Резка металла — преимущества и недостатки отдельных техник
Существует множество способов резки металла. В зависимости от потребностей и типа материала резка металла может выполняться с использованием лазера подробнее тут, воды, плазмы и других растворов.
Основные методы резки металла
Резка металла может производиться разными способами – от самых простых, которые можно использовать в домашнем гараже, до самых сложных, требующих дорогого современного оборудования. В нашей статье мы опишем некоторые из самых популярных техник резки металла.
Простейшие операции в области резки металла можно выполнить простыми инструментами в домашнем гараже или мастерской. Когда нам нужно разрезать, например, металлические трубы или профили, мы можем использовать угловую шлифовальную машину, циркулярную пилу или электролобзик.
Преимущества и недостатки резки металла болгаркой
Резка металла с помощью УШМ наиболее распространена, в связи с тем, что этот метод относительно легкодоступен и не требует от оператора специальных знаний. Самые дешевые угловые шлифовальные машины стоят около 100 злотых, и их работа проста. Однако резка металла с помощью угловой шлифовальной машины является менее точным методом. По сути, речь может идти о вырезании элементов, а не о точном вырезании. Принцип работы УШМ прост и основан на скорости вращения насаженного диска. Быстро вращающийся диск «тянет» материал, создавая высокую температуру. Края нарезанного таким образом металла обычно имеют зазубрины и требуют дополнительной обработки. Выбор соответствующего диска играет важную роль при резке металла угловой шлифовальной машиной. У нас есть много типов, одни из которых используются для резки материала, а другие – для его обработки (шлифовки). Тонкие диски (толщиной менее 3 мм) обычно используются для резки, другие — такие как шлифовальный или грубый диск — для первоначального шлифования поверхности, а для более детальной обработки могут быть использованы, например, лепестковые диски или фибровые диски.
Резка металла циркулярной пилой — что это такое?
Чуть более эффективным методом резки металла является использование циркулярной пилы. Эти устройства более массивны и обычно прочнее УШМ. Их преимуществом является большая точность и эффективность резки, особенно в случае моделей, оснащенных электронной системой стабилизации вращения. Как правило, металл, распиленный циркулярной пилой, также менее зазубрен по краям, что требует меньше механической обработки. Своеобразным недостатком в случае резки металла циркулярной пилой является ее размер, не позволяющий работать в труднодоступных местах. В этом отношении угловая шлифовальная машина, особенно маленькая, с малым диаметром диска, работает гораздо лучше. Циркулярные пилы также дороже, чем шлифовальные машины.
Плюсы и минусы резки металла электролобзиком
Как сделать точную резку металла в домашних условиях? Решением может стать использование электролобзика. Резка металла электролобзиком основана на использовании тонкого ножа (в случае резки металла пильным полотном), движущегося в вертикальной плоскости. Благодаря этой конструкции мы можем делать точные разрезы, например, прорезать отверстие в материале. Электролобзик, используемый для резки металла, должен характеризоваться большой мощностью и соответствующим значением количества ходов в минуту. От этих параметров зависят производительность и скорость резки. Важна и глубина реза, которую мы можем себе позволить для конкретного устройства. При поиске недостатков резки металла электролобзиком следует указать относительно низкую производительность резания по сравнению с дисковой пилой или болгаркой и малую доступную глубину резания. Преимуществом, несомненно, является точность реза, особенно в моделях с дополнительным оборудованием, например, лазерным указателем линии реза. Лобзики, в которых мы используем качественные пильные полотна, обычно не сильно перетирают края металла. В этом их большое преимущество, ведь точные пропилы, которые часто делают электролобзиком, труднодоступны для механической шлифовки.
Что такое лазерная резка металла?
Переходим к более совершенным методам резки металла, требующим профессионального оборудования и соответствующих условий. В последние годы лазер стал особенно популярен в сфере промышленной резки металлов. Это эффективное и точное решение, которое, по сравнению с конкурирующими методами, оказывает незначительное негативное воздействие на окружающую среду. Если вы хотите получить максимально ровно вырезанные элементы с неровными краями, вы можете решиться на резку металла лазером. Все больше компаний, работающих в нашей стране, предлагают эту услугу. Среди преимуществ лазерного метода стоит отметить возможность программирования прибора, что позволяет добиться высокой повторяемости. Это особенно важно, если мы хотим получить большое количество одинаковых вырезанных элементов. Именно повторяемость является особым свойством
Как работает резка металла лазером?
Секрет метода лазерной резки металла заключается в сосредоточении большого количества энергии в небольшом пространстве. Лазерный луч малого диаметра имеет очень большую энергию, которую он передает материалу в момент контакта с ним. В зависимости от типа лазера, с которым мы имеем дело, резка может производиться испарением (разрезаемый материал испаряется в газообразном состоянии), плавлением (разрезаемый материал в жидком состоянии необходимо выдувать, чтобы он не затвердел на поверхности разрезанного элемента), горение или образование трещин. В настоящее время очень часто применяемым методом лазерной резки металла, благодаря своей эффективности, является прожиг. Здесь используется дополнительный поток кислорода или газовой смеси, что создает очень высокую температуру. Резка трещин — это метод создания термических напряжений на поверхности материала. Они вызывают растрескивание материала.
Какие материалы можно резать металлом лазером? Здесь мы подходим к еще одному преимуществу этого метода. Мы можем резать лазером практически все металлы, от алюминия или меди до стали и латуни. Однако для каждого вида металла важна и толщина листов. Некоторые нарезанные материалы могут иметь толщину около 2,5 см, другие — до нескольких миллиметров. Лучше всего проконсультироваться о возможностях в этой области напрямую с компанией, предоставляющей услуги в области лазерной резки.
Плазменная резка металла
Металлы также можно резать с помощью так называемого плазменная дуга. Чтобы понять, как работает этот процесс, мы должны сначала объяснить, что такое плазма на самом деле. Ну, это специфическая материя, которую иногда называют четвертым агрегатным состоянием. Это ионизированное вещество, напоминающее газ, но с другими свойствами. Он содержит много электрически заряженных частиц. Несмотря на это, он электрически нейтрален, но проводит электричество. Как можно использовать плазму для резки металла? Существует несколько типов плазмы, которые отличаются друг от друга в зависимости от того, как они образуются. Плазма, используемая для резки, обрабатывается сильным током до тех пор, пока она не начнет излучать энергию в виде света и тепла. технически, резка металла плазмой происходит с помощью специальной плазмотрона, подключенного к источнику плазмы, то есть к источнику, подающему ток соответствующей силы. Каждый плазмотрон также должен иметь заземление, обычно в виде специального кабеля. Современные методы плазменной резки требуют дополнения оборудования газораздаточным устройством, в котором смешиваются и разделяются технические газы, подходящие для конкретного применения. Плазменная дуга создается путем подачи газа под высоким давлением и слабого тока в горелку. Давление газа отрывает электрический заряд от сопла горелки, другими словами, ток выбрасывается в воздух и направляется потоком газа в нужное место. Когда электрическая дуга попадает на элемент, который мы собираемся разрезать, ток увеличивается. Температура в это время достигает нескольких градусов по Цельсию. Такая огромная величина расплавляет металл, а заодно (из-за высокого давления газа) выдувает все остатки, оставшиеся после резки.
Какие металлы мы можем резать плазмой? В основе здесь лежит способность проводить электричество. Алюминий и сталь хорошо подходят для плазменной резки. Плазменная резка металла эффективна в случае относительно толстых листов (до нескольких и даже нескольких сантиметров, в зависимости от варианта используемого оборудования).
Плазменная резка — это не только резка листового металла. Свойства горелки позволяют резать под прямым углом. Таким образом, можно, например, вырезать в материале подходящий рисунок или создать в материале регулярные канавки. Плазменные резаки применяются и в прецизионной обработке — на столах ЧПУ (хотя в них также часто применяются лазерные головки, способные обеспечить не только точную, но и бесшумную резку металла).
Резка металла водой – преимущества и недостатки
Резка металла струей воды – один из самых удивительных методов, применяемых в промышленности. Трудно представить, что простая струя воды может разрезать металлический лист толщиной до 2 сантиметров. Это действительно возможно благодаря использованию очень высокого давления. Главным преимуществом резки металла водой является исключительная точность этого метода. Он более точен, чем все другие известные методы, в том числе резка металла лазером. Как это возможно? Во-первых, в процессе резки металла водой под высоким давлением не образуются высокие температуры. В случае многих материалов температура влияет на кромки реза, вызывает термическое напряжение или обесцвечивание. Они возникают даже в случае очень точного лазера. Резка металла водой оставляет края реза почти нетронутыми,
Еще одним преимуществом резки металла струей воды является возможность резать более толстые материалы, чем в случае лазерной или плазменной резки. Благодаря этому вы можете, например, разрезать несколько листов одновременно, что экономит время и деньги. Какие металлы можно резать водой? В случае относительно мягких материалов для резки достаточно струи воды под высоким давлением. Однако для более твердых металлов необходимо использовать примесь абразивного вещества, обычно называемого «песок», хотя на самом деле он намного тверже песка. Абразив подается вместе с водой под очень высоким давлением, так что его кристаллы достигают очень высокой скорости. Центр увеличивает мощность струи, позволяя ей прорезать более твердые и толстые материалы.
Как мы уже упоминали, вода — лучшее решение, когда наша цель — точная резка металла. Точность этого метода оценивается до 0,1 мм. Поэтому, если вы задаетесь вопросом, чем резать металл, чтобы избежать зазубренных краев и отходов материала (больше в случае методов горячей резки), вам следует инвестировать в гидроабразивную резку.
Слово «инвестировать» использовано не случайно, ведь пора переходить к недостаткам резки металла водой. Эта техника довольно дорогая по сравнению с другими. Затраты особенно возрастают при резке твердых металлов, где требуется абразив. Это относительно дорого. С другой стороны, стоит отметить, что разрезанный водой материал обычно не требует дополнительной обработки благодаря ровным краям. Стоимость механической обработки — это то, что мы должны учитывать, когда думаем о том, как резать нужный нам металл.
Кислородная резка металла
Говоря о различных способах резки металла, нельзя забывать о возможности использования кислородной горелки. Это решение для более толстых листов, которые трудно разрезать другими распространенными методами. Специальная кислородная горелка генерирует высокую температуру. Там, где его струя попадает на металл, материал плавится. Метод не очень точен, но часто является единственным доступным решением. Листовой металл, вырезанный кислородной горелкой, требует дополнительной обработки, если целью является получение ровных кромок. Более тонкие листы не следует резать кислородной горелкой, тогда метод оказывается еще более неточным, а главное, ему есть лучшие и более точные альтернативы.
Чем лучше резать металл?
Учитывая длинный список методов, ответ на вопрос, как резать металл, не однозначен. Все зависит от того, с каким металлом мы имеем дело и какую цель хотим достичь. Тихая резка металла в домашнем гараже не идет ни в какое сравнение с профессиональными решениями, применяемыми в промышленности, хотя по сути речь идет о получении того же результата. Чем лучше резать металл? Вода, лазер, плазма? Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки, а также один базовый признак, который очень часто оказывает ключевое влияние на решение. Это конечно цена. Часто именно холодные расчеты определяют, можем ли мы принять мелкие неровности в разрезаемом металле или не совсем точно обрезанные кромки.
Каждая компания, предоставляющая услуги по резке металла, хвалит используемый ею метод, выявляя его преимущества и, чаще всего, недостатки других, конкурирующих техник. Мы должны обратить свое внимание на этот факт и каждый раз просматривать несколько предложений и подробно знакомиться с ними, чтобы решение о том, как резать имеющийся у нас металл, зависело от нашей воли, а не от предложений случайных советчиков.