• термическая резка: применение плазменного или газового резака, лазерного оборудования;
• механическая: применение роликового трубореза, болгарки, ножовочного станка.

Выбирая способ резки, следует учесть объемы работы и долговечность выбранного устройства и оборудования.

Термическая резка

Преимуществом термической резки перед механической являются низкие энергические затраты и повышенная производительность.

Газовым резаком

Резка металла газовым резаком позволяет получить ровную и гладкую кромку после обработки. Процесс заключается в том, что сгорание обогащенного кислородом топлива провоцирует плавление. Расплавленный металл удаляется струей газа из места обработки. При монтаже магистралей используют полуавтоматические агрегаты из нескольких газовых резаков.

Плазменным

Плазменная резка труб работает по следующему принципу. В результате ионизации, воздух становится плазмообразующим веществом с высокой температурой. Процесс протекает под влиянием электрической дуги. Поток вещества продуцирует температуру, которая и приводит к расплавлению металла. Допускается использование ручных резаков, а также автоматических и полуавтоматических станков.

Лазерным станком

Резка трубы лазером выполняется в автоматическом режиме. Станки выполняют несколько операций одновременно, позволяют обрабатывать кромки, сверлить, фрезеровать. На станках обрабатывают материалы с толщиной стенки до 6,4 мм, длиной до 6,5 мм.

Механическая резка

Механические методы резки металлических изделий требуют больших затрат сил и являются более трудоемкими и долгими, потому для масштабных работ не подходят.

Болгарка

Наиболее доступный способ. Требует от исполнителя опыта и осторожности. Изделие закрепляют в тисках как можно надежнее, определяют такое направление движения машинки, чтобы оно совпадало с направлением вращения абразивного диска. Резать им бетон, камни или другие изделия нельзя, если диск предназначен для работы с металлом.

Перед началом исполнитель обязательно надевает очки или защитную маску. Категорически запрещено использовать болгарку, не оснащенную защитным кожухом. Можно резать толстостенные трубы в размер, но потребуется большой расход дисков.

Труборез

Рабочим органом устройства является один или несколько роликов. Двигаясь по поверхности металла, они удаляют его в месте соприкосновения. Движение их реализуется в специальной обойме, которую выставляют на месте требуемого разделения перед началом резки. Процесс выполняют движениями вверх-вниз с попеременным нажатием на ролики. Такой способ не упрощает процесс при постоянной потребности в обработке.

Ножовочный станок

Устройство используется в промышленных целях и на предприятиях. В станке установлена большая ножовка. Перед началом выполнения рабочий материал закрепляют и выставляют направление движения ножовки. Преимущества станка – его универсальность. Он используется для резки любых изделий из металла.

Среди недостатков – острые необработанные кромки, что может привести изделие в негодность для дальнейшего использования, и длительная обработка при большой толщине стенок.

Источник https://vtorexpo.ru

trubygid.ru

установка с твердотельным диодом, ручной co2 резак

Для лазерной резки используется фокусирующая линза, собирающая лазерные лучи на поверхности материала для последующего плавления. В то же время резак по металлу сдувает расплав материалов, заставляя лазерные лучи и материалы совершать относительные движения вдоль определенного пути и формируя определенную форму режущего шва.

Содержание материала

Применение лазерной резки

Основываясь на отечественном применении, лазерная резка широко используется с низкоуглеродистой сталью толщиной менее 12 мм, листами из нержавеющей стали толщиной менее 6 мм и неметаллическими материалами толщиной менее 20 мм. Что касается резки трехмерных пространственных кривых, то она ограниченно используется в автомобильной и авиационной промышленностях.

С точки зрения точности и шероховатости поверхности разрезов, лазерная резка не может превышать электрообработку аналогичной мощности, а также лазером трудно достичь толщины резки плазмой. Этот усовершенствованный метод обработки уже заменил и продолжает заменять некоторые традиционные технологии резки, особенно электрическую сварку. Очевидные преимущества технологии резки лазером по сравнению с другими методами:

• Возможно собрать лазер для резки металла своими руками на основе твердотельного диода.
• Небольшая ширина разреза (обычно 0,1−0,5 мм).
• Высокая точность (общее отклонение центра отверстия составляет 0,1−0,4 мм, а отклонение контура — 0,1−0,5 мм).
• Хорошая шероховатость поверхности разреза (обычно Ra 12,5−25 мкм).
• Режущие поверхности могут быть сварены без дальнейшей обработки.
• Высокая скорость резания. Например, мощность лазера для резки металла 2 кВт при резке углеродистой стали толщиной 8 мм позволяет получить скорость обработки 1,6 м / мин, а при резке нержавеющей стали толщиной 2 мм — 3,5 м / мин, с малой площадью термического воздействия и крошечной деформацией.
• Безопасный станок и чистое рабочее место. Это значительно улучшает рабочую среду оператора.

Также рекомендуем прочитать:

Работать своими руками лазерным резаком по дереву опасно, так как режущая головка без проблем прожигает основную заготовку и повреждает опорную поверхность.

Заготовки, подходящие для резки лазером, обычно подразделяются на три категории:

1. Детали из листового металла, которые не подходят для производства с технической и экономической точек зрения, особенно низкоуглеродистая сталь со сложной формой контура в малых партиях и толщиной менее 12 мм, а также нержавеющая сталь толщиной менее 6 мм. Готовыми продуктами являются: элементы лифта, панели лифтов, станки и оборудование, все виды электрических шкафов, распределительные шкафы, детали текстильных машин, детали машиностроительной техники, большие листы из кремнистой проволоки и т. д.
2. Нержавеющая сталь (общая толщина < 3 мм) или неметаллические материалы (общая толщина < 20 мм), такие как изображения, логотипы, шрифты, используемые в украшениях, рекламе, сфере услуг. Готовая продукция: образцы художественных фотоальбомов, логотипы компаний, организаций, гостиниц и торговых центров, а также указатели на станциях, доках и других общественных местах.
3. Специальные детали, требующие ровной резки лазерным гравером. Типичной заготовкой является плита, используемая в упаковочной и полиграфической промышленности, для которой требуется разрезать прорезь шириной от 0,7 до 0,8 мм на деревянной матрице толщиной 20 мм, затем вставить лезвие в паз и отрезать различные упаковочные коробки с печатными рисунками.

В сантехнике лазерная резка используется в масляной фильтровальной трубе, чтобы предотвратить попадание осадка в насос и обрезание лучом шириной < 0,3 мм на трубах из легированной стали, имеющих толщину стенки 6−9 мм. Вместо лазерной резки бумаги в домашних условиях, лучше использовать ручной резчик с водяным охлаждением.

Особенности самодельного резака

Параметры лазерного луча, производительность и точность оператора, направляющего CO2-лазер своими руками или системы ЧПУ напрямую влияют на эффективность и качество лазерной резки. Основные технологии должны быть освоены и решены для деталей с высокой точностью резания или большей толщиной.

Технология управления фокусом

При резке плотность энергии лучей высока, обычно > 10 Вт / см2. Поскольку плотность энергии прямо пропорциональна радиусу излучаемого пятна, диаметр пятна должен быть как можно меньше, чтобы получить узкий пучок. Диаметр фокального пятна также прямо пропорционален фокусной глубине объектива. Чем меньше фокусная глубина, тем меньше диаметр фокусного пятна.

При резке расплавленный материал разбрызгивается и объектив легко получает недопустимые повреждения. Поэтому высокомощная резка лазером производится при фокусном расстоянии 127 ~ 190 мм. Фактический диаметр фокального пятна оптоволоконного лазера составляет от 0,1 до 0,4 мм. Для высококачественной резки эффективная фокусная глубина также связана с диаметром линзы и срезанным материалом. Например, при резке углеродистой стали с 12-сантиметровой линзой фокусная глубина находится в пределах фокусного расстояния +2%, что составляет около 5 мм.

Учитывая качество резания, скорость резания и другие факторы, как правило, для металлического материала < 6 мм фокус находится на поверхности; для углеродистой стали > 6 мм фокус — над поверхностью; для нержавеющей стали > 6 мм фокус находится под поверхностью, а конкретный размер должен определяться экспериментально.

Определение фокуса

Существует три простых метода определения местоположения фокуса в производстве:

1. Метод печати. Сделайте режущую головку перемещающейся сверху вниз, используйте лазерный луч на одной пластиковой пластине, сравнивая с минимальным диаметром выплавленного материала.
2. Метод наклонной пластины. Установка пластиковой пластины при формировании определенного наклона к вертикальной оси, что делает ее горизонтальной, при этом самый маленький лазерный луч будет там, где находится фокус.
3. Метод синей искры (только для волоконных лазеров). Удалите сопло, продуйте воздух, подставьте пластину из нержавеющей стали, перемещайте режущую головку сверху вниз до тех пор, пока синяя искра не достигнет своего предела. Чем больше диаметр падающего пучка, тем меньше диаметр фокусного пятна.

Управления воздушным потоком

Когда лазер разрезает сталь, кислород и сфокусированный лазерный луч направляются через сопло к обрабатываемым материалам для образования потока. Основное требование к воздушному потоку состоит в том, что поток воздуха в месте разреза должен быть плотным, а скорость высокая, чтобы достаточное окисление обеспечило достаточную экзотермичность материала в месте обработки. В то же время необходим достаточный импульс для продувки расплавленного материала. Поэтому, помимо мощности лазерного луча и точности управления, дизайн сопла и управление потоком воздуха также являются решающими факторами качественной резки.

Сопла, используемые при лазерной резке, представляют собой правильный конус с небольшим отверстием наверху, а значит, при необходимости его можно изготовить самому с помощью наковальни и листовой стали.

pochini.guru

плюсы и минусы разных способов

Трубы – широко распространенный строительный материал. Их применяют в монтаже разных систем. Обычным делом в процессе монтажа является ситуация, когда трубы необходимо стыковать под углом. Однако не совсем обычной видится технология производства таких работ.

Чтобы создать подобную конфигурацию соединения, требуется резка труб под углом. Рассмотрим, как выполняются такие операции и какие существуют методы резки.

Содержание статьи:

Приёмы резки труб под углом

Рассматривая приёмы работы – реза прямо или под углом – следует учитывать разный материал изделий, подвергаемых обработке. Так, рукава, изготовленные из полипропилена или тонкой меди, резать легче и проще, чем толстостенные стальные трубы.

Пластиковые изделия малых диаметров обрезаются под нужным углом с помощью специальных ножниц. При этом контролировать угол можно обычным транспортиром.

Разрезать трубы в процессе работы с этими элементами монтажа приходится очень часто. Популярный инструмент для таких случаев – так называемая болгарка. С помощью этого инструмента режут прямо и под углом

Наиболее частой потребностью в монтаже становится резка водопроводных или иных труб под углом 45º. Выясним, какие приспособления можно использовать для реза под этим и другим углом.

Бумажное лекало для трубы

Для исполнения относительно точного реза можно применить несложную методику, где в качестве своеобразного лекала выступает обычный лист бумаги. Например, удачно подходит для создания лекала бумага принтерная формата А4. Предварительно лист размечается под квадрат с помощью линейки. Размер диагонали квадрата должен быть равен длине окружности трубы, которую нужно отрезать. Лишние части листа обрезаются.

Простейший способ получения линии разметки на трубе для производства реза под углом 45 градусов. Используется обычный лист бумаги, который накладывается на корпус трубы в области отреза

Далее следующие действия:

1. Согнуть лист по диагонали, совместив противоположные углы.
2. Полученный треугольник повернуть так, чтобы линия гипотенузы была перпендикулярна оси трубы.
3. В таком положении обернуть бумагой трубную поверхность, совместив вместе крайние точки гипотенузы.
4. Нанести маркером метку реза по линии любого из катетов треугольника.
5. Обрезать трубу по намеченной линии.

Этим способом вполне удобно размечать и резать трубы под углом 45º в диапазоне диаметров от 32 до 63 мм. Для большего удобства разметки рекомендуется брать толстую, но мягкую бумагу. Также можно использовать паронит и похожие материалы.

Программы расчёта углов реза

Технология резки по лекалам позволяет получать разные углы среза. Но для формирования лекала на углы, отличные от 45º, уже потребуется выполнять математические расчёты и по расчётным данным вырезать шаблон из бумаги или подобных материалов. Правда, существуют компьютерные программы, призванные избавить мастера от производства расчётов. Лекала под резку труб такие программы распечатывают на принтере.

Таким выглядит окно компьютерной программы, выполняющей расчёт угла среза для круглого сечения. По результатам расчёта рисуется лекало, которое можно распечатать принтером. По лекалу вырезается шаблон

Простая программа расчета, созданная на базе приложения MS Excel, позволяет рассчитать и составить лекало практически для любых значений диаметров труб и требуемых углов реза. Всё, что необходимо сделать пользователю – это завести в ячейки «Наружного диаметра» и «Угла среза» соответствующие значения. По этим параметрам сформируется лекало, которое можно отправить на печать.

Пример лекала, полученного методом вычислений в популярной программе Excel. Вычисление точек прохождения кривой осуществляется на основе всего двух заданных параметров – диаметра трубы и требуемого угла среза

Недостаток программы – она не учитывает толщину листа лекала, что приводит к незначительным неточностям.

Стусло для резки труб

Есть несложный инструмент, часто используемый в быту, в основном для работ с деревом. Называется – стусло. Так вот, это же приспособление подходит для резки труб, причём под разными углами.  Стусло имеется в продаже, но при желании его всегда можно сделать своими руками и подогнать конструкцию под нужный диаметр трубы:

1. Взять деревянную доску шириной, равной диаметру трубы, длиной 400-500 мм.
2. Взять ещё две доски тех же размеров, но по ширине увеличенных на толщину первой доски.
3. Из трёх досок собрать конструкцию в виде перевёрнутой буквы «П», где в качестве основания установлена первая доска.
4. В центральной части конструкции разметить прямоугольник, две стороны которого проходят по внутренним границам боковых досок.
5. Разделить прямоугольник диагоналями и по линиям, полученным на верхних гранях боковых досок, сделать пропилы вниз до основания.

Таким способом изготавливается шаблон для резки под углом 45º. Но с помощью транспортира можно разметить практически любой угол и сделать пропилы под рез трубы для конкретного угла. Преимущество стусла — инструмент пригоден для неоднократного применения. Работа с инструментом допустима до такой степени износа стенок прорезей, пока они смогут обеспечивать высокую точность реза. Рекомендуется изготавливать стенки инструмента из материала более высокой прочности, чем дерево.

Такой выглядит возможная конструкция стусла – приспособления, благодаря которому также можно резать трубы под разными углами. Однако стусло, как правило, удобно применять для реза труб малых диаметров и с малой толщиной стенки

Преимущества способа очевидны – простота, лёгкость изготовления инструмента (стусла), экономичность, универсальность. Недостатки работы с таким вариантом оснастки – необходимость подгонки размеров стусла под трубный диаметр при условии выполнения точного реза. То есть для каждой трубы придётся делать свой инструмент.

Также с помощью стусла резать трубу можно только ножовкой по металлу или секатором (для пластиковых изделий). Для работы с толстостенными металлическими трубами под рез болгаркой этот инструмент не подойдёт.

Простая оснастка под резку

Металлические изделия круглой и прямоугольной форм, имеющие достаточно толстые стенки, удобно резать под углом при помощи незамысловатой оснастки электромеханического действия. Режущим элементом такого инструмента выступает отрезной диск или дисковая пила, закреплённые на валу электродвигателя. В свою очередь, электродвигатель с резаком является частью всей оснастки, куда входят рабочий стол, маятниковая опора, струбцина.

Электромеханическое приспособление для реза трубных элементов, в том числе под разными углами. Используется дисковый резак и несложная механическая система крепления трубы в разных положениях

Для установки трубы под нужным углом с последующим её креплением используются обычная струбцина и два металлических уголка. Один уголок (короткий) прикреплён к основанию поворотного механизма — маятника. Второй уголок (длинный) находится в свободном состоянии.

Процедура закладки трубы и резки:

1. Поворотным механизмом устанавливается требуемый угол реза (например, с помощью  линейки и транспортира).
2. Найденное положение фиксируется прижимными винтами.
3. Между коротким и длинным уголками закладывается труба и  прижимается винтом струбцины.
4. Подаётся напряжение на электродвигатель.
5. Прилагая слабое усилие нажима к диску резака, трубу режут в нужном месте.

Преимущества такой методики – быстрая работа, аккуратный срез, возможность обработки большого количества труб за короткий промежуток времени. Недостатки: ограничения к применению в бытовых условиях, повышенный шум, работа с трубами только малых и средних диаметров. К тому же процесс резки оснасткой выполняется стационарно на удалении от места монтажа, что не всегда приемлемо.

Нюансы работы с прямоугольным сечением

Для выполнения резки изделий прямоугольного сечения рекомендуется заблаговременно подготовить шаблонные отрезы уголков. Их легко сделать из металлического уголка, предварительно разметив тем же транспортиром.

Резка прямоугольных труб (профильных элементов) под нужными углами обычно выполняется по шаблонам. Такие шаблоны изготавливаются из металлических уголков разных размеров

Разметку можно выполнить под разные значения углов. Для использования в деле шаблона, его достаточно приложить к прямоугольной трубе в нужном месте и отметить линию реза. Затем любым подходящим инструментом выполнить рез по намеченной линии.

Аппараты точной резки

Среди фирменных аппаратов, которые могли бы использоваться в быту для выполнения реза под углом, можно обратить внимание на технику итальянского производства. Ленточнопильный станок Mini Cut от компании «MASS» — малогабаритное устройство с ручным прижимом, для работы не только с трубами, но также уголками, прутками, профильными элементами.

Удобный и продуктивный аппарат для резки труб малого и среднего диаметров. Резак сделан на базе ленточного стального полотна, который может устанавливаться для выполнения реза под углом

На станке поддерживается установка угла среза от 0 до 45º. Процедура осуществляется при помощи ленточного полотна со скоростью 45 возвратно-поступательных движений в минуту. Аппарат оснащается электродвигателем мощностью 370 Вт, который питается от бытовой сети. Максимально допустимый диаметр обрезаемой круглой трубы – 65 мм.

Промышленные модели (на примере BSM)

Существуют специальные станки промышленного назначения для выполнения точных операций резки под углом. Хороший пример: аппараты, выпускаемые под брендом «BSM». Производителем станков является немецкая компания Rexinger. Правда, станки серии «BSM» предназначены исключительно для работы с полипропиленовыми трубами достаточно больших диаметров. Поддерживается обработка изделий типа ПП, ПВХ, ПЭ, ПВДФ.

Промышленный станок под резку трубных изделий из полимеров. Предназначен для работы с изделиями больших диаметров, но имеет оснастку под обработку труб от 50 мм. Машина обеспечивает рез в широком диапазоне углов

Режущим инструментом станка является ленточная пила, благодаря которой и выполняется рез под углами от 0 до 67,5º. Точность процесса обеспечивает лазерный распознаватель резки. Несмотря на конфигурацию устройства под изделия больших диаметров, можно применять специальный стол, при помощи которого также успешно режутся трубы малых диаметров (50 – 200 мм). Выпускается широкий модельный ряд устройств «BSM».

Применение термических способов

Кроме механических способов, нередко используются термические способы, где в качестве инструмента работают сварочные или резательные аппараты. Например, автогенный газовый резак или обычный сварочный аппарат (постоянного/переменного тока). При помощи таких аппаратов резке доступны толстостенные металлические трубы. Однако крайне сложно методом электросварки или газового автогена получить идеально ровный качественный срез.

Технология резки с помощью электросварки и автогена распространена повсеместно. Методика не обеспечивает высокую точность реза, но при монтаже труб этот фактор зачастую не является определяющим

Обычно после резки термическим способом изделия подвергаются дополнительной обработке. Выравнивается линия среза, подгоняются значения требуемого угла. Такой подход экономически невыгоден, так как сопровождается дополнительными расходами на механическую обработку. Как правило, применяется термическая методика реза в условиях промышленно-производственной сферы. Правда, службы ЖКХ тоже часто прибегают к такой методике.

Термический рез используется и для работы с пластиковым материалом. Существуют устройства — термические гильотины. Острое тонкое лезвие таких аппаратов нагревается до высокой температуры, после чего выполняют рез.

Термические гильотины поддерживают резку под углом, и  в этом их преимущество. Однако для работы с более жёсткими материалами, чем поливинилхлорид, дерево, древесно-стружечные плиты, эти устройства применять нельзя.

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике представлены расчеты и показан практикум по выполнению реза трубы под углами 45 и 90:

Для каждого отдельного случая монтажа можно подобрать наиболее удобный и менее затратный способ резки. Конкретный выбор зависит от материала трубы, её диаметра, толщины стенки. Применяя простые способы разметки, можно получить достаточно точный угол, под которым требуется обрезать заготовку. Вместе с тем, обращаясь к сложной методике вычисления, есть возможность резать под нестандартными углами с высокой точностью.

sovet-ingenera.com