Методы раскроя листового металла
Раскрой стали или другого металла охватывает несколько производственных операций: вырубку, резку, пробивку, обрезку, отрезание. Всё это позволяет получать металлоизделия с заданными параметрами – необходимых форм и размеров. Манипуляции могут осуществляться следующими способами:
- Механические. Таких методов несколько. Первый – использование механической, электрической, гидравлической или пневматической гильотины. Такие гильотинные ножницы имеют подвижный режущий инструмент (нож) и рабочий стол для крепления заготовок. Лист фиксируется в неподвижном состоянии, на него с резким ускорением опускается нож, который разрезает материал быстро и точно. Второй метод – применение дисковых и ленточных пил. Распиливание имеет среднюю производительность и достаточно большое количество отходов. Третий вариант – просечные прессы, подходящие для создания перфорации, рифления, для вырубки небольших изделий. Все механические технологии имеют сравнительно низкую стоимость и несложны в реализации, но подходят только для деталей простых форм: квадратных, прямоугольных, треугольных, круглых. Криволинейные резы создавать невозможно.
- Лазерный раскрой металла. На полуфабрикат воздействуют направленным сфокусированным лучом мощного лазера: твердотельного или газового. Он до критически высоких температур локально нагревает материал, расплавляя его в зоне воздействия на всю глубину реза. Лазером можно раскраивать металлы и сплавы толщиной до 1-2 см (на мощных установках – до 5-8 см). Лазерная резка отличается высокой точностью, возможностью формировать даже криволинейные сложные контуры, автоматизацией процессов обработки (а иногда полной роботизацией), хорошей скоростью и производительностью, а также небольшими технологическими потерями. Недостаток – дороговизна метода, обусловленная высокой стоимостью оборудования.
- Плазменная резка. Источником энергии и рабочим инструментом в данном случае является поток плазмы – пучок ионизированного газа, который возникает при контакте электрической дуги с подаваемой на неё под высоким давлением струёй воздуха или газа (обычно азота). Плазменный раскрой листа стали или другого металла осуществляется за счёт быстрого испарения под воздействием интенсивного нагрева до 25-30 тысяч градусов Цельсия. Плазменный способ применим при толщине до 120 мм. Он производительный, быстрый, демонстрирует малую величину реза и, соответственно, небольшие потери, помогает добиваться высокого качества без окалины, наплавов и других дефектов, имеет минимальную погрешность не более 0,5 мм, позволяет создавать криволинейные очертания и совместим с разными металлами. Минусы – дорогостоящая и сложная технология, вредные испарения (при подаче азота), вероятность отклонений от перпендикулярной направленности кромок.
- Гидроабразивная резка. Функцию режущего инструмента тут выполняет струя воды или водно-абразивной смеси с мелкими твёрдыми частицами. Она подаётся из узкого сопла под высоким давлением в зону нанесённой разметки. Напор и скорость струи настолько высоки, что она разрезает материал толщиной до 200 мм. Технология подходит для разных материалов: от пластичных до твёрдых. Стоимость работ средняя, производительность резки достаточно высокая.
