Офис:
г. Минск, ул. Ольшевского, д. 10, оф.4
Производство и склад:
г. Минск, 1-й пер. Монтажников, д. 6
пн-пт: 9:00 - 17:00

При производстве строительных металлоконструкций, труб, деталей машин и электроники из листового проката используются современные автоматизированные системы с использованием станков с числовым программным управлением (ЧПУ) и механические способы резки. Технология выбирается исходя из размера листа, требований к точности реза, химического состава материала, его теплопроводности, гибкости и склонности к разрушению.

Способы резки металла

К распространенным способам раскроя металлической заготовки относят механизированную, газокислородную, гидроабразивную и лазерную резку. Рассмотрим особенности каждого способа, учитывая совместимость с разными типами металлов, скорость и точность обработки.

Механизированная резка

Металлическая заготовка разделяется с помощью режущего инструмента без применения высоких температур или плавления. В процессе резки используются ножницы, пилы, фрезы, токарные станки.

Подходит для работы с самыми разными видами металлов, включая углеродистую и легированную сталь, алюминий, медь, бронзу, титан, чугун. Основные методы механической резки:

  • токарная. Металлическая заготовка закрепляется на токарном станке и вращается вокруг своей оси, в то время как резец перемещается вдоль заготовки по заданному контуру. Этот метод используется для изготовления деталей цилиндрической или конической формы: валы, поршни, резьбовые соединения, втулки;
  • фрезерная. Вращающаяся фреза перемещается вдоль или поперек неподвижно закрепленной заготовки, создавая пазы, канавки и вырезы различных форм и размеров. Фрезерование подходит для создания сложных контуров, а также для операций сверления, расточки и нарезания резьбы;
  • дисковая (циркулярная). Используются для резки листовых материалов и профилей. Дисковый нож по металлу вращается с большой скоростью и прорезает заготовку. Зубья на диске выполняют функцию режущих кромок, которые врезаются в поверхность металла и отделяют часть материала. Этот метод дает ровный и чистый срез без необходимости последующей обработки;
  • ленточная резка. Подходит для резки профильного проката, труб, стальных балок, швеллеров. Ленточная пила состоит из ленты с зубьями, которая движется вдоль направляющих и прорезает металлический материал;
  • гильотинная. Используется для разрезания листового металла. Ножницы работают по принципу сдвига двух лезвий, одно из которых неподвижно, а другое перемещается вниз, разрезая заготовку.

Газокислородная резка

Основана на процессе горения металла под воздействием струи чистого кислорода. Процесс состоит из двух этапов:

  1. Подогрев. Металл нагревают до температуры воспламенения (1000–1200°C). Для этого используют смесь горючих газов (чаще всего ацетилен или пропан) и кислорода.
  2. Резка. После достижения нужной температуры через сопло резака подается чистый кислород, который сжигает металл. В результате этого образуется разрез.

Этот метод подходит для углеродистых сталей и низколегированных сплавов, содержащих менее 14% хрома. Такие металлы легко окисляются кислородом, а их оксиды имеют низкую температуру плавления и могут быть легко удалены потоком газа.

Скорость обработки у газокислородного метода зависит от толщины металла. Листовая сталь 4 мм разрезается со скоростью около 600 мм/мин, а прокат толщиной 20 мм — 200 мм/мин.

Ручные газовые резаки используются там, где невозможно применить традиционные гильотины и станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Это связано с особенностями места работы — например, при работе вне цеха или в полевых условиях, либо когда речь идет о крупных металлических конструкциях, к которым сложно подвести стационарное оборудование.

Гидроабразивная резка

Основа для разрезания металла у этого способа — вода. Она подается через сопло под высоким давлением (обычно от 2000 до 6000 бар), создавая тонкую струю диаметром около 0,25–1 мм. В эту струю добавляются мелкие частицы абразива (в основном гранатовый песок размером от 60 до 180 микрон), который увеличивает эффективность резания твердых материалов. Струя направляется на поверхность заготовки, где она разрушает структуру за счет механического воздействия абразивных частиц и кинетической энергии воды.

Этот метод ровно разрезает металл без термического воздействия, что исключает деформацию и изменение свойств материала. Подходит для обработки практически для всех видов материалов независимо от их электрических свойств, плотности, текучести, пластичности и хрупкости:

  • углеродистые и легированные стали — до 200 мм;
  • нержавеющая сталь — до 200 мм;
  • алюминий и его сплавы — до 300 мм;
  • титан — до 150 мм;
  • медь и латунь — до 150 мм.

Единственное ограничение — это риск коррозии. Металлы с высокой склонностью к коррозии (цинк, никель, алюминий) следует использовать с осторожностью, либо вообще избегать применения водоструйной резки, отдавая предпочтение плазменным или лазерным технологиям.

Скорость резки превышает другие виды. При раскройке алюминиевого листа толщиной 10 мм этот параметр достигает 500 мм/мин, а для стали той же толщины — около 250 мм/мин.

Лазерная резка

Для разрезания металлических заготовок используется концентрированный лазерный луч. Лазерный луч воздействует на материал, вызывая локальное плавление, испарение или выдувание расплавленного материала струей газа. Этот процесс позволяет получать точные и аккуратные разрезы с минимальными термическими повреждениями краев заготовки.

Лазеры используют световую энергию для создания интенсивных тепловых воздействий на материал. При этом происходит быстрое нагревание поверхности до температуры плавления или даже кипения, после чего материал удаляется с помощью потока газа или под воздействием собственного давления пара. В зависимости от типа лазера и обрабатываемого материала могут использоваться разные виды воздействия:

  • твердотельные лазеры. Используют рубин или неодимовый стеклофторид для генерации излучения. Чаще всего применяются для разрезания тонких листов до 6 мм;
  • газовые лазеры. Основу составляет смесь газов, обычно углекислота (CO₂). Совместимы с металлами толщиной 20–25 мм;
  • волоконные лазеры. Для передачи энергии используется оптическое волокно. Обрабатывают более толстые листы — от 40 мм и выше.

Для улучшения качества реза и предотвращения окисления края используется подача вспомогательного газа через сопло лазерной головки: азот, кислород и аргон. Азот защищает от окисления, кислород способствует лучшему горению, а аргон исключает образование окалины.

Лазерная резка используется для изготовления сложных элементов конструкций: каркасы зданий, мостов, автомобильных кузовов и других крупногабаритных объектов. В электронике этот метод помогает изготовить детали для электронных устройств и корпусов приборов.

Поделиться:
Меню