность участков и цехов в материале, составляются цеховые поузловые материальные карты и цеховые карты применяемости материала.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Потери металла при газовой резке – нормы изготовления металлоконструкций

Отходы, образующиеся при резке (раскрое) металла на заготовки, называются заготовительными (раскройными).

К ним относятся торцовые обрезки, прорезка, некратности и опорные концы.

Торцовые обрезки. Длина торцового обрезка зависит от размеров сечения металла и при резке на ножницах обычно составляет

lобр = (0,3÷0,5)а,

где а — высота сечения (сторона квадрата, диаметр круга). Недостаточная длина торцового обрезка может вызывать раскалывание торца. В целях экономии металла за счет уменьшения потерь от торцовых обрезков на ряде предприятий при резке проката диаметром более 50 мм дефектные концы (с заусенцами) не удаляют, а отрезают полномерные заготовки и затем в необходимых случаях, предусмотренных технологическим процессом, торец зачищают на наждачном станке. Иногда для снятия металлургического заусенца с заготовок применяют специальные станки, на которых заготовка зажимается пневматическим зажимом и суппортом подается к вращающейся резцовой головке, снимающей заусенец.

Прорезка. Расходы на прорезку определяются толщиной пильного диска или шириной резца.

Некратность. Для немерного проката рассчитать некратность заранее (до поступления металла) невозможно, так как неизвестна фактическая длина. При расчете раскроя немерного проката исходят из того, что наименьшая возможная длина некратности в пределе стремится к нулю, а наибольшая — к длине заготовки. Средневероятная (расчетная) длина некратности поэтому определяется по формуле

Исходная длина проката интервальных (торговых) размеров колеблется в пределах, регламентируемых стандартами. (По заказу нормальной (торговой) длины поставляется прокат, длина которого колеблется в некотором интервале, ограничиваемом ГОСТом, и поэтому такую форму заказа в дальнейшем называем интервальной.)

В каждой партии поставляемого проката, кроме предельных длин — наибольшей Ln.б и наименьшей Ln. м, допускается согласно ГОСТу часть укороченных (маломерных) штанг длиной меньше Ln. м, но не короче Lук. Суммарный вес укороченных штанг может доходить до определенного процента П веса всей партии металла (табл. 46). Расчетную длину интервального проката определяют по формуле

где К — коэффициент, учитывающий влияние укороченных штанг, допускаемых в каждой партии:

Значение Lp вполне допустимо для практических расчетов округлять. Значения К и Lp, а также округленные (унифицированные) длины, обозначенные через Lp.у, приведены в табл. 46.

Изменение средневероятных отходов по некратности Нср в зависимости от величины отношения Lp/l характеризуется кривой, изображенной на рис. 24. Отходы начинают резко возрастать при Lp/l>10.

Рис. 24. Изменение средневероятных потерь по некратности в зависимости от величины Lp/l

Опорные (зажимные) концы. Возможность и условия отделения последней заготовки от остатка материала при резке на ножницах определяют длиной заготовки l, длиной остатка l0 и опорной базой ножниц с (рис. 25). Для возможности осуществления прижима необходимо, чтобы остаток прутка был больше опорной базы с на некоторую величину /.

Практически возможны следующие соотношения между l, l0 и с:

l>с; l0>с;
l>с; l0l0

В первом случае (рис. 25, а) последняя заготовка отделяется от остатка обычным способом — установкой на требуемую длину l по упору; остаток l0 является некратностью и дополнительной потери металла на опорный конец не будет.

При l>с и l0рис. 25, б). В данном случае пруток поворачивают другим концом, а длину отрезаемой заготовки фиксируют при помощи шаблона. Следует заметить, что резка последней заготовки с поворотом для крупных профилей в крупносерийном и массовом производстве исключается, так как операция сопряжена с дополнительной затратой времени, вызывающей снижение производительности. Целесообразнее применять многоступенчатые упоры, которые позволяют производить резку заготовок различной длины.

Рис. 25. Схема характерных случаев расположения остатка при резке на ножницах

Если же l0 (рис. 25, в), отделение последней заготовки на ножницах не производят. В этом случае остаток складывается из длины заготовки l и остатка l0. Очевидно, что при l рис. 26)

lmax = l + с.

Рис. 26. Возможные остатки при l

Возможная наименьшая длина остатка для этого случая выражается величиной (рис. 26)

lmin= с + ƒ

Средняя вероятная длина остатка 1ср для третьего случая определится из равенства

Как указано выше, величина l/2 представляет собой расчетную длину некратности. Величина i0 — минимальная длина опорного (зажимного конца). Таким образом, в первых двух случаях раскройный отход состоит из некратности, а в третьем из некратности и длины опорного конца.

Величина ƒ должна быть достаточной для создания надежного контакта при уравновешивании опрокидывающего момента (обычно не менее 10-20 мм). Для ножниц с нормальной опорной базой величина с составляет 70-110 мм. Этими величинами характеризуются отходы от опорных концов. Для уменьшения опорных баз применяют консольные прижимы и другие уравновешивающие устройства.

Потери металла в результате положительных отклонений горячекатаного сортового металла от номинальных размеров складывается из потерь по сечению и длине. В технологических расчетах их учитывают лишь в тех случаях, когда исходный прокат имеет исключительно, односторонний положительный допуск. Средневероятные потери по сечению, принятые равными половине максимальных, составят приближенно

где g — предельное положительное отклонение по сечению в мм; ан — сторона квадрата или диаметр круга (номинальный размер) в мм. Средневероятные потери по длине заготовок пср/дл в этом случае определяют по формуле

где д — предельное положительное отклонение по длине заготовки в мм; l — номинальная длина заготовки в мм. Выбор рациональных допусков на операцию раскроя (см. выше) и корректирование длины заготовки по фактическому сечению проката (применение весовых допусков вместо линейных), например для случаев штамповки в закрытых штампах) позволяет значительно уменьшить потери по положительным отклонениям.

Таблица 46. Расчетные длины для некоторых видов интервального металлопроката, применяемого в кузнечных цехах

В современном промышленном и коммерческом строительстве широко используются металлоконструкции. С их помощью сооружаются различные здания – павильоны, склады, крупные торговые центры, цеха и т. д. Применение конструкций из стали постоянно расширяется, а технологии их возведения непрерывно совершенствуются.

Металлические конструкции во многих зданиях выполняют опорные функции. В этом направлении они показывают большую эффективность и лучшие эксплуатационные свойства, чем железобетон или кирпичная кладка. Применяемые металлоконструкции можно разделить на такие типы:

  • Стационарные;
  • Сборно-разборные;
  • Трансформируемые.

У сооружений, выполненных с активным использованием металлоконструкций, выделяют такие достоинства:

  • Экономичность и технологичность;
  • Возможность применения высокоэффективных современных стройматериалов для создания кровли и стен;
  • Минимальные сроки проектирования, производства и монтажа;
  • Возможность ведения монтажных работ практически при любой погоде;
  • Высокая прочность;
  • Долговечность при своевременном нанесении защитных растворов;
  • Возможность транспортировки на значительные расстояния;
  • Простота эксплуатации;
  • Широкие возможности по созданию зданий с большими пролетами или нетипичной конструкцией;
  • Возможность демонтажа и дальнейшего применения на другом объекте.

Разновидности металлоконструкций

Благодаря своей высокой эффективности стальные конструкционные изделия используются в таких областях:

  • Каркасы торговых и промышленных зданий, особенно строений с высокой нагрузкой;
  • Каркасы зданий общественного сооружения, конструкция которых требует широких пролетов, стадионов и других спортивных объектов;
  • Элементы транспортной инфраструктуры, опоры мостов;
  • Каркасы высотных зданий и небоскребов;
  • Стальные сооружения большой высоты, такие как башни, опоры ЛЭП и мачты;
  • Конструкции для хранения и транспортировки жидких веществ, в первую очередь воды, нефтепродуктов и химикатов;
  • Вентиляционные системы и воздуховоды;
  • Конструкции для обслуживания и наблюдения;
  • Краны и аналогичные конструкции, подъемно-транспортного назначения;
  • Элементы речной и портовой инфраструктуры, а также морские платформы для добычи нефти и газа;
  • Конструкции специального назначения – реакторы, военные строения.

Выделяют такие элементы металлоконструкций:

  • Колонны. Представляют собой вертикальные линейные элементы со значительной высотой, намного превышающей два остальных размера. Предназначение – восприятие вертикальных нагрузок, горизонтальные нагрузки выдерживает гораздо хуже. Производятся из колонных двутавров, при небольших нагрузках используются уголки. По конструкции выделяют решетчатые и сплошные, а также постоянного и переменного сечения.
  • Фермы. Являются решетчатыми несущими конструкциями, которыми перекрываются пролеты. Для изготовления используются в основном горячекатаные уголки. Они могут быть одиночными или парными.
  • Балки. Предназначаются для восприятия изгибающих нагрузок, производятся из двутавров. Для этой цели могут использоваться различные двутавры, в зависимости от нагрузки. При значительных нагрузках применяются широкополочные горячекатаные изделия, при небольших – сварные, которые изготавливаются из листового проката.
  • Прогоны. Аналогичны балкам, разница в том, что изготавливаются из швеллеров. По прочностным качествам несколько уступают балкам.
  • Подкрановые пути. Производятся из специальных двутавров, способны выдержать серьезные нагрузки.
  • Ригели. Горизонтальный инструмент конструкции, предназначенный для соединения стоек, опор и стропил. Выполняется из прокатанных и гнутых швеллеров.

Как можно заметить, наибольшей популярностью пользуются двутавры. Это связано с тем, что изделия такого сечения имеют наибольшую прочность при одинаковой массе и длине.

Металлургическая промышленность выпускает различные варианты двутавров: обычный широкополочный, с параллельными внутренними гранями полок, колонный, мостовой, специальный и т. д. Сварные двутавровые балки выступают дешевым заменителем горячекатаных, и могут использоваться в элементах конструкций, на которые оказывается невысокое усилие.

Проектирование и изготовление металлоконструкций

Проектирование является важным этапом производства стальных конструкций. Проект составляется в соответствии со строительными нормами и потребностями клиента. Для наглядности создаются изображения готового здания, для крупных проектов разрабатываются макеты. Проектная документация проверяется надзорными органами на соответствие ГОСТам и СНиПам. Это обеспечивает прочность и безопасность конструкций.

Проектные работы можно разделить на такие этапы:

  • Разработка исходного задания;
  • Предварительный расчет параметров здания;
  • Проектирование конструкций;
  • Консультации с заказчиком;
  • Проектирование коммуникаций и инженерных сетей;
  • Согласование с инвестором и надзорными органами.

Производство крупных металлоконструкций является трудоемким процессом, который состоит из ряда этапов. Первым является выбор металлопродукции, которая подходит под требуемую нагрузку и габаритам. Далее выполняется обработка отобранных заготовок, из которых получают элементы конструкции, соединяемых впоследствии.

Для формирования соединения в металлоконструкциях применяются такие технологические процессы:

  • Сварка. Наиболее распространенный метод по причине наибольшей эффективности и высокой прочности. При этом получение соединения отличается высокой дешевизной и простотой. (можно ли обойтись без сварки при производстве металлоконструкций?)
  • Пайка. Различие в том, что соединение металлических элементов производится при помощи дополнительного наплавляемого металла, который обладает меньшей температурой плавления, чем элементы металлоконструкции.
  • Клепка. Неразъемное соединение, получается при помощи металлических заклепок. Такое соединение имеет большую сложность и более дорогое, чем сварка, поэтому используется в редких случаях.
  • Резьбовые соединения. Выполняются болтами, винтами, шпильками и другими изделиями с резьбой. Имеют ряд достоинств, в том числе возможность разборки и получения соединения в сложных местах, где произвести сварку проблематично или невозможно. Также резьбовыми элементами соединяют металлоконструкции с фундаментом.

Стоимость изготовления металлоконструкций за тоннузависит от их типа и общего размера здания. Заказы в большом объеме обходятся дешевле. Наиболее крупные конструкции, массой более 100 т, обходятся в 25 тыс. р/тонна, а минимальные – 40 тыс. р/тонна, без учета стоимости металла, только работа. Вместе с металлом их цена возрастает до 55 — 75 тыс. р/тонна.

Нормы расхода при изготовлении металлоконструкций указаны в ВПНРМ510-88. Согласно этому документу, на 1 т конструкций требуется 1, 027 – 1,06 т стали. Наибольший расход при изготовлении фасонных частей трубопроводов из листовой стали, наименьший – на эстакады. Также в этом документе указаны расхода материалов на автоматическую, ручную сварку и газовую резку.

Монтаж металлоконструкций

Наиболее крупные работы по изготовлению и монтажу металлоконструкций выполняются для промышленных зданий. В процессе монтажа конструкции объединяются в один целый несущий каркас. Этот процесс отличается высокой трудоемкостью.

Для промышленных объектов составляется план монтажа и технологические карты, в которых указывается технология сборки. Монтаж начинается с установки колонн. Их закрепляют крупными анкерными болтами и бетонируют. Когда смонтировано 4 колонны, их объединяют в одну конструкцию при помощи связей. Построение остального здания идет от этих колонн.

В производстве и сборке металлоконструкций промышленного назначения широко используется машинный труд и строительная техника. Конструкции меньшего размера часто собираются вручную, с минимальным использованием техники. В этой работе применяются такие инструменты:

  • Сварочные аппараты;
  • Промышленные дрели;
  • Болгарка, газовая и плазменная сварка;
  • Электрические и рычажные ножницы;
  • Шлифовальные машины;
  • Зажимы и струбцины;
  • Инструменты для затяжки болтов.

Стоимость монтажа металлоконструкций за тонну зависит от объема работ и их сложности. Монтаж стальных конструкций на крупных промышленных объектах, где общий объем превышает 100 тонн, составляет 12 000 р. за тонну. Стоимость монтажа мелкогабаритных конструкций может доходить до 20 тыс. р/тонна и это далеко не предел.

Использование современных технологий в создании металлоконструкций

Производство, изготовление и монтаж металлоконструкций требует значительных затрат труда, времени и ресурсов. Поэтому многие компании стремятся снизить расходы, максимально оптимизировав данные процессы. Широкое использование современных технологий позволяет сэкономить значительные объемы средств.

Общая тенденция такова: элементы конструкции должны быть максимально полно подготовлены к монтажу, чтобы этот процесс был выполнен быстро и с минимумом брака. Подготовка элементов конструкции, выполненная в заводских условиях, обходится намного дешевле, чем аналогичные работы, произведенные на стройплощадке. При этом качество работ, выполненных на заводе, намного выше за счет использования эффективного промышленного оборудования. Хорошим примером является сверление отверстий и резка металла. В современных конструкциях эти процессы выполняются во время изготовления, чтобы уменьшить объем работ на стройплощадке.

Проектирование, первый этап создания металлоконструкций, сейчас выполняется на специализированном программном обеспечении. Оно намного упрощает труд конструктора. Системы проектирования позволяю создать трехмерную модель здания и узнать нагрузки в каждой её точке и на каждый элемент. Это гарантирует, что будут соблюдены нормы изготовления металлоконструкций. В таких программах гораздо проще выполнить расчеты зданий сложной формы, с элементами в виде цилиндров, конусов или шаров.

Современный программный комплекс позволяет получить всю техническую документацию на здания автоматически, что гарантирует отсутствие ошибок в ней. Такой подход позволяет значительно сократить время проектирования строения. Если производственное оборудование программно соединено с конструкторским отделом, то оно может изготовить ряд изделий автоматически или при минимальном вмешательстве человека.

Чтобы уменьшить и упростить сборочные процессы, при производстве современных металлоконструкций стремятся получить изделия с максимальной точностью. Для этого соответственно применяется оборудование с высокой точностью работ. Примером может быть станки лазерной и плазменной резки, которыми разрезается листовой прокат.

Оно позволяет при минимальных затратах получить делали любой сложности и различной конфигурации. В этом плане такое оборудование значительно превосходит все устройства, в которых резка металла выполняется механическими способами.

Не меньшее внимание производители металлоконструкций уделяют и токарной обработке. В первую очередь это относится к обработке фасок и торцов. На станках возможно выполнение фрезерования сборной конструкции.

Улучшились и технологии выполнения сварочного шва. Современные аппараты для сварки показывают высокую эффективность. При правильном использовании они гарантируют высокое качество сварки. Ими можно работать с конструкциями из стали толщиной до 200 мм.

Полученную конструкцию необходимо защитить от ржавления. Для этого на её поверхности формируют защитный слой. Одним вариантом создания данного слоя является метод горячего цинкования. Это дает возможность значительно увеличить срок службы изделий и придать им отличный вид. Другой способ – напыление полимерных материалов. Они хорошо соединяются со сталью и защищают её от воды и влажного воздуха. Достоинством полимерного покрытия является низкая стоимость, а основным недостатком – слабая стойкость к механическим повреждениям.

Одним из перспективных способов развития является создание металлоконструкций волновой и других сложных форм. Их изготовление более сложно, однако позволяет экономить металл. Расчет таких конструкций выполняется в специализированных программах, которые позволяют добиться высокой прочности при минимальном использовании материала.

Резка металла: как режут металл

В упрощённом виде технология резки металла заключается в следующем:

  • Режущая кромка инструмента внедряется в заготовку;
  • Движение инструмента по верхнему слою металла приводит к отрыву его от основной заготовки, срезаемый слой при этом испытывает пластическую деформацию.

Когда создавшееся в этом слое напряжение становится выше прочности металла, происходит скалывание и образуется стружка (элементы припуска постепенно переходят в стружку).

Резка металла может быть холодной и с применением высокотемпературных технологий.

При холодном способе — к материалу применяется механическое воздействие, режущий инструмент при этом должен иметь большую твердость, чем заготовка. В этом случае используются различные пилы, прессножницы, шлифмашинки, болгарки.

При горячей обработке — металл при помощи инструмента расплавляется в месте разреза, а расплав удаляется потоком газа. Системы для такого способа резки – это автогены, плазменная резка, кислородная, воздушно-дуговая, лазерная.

При применении некоторых способов обработки нельзя получить необходимую чистоту — это воздушно-дуговая, кислородная резка и обработка болгаркой. Поэтому эти способы применяют для подготовительных работ, нарезания заготовок и демонтажа.

Полезно: металлорежущие станки.

Виды резки:

Та как же режут металл?

Способы резки металла можно разделить на несколько групп: механическая резка (зенкование, сверление, фрезерование, шлифование и др), гидроабразивная, лазерная, газовая, плазменная резка.

Механическая резка может производиться при помощи углошлифовальной машины (болгарки), гильотины, стационарной циркулярной пилы, ленточнопильного станка. Существенным недостатком механической резки является то, что с её помощью возможно производить только прямолинейные разрезы. К достоинствам относят экономичность, высокую точность и ровные края разреза.

  • Резка болгаркой применяется для сортового металлопроката, имеющего небольшой и средний диметр и используется в производстве уголков, арматуры, квадратов, кругов и т.д. Данный метод отличается, с одной стороны, невысокой производительностью, с другой – малыми количествами побочных продуктов – окислов и окалины в месте разреза.
  • Резка циркулярной пилой позволяет производить разрезы под углом, а также достигать высокой точности и качества разреза. К недостаткам можно отнести низкую скорость, ограничения в глубине разреза и сравнительно высокое количество отходов.
  • Резка или, точнее, рубка металла гильотиной является наиболее продуктивным и недорогим способом обработки металла. При этом имеются ограничения в производстве деталей со сложной конфигурацией.
  • Ленточнопильный станок позволяет производить резку любых металлов и сплавов, в том числе и под углом, с минимальными потерями металла, получая идеальную кромку. Способ имеет ограничения в размерах отрезаемых деталей.

Гидроабразивная резка является одним из инновационных методов и позволяет с высокой точностью производить раскрой металла толщиной до 30 см. При использовании данного метода не требуется последующая обработка краёв разреза. Резка производится на специальном оборудовании при помощи смеси воды с абразивным песком, которая подаётся под высоким давлением через узкое сопло. К преимуществам метода относится отсутствие термического воздействия на металл, что предупреждает его деформацию. К недостаткам – высокая стоимость и неприменимость для металлов, подверженных коррозии.

Газовая резка производится при помощи специального оборудования путём интенсивного оплавления металла, которое происходит под воздействием направленного потока газокислородной смеси. Данный способ подходит для резки металлов и сплавов, имеющих небольшую теплопроводность. Для газовой резки характерно наличие в местах разреза окислов, наплывов и окалины, образующихся под воздействием высоких температур.

Плазменная резка осуществляется при помощи подающейся под высоким давлением смеси газов, в результате чего происходит частичное выгорание , плавление и полное выдувание частиц металла в месте разреза. Данный способ применим к любым разновидностям металла, он является одним из наиболее экономичных и производительных методов (в 4 раза быстрее лазерной резки, в 8 раз – гидроабразивной и в 10 – механической). Потери металла при плазменной резке минимальны, как и негативное воздействие на окружающую среду. Плазменную резку применяют для любого токопроводящего металла толщиной от 1 до 150 мм, при этом полученные детали имеют ровные и гладкие кромки и не требуют последующей обработки. Способ применим как для единичного, так и для серийного производства.

Лазерная резка металла происходит на специальных станках под интенсивным воздействием на прокат лазерного луча, который испаряет часть металла. Оставшийся в месте разреза расплавленный металл выдувается потоком газовой смеси. При помощи лазерной резки можно получать детали высокой точности и любой конфигурации, с ровными, не требующими обработки краями. К достоинствам можно отнести и отсутствие деформации.

Недостатками данного метода являются его высокая стоимость, ограничения в толщине проката (до 20 мм) и типе металла (метод плохо подходит для нержавеющей стали, алюминия и других металлов, обладающих высокой отражающей способностью).

Дополнительно:

  1. Резка металла под водой.
  2. Резка чугуна.
  3. Резка цветного металла.

 

Автор поста: Alex Hodinar
Частный инвестор с 2006 года (акции, недвижимость). Владелец бизнеса, специалист по интернет маркетингу.

ТЕПЛОВЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И ПОТЕРЯ УСТОЙЧИВОСТИ ПРИ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКЕ МЕТАЛЛА

Michelle Avila «How metal fabricators can achieve plasma cut edge perfection» [Электронный ресурс]. – Режим доступа https://www.thefabricator.com/thefabricator/article/plasmacutting/how-metal-fabricators-can-achieve-plasma-cut-edge-perfection

Влияние холодной пластической деформации на структуру и свойства металлов. Материаловедение. Теория 24.12.2016 г. Вопросы по теории на тему «Влияние холодной пластической деформации и последующего отжига на структуру и свойства металлов» по предмету материаловедение в МГТУ им. Баумана. [Электронный ресурс]. – Режим доступа https://otvetto.ru/notes/ 4329

Деформации при резке. Резка листовых закаливающихся сталей. [Электронный ресурс]. – Режим доступа https://yandex.ru/turbo?text= https %3A%2F%2Fstudopedia.su%2F2_24799_ deformatsii-pri-rezke.html&lite=1

Методы экономии при плазменной резке. Экономим материал, снижаем себестоимость, увеличиваем прибыль. [Электронный ресурс]. – Режим доступа www.plasmarezka.ru/plazmennaya-rezka-metalla/34-econom-plasma-rezka

Плазменная резка и факторы, влияющие на её технологичность. [Электронный ресурс]. – Режим доступа pp-progress.ru/articles/plasmennaya-rezka--i-faktory-vliyayushhie-na-ee-tehnologichnost

Тech-tips-for-better-plasma-cutting [Электронный ресурс]. – Режим доступа https: //www.millerwelds.com/resources/article-library/tech-tips-for-better-plasma-cutting

Параметры плазменной резки. Тепловентмаш. Режим доступа https://plasma-stanok.ru/ parametry-plazmennoy-rezki/

§61.Техника резки. Металлургия. [Электронный ресурс]. – Режим доступа metallurgu.ru/books/item/f00/s00/z0000015/st063.shtml

Erbilen M.l., Cakir O.l. Effects of process parameters in plasma arc cutting on stainless steels and structural steel. [Электронный ресурс]. – Режим доступа https://stumejournals.com/journals/mtm/ 2019/1/23/pdf

Причины возникновения напряжений и деформаций. Онлайн справочник о сварке. osvarke.net. [Электронный ресурс]. – Режим доступа osvarke.net/deformacii/prichiny-vozniknoveniya-napryazhenij-i-deformacij/

Distortion control of cutting piece in CNC plasma cutting machine [Электронный ресурс]. – Режим доступа https://huawei-cutting.com/distortion-control-of-cutting-piece-in-cnc-plasma-cutting-machine-276.html

Для производства различного оборудования, конструкций и механизмов требуется резка металла. Это сложный технологический процесс, для выполнения которого требуется мощное оборудование. Зачастую требуется проведение сложный раскрой заготовок, когда обойтись обычным абразивным кругом не удастся. На сегодняшний день актуальными технологиями, позволяющими проводить раскройку металла, являются – механический и термический.

СПОСОБЫ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

Резка металла может проходить десятками различных способов. Большинство из них являются слишком затратными или неточными, поэтому могут применяться только для демонтажа конструкций, но никак не для раскройки заготовок. Существует 6 способов, при которых резка металла проходит с хорошим показателем точности и эффективности:

  1. 1. Абразивная резка металла

    является одним из самых эффективных способов для раскройки.
    Можно получить идеальные заготовки с ровными краями, при этом обойтись минимальными затратами. Такой способ не позволяет провести сложный рез, но для простых задач вполне приемлемый.
    Одним из самых надежных и экономичных методов деления металла на заготовки заданной длины является абразивная резка. Этот производственный процесс может осуществляться как вручную, так и на специальных станках, но в обоих случаях режущим элементом выступает вращающийся абразивный диск. Абразивная резка металла позволяет получить качественные металлические детали различной длины, сохраняющие все свои лучшие первоначальные свойства.
  2. 2. Газовая резка отличается

    высокой скоростью работы. Раскройка таким способом отличается низкой себестоимостью, но в данном случае металл перегревается, поэтому если он был ранее закален, то его структура нарушается, и он теряет свои первоначальные свойства.

    Газовая резка – это один из способов обработки низколегированных марок стали, мягких сплавов с низким содержанием углерода и других металлов. Процесс газовой резки металла предполагает нагревание заготовок пламенем газа заданной температуры. Нагреваясь, металл воспламеняется и образует окислы, которые затем выдуваются струей кислорода. Газовая резка позволяет получить качественные детали различной толщины при минимальных временных и производственных издержках.

  3. 3. Гидроабразивная резка металла

    Данный вид резки металла подразумевает подачу на заготовку струи воды с частицами песка. Данный способ позволяет провести быстрый раскрой без перегрева. При этом происходят минимальные потери металла, благодаря узкому резу.

    Технологический процесс основан на водной эрозии материалов, заключающейся в разрушении целостности кристаллической решетки и вымыванию твердой структуры. Для создания необходимых условий резания жидкость подается под большим давлением и скоростью, при этом толщина струи может регулироваться от 0,5 до 1,5 мм. Для ускорения процесса резания в жидкость добавляют мелкодисперсные абразивные материалы, которые значительно уменьшают время обработки металла.

  4. 4. Лазерная резка

    позволяет раскроить заготовку с шириной реза всего 0,1 мм. При этом не имеет значения сложность углов, которые необходимо вырезать. Такое оборудование имеет высокую производительность и не создает статических и динамических напряжений.

    Обработка металла с помощью лазера – это один из самых современных методов резки и раскроя изделий листового проката. Технология лазерной резки металла подразумевает использование луча регулируемой мощности, который направляется на обрабатываемую поверхность и воздействует на материал с очень высокой степенью точности.

  5. 5. Ленточнопильная резка

    – это одна из самых старинных традиционных технологий. Постепенно она теряет свою популярность, поскольку при затоплении зубцов на ленте скорость работы существенно падает. Ресурс одного полотна ограничен, а его стоимость высокая, поэтому раскройка материала таким оборудованием имеет высокую стоимость и не всегда позволяет получить качественный рез, если в оборудовании имеются люфты. К преимуществам такой технологии можно отнести возможность резать под углом, а также работать с листами различной толщины. Получаемая линия распила не нуждается в полировке и даже простейшей обработке.
  6. 6. Плазменная резка

    является экономным способом, который имеет довольно высокую скорость. Таким оборудованием обычно режут сталь, чугун и цветные металлы. Оптимальной считается толщина листа до 120 мм.

    Такой способ резки металлов является  производительным и экономичным (для выполнения работ требуется  электроэнергия, воздух, сопла и электроды) и, в основном, применяется при обработке материалов (легированных сталей, чугуна, меди, алюминия и сплавов на его основе) до 120 мм.

КАКОЙ ВИД РЕЗКИ ВЫБРАТЬ?

Для того чтобы резка металла прошла идеально, требует выбрать оптимальное оборудование, которое позволит получить качественный результат. Для каждой цели изготовления заготовок одни станки могут на 100% подходить, в то время как другие не дадут требуемый результат. Если в первую очередь необходимо провести раскрой с минимальными затратами, то оптимальным будет выбор абразивной или газовой резки. Самым дорогим является применение лазерного и гидроабразивного оборудования. Средними по стоимости и по качеству считаются ленточные и плазменные резаки.

Не рекомендуется выбирать оборудование, лишь отталкиваясь от цены за работу. В первую очередь нужно обращать внимание на вид обрабатываемого металла:

  • Для высококачественных углеродистых и легированных сталей, так же как и для алюминия, лучшим выбором будут плазменные резаки.
  • Для твердых металлов класса титана лучше выбрать гидроабразивную обработку.
  • Для обычного металлопроката можно применять любой из способов, но поскольку такой металл нетребовательный, то вполне можно обойтись газовым или абразивным резаком.

Следующим важным критерием, влияющим на выбор способа резки, является толщина металла, из которого необходимо сделать заготовку. Если он очень толстый, то лучше использовать гидроабразивный станок. Он способен провести качественную раскройку листов толщиной до 300 мм.

Также немаловажным моментом является качество раскроя. Для одних заготовок достаточно получить приблизительные габариты, в то время как другие нуждаются в точном соблюдении размеров вплоть до долей миллиметра! Самые точные – лазерная и плазменная технологии. Конечно, многое зависит от оборудования. Даже если технология и подразумевает возможность получения качественной линии, изношенный станок или неквалифицированный специалист не смогут дать максимального качества реза.

ПРЕИМУЩЕСТВА УСЛУГ ООО «РУСИНВЕСТМЕТАЛЛ»

В нашей компании проводится резка металла по доступным тарифам. Для вас работают квалифицированные специалисты и применяются современные станки, которые регулярно проходят калибровку для исключения погрешностей во время работы. Мы готовы провести раскрой заготовок любой сложности. Обратившись к нам, вы получите:


высокую точность
доступные тарифы
точное соблюдение сроков
гарантию качества

Применяемое оборудование позволяет проводить раскройку даже заготовок, которые не очищены от коррозийного налета! У нас также проводится одновременная пакетная резка металла на заготовки. Это позволяет снизить себестоимость работ, при этом получить точно такое же качество, как и при отдельной раскройке листов.

Мы предлагаем доступные тарифы на все виды услуг, при этом цены рассчитываются индивидуально в зависимости от жесткости металлов и сложности работы. В любом случае, наши клиенты всегда могут рассчитывать на доступную стоимость.

Мы берем деньги только за качественный результат, поэтому обратившись к нам, вы не рискуете потереть закупленные материалы, получив испорченный раскрой! Узнать более подробную информацию о режиме работы и сроках выполнения работ вы можете по номеру телефона, указанному в контактной информации, или оставив заявку на сайте. Обращайтесь в удобное для вас время!

Раскрой листового металла: способы

Для оптимизации расположения контуров заготовок на стальном листе, полосе или другом основании необходим правильный раскрой металла. Выбор технологии влияет на скорость выполнения работ, качество кромок, количество отходов. Выход – проанализировать все способы раскроя, узнать их преимущества и недостатки.

Задачи раскроя металла

Основные функции процесса – получение качественных заготовок при минимальных объемах отходов. Основание размечают на контуры требуемых изделий (заготовок). Затем с помощью инструмента (оборудования) происходит резка. Правильный раскрой листового металла начинается с формирования технических требований к процессу.

Что нужно учитывать:

  • Качество кромок – ровность реза, минимальное количество дефектов, отсутствие поверхностного или внутреннего натяжения.
  • Скорость выполнения. Зависит от выбранной технологии резки – механическая, лазерная или плазменная.
  • Расчет отходов. Учитывают технологические потери (стружка, оплавление и испарение материала) и раскроя (металл, расположенный между контурами заготовок).
  • Составление карты раскроя. Влияет на объем отходов, и скорость обработки.

К конечным изделиям (заготовкам) могут предъявляться дополнительные требования. Они описаны в нормативных документах и являются частью технологического процесса. В частности – допустимые отклонения в размерах.

Важно: точный раскрой листа металла влияет на конечную себестоимость продукции. Последняя складывается из затрат на порезку, отходов и трудоемкости процесса.

Способы раскроя металла

Выбор способа порезки заготовки зависит от нескольких факторов – конфигурации будущей конструкции, толщины и марки металла. Возможно применение комбинированных методов, когда сначала формируются общие контуры с помощью механических резов, а затем выполняется точная обработка краев. Также учитывается однотипность заготовок. Если необходимо сформировать разные по форме изделия, необходима точная карта раскроя.

Механические

Суть метода заключается в механическом воздействии на стальной лист или полосу. Подобная резка металла применяется для формирования прямых сторон простой формы. Оборудование – гильотина, дисковые или ленточные пилы. Для небольших однотипных форм можно использовать просечной пресс.

Механические методы раскроя:

  • Гильотина. Лист (полоса) фиксируется на рабочем столе, прижимается, затем лезвие разрезает необходимый фрагмент. Толщина металла – 0,45-2,5 мм. Преимущества: скорость обработки, нет температурного воздействия. Недостатки: возможны отклонения геометрии по краям, нельзя делать сложные формы.
  • Дисковые или ленточные пилы. Заготовка располагается на небольшой станине, часть вырезается диском или ленточной пилой. Максимальная толщина – до 8 мм. Технология не относится к высокоточным, часто применяется как вспомогательная. Преимущества: скорость порезки, небольшой размер оборудования. Недостатки: нельзя автоматизировать процесс, невозможно делать криволинейные резы.
  • Просечной пресс. Рабочая головка различной формы формируется на листе отверстия или выемки нужной формы. Технология только косвенно относится к раскрою металла. Области применения: создание рифленой формы, небольших однотипных отверстий.

Отдельно рассматривается гибка металла, принцип которой напоминает гильотинный. С помощью насадок на пресс специальной формы создается изгиб на листе. Способы давления – ручной механический, гидравлический или электрооборудованием. Выбор зависит от максимальной толщины материала, необходимого угла гибки.

Лазерная резка

Технология относится к бесконтактному способу обработки. На материал в импульсном или непрерывном режиме воздействие лазерный луч. Для удаления окалины используют вспомогательный газ. Это зависит от требований к кромке заготовки.

Эффективный лазерный раскрой металла выполняется твердотельным (YAG лазеры) или газовым (СО2-лазеры) оборудованием. Мощность – от 0,05 до 30 кВт. Максимальная толщина материала – до 8 см. Однако для большинства стандартных станков она не превышает 1 см. Также существуют ограничения на максимальный размер листа. Они зависят от площади рабочего стола.

Преимущества лазерной резки:

  • точность обработки;
  • возможность создания сложных фигур;
  • применяется для металлов с высокой теплопроводностью;
  • реализация автоматического раскроя;
  • минимальное термическое воздействие на края.

Недостатки технологии:

  • ограничения по толщине заготовки;
  • изменяемая скорость обработки, зависит от марки металла и его толщины;
  • высокая стоимость оборудования.

Помимо этого, раскрой металла лазером минимизируется технологические потери. Толщина реза равна диаметру луча или незначительно превышает его. Это позволяет формировать сложные по форме заготовки без увеличения расхода. Но дополнительно нужно составить правильную карту раскроя.

Интересно: Кроме резки металла с помощью лазерного оборудования можно обрабатывать другие материалы: пластик, дерево, сплавы. Это делает подобные станки универсальными.

Плазменный раскрой

Суть метода заключается в формировании пучка плазмы в ограниченной области, в результате чего происходит испарение материала. На практике для этого между электродом и соплом нужна электрическая дуга. На нее подают воздушную струю под давлением до 8 атм. При контакте формируется плазма, температура которой может составлять 30 тыс. °С. Происходит быстрое испарение металла в узкой области.

На производстве плазменный раскрой металла применяется для обработки заготовок толщиной до 110 мм. Однако нужно учитывать конусность – изменение ширины реза в зависимости от глубины материала. Для черных металлов она составляет 1-10°, для цветных до 20°. Это влияет на требуемую геометрию кромки.

Преимущества плазменной резки:

  • высокая производительность;
  • возможность обработки разных материалов (сталь, чугун, алюминий, медь) без глобальной перенастройки оборудования;
  • минимальная ширина реза;
  • отсутствие наплывов, окалины.

Недостатки:

  • ограничения по отклонению от перпендикулярности, наблюдается существенное увеличения толщины реза;
  • обязательная подготовка воздушной смеси, фильтрация;
  • невозможно одновременное использование сразу 2-х резаков, подключенных к одной установке.

Для получения точного реза используется прецизионная технология. Ее суть заключается в сжатии дуги, повышения плотности энергии. Однако такой метод обладает недостатком – небольшая скорость обработки. Он подходит для автоматических, механизированных комплексов.

Интересно: Помимо воздушной смеси для плазменной резки могут применять другие газы, например – азот. Это повышает эффективность раскроя, но в процессе работы выделяются вредные вещества.

Газокислородный способ

Формирование реза происходит из-за воздействия струи чистого кислорода с добавлением газа, подающегося на поверхность под высоким давлением. В результате материал сгорает с высокой скоростью, что позволяет делать раскрой металла для листов толщиной 5-60 мм. Дополнительно воздушная струя удаляет остатки продуктов сгорания, очищая поверхность.

Сложность газокислородного способа заключается в необходимости выбора интенсивности потока, а также скорости обработки. Превышение расхода кислорода может привести к охлаждению зоны обработки, а недостаточная интенсивность к неполному окислению. На небольшой скорости появляются оплавления кромок, при обратном процессе (слишком быстрая обработка) металл режется не до конца.

Преимущества газокислородного способа:

  • возможность разрезания металла большой толщины, до 500 мм;
  • большая скорость работы;
  • при правильном подборе горючей смеси почти отсутствует конусность;
  • можно использовать несколько резаков.

Недостатки:

  • не все металлы можно обрабатывать, только часть черных и цветных;
  • минимальная толщина при формировании раскроя от 4 мм, иначе теряется качество;
  • применении активных газов повышает требования к технике безопасности.

Качество раскроя металла по газокислородной технологии зависит от правильности подготовительного процесса, расчетов и настройки оборудования. Чаще всего этот метод применятся для обработки толстостенных заготовок, листовые и рулонные обрабатываются более технологическими способами, например – лазерной резкой.

Расчет раскроя металла, минимизация отходов

Первый этап – формирование карты раскроя. Это схема расположения контуров деталей (заготовок) на листовом металле. Делается в ручном режиме, либо с использованием программных комплексов. Последний вариант предпочтителен, так как карта раскроя получается оптимальной. Это важно для потокового производства, когда нужно учитывать деловые остатки, которые уменьшат объем невозвратных отходов.

Принципы формирования карты раскроя металла.

  1. Размещение однотипных заготовок позволяет использовать материал максимально эффективно.
  2. Сначала размечаются габариты длинных и широких деталей, затем остальные заготовки заполняют свободное пространство.
  3. Совмещение контуров для оптимизации порезки, меньше проходов резака или лазерной головки.
  4. Технологическая ширина реза. Для тепловой обработки она составляет 3-5 мм от фактической ширины. При механическом раскрое не учитывается.
  5. Чем больше стальной лист, тем выше коэффициент использования. Это отношение площади заготовок к площади листа.

Учитывается, какой станок или другое оборудование выбрано для раскроя металла. Основной параметр – максимальная и минимальная ширина реза, возможность изменения этой величины. Основание для выбора технологии – требования к качеству получаемой заготовки. Так, для высокоточного производства важно отсутствие конусности среза, либо минимальное значение этого параметра.

Важно: для изготовления деталей разной толщины рекомендуется составлять несколько карт, а также рассчитывать параметры оборудования. Это нужно для оптимизации процесса, повышения скорости обработки, качества изделий.

Распространенные ошибки

Основные типы ошибок при раскрое металла можно разделить на расчетные и технологические. Первые появляются при неправильном формировании схемы порезки, не учитываются размеры деталей, порядок их расположения на листе. Минимизировать эти неточности можно с помощью программ по раскрою. В платных версиях возможна организация потокового производства, в расчет берутся деловые остатки после предыдущих раскроев.

Примеры технологических ошибок для различных видов резки металла:

  • Плазменная резка. Неправильный режим работы приведет к формированию дефектов. Дополнительно будет сильный износ сопла, последствия – растяжение дуги, расширение реза.
  • Лазерная обработка. Быстрый проход луча может стать причиной появления грата – затвердевание наплывов на кромке. Обязательна настройка направляющей рамы, ее износ влияет на точность реза.
  • Механический раскрой. Частая причина искривления края – затупившаяся кромка диска, гильотины или полотна. Также для механической обработки важна фиксация листа.

Для оптимизации процесса и получения качественных заготовок можно использовать несколько технологий раскроя. Это актуально для изготовления сложных по форме изделий или для организации постоянного потокового производства. Главное преимущество такого подхода – уменьшение отходов, что положительно сказывается на себестоимости продукции.

Итоги

Выбор технологии раскроя металла начинают с составления технических требований. Учитывается толщина, свойства материала, конфигурация заготовки. Исходя из этого определяют оптимальную методику порезки.

Следующий важный момент – формирование карты раскроя. Она должна максимально эффективно использовать всю площадь листа, обеспечить минимизацию неделовых отходов. Для выполнения этой задачи используют специализированные программные комплексы.

Настройка и техническое состояние оборудования, станков для порезки напрямую влияет на качество выполненных работ. Необходимо периодически проводить диагностику, плановый ремонт и замену комплектующих.

Для эффективного раскроя металла следует учитывать все факторы – от выбора технологии до фактического состояния оборудования. Это важно не только для массового производства, но и при изготовлении штучной продукции.

Современные технологии резки металла

02.07.2019

Резка литых заготовок, сортового, фасонного или листового проката — неотъемлемый этап изготовления металлоконструкций и их элементов. Крупные предприятия используют эффективные технологии раскроя, выбор которых направлен на увеличение производительности и снижение затрат для успешной работы в условиях рыночной конкуренции.

Виды резки металла — краткий анализ плюсов и минусов

Ключевое различие методов резки металлов кроется в принципе воздействия, которое бывает ударным — использование гильотины; механическим — применение дисковых/ленточнопильных станков; гидроабразивным — при помощи воды; термическим — посредством нагрева.

Резка металла на гильотине

Раскрой листового проката стуловыми (гильотинными) ножницами в нужной плоскости для получения элементов простой конфигурации. Не позволяет выполнять фигурную резку и детали сложных форм. Используется для листов толщиной до 6 мм, накладывает ограничения по марке стали.

Ключевые плюсы:

  • Высокая производительность.
  • Ровность и гладкость края без зазубрин.
  • Нулевая кривизна среза.

Ленточнопильная резка металла

Подразумевает использование стационарных ленточнопильных станков с полуавтоматическим и ручным управлением, исключающих выполнение фигурных срезов и требующих времени при настройке. Ограничивает габариты листа, которые определяются возможностями оборудования.

Ключевые плюсы:

  • Резка любого металла.
  • Гладкий край, не нуждающийся в обработке.
  • Соответствие заданным параметрам.
  • Раскрой под углом.

Гидроабразивная резка металла

Обработка водной струёй с мелким абразивом, которая выходит из режущей головки малого диаметр с высокой скоростью и давлением до 5000 бар. Характеризуется повышенной стоимостью за счет цены абразивных добавок и малым ресурсом работы комплектующих .

Ключевые плюсы:

  • Минимальные потери металла.
  • Отсутствие термических воздействий на материал.
  • Резка стали толщиной до 300 мм.
  • Высокое качество реза.

Газокислородная резка металла

Технология разогревания металла до температуры свыше 10000С, которое сопровождается прорезанием листа/заготовки струей кислорода и одновременным удалением оксидов из зоны реза. Требует обязательного прогрева участка раскроя, что приводит к затратам времени, и финишной обработки края. Не используется при резке алюминия, высоколегированных и высокоуглеродистых марок.

Ключевые плюсы:

  • Раскрой металла толщиной до 200 мм.
  • Мобильность аппаратуры.
  • Резка на открытых пространствах.

Плазменная резка металла

По сути, высокотемпературное плавление стали по линии разреза посредством тепла электрической дуги со скоростным выдуванием жидкого металла плазменной струей. Приводит к обгоранию и оплавлению края, нуждающегося в дополнительной обработке. Экономически не выгодно при обработке сплавов большой толщины.

Ключевые плюсы:

  • Неприхотливость к маркам стали.
  • Отсутствие окалины и узкая зона с оттенками побежалости.
  • Возможность фигурного реза.

Лазерная резка металла

Раскрой направленным высокоинтенсивным световым пучком посредством нагрева заготовки в зоне раскроя до температуры испарения. Используется при резе стали толщиной до 20 мм. Не применяется при работе с высоколегированным марками стали, титаном и алюминием.

Ключевые плюсы:

  • Аккуратный срез без дополнительной шлифовки.
  • Практически нулевая кривизна края.
  • Оптимальная точность раскроя.
  • Минимум отходов металла.
  • Резка в любой плоскости, в том числе фигурная.

Сравнение основных параметров — максимальной толщины стали, ширины реза, качества края, производительность и эксплуатационных расходов позволило компании «МосПромМеталл» подобрать оптимальную по всем показателям технологию для производства продукции достойного качества.

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!

5 способов уменьшить количество брака при резке металла

Что такое лом? Во-первых, это может быть что угодно, что приводит к потере материала и необходимости выполнения какой-либо доработки. В мире резки металла лом может принимать форму выброшенного или избыточного материала, невозвратных компонентов, металлической стружки, непригодных для использования деталей и неметаллических отходов. Лом часто считается неотъемлемой частью производственного процесса и может показаться не таким уж большим в краткосрочной перспективе, но со временем может привести к серьезным потерям.Подумайте о том, сколько времени вы тратите на переработку целых партий деталей из-за ошибок обработки или ошибки оператора. Некоторые утилизированные детали можно будет отполировать и использовать, чтобы потери времени и труда были минимальными, но в других случаях детали, возможно, придется выбросить.

Лом может стать серьезной проблемой, но не будем зацикливаться на негативе. Если вы столкнулись с большим объемом брака, на который уходит время и деньги, у вас есть ОГРОМНАЯ возможность внести несколько изменений в свои операции, которые уменьшат количество брака и приведут к экономии средств.Фактически, стремление к сокращению количества брака может быть самым важным делом, которое вы можете сделать для своей компании в этом году.

Для начала рассмотрите возможность найма консультационной фирмы, которая поможет вам определить области отходов, ведущих к чрезмерному количеству лома. Если вы предпочитаете действовать в одиночку, вот несколько советов, которые помогут улучшить работу и снизить процент брака:

1. Электронное документирование использования материалов.
Вы все еще используете ручку и бумагу для ручного протоколирования данных об использовании материалов и обработке? Хотя любая документация, безусловно, лучше, чем ее отсутствие, давайте посмотрим, почему бумажная документация не идеальна.Одна из причин - человеческий фактор. Иногда данные записываются неточно. Без этих ключевых данных, как компания может понять корень проблемы и принять решение? Бумажная документация также ограничивает доступность информации для определенных членов команды. Представьте себе путаницу, которая возникает, когда вашей команде приходится искать важную информацию для выполнения своих задач. Хранение и обмен этой информацией в электронном виде обеспечивает эффективное общение всех членов вашей команды.

2.Оптимизируйте процессы обработки.
Если вы не документировали использование материалов, то невозможно узнать, где и как материалы используются или используются не по назначению. После разработки плана тщательного документирования всех движущихся частей производственного процесса вы можете приступить к оптимизации тех областей, которые производят больше всего отходов. Это требует практического подхода. Спуститесь в производственный цех и наблюдайте за каждым этапом. Обратите внимание на области, которые, по вашему мнению, можно улучшить, оборудование, которое следует заменить, или способы оптимизации процесса.Иногда не все данные в мире предоставляют информацию, которую вы можете получить двумя глазами.

3. По возможности автоматизируйте.
Автоматизация может не только повысить безопасность работников на вашем предприятии, но и повысить безопасное обращение с деталями за счет сокращения числа точек соприкосновения сотрудников. Машины могут быть откалиброваны для точной резки и гибки различных типов металла, что снижает количество образующихся отходов. Вы также можете установить сенсорную технологию, которая может немедленно предупредить вас о любых проблемах с оборудованием, которые могут помешать оптимальному производству.

4. Используйте подходящий инструмент для работы.
Пытаясь уложиться в бюджет на заказ, может возникнуть соблазн сократить расходы за счет более дешевых инструментов и оборудования. К сожалению, использование некачественного оборудования обычно приводит к увеличению затрат на металлолом, простоям оборудования и более высокому расходу материалов. Выбрав подходящий инструмент для работы, вы можете быть уверены, что с первого раза обработаете детали правильно, а не тратите драгоценные ресурсы на переделку.

Для получения советов о том, как сократить время простоя оборудования на вашем предприятии, прочтите статью «Во что на самом деле вам обходится время простоя оборудования?» (И как этого избежать)

5.Вовлекайте всю команду.
Каждый раз, когда вы вносите изменения в стандартные рабочие процедуры, - это отличное время, чтобы распространить эти изменения на всех затронутых сотрудников. Это не только критично для безопасности, но и чем больше ваши работники осведомлены о новых процессах, тем меньше ошибок и дорогостоящих ошибок будет у вашего предприятия. Взгляните на страницу из руководства по бережливому производству и рассмотрите бонусы для сотрудников, основанные на результатах, которые выявляют области потерь и предлагают решения для снижения уровня брака и неэффективности.

Мы понимаем, что вам предстоит тяжелая работа, и хотим помочь улучшить ваши операции и повысить прибыльность. Если у вас есть вопросы о том, как M&M Sales & Equipment может помочь вашему бизнесу добиться успеха, позвоните в один из наших четырех офисов в Техасе.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Будьте в курсе последних новостей, получайте полезные ресурсы и ознакомьтесь с рекламными акциями в информационном бюллетене M&M Sales & Equipment.

Справочник-ручная резка

Справочник-ручная резка Сварка Цветной Металлы Лечение Сварка Чугун Сварка Железо Металлы 18

резка или оборудование для плазменной резки недоступно, также можно резать высоколегированные стали типа 18-8

нержавеющая сталь.Для этого используйте предварительный нагрев. пламя с небольшим избытком ацетилена. Обязательно тщательно разогрейте линия реза по стартовой кромке. После успешного начала резки перемещайте сопло вперед и назад. по линии реза (не как в корпус из чугуна, поперек линии реза) и немного подогрейте пламя дальше от поверхности, чем вы бы при резке углеродистой стали. Резка будет шумной; звук будет напоминать это производится путем быстрой распиловки горячей древесины.Образовавшийся шлак будет раскаленным, будет сильно потрескивать и искриться. Резка будет медленной, а если разрез потеряно, перезагрузить будет крайне сложно. Резка Тяжелые секции, если вы должны резать сталь толщиной 150 мм (6 дюймов) или более, сохраните эти точки в уме: 1. Кислород резка - это химическая реакция; скорость, с которой вы можете резать, напрямую не пропорционально толщине металла. Если вы можете резать сталь толщиной 10-20 мм со скоростью 375 мм в минуту, вы, вероятно, сможете резать сталь 50 мм на скорость около 125 мм в минуту.2. Расход кислорода, необходимый для резки стали толщиной 150 мм (6 дюймов), очень велик. больше, чем расход, необходимый для стали толщиной 12 мм. Один причина, по которой технологические карты резки, предоставляемые производителями оборудования, обычно требуют более высоких давление кислорода при резке толстых стали из-за потери давления при прохождении кислорода через горелку на тех более высокий расход больше чем при более низких расходах. Однако никогда попасть в ловушку, полагая, что использование давления кислорода существенно выше, чем рекомендовано для вашего насадка облегчит работу.Будет сложнее. В резке 20 мм сталь, вам может сойти с рук использование давление значительно выше рекомендованного; при этом вы тратите кислород и снизить качество резки, но вы не потерять разрез. При резке тяжелых секций чрезмерное давление может дать вам реальную беда. Чрезмерное давление будет создать турбулентность в потоке режущего кислорода на выходе из сопла, и вы может закончиться большой полостью в середина стали, не допуская сквозного среза.3. Размер кислородного шланга должен быть достаточным. переносить требуемый высокий поток кислорода без чрезмерного падения давления. Давление кислорода, рекомендованное производитель форсунки для большой форсунки, которая будет использоваться при ручной резке, будет обычно требуется при кислородной регулятор, когда 25 футов (8 м) 3/8 дюйма. (9 мм) шланг используется между Продолжение на следующей странице ...

Устранение неисправностей 4 Общие проблемы при резке металла

Джефф Хауке, региональный менеджер по продажам Weiler Abrasives

При резке металла нередко возникают проблемы, которые могут отрицательно сказаться на вашей эффективности и результатах, а также создать угрозу безопасности для рабочих.От короткого срока службы продукта до повреждения колес или выхода продукта из строя эти проблемы могут быть дорогостоящими.

Узнайте, как выявлять и решать проблемы при использовании отрезных кругов, чтобы вы могли максимально эффективно использовать режущие продукты и оптимизировать результаты.

Выпуск № 1: Короткий срок службы колеса

Короткий срок службы отрезного круга может произойти по ряду причин, включая чрезмерное давление, недостаточную или большую мощность инструмента, слишком мягкое зерно для данного применения и многое другое.Рассмотрим эти распространенные причины и способы их устранения:

Выпуск № 2: Остекление кромок

Остекление и загрузка происходят во время резки, когда основной материал нагревается и прилипает к отрезному диску. Общие причины включают:

  • Слишком твердый продукт: Вы хотите, чтобы связка продукта разрушилась, потускневшие зерна удалялись и заменялись свежими, острыми. Это позволяет кругу продолжать эффективно резать. Если соединение продукта слишком твердое, остаются тусклые зерна, которые вызывают нагревание и может возникнуть глазурь.Если вас не устраивает глазирование, выберите более мягкую связку, которая разрушится при меньшем давлении и будет более эффективно резать трещины.
  • Недостаточное движение при резке: При работе с отрезным кругом для левой руки используйте постоянное движение и эффективное давление для резки. Раскачивающее движение через пропил - движение вперед и назад на ровном киле - обеспечивает лучший рез и снижает нагрев и трение, которые могут вызвать остекление.
  • Недостаточное давление: Недостаточное давление может привести к тому, что колесо будет скакать и дребезжать, а не кусаться и порезаться.Опять же, помогают качательные движения и равномерное давление через разрез.

Проблема № 3: Повреждение фланца или посадочного отверстия

Всегда проверяйте отрезные диски на предмет повреждений перед их использованием. Повреждение фланца или посадочного отверстия может ослабить колесо и привести к выходу изделия из строя, а также создать угрозу безопасности. Повреждение фланца или посадочного отверстия может быть вызвано:

  • Чрезмерное давление: Это может произойти, если вы используете отрезной диск, который слишком тонкий для работы.Если вы чувствуете, что вам нужно слишком сильно надавить, и это приводит к повреждению колеса, переключитесь на более толстое колесо.
  • Чрезмерная боковая нагрузка: Режущий диск предназначен для резки по краю, поэтому нет дополнительного армирования стекловолокном для поддержки бокового шлифования. Если оператор пытается использовать сторону круга, подобно тому, как он использует шлифовальный круг, он повреждает арматуру из стекловолокна, удерживающую круг вместе. Как только в колесе возникает дефект, он будет продолжать расти и образовывать трещины, и колесо может выйти из строя.Чтобы этого не произошло, используйте изделие с двумя слоями стекловолокна и сохраняйте угол 90 градусов к заготовке во время резки.
  • Заготовка не зажата должным образом: Когда основной материал не зажат должным образом, это может вызвать вибрацию, которая может привести к потере контроля над колесом, заеданию и повреждению конструкции колеса. Правильный зажим заготовки обеспечивает ее твердость и устойчивость во время резки. Это также позволяет сохранять угол в 90 градусов и использовать легкое покачивание.
  • Закрепление продукта и вибрация: При использовании любого отрезного круга важно сохранять ровную прямую линию. Скручивание или изгиб колеса во время резки или попытка обрезать закругленные углы или дуги могут привести к заеданию и поломке колеса. Связывание также может привести к отдаче колеса в сторону оператора. Если диск заедает или останавливается во время резки, никогда не пытайтесь перезапустить диск, пока он находится на линии разреза. Снимите колесо и проверьте на предмет повреждений.Запустите колесо от заготовки и дайте ему набрать полную скорость, прежде чем снова войти в линию реза. Никогда не пытайтесь исправить или снова выпрямить кривой разрез. Безопаснее и эффективнее отметить новую строку. Вращение колеса для его «возврата на курс» создает небезопасные условия и приводит к заеданию колеса.
  • Неправильная установка: Будьте осторожны, чтобы не перетянуть отрезной диск при установке. Чрезмерная затяжка может привести к повреждению посадочного отверстия и возникновению напряжения во время резки.Регулирующие гайки бывают разного диаметра, но также очень важно использовать переходные гайки одинакового диаметра, чтобы предотвратить повреждение колеса. Использование колеса разного диаметра может привести к «пробуксовке» колеса, что приведет к разбалансировке колеса и его затруднению управления.


Выпуск № 4: Поврежденные края

Как указывалось ранее, перед каждым использованием колесо всегда следует тщательно проверять - будь то новое колесо или колесо, уже установленное на инструменте. Небольшие трещины и повреждения бывает трудно увидеть.Чтобы проверить колесо на наличие повреждений, включите инструмент, чтобы толкнуть его примерно на минуту, удерживая его подальше от лица и тела, чтобы проверить, нет ли какой-либо вибрации, дисбаланса или трещин, которые обычно возникают при повреждении кромки. Если колесо неправильной формы, скорее всего, оно повреждено.

Режущие инструменты работают очень быстро, и даже небольшая трещина на кромке может распространиться и привести к поломке круга. Кромка отрезного круга никогда не должна иметь сколов, чтобы избежать нагрузки.

Другие частые причины повреждения кромок включают:

  • Заготовка, закрепленная неправильно: Это может вызвать чрезмерную вибрацию или вибрацию, что может привести к повреждению кромки. Убедитесь, что заготовка правильно зажата.
  • Резка слишком далеко от зоны зажима: Чем дальше зона резания на заготовке выходит из зажима, тем больше она перемещается при резке, что приводит к чрезмерной вибрации или дребезжанию. Резка как можно ближе к зажиму сводит к минимуму вибрацию и позволяет резать более эффективно и быстрее.Линия разреза должна быть как можно ближе к зажиму или точке крепления, при этом оставаясь при этом достаточным зазором для инструмента, защиты и рук оператора.
  • Шлифование с отрезным кругом: Никогда не используйте отрезной круг для шлифования; эти два продукта разработаны и усилены для различных применений и техник. Режущий диск всегда следует использовать под углом 90 градусов к заготовке.


Решение общих проблем при резке металла

Понимание этих проблем, связанных с отрезными кругами, может помочь вам лучше всего определить причину и найти правильное решение.Работа может сэкономить время и деньги - и снизить риски для безопасности - при правильном использовании отрезных кругов.

Перед использованием инструмента всегда читайте инструкции по безопасной работе, которые находятся в упаковке и напечатаны на этикетке продукта.

Зона теплового воздействия - причины, последствия и способы уменьшения

Зона теплового воздействия (или просто ЗТВ) - это то, что возникает, когда металл подвергается воздействию высоких температур. Это негативно сказывается на дизайне и структуре металла.В этой статье обсуждаются эти эффекты и способы их уменьшения.

Некоторые производственные процессы, при которых образуется ЗТВ, включают механическую резку, термическую резку и сварку.

При механической резке прочность металла на сдвиг должна быть превышена. Большая часть энергии преобразуется в тепло, которое влияет как на срок службы инструментов, так и на разрезаемый металл.

Методы термической резки, такие как лазерная и плазменная резка, на самом деле используют тепло для резки. Опять же, происходят те же структурные и эстетические изменения.

При сварке, как и при термической резке, используются очень высокие температуры либо для добавления расплавленного металла, либо для плавления самих деталей.

Поскольку образование зоны термического влияния оказывает значительное влияние на качество конечного продукта, полезно понимать его различные аспекты.

Что такое зона теплового воздействия?

При резке или сварке металла металл поглощает выделяемое тепло. Это тепло передается от режущей кромки через металлический корпус, так как металл является хорошим проводником тепла.

Между расплавленным металлом и неповрежденным основным металлом образуется зона, называемая зоной термического влияния (HAZ). В этой зоне металл не плавится, но нагревание привело к изменению микроструктуры металла. Эти изменения в структуре могут снизить прочность металла.

ЗТВ идентифицируется по серии ярко окрашенных полос между границей раздела резки / сварки и неповрежденным основным металлом. Цвета варьируются от светло-желтого до фиолетового, как показано в таблице ниже.

Очень важно понимать, что HAZ учитывает снижение прочности для разработки безопасных приложений. Самые слабые участки конструкции находятся в ЗТВ.

Конструкция настолько прочна, насколько сильна ее самое слабое место. Следовательно, распознавание HAZ может быть разницей между успехом и неудачей конкретной детали.

О чем говорит цвет?

В результате использования различных температур во время производственных процессов в ЗТВ присутствуют различные оттенки.Эти оттенки варьируются от светло-желтого до темно-синего в порядке возрастания температуры.

Цвета полос в порядке изменения температуры:

Цвет Температура резания
Светло-желтый 290º C
Соломенно-желтый 340º C
Желтый 370º C
Коричневый 390º C
Пурпурно-коричневый 420º C
Темно-фиолетовый 450º C
Синий 540º C
Темно-синий 600º C

Факторы, которые в дальнейшем влияют на формирование этих тепловых оттенков:

  • Состояние поверхности - Более грубые поверхности окисляются быстрее, создавая более выраженный цвет.
  • Загрязнение поверхности - Загрязнения, такие как ржавчина, краска и масло, также влияют на оттенок. Загрязнение может изменить тепловой оттенок, но это не повлияет на расширение ЗТВ.
  • Наличие кислорода - Поскольку ограничение доступа кислорода снижает окисление, использование покрытия электрода или защитного газа для сварки может повлиять на тепловой оттенок.
  • Содержание хрома - Хром увеличивает стойкость к окислению. Следовательно, более высокое содержание хрома снижает интенсивность теплового оттенка.

Образование зоны теплового воздействия

Причиной образования ЗТВ явно является тепло. Ширина зоны по-прежнему зависит от нескольких факторов, таких как температуропроводность и выбор методов резки.

Температуропроводность

Температуропроводность металла играет первостепенную роль в определении того, как ЗТВ повлияет на металл. Это отношение теплопроводности металла к его плотности и удельной теплоемкости при постоянном давлении.

Проще говоря, температуропроводность металла - это мера того, насколько быстро тепло будет передаваться через его тело.Если коэффициент температуропроводности высок, металл сможет быстрее передавать тепло.

Это приводит к более быстрому охлаждению и сужению зоны HAZ. С другой стороны, низкий коэффициент температуропроводности будет удерживать тепло в металле в течение более длительного времени и создавать более широкую ЗТВ.

Температуропроводность нержавеющей стали AISI 304 составляет 4,2 мм 2 / с, тогда как для конструкционной стали она составляет 11,72 мм 2 / с. Это означает, что конструкционная сталь при нагревании создает более широкую ЗТВ.

Создание HAZ зависит также от множества других факторов. Ширина зоны зависит от количества выделяемого тепла, продолжительности воздействия тепла и толщины материала.

Тонкий листовой металл нагревается быстрее и, следовательно, создает большую зону термического влияния.

Выбор метода резки

Каждый метод термической резки немного отличается. Таким образом, результирующая зона термического влияния также изменяется.

Газовая резка и дуговая сварка выделяют максимальное количество тепла и имеют самую широкую ЗТВ из всех.

Быстрые и надежные сварные швы сводят к минимуму тепловое воздействие. Таким образом, наличие опытного сварщика может уменьшить размер ЗТВ и, как следствие, привести к более прочному стыку.

Размер ЗТВ при плазменной резке относительно меньше, поскольку можно изменять скорость резания для получения тонкой ЗТВ.

Лазерная резка создаст еще меньшую ЗТВ, поскольку имеет узкий пропил и тепло распространяется на небольшую площадь.

Такие процессы, как гидроабразивная резка и резка, не создают ЗТВ, поскольку они не связаны с перегревом материала.Это следует учитывать при разработке деталей, требующих повышенной надежности.

Последствия ЗТВ

Зона термического влияния приводит к структурным изменениям металла, ослабляющим деталь в этой области. Это влияет на механические свойства металла, такие как сопротивление усталости, деформацию и растрескивание поверхности.

Это делает чрезвычайно важным изучение воздействия ЗТВ. Это применимо даже в том случае, если вы не режете или не свариваете металл самостоятельно.

Давайте посмотрим на различные эффекты HAZ на металле.

Изменения в металлургии и химии

При резке металла металл очень быстро поглощает тепло. Охлаждение охлаждающей жидкостью также происходит мгновенно. Это может значительно изменить микроструктуру и свойства металла в пораженной области.

Молекулярные структуры металлов расширяются при нагревании. Если приложенное тепло изменяется по поперечному сечению металла, это приводит к неравномерному расширению и последующему сжатию металлического тела. В процессе охлаждения могут возникать такие деформации, как деформация.Например, производство горячекатаной стали дает аналогичные результаты.

Химические изменения также видны, поскольку различные фазы образуются рядом друг с другом в зависимости от конкретных температур, достигаемых различными частями металла.

Азотирование поверхности

Азотирование поверхности включает добавление азота к металлической поверхности для повышения ее твердости. При высокотемпературной резке и сварке металлов этот эффект проявляется непреднамеренно. В результате в нагретой зоне повышается твердость и снижается свариваемость.

Окисление

Когда металлы подвергаются воздействию высоких температур, они могут, среди прочего, подвергаться окислению. Это отвечает за ярко окрашенные полосы, характерные для ЗТВ.

Изменение фазы

Диаграмма карбида железа помогла нам понять фазы стали. В зависимости от температуры стали создаются разные фазы.

При воздействии высоких температур, например, аустенитная нержавеющая сталь превращается в мартенситную сталь.Мартенситная сталь тверже и хрупче, чем первая. В некоторых случаях тепло ослабит металл.

Водородное охрупчивание

Водородное охрупчивание - это диффузия водорода в металлическую решетку, которая снижает пластичность и вязкость металла.

Высокие температуры могут привести к водородной хрупкости. В некоторых металлах может происходить фазовое превращение из-за этого атомарного водорода. Это может вызвать водородное растрескивание даже через 24 часа после резки.

Коррозия

Нержавеющая сталь может даже подвергнуться коррозии в зоне термического влияния. Сильный нагрев приводит к выделению карбидов хрома вблизи границ зерен. Это снижает содержание хрома в нержавеющей стали ниже 10,5%.

Результатом является потеря самопассивации (способность воссоздавать защитный слой оксида хрома для предотвращения коррозии), вызывающая межкристаллитную коррозию. Он также теряет свое свойство быть нержавеющей, а в крайних случаях металл становится черным.

Как его уменьшить?

Зона термического влияния является нежелательным побочным продуктом. Однако полностью устранить ЗТВ невозможно. Только восстановление возможно после его образования.

Уменьшение образования ЗТВ

При сварке или резке металла главное - скорость. Как уже было описано ранее, более короткое воздействие тепла оставляет меньшую ЗТВ.

Возможность оптимизации скорости зависит от операторов оборудования и станков.Знание того, как настраивать машины на максимальную производительность, приводит к отличным результатам.

Обработка после образования

После образования ЗТВ металл можно обработать, чтобы восстановить часть утраченной прочности.

В случае сварки это может выполняться до или после сварки. Равномерное изменение фазы металла обеспечивает меньший эффект по отношению к окружающему металлу.

Отжиг на твердый раствор - это то, что помогает в случае стали.Этот метод включает нагрев металла и выдержку его при определенной температуре для укрепления элементарных связей.

Механическая обработка может помочь с эстетической стороны.

Один из способов сделать это - использовать наждачную бумагу для удаления теплового оттенка, созданного окислением. Это обнажит нижний слой и приведет к самопассивации хрома в случае нержавеющих сталей. Однако возможно ослабление детали.

Самый эффективный способ избавиться от всей зоны термического влияния - это обработать ее машинной обработкой.Хотя это действительно приводит к потере материала.

Заключение

Зона термического влияния является неотъемлемой частью высокотемпературной резки и сварки металлов. Причина кроется в перегреве металла во время этих процессов, что может повлиять на свойства материала.

Форму можно до некоторой степени контролировать. Таким образом, лучший способ бороться с этим - обратиться к надежному поставщику металлоконструкций, обладающему необходимыми знаниями, чтобы свести изменения к минимуму.

Metal Cutting - обзор

2. РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Лазерная резка металлов требует более высокой средней мощности, чем резка неметаллов. Это требование обусловлено более высокой проводимостью и более высокой отражательной способностью металлических поверхностей. Из-за требований к мощности большинство операций по резке металлов выполнялось с помощью лазеров CO 2 .

Кислородная резка также чаще применяется для металлов по той же причине. Использование окисляющего газа может повысить скорость резания на 40 процентов или более по сравнению со скоростью, когда используется инертный газ.Металл значительной толщины можно быстро разрезать с помощью лазера мощностью в несколько сотен ватт.

В типичном исполнении сопло для струи кислорода (или воздуха) коаксиально с лазерным лучом. Лазерный луч CO 2 фокусируется подходящей линзой, передающей инфракрасное излучение (например, из селенида германия или цинка), через сопло на заготовку. Обычно используется коническое сопло диаметром 0,05–0,10 дюйма с кислородом, подаваемым под давлением 15–30 фунтов на квадратный дюйм.

На рис. 16-9 представлены данные о скорости резания в зависимости от мощности лазера для углеродистой стали различной толщины.Скорость резки достаточно высока, чтобы иметь практическое промышленное значение даже при мощности лазера всего в несколько сотен ватт.

Рисунок 16-9. Скорость резания низкоуглеродистой стали (толщина т ) с кислородной подачей.

(Из SL Engel, Технический документ MR74-960 Общества инженеров-технологов, 1974.) Copyright © 1974

При резке с помощью кислорода существует нижний предел скорости резания, ниже которого материал горит чрезмерно, и установлен верхний предел. доступной мощностью лазера.На рис. 16-10 показаны данные о нижнем и верхнем пределах для резки низкоуглеродистой стали с помощью лазера CO 2 мощностью 1 кВт в зависимости от толщины материала. Нижний предел представляет собой минимальную скорость, при которой горение материала не происходило. На рисунке показано, что для достаточно тонкого материала (<0,12 дюйма) существует приемлемое технологическое окно для операции резки.

Рисунок 16-10. Максимальная и минимальная скорость резки низкоуглеродистой стали при мощности лазера 1 кВт.

(Из С.Л. Энгель, Технический документ Общества инженеров-технологов MR74-960, 1974 г.) Copyright © 1974

На рис. 16-11 показаны данные о возможностях лазеров для резки углеродистой стали большей толщины. Данные представлены для двух уровней мощности лазера: 1000 и 1500 Вт. Результаты на этих двух рисунках показывают, что скорость резки достаточно высока, чтобы иметь практическое экономическое значение.

Рисунок 16-11. Скорость резки как функция толщины при кислородной резке углеродистой стали углекислотным лазером при указанных уровнях мощности лазера.

(Из Ежегодный справочник по промышленным лазерам - издание 1990 г. (Д. Белфорте и М. Левитт, ред.), PennWell Books, Талса, штат Оклахома, 1990 г.) Copyright © 1990

Для представления данных по более широкому кругу материалов и В Таблице 16-7 показаны скорости резания, достижимые при резке с помощью кислорода лазерами CO 2 , работающими при мощности в несколько сотен ватт, для различных металлов. Скорость резки была бы значительно ниже без кислородной помощи. Данные в этой таблице, собранные из нескольких источников, предназначены для иллюстрации некоторых репрезентативных значений экспериментальных скоростей резания и не обязательно являются оптимизированными значениями.Более того, указанные скорости сокращения могут отличаться при сравнении значений из разных источников, даже для номинально схожих условий. Неконтролируемые переменные и возможные различия в процедурах измерения мощности могут объяснять различия. Числа в Таблице 16-7 определяют приблизительный диапазон возможностей лазерной резки с использованием кислорода. Скорость резки достаточно высока, чтобы представлять коммерческий интерес.

Таблица 16-7. Кислородная резка металлов CO 2 Лазеры

Нимоник 75202
Металл Толщина (дюйм.) Мощность лазера (Вт) Скорость резания (дюйм / мин) Каталожный номер
Титан (чистый) 0,02 135 600 a
(чистый) 0,67 240 240 b
Титановый сплав (6A14V) 0,05 210 300 a 10 0.088 210 150 a
Титановый сплав (6A14V) 0,25 250 110 a
9020 Титановый сплав 100 a
Титановый сплав 0,2 ​​850 130 c
Углеродистая сталь 0.125 190 22 a
Нержавеющая сталь (302) 0,012 200 90 d
Нержавеющая сталь (410) 0,020 50 e
Нержавеющая сталь (410) 0,11 250 10 e
Нержавеющая сталь 0.012 350 170 b
Оцинкованная сталь 0,039 400 177 f
г
Rene 41 0,02 250 80 e
Rene 41 0,05 250 20 0.018 230 600 a
Молибден 0,002 500 16 f

Кислородная резка лучше всего подходит для химически активных металлов, таких как титан. Эта операция дает резку с узкими зонами термического влияния и малой шириной реза по сравнению с резами, полученными при обычной резке.В большинстве работ, о которых сообщалось на сегодняшний день, использовались мощные непрерывные или импульсно-периодические лазеры на CO 2 , но сейчас сообщается о лазерной резке на Nd: YAG.

Поскольку Nd: YAG-лазеры в последние годы достигли более высоких уровней средней мощности, они также стали кандидатами для резки металлов. На рисунке 16-12 показаны результаты резки нескольких металлов импульсным лазером Nd: YAG. При том же уровне мощности лазера Nd: YAG-лазер, как правило, будет иметь большую режущую способность, чем лазер CO 2 , потому что луч может быть сфокусирован в более мелкое пятно и потому что отражательная способность поверхности ниже.Тем не менее, поскольку Nd: YAG-лазеры не могут достичь такого же высокого уровня мощности, как устройства CO 2 , они не использовались для стольких операций резки, как лазеры CO 2 .

Рисунок 16-12. Скорость резки в зависимости от толщины для кислородной резки различных металлов импульсным лазером Nd: YAG мощностью 400 Вт.

(Из Ежегодный справочник по промышленным лазерам - издание 1990 г. (Д. Белфорте и М. Левитт, ред.), PennWell Books, Талса, штат Оклахома, 1990 г.) Copyright © 1990

Режущие возможности мультикиловаттных лазеров даже больше, чем что только что было описано.Кислородная помощь может больше не понадобиться. Очень высокий уровень доступной мощности может обеспечить необходимую энергию для получения приемлемой резки с экономичной скоростью. Фактически, может потребоваться инертный защитный газ (например, гелий), чтобы избежать возгорания. Толщина резки и скорость резки впечатляют. Таблица опубликованных значений для различных случаев многокиловаттной лазерной резки CO 2 представлена ​​в Таблице 16-8. Цифры не обязательно представляют оптимальные значения, но указывают на то, что может быть достигнуто.

Таблица 16-8. Резка металла с помощью Multikilowatt CO 2 лазеров

9061 60202.125 9020 0,50 9020 60

Металл Толщина (дюймы) Мощность (кВт) Скорость резания (дюймы / мин) Каталожный номер
) 0,5 10 40 a
Алюминий 0,04 3,0 250 b
Алюминий 4,0 100 b
Алюминий 0,25 3,8 40 b
Алюминий 0,50 9020
Алюминиевый сплав 0,5 12 100 c
Алюминий 0,5 15 92 d
d
5 11 50 a
Нержавеющая сталь (300) 0,125 3,0 100 b
Сталь (низкоуглеродистая) 100 b
Сталь (низкоуглеродистая) 0,66 3,0 45 b
Сталь (1018) 0.5 12 60 c
Сталь (1018) 0,75 12 20 c
Сталь (304) 12205 Сталь (304) c
Сталь (304) 1,0 15 20 c
Титан 0,25 3,0 3,0 140202 14020 Титан 1.25 3,0 50 b
Титан 2,0 3,0 20 b
Титан 1 20202
Титановый сплав 0,7 13,5 35 c
Титановый сплав 2,0 13,5 6.5 c
Рене 95 1,25 18 15 c
Рене 95 2,2 18 2,5 18 2,5

Оценка максимальной толщины низкоуглеродистой стали, для которой возможна кислородная резка, показана на Рисунке 16-13 в зависимости от мощности лазера. На уровне около 10 кВт можно резать материал толщиной более 2 дюймов.Линия представляет собой максимально возможную глубину резки с использованием существующей технологии.

Рисунок 16-13. Максимальная глубина резания при кислородной лазерной резке низкоуглеродистой стали в зависимости от мощности лазера. Сплошная линия - это оценка максимальной глубины резания, которая может быть достигнута.

(от К. Уильямсона, GE Fox и В. Г. Грегсона, на Международной конференции по применению лазеров и электрооптики, Санта-Клара, Калифорния, 30 октября - 4 ноября 1988 г.) Copyright © 1988

Лазерная резка металлов может быть чрезвычайно универсальным процессом.Сложные узоры легко вырезать. Рисунок 16-14 иллюстрирует это. На нем показан пример вырезания шаблона из квадратных отверстий в нержавеющей стали толщиной 0,02 дюйма с помощью лазера CO 2 . Лазерная резка этого шаблона проста, особенно если учесть простые требования к креплению. Вырезать такие выкройки другими способами сложнее.

Рисунок 16-14. Лазерная резка нержавеющей стали. Квадратные отверстия вырезаются в стали толщиной 0,02 дюйма с помощью мощного лазера CO 2 .

(Фотография любезно предоставлена ​​S. L. Engel и GTE Sylvania.)

Для получения воспроизводимых результатов хорошего качества при лазерной резке необходимо контролировать поляризацию лазерного луча. Наилучшие результаты достигаются, когда лазерный луч линейно поляризован в том же направлении, что и направление движения реза. В этом случае глубина резания максимальна, а пропил минимален. Края пропила прямые и перпендикулярны поверхности металла. Но если направление поляризации отличается от направления движения, качество кромки ухудшается, рез расширяется и проплавление уменьшается.Края реза становятся изогнутыми и перестают быть перпендикулярными поверхности. Существенно снижается общее качество реза. Наихудшие результаты получаются, когда поляризация направлена ​​под прямым углом к ​​направлению реза. Таким образом, наилучшие результаты достигаются, когда поляризация регулируется так, чтобы она была параллельна направлению реза.

Это может быть трудно выполнить при резке сложной формы, потому что непрактично постоянно изменять поляризацию при изменении направления резки.На практике используется лазер с циркулярно поляризованным лучом. Это достигается вставкой четвертьволновой пластинки в линейно поляризованный пучок. Луч с круговой поляризацией обеспечивает высокое качество резки, не уступающее результатам с лучом с линейной поляризацией в направлении движения. Таким образом, использование луча с круговой поляризацией для резки является практическим решением для получения хороших результатов резки без внесения излишней сложности в систему.

Еще одна недавняя инновация, улучшающая качество режущей кромки, включает использование струи азота при высоком давлении, превышающем 200 фунтов на квадратный дюйм.Такая резка под высоким давлением дает чистую яркую кромку металлов, вырезанных лазером. Количество затвердевшего окалины на стороне реза уменьшается, поэтому требуется меньшая очистка после резки. Резка под высоким давлением оказалась полезной для различных металлов, включая нержавеющую сталь, алюминий и латунь.

Подводя итог обсуждению лазерной резки металлов, мы в заключение приводим комментарии о пригодности различных типов металлов для лазерной резки, стоимости лазерной резки и сравнении лазерной резки с другими технологиями.

В таблице 16-9 сравнивается качество лазерной резки нескольких металлов для лазеров Nd: YAG и CO 2 . Качество резки для многих металлов от хорошего до отличного. Для черных металлов лазеры CO 2 дают отличные результаты, но для металлов с высокой отражательной способностью инфракрасного излучения (например, алюминия) лазеры Nd: YAG, по-видимому, дают лучшие результаты. Из этой таблицы следует, что высококачественная лазерная резка может быть получена со многими металлами.

Таблица 16-9. Качество лазерной резки различных металлов a

Инконель
Металл CO 2 лазер Nd: YAG лазер
Алюминий (серия 1000) Хорошее
Алюминий (серия 2000) Хороший Хороший – отличный
Латунь Удовлетворительный – хороший Удовлетворительно – хороший
Углеродистая сталь (низкий) Отлично - Углеродистая сталь (средняя) Отлично Удовлетворительно – хорошо
Углеродистая сталь (высокая) Хорошо Хорошо – отлично
Медь Удовлетворительно – хорошо Хорошо – отлично
Хорошо Хорошо – отлично
Нержавеющая сталь (304) Хорошо – отлично Хорошо
Нержавеющая сталь (316) Хорошо – отлично Хорошо – отлично
Титан Хорошо Хорошо

Например, лазерная резка достигла производственного статуса в аэрокосмической промышленности для резки металлы, такие как титан.Лазерные системы на углекислом газе, работающие на мощности в несколько сотен ватт, подходят для резки сотен тысяч футов титана в год [6]. Сложные многоосевые системы используются для резки фигурных поверхностей планеров. Несмотря на обширные исследования, резка алюминия, по-видимому, еще не достигла статуса производства в аэрокосмической промышленности.

Простота крепления, быстрая настройка и легкость автоматизации делают лазерную резку экономически привлекательной даже в условиях конкуренции с технологиями с более низкими капитальными затратами.Лазерная резка с добавлением кислорода обеспечивает значительную экономию для определенных типов металлов из-за уменьшения потерь материала и уменьшения количества операций, необходимых для очистки разреза. Один экономический анализ [6] показал существенно более низкие затраты на лазерную резку титана по сравнению с затратами на резку ленточной пилой, даже несмотря на то, что первоначальная стоимость автоматизированной лазерной системы была значительно выше.

Лазерная резка конкурирует со многими другими технологиями в промышленных приложениях. Другие технологии включают как традиционные, так и нетрадиционные методы обработки.Традиционные методы, такие как использование пробивного пресса, в основном представляют собой хорошо зарекомендовавшие себя механические методы. Термин «нетрадиционная механическая обработка» применяется к недавно появившимся процессам удаления материала, таким как плазменная резка и электроэрозионная обработка проволокой, а также лазерная резка. Каждая технология резки имеет свой набор преимуществ и недостатков, которые суммированы в Таблице 16-10 для выбора как традиционных, так и нетрадиционных технологий резки. Поскольку каждая технология предлагает преимущества, которые могут быть полезны в определенных приложениях, все технологии останутся в использовании для приложений, которые им отдают предпочтение.Лазерная резка зарекомендовала себя как жизнеспособный конкурент во многих областях, как с технической, так и с экономической точки зрения. Это стало наиболее широко используемым промышленным применением лазерной обработки.

Таблица 16-10. Сравнение технологий резки

Что такое 902ar Переработка вашего металлолома за наличные

Обработка металла приводит к получению двух ценных продуктов - готовой детали и отходов, образующихся в процессе.

На самом базовом уровне механическая обработка заключается в том, чтобы взять кусок металла или другого материала и удалить его часть, чтобы создать что-то определенной формы, размера и функциональности. Это считается «субтрактивным производственным процессом», поскольку он включает удаление материала для достижения «окончательной формы, размера или дизайна» детали или готового продукта.

Простые примеры обработанных деталей включают шариковые подшипники, металлические кронштейны и детали металлического сцепления для грузовика.

Удаляемый металл - опилки, мелкие частицы, стружка и стружка - представляет собой мусор или отходы, известные под общим названием «стружка» или «стружка».«Обычно он попадает в корзину, которая является частью рабочего места машиниста, и, как правило, подлежит переработке.

ПРОЦЕССЫ И ВИДЫ МЕТА

Многие отдельные процессы механической обработки приводят к образованию стружки, включая растачивание, шлифование, нарезание канавок, накатку, развертывание, пиление, прорезание канавок и нарезание резьбы. Три основных процесса обработки - это сверление, фрезерование и токарная обработка.

Сверление - это наиболее распространенный процесс механической обработки. Фактически, по оценкам, три четверти всего металла, удаляемого в процессе обработки, является результатом сверления.Обычно это делается спиральным сверлом, при этом через канавки сверла выходит спиральная стружка.

Фрезерные станки используют подвижные вращающиеся фрезы для растачивания, создания пазов, режущих шестерен и сверления отверстий. С помощью этого процесса с металлов удаляются материалы самых разных форм и размеров, как на плоских, так и на неровных поверхностях.

Токарная обработка включает резку с использованием неподвижных лезвий, применяемых к куску металла, вращающемуся на токарном станке.

В механических цехах через эти процессы проходят обработку самых разных металлов, включая алюминий, латунь, карбид, медь, железо, нержавеющую сталь, сталь и олово.В результате описанных выше процессов обычно образуется одна из нескольких общих категорий стружки.

Опилки представляют собой крошечные частицы, частицы и щепки, которые чаще всего возникают в результате шлифовки, опиловки или фрезерования любого количества металлов.

Стружка может быть чем угодно, от того, что напоминает порошок, до более крупных стружек, срезанных с куска металла.

Токарная обработка , как следует из названия, является результатом токарной обработки. В зависимости от металла, они сами по себе могут выглядеть как свиные хвосты, а когда их собраны вместе, они могут напоминать чистящую салфетку, используемую для мытья посуды или мытья ванн.

ОБРАБОТКА МЕЧА С УХОДОМ

Стружка может быть опасной, поэтому первое правило обращения с ней - всегда носить перчатки, защитную одежду и защитные очки.

Крошечные частицы и осколки металла могут попасть под кожу, в глаза в виде порошка или в любое место на вашем теле, как снаряды, выпущенные из машины. Чрезвычайно острые края на более крупных стружках также могут привести к серьезным порезам или даже потере пальцев.

Кроме того, стружка может содержать химически активные металлы, которые легко воспламеняются, и часто покрывается маслами, используемыми в качестве охлаждающих жидкостей во время операций механической обработки.Убедитесь, что ваш магазин и рабочие места настроены для предотвращения пожаров и оборудованы огнетушителями, предназначенными для металлических пожаров.

ВЕЛИКИЕ ПРИЧИНЫ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТРА

Есть несколько веских причин утилизировать стружку. Это наши фавориты:

Во-первых, отходы от механической обработки - это ресурс для вашего бизнеса; вы можете продать его переработчику металла, например Коэну, чтобы вернуть немного денег на вашу прибыль.

Далее, переработка стружки, как и переработка металлолома в целом, снижает негативное воздействие на окружающую среду за счет предотвращения утечек токсичных веществ со свалок, снижения выбросов углекислого газа и снижения спроса на добычу новой руды.

И, наконец, что не менее важно, установление процедур переработки стружки создает отличный стимул для того, чтобы ваш магазин оставался максимально чистым, аккуратным и эффективным.

Все, что вам нужно знать: пиление и стрижка

Если вы слесарь, то вы не новичок в пилении и стрижке. Пиление и резка являются двумя наиболее распространенными производственными процессами в металлургической промышленности: они обеспечивают стабильные и точные разрезы в больших масштабах во многих отраслях промышленности.

От труб и трубопроводов до листового и листового металла распиловка и резка помогают сократить металлические материалы до точных размеров, необходимых для дальнейшей обработки. Но что именно задействовано в этих процессах? И насколько они эффективны в получении качественной резки?

Процесс распиловки

В металлургической промышленности ленточная резка является одним из основных методов резки металлических материалов. Этот процесс включает использование механической пилы с длинным острым лезвием, состоящим из непрерывной ленты из зубчатого металла, натянутой между двумя или более колесами.Это обеспечивает равномерное резание за счет равномерно распределенной нагрузки на зубья.

Ленточные пилы по металлу наиболее известны тем, что режут металлическую заготовку до приемлемых размеров, а пруток и трубы - на определенную длину. Ленточные пилы оснащены множеством мелких, слегка изогнутых зубьев, которые отлично подходят для резки меди, алюминия, тонкостенной латуни и других цветных металлов. Более сложные версии этого типа пилы автоматизированы (через ЧПУ) для резки больших объемов.

Изгибы зубьев ленточной пилы создают пропил, который немного шире, чем толщина полотна.Это предотвращает защемление и заклинивание пильных полотен металлом. Зубья ленточной пилы бывают прямыми, волнистыми и зубьями граблей, причем рисунок граблей используется чаще всего при резке металла.

Типы ленточных пил

Горизонтальные ленточные пилы: эти пилы удерживают металл неподвижно, в то время как лезвие движется вниз через пропил. Эта конфигурация используется для резки длинномерных материалов, таких как трубы или прутки, и резки заготовки на нужную длину в соответствии с требованиями по размерам.

Вертикальные ленточные пилы: эти пилы также известны как контурные пилы, они удерживают траекторию движения полотна в неподвижном состоянии, пока металл перемещается по нему. Этот тип пилы можно использовать для выполнения более сложных работ по резке, включая полировку, опиливание и резку по металлу точных контуров.

Зачем нужны ленточные пилы?
  • Ленточные пилы обладают удивительной способностью делать точно прямые пропилы.
  • Технологические достижения позволили оснастить ленточные пилы превосходными полотнами, что привело к увеличению производительности и увеличению срока службы полотна.Современные полотна ленточных пил, обычно состоящие из биметалла с зубьями из быстрорежущей стали, способны прорезать металл, как горячий нож через масло.
  • Усовершенствованные функции ленточных пил, такие как регулировка движения полотна и ролики с двумя подшипниками и направляющими полотна, неизменно обеспечивают профессиональную и точную отделку.
  • Ленточные пилы значительно сокращают количество отходов, поскольку они имеют меньшие пропилы (потери материала во время резки), чем другие процессы резки. Более широкие полотна, используемые другими типами пил, увеличивают отходы за счет потребления большего количества материала, тогда как узкие полотна ленточных пил сокращают отходы.
Процесс резки

Стрижка - еще один широко используемый метод резки металла. Во время процесса резки верхнее лезвие и неподвижное нижнее лезвие проталкиваются друг мимо друга со смещением, чтобы удалить часть металлической заготовки. Гидравлические ножницы используются для резки, гибки, прессования и штамповки металлических листов и плит. Металлы, которые обычно подвергаются резке, включают:

Когда металл помещается в гидравлические ножницы, металл фиксируется прочными зажимами, предотвращающими смещение под сильным давлением.Чтобы обеспечить ровный и гладкий срез под углом 90 градусов, используется задний упор или квадратный рычаг.

Благодаря способности резать металлические листы толщиной от 0,5 мм до более 25 мм, гидравлические ножницы являются предпочтительным инструментом в обрабатывающей промышленности, где требуется максимальная эффективность, низкие эксплуатационные расходы и оптимальная точность.

Типы гидравлических ножниц

Гильотинная конструкция: этот тип ножниц обычно более дорогой, точный и имеет более высокую режущую способность.Гильотинные ножницы по своей конструкции имеют систему привода, которая обеспечивает прохождение верхнего лезвия прямо через материал от начала до конца. Одной из основных особенностей гильотинных ножниц является возможность регулировки переднего угла (угла резки верхнего лезвия). Это полезно при изменении толщины материала и обеспечивает большую точность для более тяжелых материалов с меньшими искажениями.

Конструкция с поворотной балкой: этот тип ножниц обычно дешевле и идеально подходит для резки более тонких материалов 1/4 дюйма и ниже.На ножницах с поворотной балкой поворотная балка движется вместе с верхним ножом по дуге окружности и проникает в металлический лист над нижним ножом, обеспечивая более быстрые ходы в минуту. В отличие от гильотинной конструкции, регулировка переднего угла недоступна.

Зачем нужны гидравлические ножницы?
  • Гидравлические ножницы - самый эффективный способ резки плоских листов по прямой линии.
  • Гидравлические ножницы быстрые и точные, они позволяют легко резать большие объемы металла на заводах.
  • Гидравлические ножницы не требуют значительного обслуживания, что делает их рентабельными.
  • Гидравлические ножницы могут отрезать относительно небольшие отрезки материала, когда это необходимо.


В Boyd Metals мы предлагаем широкий спектр высококачественных металлических изделий и услуги по первичной обработке, чтобы получить необходимые материалы именно так, как они вам нужны. Посетите страницу блога Boyd Metals для получения дополнительной информации о металлургической промышленности и не забудьте загрузить БЕСПЛАТНОЕ руководство по размерам труб.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Технология Преимущества Недостатки
Лазерная резка

Простота установки

Простота установки

Быстрое изменение конструкции

003

Возможность простой резки сложных форм

Высокие капитальные затраты

Относительно низкая скорость съема

Высокая мощность

Высокая производительность и низкая стоимость пресса для массового применения

Высокие затраты на штамп и инструмент

Длительное время проектирования и настройки

Фрезерование с ЧПУ

Хорошие допуски

3

Высокая скорость съема материала

Длительное время переналадки

Износ инструмента

Струя абразивной жидкости

000 сложных форм

Хорошая обработка поверхности

Режет почти все материалы

Высокая стоимость оборудования

Относительно медленная резка

Хорошая электрическая обработка качество кромки

Может резать толстые металлы

Крепление

Износ электродов

Плазменная дуга 12 9124

9122 Скорость обработки

Возможность обработки сложных форм

Высокие эксплуатационные расходы

Плохая погрешность

Большой пропил