swarka-rezka.ru

Гидроабразивная резка металла своими руками. Оборудование для гидроабразивной резки металла

Новые высокотехнологичные способы обработки материалов нередко базируются на принципах естественных природных явлений. Гидроабразивная методика как раз к таким и относится, повторяя процесс эрозии. Суть ее заключается в воздействии водной среды на поверхность материала. Конечно, для производственной сферы данная технология была оптимизирована, например за счет совмещения жидкости с инородными элементами. Кроме этого, гидроабразивная резка металла предполагает подачу струи под сильным давлением, в результате чего достигается и высокая скорость обработки.

Особенности технологического процесса

Как уже отмечалось, технология базируется на принципе естественной эрозии. То есть физическое воздействие на обрабатываемый материал происходит за счет высокоскоростной струи, смешанной с твердыми абразивами. В ходе операции скоростной поток твердофазных элементов выполняет отрыв и унос из места обработки мелких частиц металла. Эффективность, с которой происходит гидроабразивная резка металла, зависит от множества параметров организации данного процесса. Например, имеет значение состав струи, расход воды и сила давления. Отдельного внимания заслуживает и абразивный материал – специалисты подбирают фракцию в соответствии с требованиями к характеристикам раскроя.

В отличие от других методов обработки данная техника не предполагает деформирующего и теплового воздействия. Это значит, что гидроабразивная резка металла позволяет сохранять первоначальные физико-механические качества заготовки. Но для достижения ожидаемого результата необходимо использовать специальное оборудование.

Оборудование для резки

Обычно для выполнения таких операций применяют специальные установки. В качестве их основы выступают несущие опоры из нержавеющего металла. Для поддержания заготовок применяются быстросменные ребра, которые также позволяют защищать опоры от воздействия рабочей струи. В целях обеспечения защиты рабочего участка от пыли и шума станок также снабжают механизмом быстрого управления водой. То есть в процессе операции обрабатываемый материал может полностью находиться в водной среде. Что касается эксплуатационных возможностей, то станок гидроабразивной резки металла дает возможность справляться с нержавеющей сталью толщиной до 200 мм. Примечательно, что показатели твердости материала для станков такого типа не имеют значения. Тонкая высокоскоростная струя диаметром в 1 мм способна выполнять четкую резку с высоким допуском.

Вспомогательные устройства

С целью повышения точности резки некоторые модели станков обеспечиваются и устройствами позиционирования. Их представляют индуктивные линейные сенсоры, с помощью которых оператор может достичь повышенной точности фиксации. Правда, многое зависит и от выполнения осей перемещения – в лучших моделях комбинация направляющих и датчиков позиционирования дополняется плавностью хода и оптимальной скоростью движения. Также установка гидроабразивной резки металла может комплектоваться баком для абразива. В процессе работы он автоматически пополняет запасы этого компонента, ориентируясь на информацию датчиков контроля.

Обычно к этой категории станков относят модели, не имеющие ЧПУ. Иными словами, управление рабочим процессом в определенной мере перекладывается на оператора. Пользователь своими руками должен выставлять угол наклона резки, а в некоторых случаях и фиксировать позицию функциональной установки. Но при условии соблюдения правил эксплуатации в этом случае также можно рассчитывать на высокую точность, с которой будет выполнена гидроабразивная резка металла. Оборудование без программного обеспечения снабжается теми же техническими узлами, что и более совершенные модели. Поэтому теоретически качество выполнения должно сохраняться на оптимальном уровне. Более того, в некоторых ситуациях самостоятельная настройка и контроль резки позволяют достичь более высоких результатов обработки.

Техника выполнения резки своими руками

Управление процессом резки в ручном режиме предусматривает, что пользователь будет самостоятельно осуществлять подачу заготовок и контролировать их передвижение с позиционированием. Также в некоторых случаях в перечень операторских задач входит и регуляция системы охлаждения. На практике гидроабразивная резка металла своими руками выполняется посредством специальных кнопок. Например, для позиционирования оператор должен ввести несколько значений по координатам. Но даже ручное управление полностью не избавлено от контроля со стороны электронной системы. Так, при вводе ошибочных данных техника возвращает значения рабочих показателей в исходное положение.

Плюсы и минусы технологии

К достоинствам резки такого типа можно отнести четкость линии раскроя, возможность справляться практически с любыми металлами, а также взрыво- и пожаробезопасность операции. Среди недостатков такой обработки отмечают низкую скорость при работе с тонколистовой сталью, невысокий уровень износостойкости функциональных элементов и дороговизну расходного материала, то есть абразива. Тем не менее экономически технология себя оправдывает. Например, услуги гидроабразивной резки металла позволяют качественно справиться с ответственными операциями при подготовке материала для последующего монтажа. Более того, сэндвич-панели, сотовые листы и другие ячеистые стройматериалы можно резать только таким способом. Для повышения производительности многие компании также практикуют и пакетную резку, что позволяет экономить время.

Заключение

Режущие качества абразивных материалов давно используются в разных сферах. На схожем принципе, в частности, работает пескоструйный инструмент, позволяющий выполнять качественную и быструю шлифовку поверхностей. В свою очередь, гидроабразивная резка металла обеспечивает высококачественный результат в работе с разными листами и конструкциями. Кроме точности выполнения раскроя можно отметить и отсутствие вредных процессов, которыми сопровождаются традиционные способы обработки. В частности, тепловые и механические воздействия лишь в редких случаях позволяют обойтись без деформации зоны, окружающей место реза. Но расплачиваться за качественный результат гидроабразивной обработки приходится высокими затратами на расходный материал – чем эффективнее абразив, тем выше его цена.

fb.ru

оборудование для ручной, плазменной, резки, станки, гильотинные ножницы, цена

Такой процесс, как резка листового металла широко применяется не только при производстве металлоизделий, но и в строительстве, и даже в ювелирном деле.

В зависимости от задач и требуемой чистоты обработки, а также от физических особенностей различных металлов и сплавов, могут применяться различные технологии.

Основные способы резки

На практике применяют две основные технологии резки листового металла, вернее две основные группы технологий, основанные на различных физических принципах воздействия на заготовку:

• Механическая резка — основана на применение режущего инструмента, твердость и прочность которого выше чем у обрабатываемой детали. При выполнении работ по данной технологии не осуществляется тепловое воздействие на материалы. К основным типам такой резки относят использование гильотинных и ленточнопильных устройств, а также гидроабразивная технология.
• Горячая технология — предполагает тепловое воздействие на обрабатываемую деталь, в результате которого происходит плавление и сгорание материала в районе реза. Существует множество способов выполнения работ по этому принципу, но к основным типам относится кислородная, плазменная и лазерная резка листового металла (последняя отличается высокой точностью и чистотой обработки поверхностей).

Все эти технологии имеют целый ряд преимуществ и недостатков, поэтому при выборе определенного способа резки необходимо учитывать и экономическую целесообразность применения.

Механическая резка металла

Самый дешевый способ — ручная резка листового металла специальными ножницами. Но применяться она может только для тонколистовых материалов (оцинковка, некоторые виды профлиста). Но недорогая стоимость имеет и обратную сторону — низкая производительность, необходимость прилагать значительные усилия (в течение целой рабочей смены резать металл не сможет и подготовленный человек).

Поэтому в основном все подобные работы выполняются при помощи специального электроинструмента или промышленного оборудования.

Резка при помощи ручного электроинструмента. Наиболее известны сабельная пила и углошлифовальная машинка (в просторечье «болгарка»). Работать такими устройствами гораздо проще, но оба этих способа имеют и недостатки.

Так, сабельная электропила может применяться для мягких металлов или сплавов, некоторых видов стали. А при помощи болгарки не может выполняться резка и гибка листового металла (или профилированного) с полимерными покрытиями, например металлочерепица, металлопрофиль. Применение абразивных кругов повреждает защитные покрытия и снижает срок службы изделия.

Ленточнопильная резка — технология, основанная на применении оборудования с ленточным режущим элементом. Такая режущая лента имеет ряд зубьев, шаг установки которых определяется свойствами обрабатываемого металла. Данная технология отличается высокой производительностью, неплохой чистотой обработки, при этом ширина реза на современном оборудовании составляет не более 1,5-2 мм, а скорость достигает 10 см в минуту.

Оборудование для резки листового металла по данной технологии может применяться для обработки практически любых сплавов. К преимуществам относят существующую возможность выполнять рез под определенным выставленным углом. К недостаткам обычно причисляют невозможность применять для фигурной резки, кроме того, толщина заготовки ограничивается особенностями станка.

Оснащение гильотинного типа широко применяется на многих предприятиях металлообрабатывающей отрасли. Гильотинные ножницы для резки позволяют получить достаточно ровный рез, при этом оно может быть только прямолинейным. Качество среза во многом зависит от квалификации исполнителя.

В зависимости от типа привода исполнительного механизма существуют ограничения на толщину разрезаемого металла. Так, для станков с гидравлической подачей толщина заготовки обычно не превышает 6 мм.

Гидроабразивная резка применяется для работы с материалами различной твердости (различные металлы, камень, бетон, железобетонные конструкции и многое другое). Принцип действия основан на применении смеси воды и абразивных материалов, которая подается при помощи насоса высоко давления (в некоторых современных устройствах этот параметр достигает 6 тысяч атмосфер). При этом смесь, проходя через выпускное сопло минимального диаметра (доли миллиметра) развивает скорость, в несколько раз превышающую скорость звука. Благодаря этому и производится резка различных материалов.

На сегодняшний день именно такой способ резки металлов считается самым перспективным. При этом тонкие металлы могут резаться даже без применения абразива, простой водой. Скорость работы во многом зависит от толщины заготовки, так 1 мм стальной лист можно резать со скоростью до 3 метров в минуту, а 10 см деталь — около 2,5 см/мин. Современное оборудование вполне позволяет работать с металлами толщиной до 30 см.

Следует сказать о том, что данная технология на сегодняшний день еще достаточно дорогостояща, в среднем час работы (с применением абразива) обойдется в 50-60 $.

Все эти методы резки металла хорошо зарекомендовали себя в условиях, когда применение термической обработки нежелательно. Различный режущий инструмент и мобильные установки для гидроабразивной обработки широко применяется в службе спасения.

Термическая (горячая) резка металла

Но все-таки гораздо чаще используют именно такие технологические приемы и оборудование.

Самая доступная цена на резку листового металла обеспечивается применением резки с использованием кислорода и горючих газов (или паров бензина или керосина). Стоит сразу отметить, что такой способ может применяться не для всех сплавов, так алюминий разрезать кислородной аппаратурой не выйдет. Основное требование — температура сгорания окислов металла должна быть меньше температуры плавления, в противном случае получить высокое качество реза невозможно.

Принцип действия основан на разогреве поверхности до определенной температуры (зависит от материала, от 1200 до 3000 градусов). Такой режим достигается благодаря смеси горючего газа и кислорода. После того, как начинают сгорать образующиеся окислы металла, в зону реза подается отдельный поток чистого кислорода, которым выдуваются все продукты горения.

Чтобы обеспечить максимальное качество реза необходимо правильно отрегулировать объем подачи горючей смеси и режущего кислорода, а также скорость перемещения резака.

Чаще всего такая технология применяется при производстве металлоизделий, монтажных работах, резке металлолома. Газовая резка имеет ряд недостатков — значительная ширина шва, необходимость последующей обработки (на кромках остаются наплывы, гарт, окалина). Кроме того, неравномерный нагрев поверхности материала может привести к деформации и потери металлом своих свойств.

Плазменная резка листового металла считается более современным способом раскроя. Она основана на применении высокотемпературного плазменного состояния газообразных веществ, получаемого под воздействием электрического дугового разряда.

Сварочный ток, необходимый для выполнения работ, создается трансформаторной или инверторной установкой, которая работает по принципу обычного сварочного аппарата.

Поток плазмы создается на рабочей насадке, плазмотроне. В ее конструкцию входит электрод, который и обеспечивает устойчивую электрическую дугу. После этого в рабочее сопло плазмотрона подается плазмообразующий газ, в качестве которого обычно применяют сжатый воздух или его смесь с аргоном или углекислым газом. При этом температура плазмы может достигать 30 тысяч градусов.

Плазменная установка может применяться для резки различных металлов и сплавов (алюминий, высоколегированная сталь, медь, чугун). Но стоит учитывать то, что применение данной технологии целесообразно только при толщине до 120-200 мм.

Высокотемпературный режим позволяет избежать термического воздействия на прилегающие к месту реза участки заготовки. Благодаря этому удается избежать тепловой деформации, что особенно важно для работы с нержавейкой.

Лазерный станок для резки листового металла с числовым программным управлением (ЧПУ)  по праву считается самым инновационным оборудованием. Принцип действия основан на применении тепловой энергии узкосфокусированного лазерного луча. Главные преимущества данной технологии — высокая точность и чистота обработки, ширина реза может составлять десятые доли миллиметра. Эти свойства широко используются в ювелирном производстве, изготовлении деталей и изделий, к которым предъявляются существенные требования.

К недостаткам лазерных установок стоит отнести их низкий КПД, на сегодняшний день он не превышает 15-20%, а это обеспечивает высокую энергоемкость процесса. Но учитывая постоянное развитие этого направления, можно сказать, что у технологии большое будущее.

На текущий момент целесообразно применение такого оборудования при толщине металла не более 12-15 мм. При этом обеспечить резку материалов с высокими отражающими свойствами очень сложно, что так же определено низкой производительностью (КПД) установок.

Широкое применение металлов в различных областях промышленности обеспечивает развитие существующих и появление новых способов обработки. И это наглядно видно по количеству технологий, применяющихся для резки металла на современном этапе.

steelguide.ru

Станок для лазерной резки металла – надежный и незаменимый помощник в быту

Самой распространенной методикой резки сегодня считается резка лазером. Применив такую резку, можно изготовить из листов изделия различной конфигурации и дизайна, которые еще совсем недавно невозможно было получить. Для чего еще используется лазер в строительстве, читайте в нашей следующей статье.

Как работает станок лазерной резки металла?

Работает он на основе сфокусированных лазеров, которые обеспечивают высокую концентрацию луча и способны резать любой материал. На внешней стороне листа происходит формирование окислов, которые повышают температуру до самой точки плавления и значительно повышают поглощение ими энергии. В том месте, где луч контактирует с металлом, создается высокая температура и металл начинает плавиться, при этом за границей этой области он только лишь немного нагревается.

В процессе резки идет подача кислорода, который не только способен выдуть все ненужные продукты горения, но и значительно увеличить скорость резки. При этом в процессе резки кислород струей активно охлаждает металл возле самой линии разреза. Получение точного разреза вплоть до миллиметра возможно, если процессом резки будет управлять запрограммированный компьютер.

Основное достоинство станка лазерной резки металла — идеально ровный срез любой формы и размера без его деформаций, которые часто получаются при механических разрезах. С помощью такой технологии можно быстро разрезать любой металл с минимальным количеством отходов и с максимальной точностью.

Такая резка считается самой востребованной, поскольку она смогла облегчить работу с многими твердосплавами, обработать вручную которые очень сложно. Чаще всего с такой резкой обрабатываются различные цветные металлы, сплавы алюминия и даже стали.

станок лазерной резки металла

резка металла резаком — инструмент для газовой резки