что такое раскрой металла
Особенности производства металлоконструкций. Раскрой металла.
Раскроем металла называют способ расположения заготовок на листе, полосе и др. Наибольшую часть составляют заготовки, имеющие форму прямоугольника или близкую к нему. Однако существует множество фасонных заготовок, наружный контур которых образован от пересечения как прямых, так и кривых линий.
При получении заготовок из листового и профильного проката возникают неизбежные отходы металла, величина которых зависит от метода раскроя.
Различают технологические отходы и отходы раскроя.
Отходы раскроя получаются в результате отходов формы заготовок и отходов некратности.
Под отходами формы заготовок понимают неиспользованную часть металла, заключенную между наружными контурами одной или нескольких заготовок и прямоугольником, охватывающим габаритные размеры этих заготовок, например, заключенные между прямоугольником abed и контуром заготовки.
Под отходами некратности понимают такие отходы, которые возникают при использовании листов, длина и ширина которых оказываются неравными сумме размеров заготовок, располагаемых вдоль короткой и длинной сторон листа.
В производстве различной серийности с целью максимального использования материала при получении заготовок необходимо стремиться отыскать наивыгоднейший вариант раскроя проката и лучшего использования отходов раскроя. При раскрое листа нужно учитывать технологические методы, применяемые для разделения листа на заготовки, так как от них зависит выбираемый вариант раскроя. Так, газовая резка и резка на дисковых и вибрационных ножницах допускают любое расположение заготовок на листе. При гильотинной резке заготовки следует располагать так, чтобы обеспечить возможность сквозных прямолинейных разрезов вдоль или поперек листа или прямолинейные разрезы под углом.
При единичном и серийном выпуске изделий с их большой номенклатурностью наиболее рациональным является комбинированный раскрой листа для различных деталей на несколько типоразмеров машин. Если контуры заготовок различной формы вписываются в минимальный прямоугольник или трапецию, необходимо использовать метод лучшего заполнения короткой стороны листа, метод размерной последовательности и правила совмещения и сдвига.
Метод лучшего заполнения короткой стороны листа, позволяющий уменьшить отходы некратности, заключается в следующем. Вначале находим такое количественное сочетание двух габаритных размеров заготовки, при котором наилучшим образом можно заполнить короткую сторону листа, а затем найденной комбинацией расположения заготовок заполняем значительную часть длины листа. Для оставшейся части листа применяют тот же принцип. Лучшее заполнение короткой стороны листа продиктовано тем, что полоска некратности, расположенная вдоль листа, имеет большую протяженность, чем расположенная поперек листа, и поэтому экономия на ее ширине дает больший выигрыш на площади отходов. Метод размерной последовательности состоит в том, что заготовки размещают на листе в последовательности от более крупных к мелким.
Карты раскроя составляет специальная технологическая группа. Получив от цехов ведомость необходимых заготовок на каждый планируемый месяц с указанием номера заказа и чертежей деталей, профиля и марки материала, нормы расхода, технологи группируют по чертежам детали, изготовляемые из листового проката, по маркам стали и толщине заготовок. Затем, руководствуясь марками стали, габаритами листов и «деловых» отходов, имеющихся на складе, приступают к составлению карт раскроя. На основе грубой прикидки определяют общее необходимое число листов металла и на бумаге вычерчивают в удобном масштабе габаритные размеры всех этих листов. В этом же масштабе из картона или бумаги вырезают шаблоны заготовок, подлежащих раскрою. Шаблоны накладывают на чертеж листа металла и путем возможных перемещений шаблонов добиваются рационального использования листа.
По окончании раскроя выписывают комплектовочную ведомость, по которой на складе подбирают металл и вместе с картами раскроя подают его в цех для вырезки заготовок. Карта раскроя является рабочим чертежом для рабочего. В тех случаях, когда для изготовления заготовок требуется только часть листа, остаток его («деловой» отход) возвращается на склад металла с соответствующей отметкой в книге учета склада.
Данный вид раскроя называется оперативным, поскольку раскрой выполняется по имеющемуся в наличии металлу. Существует перспективный раскрой, который применяют для серийной и повторяющейся продукции примерно за полгода до ее выпуска с целью заказа мерного листа.
При изготовлении заготовок из профильного проката карт раскроя не составляют. В этом случае швеллеры, балки и уголки выдаются цехам в метрах длины по ведомостям заказа с учетом припусков на резку. Остатки проката после резки маркируют и оставляют на складе для использования на очередные заказы. Для лучшего использования профильного проката следует изготовлять заготовки из них централизованно и с предварительным подбором их по маркам, профилю и сечению так, чтобы исходный материал был кратным размерам заготовок.
Раскрой металла: что это, виды раскроя
Что это такое?
Раскрой металла — разметка деталей на металлическом листе, причём не просто разметка, а размещение их с наибольшей экономией, чтобы использовать лист с минимальным количеством отходов. Чем меньше отходов, тем дешевле получается деталь. Совсем избежать их получается только с изделиями правильной геометрической формы, фасонные заготовки, как правило, имеют большое количество неровных линий и кривых.
Грамотный раскрой металла — один из основных способов снизить стоимость изготовления металлического изделия.
Технологии раскроя металла
Технологии бывают разными, они зависят от:
В зависимости от всех этих переменных используются разные типы резки-раскроя:
Как происходит раскрой
Способы раскроя металла непосредственно зависят от вида станка, на котором будет осуществляться резка (перейти к услуге). Например, лазерная (перейти к услуге) и плазменная резки (перейти к услуге) допускают практически любое размещение заготовок на материале, однако «гильотина» требует возможности осуществлять прямолинейные сквозные разрезы поперёк и вдоль, а также под углом.
Часто, если речь идёт об изготовлении большой партии, каждая заготовка предварительно «вписывается» в трапецию или прямоугольник, которые затем технологично и грамотно размещаются на листе материала. Обычно размещение происходит от более крупных заготовок к более мелким.
Обязательно составление раскройной карты, когда из бумаги вырезаются шаблоны заготовок, затем накладываются на чертёж листа, который предстоит раскраивать. Следом шаблоны перемещают, сдвигают и переставляют, пока они не занимают пространство таким образом, чтобы после раскроя осталось минимальное количество остатков.
Видео
Плазменная резка листового металла на станке с ЧПУ
Увидели незнакомый термин? Посмотрите его значение в словаре.
Раскрой металла
Раскрой листового и другого профильного проката является одной из важнейших операций при создании металлоконструкций.
Именно эта операция во много определяет качество продукции и ее стоимость. За все время придумано и внедрено в эксплуатацию множество технологий, применяемых при раскрое листового и другого профиля.
Суть раскроя металла
Раскрой металла, вне зависимости от его формы – это заготовительная операция. Именно на стадии ее выполнения обретают черты будущие детали металлоконструкции. На машиностроительных предприятиях, да и в производственных комплексах других отраслей, существуют целые заготовительные подразделения, оснащенные самым разным оборудованием, предназначенным для формирования заготовок, а то и готовых деталей. Все зависит от применяемого оборудования и инструмента.
Термин раскрой металла можно истолковать следующим образом – это метод размещения заготовок на листе. Форма, может, быть в виде прямоугольника или любой другой. При проведении раскроя металла появляется определенный объем возвратных и невозвратных отходов. Их объем напрямую зависим от технологии, которую использовали при раскрое.
Виды отходов при раскрое металлов
Отходы от заготовительных операций можно разделить на два класса:
Технологические отходы в виде стружки
К первому типу отходов относят тот металл, которые теряют вследствие технологической обработки. Например, при использовании газовой резки – это оплавление, в виде стружки, снимаемой с поверхности заготовки по время точения или фрезерования. К отходам относят ту часть металла, которая уже не будет использована в дальнейшем.
Отходы от раскроя металла
К отходам от раскроя листового металла можно отнести те остатки, которые образуются формой заготовки и отсутствием кратности при разметке раскроя. Под первыми понимают ту часть металла, которая располагается между наружным контуром одной или нескольких заготовок и неким контуром, который очерчивает габариты заготовок. Вторые – это те, которые образуются при сравнении размеров листа и раскроя заготовок. Эти отходы появляются в том случае, если размеры листа не совпадает с суммой размеров заготовок, расположенных вдоль ее сторон.
Основные способы раскроя металла
Производственники, в целях оптимального раскроя материала и минимизации объема отходов, стремятся подобрать оптимальный способ раскроя листового материала или проката исходя из технологий, применяемых для разделки металла на заготовки. Например, при использовании дисковых ножниц или газового резака, допустимо расположение заготовок в любом месте листа. В то время как, при раскрое на гильотинных ножницах необходимо следовать определенным ограничениям. Заготовку необходимо так размещать, что существовала возможность реализовать прямолинейные резы вдоль или поперек листа и прямых резов под углом.
Станок для резки листового металла с дисковыми ножницами
В случае необходимости обработки большой партии заготовок имеет смысл использовать комбинированный метод. Он заключается в том, что заготовки, имеющие разную форму, укладывают в прямоугольник с минимизированными размерами. Затем эти прямоугольники используют для лучшего заполнения листа. Формирования размерной последовательности. Перемещая эти формы по поверхности, получают улучшенную форму конфигурации.
Метод лучшего заполнения короткой стороны листа
Метод лучшего заполнения короткой стороны листа – это позволяет снизить количество отходов, вызываемых отсутствием кратности. Остающаяся часть листа будет несколько короче чем вдоль длинной стороны. Заготовки должны быть подобраны таким образом, чтобы их размеры позволили оптимальным образом заполнить меньшую сторону листа. Для разметки вдоль длиной стороны выполняют аналогичную работу.
Суть способа формирования размерных последовательностей заключена в следующем — заготовки располагают на листе от крупных к мелким.
На основании проведенных работ составляют карту раскроя. Затем, определяют потребное количество материалов (листа или другого проката). Кстати, это основной документ, который должен быть на рабочем месте оператора заготовительной машины.
Из плотной бумаги или картона подготавливают шаблоны
Из плотной бумаги или картона подготавливают шаблоны заготовок, которые необходимо раскроить. Шаблоны располагают на лист и путем передвижения и их совмещения между собой получают оптимальный раскрой листового материала.
Рубка гильотиной
История этого оборудования, по официальным данным, берет свое начало со времен Французской революции. В то время ее применяли для устранения «врагов народа» и только множество лет, спустя, ей нашли другое применение, а именно, в раскрое листового металла. С использованием некоторых приспособлений на гильотине (механических ножницах) можно резать прокат, арматура.
Раскрой листа происходит в течение ряда операций.
Следует отметить, что если ножи имеют подобающую заточку и установлены с минимальной погрешностью, то рез получается без заусенцев и замятий. При этом, на листе не будет возникать кривизна, так как рез происходит во всей длине листа одномоментно.
Оборудование этого класса оснащают электрическими двигателями. У одних марок, например, Н177, перемещение передней и задней плиты осуществляет с помощью механизма, основу которого составляет довольно габаритный маховик. На таких станках допустимо резать листы до 12 – 14 мм, разумеется, толщина зависит от свойств и марки материала.
Существуют станки этого класса, в котором плиты перемещают с помощью гидравлического механизма. Но в отличие от механических устройств они требуют к себе бережного отношения, постоянного контроля над уровнем и состояния масла и пр. На таких станках допустимо резать материалы до 30 мм толщиной.
Современные гильотинные ножницы, оснащают цифровой техникой выставления размеров, возможностью настройки усилия реза и другими опциями. Существуют и станки, оснащенные системами числового управления. Оборудование этого класса, выполняет раскрой метала с минимальными погрешностями.
Для создания изделий из жести (оцинкованного металла) применяют ручные ножницы. В зависимости от конструкции на них можно заниматься кройкой листов жести с шириной двух и более метров при толщине до 20 мм.
Существует еще одна разновидность гильотин – сабельные. Их также используют в кустарных мастерских или небольших производствах.
Гильотина для раскроя металла сабельного типа
Кстати, ножницы гильотинного типа нашли свое применение не только при изготовлении металлических конструкций но и в полиграфии, с их помощью разрезают большие стопки бумаги.
Резка металла ленточными и дисковыми пилами
Для раскроя металла используют и такой инструмент, как дисковые пилы. Этот инструмент применяют для обработки крупных заготовок. Надо отметить, что при работе с таким инструментом требуется использование довольно большого количества физической силы. Рабочий орган этого инструмент – диск, изготовленный из инструментальной стали.
Этот инструмент наиболее эффективен при работе со сталью и другими материалами, в том числе и с цветными металлами и сплавами. Чаще всего этот метод обработки металла выбирают для обработки листового материала, трубы. Рез выполняют прямо, но, возможно, и его выполнение под заданным углом.
Дисковый инструмент отличается высокой производительностью, безопасностью и простой эксплуатацией при раскрое сложных заготовок. Этот инструмент — вот уже длительное время обладает широкой популярностью и среди производственников, и среди домашних мастеров. Это вызвано в том числе и его доступностью. На рынке представлено множество моделей дисковых пил, в том числе и стационарных и приобрести их может каждый.
Ленточнопильный раскрой металла
Другой, не менее популярный, способ раскроя, это обработка заготовок на ленточной пиле. Рабочий орган этого оборудования – ленточная пила, которая работает как обычная ножовка. Полотно ленточной пилы замкнуто в кольцо и отличается большой длиной. То есть, по сути, ленточная пила представляет собой кольцо, с одного края которого расположены зубья. Для производства ленточной пилы применяют углеродистые стальные сплавы, но существуют и биметаллические модели.
В комплект ленточнопильного станка входят два шкива, которые вращаются от электрической силовой установки.
Станки этого класса представляют массу возможностей при обработке прутков, фасонных профилей, труб. На станках некоторых марок допустимо выполнять не только прямые резы, но и фигурные.
Фигурный раскрой металла на ленточной пиле
На рынке представлены разнообразные модели начиная от однотумбовых станков, управляемых вручную и заканчивая машинами портального типа, работающих под управлением компьютера.
Просечные прессы
Главное предназначение этого оборудования – это раскрой заготовок из металла. Прессы этого класса отличаются высокой точностью работы и широким диапазоном пробиваемых отверстий.
Просечные прессы для раскроя металла
Просечные прессы применяют для изготовления перфорированных листов. Предельные размеры, обрабатываемых листов зависят от марки применяемого станка.
Конструкция просечных прессов обеспечивают высокую производительность изготовления готовой продукции.
Газокислородная резка
К самым экономичным способам раскроя металла можно отнести газокислородную резку.
Для обеспечения реза металла применяют смесь кислорода и горючего газа (пропана, ацетилена и пр.).
Газокислородная резка металла
Последовательность реза состоит из следующих этапов:
Качество реза напрямую связано с маркой материала, качества поверхности, толщины металла, скорости выполнения раскроя.
Такая технология позволяет выполнять раскрой низколегированных сталей при толщине профиля до нескольких десятков сантиметров.
Несмотря на то, что постоянно происходит появление новых технология раскроя металла газопламенная остается самой экономичной.
Более того, при толщине металла в 900 мм альтернативы такой технологии нет.
Плазменный раскрой металла
Чтобы понимать, как работает установка плазменного кроя металла, надо будет вспомнить, что такое плазма – это ионизированный газ, который образует нейтральные молекулы и заряженные частицы.
Плазма зарождается при нагреве газа до сверхвысоких температур, при этом происходит его ионизация. За счет перемещения молекул газа, она обладает определенной токопроводимостью.
Плазменный метод раскроя металла
Рез металла при помощи плазмы – это один из методов раскроя металлических заготовок. При этом рабочим органом выступает пучок плазмы.
Принцип работы, технология и оборудования для плазменного раскроя металла
Между электродом и соплом активируют электрическую дугу. Через сопло проходит газ – кислород или воздух его рабочее давление составляет 5 – 8 ат. При контакте газа и электрической дуги, происходит его разогрев до температуры до 30 000 °C. Таким образом, струя газа трансформируется в пучок плазмы. Который и выполняет функцию раскроя.
Принцип действия плазмореза
Отличительной чертой этого метода раскроя металла, является то, что металл не выгорает, как, например, при газовой резке, а просто испаряется и это требует дополнительных мер по защите персонала и окружающей среды.
На практике применяют два типа оборудования для плазменно — воздушной резки металла – ручное и автоматизированное. На первом выполняют операции раскроя металла без применения каких-либо средств автоматизации, и на первый взгляд, она напоминает газопламенный метод раскроя.
Автоматизированное оборудование для плазменного раскроя металла
Автоматизированное оборудование работает под управлением системы ЧПУ и вся работа оператора заключается в том, что бы в нужное время включить управляющую программу.
Сам станок представляет собой установку портального типа, перемещающуюся, к примеру, по оси Х и режущую головку, которая перемещается по оси Y. Таким образом, резка металла может начинаться из любой точки листа, при этом точность реза составляет 0,2 мм.
В отличие от станков для механической резки заготовок, раскрой листа происходит с применением специальных программных комплексов. Их применение минимизирует объем отходов. На некоторых формах количество отходов может не превышать 1 – 5% от площади листа.
Плазменная-воздушная резка металлических заготовок гарантирует получение деталей в строгом соответствии с требованиями рабочей документации.
К недостаткам оборудования плазменной резки можно отнести следующее:
Образование наплывово при плазменной резке металла
Существуют конструкции с двумя и более движущимися режущими головками. Такая конструкция поднимается производительность труда и снижается себестоимость заготовок.
Надо отметить, что стоимость заготовки полученной на оборудовании плазменной резки ниже, чем получение идентичной детали на механическом оборудовании.
Понятие лазерного раскроя металла
Не менее прогрессивным считают и лазерный раскрой металла. Эта технология использует мощь лазерного луча и, как правило, ее применяют на серийном производстве изделий практически из любых материалов, в том числе и неметаллов.
Лазерный раскрой металла
Луч лазера, который управляется специальным программным комплексом, обеспечивает концентрации энергии достаточной для резки материалов любой толщины и состава.
В ходе реза, материал, подверженный воздействию лазерного луча расплавляется, испаряется или выдувается потоком сжатого воздуха.
Резка при помощи лазера отличается тем, что на материал не оказывается никакого механического воздействия и во время обработки могут возникнуть только минимальные деформационные явления. Отсутствие каких-либо механических воздействия позволяет обрабатывать легко деформируемые или тонкие материалы, например, заготовки для системы вентиляции, где толщина металла может составлять всего 0,5 – 0,7 мм.
Программное управление раскроем металла лазером позволяет выполнять работу по получению сложных контуров.
Лазерный способ раскроя применяют для получения сложных контуров
Кстати, в последние годы была разработана и внедрена технологическая оснастка, которая позволяет выполнять рез труб, профилей и пр.
Способы раскройки стали
Вопросы, рассмотренные в материале:
Металлургическая отрасль – основа экономики любого государства. Наиболее распространенным металлом, который используется практически во всех сферах деятельности, является сталь. Раскрой стального листового профильного металла – особый технологический процесс, используемый при изготовлении металлоконструкций. Грамотно выполненная операция при оптимальном расположении шаблонов позволяет обеспечить производство нужным количеством заготовок, а также сэкономить используемый металл.
В наши дни существует множество современных способов раскройки стали, передовые технологии значительно расширили диапазон предлагаемых операций, что позволяет подобрать вариант для каждого вида проката. Давайте разберемся и выделим основные способы раскройки стали.
Способы раскройки стали в научно-техническом прогрессе
Люди, которые привыкли что-то мастерить в домашних условиях, часто сталкиваются с вопросом о том, как удобнее разрезать металлическую заготовку. В зависимости от конкретного случая они пользуются ножовкой по металлу, болгаркой, специальными ручными и электрическими ножницами, или рубят заготовку при помощи обычного зубила. В промышленных условиях, когда объем работ значительно выше, применяются наиболее эффективные способы раскройки стали.
Современное высокотехнологичное производство позволяет производить раскрой металла с наименьшими потерями, благодаря чему значительно возросла экономия сырья. Используемое для этого оборудование дает возможность полностью обеспечивать металлоконструкциями строительную, машино- и автомобилестроительную, медицинскую и другие сферы деятельности. Научно-технический прогресс не стоит на месте, и теперь уже при раскройке металла производится сложнейшая его обработка, и с конвейера выходят детали и изделия нестандартной конфигурации.
Раскрой металла – это самая первая операция, которая задает контуры будущего изделия. Произведя ряд манипуляций – пробивку, резку, вырубку, отрезка, обрезку – станочник на выходе получает различные детали и заготовки. Раскрой осуществляется путем воздействия режущего инструмента на материал. Существует несколько способов раскройки стали. Рассмотрим их подробнее.
Рубка на гильотине как самый распространенный способ раскройки стали
Гильотина (гильотинные ножницы) – наиболее распространенное механическое устройство, предназначенное для резки металла. Конструкция производит операцию при помощи косого подвижного ножа, который перемещается в одной плоскости без изменения угла наклона. В составе гильотины есть специальный пресс с механическим или гидравлическим приводом, который позволяет удерживать материал во время реза. При наличии пресса (прижима) можно резать сразу несколько листов металла.
Гильотина предназначена для прямой продольной и поперечной резки листового и полосового материала, вырезы таким инструментом не выполняются. Простота использования данной конструкции в том, что не надо прикладывать большие усилия, так как давление на разрезаемый материал производится не по всей длине реза. Операция скорее напоминает рубку, при которой получается аккуратный срез, как правило, без заминов и заусенцев.
Рекомендуем статьи по металлообработке
Рубка стального листа гильотиной позволяет практически исключить потери металла в виде стружки. Этот метод особенно эффективен при серийном производстве листового металла.
Преимущества рубки стали гильотиной очевидны:
Среди недостатков метода можно назвать:
Газокислородная резка стали
Начало газокислородной резке было положено в 1840 году немецким химиком Д. Рихманом, который изобрел первый аппарат, способный выделять водород с последующим получением водородного пламени в горелке. Аппарат мог сваривать и разрезать легкоплавкие металлы. До нынешнего времени этот способ раскройки стали остается несложным и самым доступным по цене среди термических методов.
Подобная технология более подходит для разрезки толстолистового проката, в частности, для листов толщиной более 32 мм. Газокислородная резка происходит посредством сгорания металла в струе технически чистого кислорода, причем этот же поток удаляет из реза образующиеся шлаки.
За долгое время использования такого способа раскройки стали учеными и инженерами разработаны и применяются на практике несколько его разновидностей. Наиболее употребительными стали:
Применяется для низколегированных сплавов и сталей с малым содержанием углерода. Стали, содержащие больше 1 % углерода, можно резать таким способом только при добавлении специальных порошкообразных флюсов, которые, сгорая, выделяют недостающее тепло.
При воздушно-дуговой резке металл расплавляется дугой, горящей между изделием и угольным электродом, его остатки удаляются струей сжатого воздуха. Резку выполняют постоянным током обратной полярности. Источниками питания служат стандартные сварочные преобразователи постоянного тока или сварочные трансформаторы. Поверхность в месте разреза получается ровной и гладкой. Данный метод широко используют для вырезки дефектных участков сварных швов, срезки заклепок, пробивки отверстий, литейных пороков и прочих изъянов. Легко режет стальное изделие толщиной до 20–25 мм.
Высоколегированные хромистые стали плохо поддаются резке одним кислородом. Образуется тугоплавкая пленка из окислов хрома, которая покрывает частицы металла и препятствует его сгоранию в струе кислорода. Для облегчения процесса резки непрерывно вводится порошкообразный флюс, при сгорании выделяющий большое количество дополнительного тепла, от чего пленка расплавляется и превращается в шлак. Процесс резки протекает с нормальной скоростью, а поверхность разреза получается чистой.
Процесс резки осуществляется за счет тепла, которое выделяется при сгорании разрезаемого металла, а также дополнительного тепла от сгорания конца стальной трубки-копья. Трубка – расходный материал, сгораемый во время резки, и ее приходится время от времени менять.
Шлаки, образующиеся в процессе резки кислородным копьем, выдуваются наружу через зазор между трубкой и стенками образуемого отверстия под действием давления кислорода.
Кислородным копьем прожигают отверстия и разрезают детали большой толщины. Обычно резку копьем совмещают с работой резака, которым прорезают щель, в нее вводят копье и продолжают рез. Способом комбинированной работы резака и копья можно резать стальные болванки толщиной до 2 м.
Данный способ раскройки стали отличается рядом преимуществ:
К минусам газокислородной резки стали обычно относят то, что способ подходит не для всех, а только для металлов с низкой теплопроводностью.
Иногда при разрезании на кромках деталей образуются наплывы и окалины, поэтому требуется их дополнительная обработка. Также этот способ раскройки стали не очень экономичен: потери металла образуются из-за довольно-таки большой ширины реза.
Гидроабразивная резка – самый распространенный способ раскройки стали
При гидроабразивной резке в качестве резца выступает струя воды (воды и абразивного материала), которая под большим давлением подается с высокой скоростью. При взаимодействии с обрабатываемой заготовкой происходит естественная эрозия.
Уникальное свойство воды под давлением менять форму предметов люди заметили очень давно и постепенно внедряли в промышленном производстве. Активные исследования специалистов СССР и США привели к тому, что в 1979 году инженеры попробовали добавлять в струю воды абразивный песок, благодаря чему ее режущие свойства многократно увеличились.
В 1983 году началось серийное производство оборудования и комплектующих для гидроабразивной резки. Такой способ раскройки стали динамично развивается и составляет серьезную конкуренцию традиционным технологиям.
Метод практически идеален, так как при нарезании металл не нагревается и не деформируется, а количество отходов – минимальное.
К достоинствам такого способа раскройки стали также можно отнести:
А вот следующие факторы можно отнести к недостаткам:
Раскройка стали плазменной дугой
Этот способ раскройки стали осуществляется аппаратом под названием плазморез, который создает поток высокотемпературного ионизированного воздуха (плазму), разрезающий заготовку. Между рабочей металлической поверхностью и электродом возникает дуга, локально разогревающая заготовку. При этом металл плавится и появляется рез. Температура плазмы может достигать +25 000…+30 000 °С. Частички расплавленного металла, появившиеся на поверхности разрезаемой заготовки, сдуваются с нее потоком воздуха из сопла.
При использовании высокой температуры дуга молниеносно врезается в материал. При условии, что специалист подобрал оптимальное соотношение мощности дуги и толщины металла, разрез происходит через всю заготовку.
Плазменно-дуговая резка применяется при производстве деталей с прямолинейными и фигурными контурами, вырезании отверстий, резке труб и профилей.
Метод плазменной резки, использующий высокотемпературную дугу, позволяет получить ряд преимуществ перед другими способами раскройки стали, а именно:
Как и любой другой способ раскройки стали, плазменная резка имеет и недостатки:
Быстрый износ расходных материалов может быть вызван неправильно выбранным углом отклонения от перпендикулярности реза. Приемлемый угол отклонения не должен превышать 10–50°, при большем – происходит существенное расширение реза, что нежелательно при раскройке стали.
Учитывайте и такой нюанс: из-за довольно сложного оборудования невозможно подключить к одному аппарату одновременно два резака.
Пробивной раскрой стали
В промышленном производстве и ремонтно-строительных работах очень востребованной является координатная пробивка металла. Представьте после такой операции, например, перфорированный лист, необходимый для изготовления всевозможных конструкций, а также элементов декора. Этот способ раскройки стали позволяет выполнять сложнейшие инженерные задачи, реализовывать всевозможные конструкторские идеи, но при этом аккуратно и экономично расходовать металлические заготовки.
Обработка металлических листов способом пробивного раскроя стали используется при изготовлении:
Так как штампы для каждой операции создаются в индивидуальном порядке, специалисты готовы выполнить любые, даже нестандартные отверстия согласно требованиям заказчика.
Данный способ раскройки стали – достаточно быстрый операционный процесс. Высокая скорость перемещения металлического листа позволяет осуществить пробивку большого количества изделий за короткое время. Современное высокоэффективное оборудование пробивает отверстия, ровные края которых не требуют дополнительной обработки.
Специалисты отмечают множественные преимущества пробивного раскроя стали перед штамповочными прессами, оборудованием для лазерной и плазменной резки металла:
Однако есть задачи, которые операции, производимые посредством пробивного раскроя стали, не решают совсем или частично:
Лазерная резка как современный способ раскройки стали
Лазерная резка широко применяется во всем мире для обработки различных типов материалов независимо от их теплофизических свойств. Сфокусированный лазерный луч, как правило, управляемый компьютером, обеспечивает высокую концентрацию энергии и производит разрез.
В процессе резки материал разрезаемого участка плавится, возгорается, испаряется или выдувается струей газа. Лазерный раскрой листового металла предполагает высокоточную обработку листа путем нагрева необходимого участка и его последующего разрушения лазерным лучом.
Лазерная резка металла является дорогостоящей операцией, но все равно очень востребована сегодня и привлекает качеством реза и высокой скоростью процесса. Этот способ раскройки стали происходит практически без отходов, потому что толщина среза очень тонкая. Металлические заготовки не подвергаются деформации, лишь слегка нагреваются участки, прилегающие к зоне реза. По сути, с помощью лазерной резки можно производить изделие, уже готовое к дальнейшему использованию по прямому его назначению.
Лазерная резка применяется к любым металлическим профилям: листам, трубам, уголкам и прочим. Заготовки могут быть выполнены с использованием разных технологий: литья, штамповки, проката и так далее. Мощность используемого лазера зависит от толщины заготовки. Например, лазер мощностью 0,5 кВт разрежет деталь толщиною 4-5 мм. Для резки заготовки толщиною 12–15 мм требуется уже более мощный лазер 1,5 кВт.
Преимущества применения лазера хорошо известны:
Среди отрицательных отзывов чаще других звучат следующие:
При этом способе раскройки стали не рекомендуется использовать листы с заметными неровностями, а также раскраивать ржавый, коррозийный металл.
Располагая на листе детали, следите, чтобы расстояние между ними было не меньше 5–10 мм, а от края – 10 мм.
Для улучшения внешних показателей детали иногда используют листы со скругленными углами. При лазерной резке скорость режущей головки от этого не снижается.
Более высокая стоимость такого способа раскройки металла по сравнению с остальными обусловлена тем, что станок делает врезку в материал вблизи линии: чем больше количество контуров и многообразнее их конфигурация, тем продолжительнее процесс.
Экономия при раскройке стали
Для снижения себестоимости выпускаемой продукции любое предприятие заинтересовано в сокращении расходования материалов. Даже небольшая экономия на одну произведенную деталь может сохранить несколько десятков тонн металла. Однако при любом способе раскройки стали неизбежно образуются отходы. Они подразделяются на технологические и те, что появляются непосредственно при раскрое.
Первый тип отходов, образующихся вследствие технологической обработки, включает в себя, например, оплавление и окалину при использовании газовой резки, стружку, снимаемую с поверхности заготовки по время точения или фрезерования, металлические опилки. Эта часть металла уже не будет использована в дальнейшем производстве.
Отходы раскроя образует та часть металла, которая не будет использована при определенном способе раскройки стали.
Остатки получаются в результате отходов формы заготовок и отходов некратности. Под первыми принято считать ту часть металла, которая располагается между наружным контуром одной или нескольких заготовок и контуром, который ограничивает габариты заготовок. Отходы некратности образуются при сравнении размеров листа и раскроя заготовок. Неиспользованные остатки металла появляются в том случае, если размеры листа не совпадает с суммой размеров заготовок, расположенных вдоль его сторон.
При раскрое необходимо учитывать технологические методы, которые будут применены для разделения листа на заготовки, от них напрямую зависит выбираемый вариант раскроя. Так, при газовой резке и резке на дисковых и вибрационных ножницах допускается любое расположение заготовок. А вот при гильотинной их уже следует расположить так, чтобы обеспечить возможность сквозных прямолинейных разрезов вдоль или поперек листа либо прямолинейные разрезы под углом.
Отходы, которые остаются при производстве отдельных деталей, как правило, тщательно сортируют как по величине, так и по назначению, а затем применяют для изготовления других деталей.
От правильности раскроя листового материала зависит наибольший процент его использования, поэтому специалисты выбирают наиболее рациональный из различных возможных способов раскройки стали.
При необходимости изготовления больших партий разнообразных деталей весьма целесообразно использовать комбинированный метод раскроя прокатного листа, который позволяет из отходов одной детали при помощи того же штампа выкраивать другие, меньшего размера.
Суть комбинированного метода в том, чтобы в минимальную по размеру форму вписать как можно больше различных заготовок.
При наличии прямоугольных деталей их лучше располагать меньшей стороной вдоль полосы, таким образом уместив их большее число. Это позволит сэкономить материал при разрезке листов на полосы и тем самым повысить производительность комбинированного метода.
Если экономичность раскроя одинакова при различном расположении деталей на полосе, то лучше выбрать вариант с более широкой полосой.
Круглые или многоугольные детали рационально располагать в шахматном порядке в несколько рядов. Иногда из-за высокой стоимости многорядных штампов от такого способа отказываются, считая его экономически невыгодным.
При методе размерной последовательности раскроя заготовки размещают от наиболее крупных к мелким.
Чтобы определить экономически выгодное расположение деталей со сложной конфигурацией, используют несколько шаблонов из плотной бумаги. Прикладывая их на лист металла, выбирают наибольший коэффициент использования материала.
Косой раскрой почти не используется в различных способах раскройки стали из-за сложностей, возникающих при проектировании и изготовлении штампов.
Экономный раскрой металла, сокращение количества отходов – отличный путь к высокоэффективному производству и качественной продукции.
Почему следует обращаться к нам
Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.
Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:
При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.
Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.
Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.
Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.