Термические способы резки металла
Существуют следующие виды терморезки: газокислородная, лазерная и плазменная. Их еще можно назвать бесконтактными, поскольку они выполняют срез при помощи струи газа, плазмы или лазерного луча, не касаясь заготовки непосредственно оборудованием.
Газокислородный метод.
Он основан на том, что под воздействием кислорода, нагретого до +1000 °C и более, металл начинает плавиться, а его окалины попросту выгорать. Таким образом формируется чистый срез.
Способ резки металла газом включает в себя два этапа. На первом предполагаемая линия раскроя нагревается до температуры воспламенения металла. Делают это, как правило, ацетиленом, который дает достаточно горячее пламя. Кислород на данном этапе резки не применяют. Время нагрева зависит от толщины листа и его химического состава.
Когда заготовка нагревается до нужного состояния, к процессу подключается кислород. Направленный огненный поток рассекает прокат по намеченной линии. Преимущество использования этого газа заключается не только в его способности легко прорезать листы железа, но и в том, что он выжигает все окалины и окислы, оставляя кромку чистой.
Рекомендовано к прочтению
- Резка меди лазером: преимущества и недостатки технологии
- Виды резки металла: промышленное применение
- Металлообработка по чертежам: удобно и выгодно
Важным условием того, чтобы линия среза всегда получалась ровной, является одинаковое расстояние между соплом и заготовкой на протяжении всей операции. С ручными аппаратами, которые часто используются для резки металла в домашних условиях, добиться такой постоянности очень сложно. В промышленных же цехах установлено профессиональное автоматизированное скоростное оборудование. На таком легко получить качественные изделия, к тому же оно имеет большую производительность.
К плюсам такого способа относят:
- возможность резки толстых заготовок;
- большую мощность, которая позволяет обрабатывать даже титановые прокаты.
Минусы следующие:
- под воздействием температур физические свойства заготовки изменяются;
- при раскройке таким способом в месте среза снимается большое количество материала, кромка невысокого качества, по краям образуются наплывы и окислы;
- нет возможности выполнить фигурную резку;
- нет условий для обработки цветных металлов (алюминия, высокоуглеродистой и хромоникелевой стали, меди).
Лазерный метод.
Лазерный способ резки металла заключается в воздействии на заготовку направленного луча. Его температура настолько высока, что материал в зоне работы тоже нагревается, закипает и испаряется. Тот факт, что луч очень тонкий, обеспечивает четкий срез.
Направленный поток нагревает заготовку не полностью, а только вдоль линии резки, поэтому такой способ хорошо подходит и для работы с тонкими листами, изделиями с низкой теплопроводностью, алюминием, медью, сталью (в т. ч. нержавеющей), с трубами.
К преимуществам этого способа относят возможность обработки практически любых материалов и сплавов.
К недостаткам лазерной резки относится то, что она требует больших энергозатрат. Кроме того, обработку могут проводить только мастера-профессионалы, а высокое качество изделий достигается только при работе с тонкими исходниками.
Плазменный метод.
Эту технологию еще называют дуговым способом резки металла, поскольку образование плазмы происходит при непосредственном нагревании электрической дуги. Ионизированный газ, доведенный до состояния плазмы, расплавляет материал по линии среза и сдувает остатки с кромки. Устройство, которое используется для таких работ, называется плазмотроном или плазморезом.
Преимущества резки в этой технике следующие: высокая производительность, безопасность мастера, незначительный нагрев поверхности заготовки.
Виды плазменной резки
Технология плазменной резки металла включает в себя несколько способов. Плазменно-дуговая резка делится на:
- воздушно-плазменную;
- газо-плазменную;
- лазерно-плазменную.
Принципы действия первых двух видов практически одинаковы – раскрой ведется за счет электродуги в сочетании с ионизированным потоком раскаленного газа. Единственное, чем отличаются данные подходы – это рабочее тело. При воздушно-плазменной резке его роль играет воздух, а при газоплазменной – газ либо водяной пар.
С заготовками толщиной не более 200 мм работают при помощи комбинированного оборудования. Дело в том, что современная промышленная установка позволяет производить термообработку газовой струей или использовать плазмотрон.
Станки для плазменной резки оснащены модулем ЧПУ, что позволяет им выполнять раскрой листов металла по прямой либо с формированием криволинейных кромок.
Ручная плазменная резка представляет собой классическую плазменно-дуговую обработку. Бытовые переносные устройства используют для раскроя черного металла воздушную ионизированную струю. Изменение состава газов приводит к тому, что оборудование значительно усложняется, а значит, повышается его стоимость.
Достоинства художественной резки на плазменном станке
С помощью такой технологии получают изделия требуемых форм и размеров, причем по вполне доступной цене. Станки с плазменной резкой обеспечивают высокую точность фигурных деталей, изготовленных по имеющемуся каталогу или вырезанных под заказ, по индивидуальным эскизам или чертежам.
Преимущества плазменной художественной резки состоят в следующем:
- получаемые элементы не деформируется в процессе резки;
- оборудование обеспечивает большую производительность;
- плазморезка позволяет минимизировать отходы металла за счёт рационального раскроя листа и уменьшения ширины реза;
- программа обеспечит незначительные отклонения при вырезании самых сложных, по форме, деталей и узоров;
- после получения заготовок нет необходимости в рихтовке или зачистке их контуров.
Данная технология позволяет получать недорогие, сделанные на плазменной резке, мангалы. Плазменное оборудование дает возможность быстро и качественно раскроить детали мангала, как короб, так и фигурные отверстия, служащие для поддувал воздуха, обеспечивающего дровам хорошее горение.
Также сегодня, на волне патриотизма, стал популярен герб России для плазменной резки. Владельцы такого оборудования быстро и в мельчайших деталях вырезают из металла государственный герб России, удовлетворяя возросший среди россиян спрос, тем самым получая достойную прибыль.
А что в обзоре плазморезов
На предприятиях различных отраслей используют:
- стационарные модели, среди них есть машины портального; шарнирного; консольного типа для резки металла при помощи плазмы;
- мобильные или переносные такого же предназначения (вертикальная плазменная резка), оборудованные системами ЧПУ.
Сегодня несложно сделать выбор плазменного станка, – есть много производителей, специализирующихся на изготовлении устройств подобного рода. Ассортимент представлен отечественными и зарубежными моделями. Назовем и кратко охарактеризуем хотя бы некоторые из них:
Установка PlasmaCut от российской компании Юнимаш ориентирована на то, чтобы ее применяли на предприятиях среднего и малого бизнеса. Источник плазмы Hypertherm – из числа наиболее технологичных, в наличии механизм FOCUT, осуществляющий контроль за высотой резака, мощные ШД. Управлять ним можно дистанционно, посредством USB и Ethernet, со стойки, на которой смонтирован пульт управления.
Станок IGNIS для плазменной резки с ЧПУ (Россия) представляет несколько модификаций – IGNIS 2500, 3000 и 6000 с разными габаритами, мощностью плазмообразующего источника и грузоподъемностью. Все они рассчитаны на применение при толщине металла 28 мм, имеют стабильный спрос и применимы в техническом оснащении небольших по масштабу работы мастерских, предприятий.
Powermax считается машиной уникальных свойств, способной выполнять плазменный раскрой изделий, различных по виду и форме.
PlasmaBox – отличный станок из серии многокоординатных, имеет четыре ШД, работающих с разными мощностями.
РВ 6000, РМ 3000, PS 2500 – агрегаты, выполняющие нарезку заготовок с разной длиной и толщиной.
Все эти высокопроизводительные станки пользуются системой ЧПУ фирмы AMN. В некоторых моделях для применения в промышленности, плазмотрон охлаждается принудительно под воздействием жидкости, у остальных охлаждение – естественное воздушное.
Следует также сказать, что слабое место станков с программным управлением – уязвимость для воздействия электромагнитного излучения. Это делает устройства с ЧПУ требовательными к способу поджига электрической дуги. Наиболее безопасный вариант – пневмоподжиг, иногда обозначаемый в названиях моделей аппаратов как PN. Главная особенность пневмоподжига – подвижный электрод, который в нужный момент придвигается к соплу. За счет уменьшения расстояния для возбуждения дуги не требуются высокочастотные импульсы и помехи на электронику минимизируются. Сегодня на рынке представлено не так много аппаратов с пневмоподжигом, например, он реализован в плазморезе Triton CUT 100 PN CNC.
Какое выбрать оборудование для плазменной резки металла?
Весь ассортимент станочного парка фигурной резки можно разделить на две группы – это аппараты ручной резки и станки портального типа.
Аппараты ручной резки
Оборудование состоит из блока с компрессором, закачивающим горючий газ, трансформатором или инвертором, питающим электрическую дугу, шланга с резаком и кабеля заземления. Устройство может питаться, как постоянным, так и переменным током.
Компактность и мобильность аппаратов ручной резки безусловно является их преимуществами. Однако, выполнять работы плазменной художественной резки высокой точности с большой скоростью таким оборудованием невозможно. Но для изготовления штучных габаритных изделий на месте их монтажа аппараты ручной резки просто незаменимы.
Портальные станки
Это габаритные стационарные установки, имеющие рабочие столы больших размеров, способные принимать листовой материал любых возможных габаритов. Наряду с этим есть станки, рассчитанные на обработку небольших заготовок. Но их всех объединяет одинаковая схема устройства. Портальная механическая конструкция обладает следующими достоинствами:
высокоскоростная резка;
абсолютная точность резки в соответствии с заданным изображением;
высокое качество кромок реза, не требующее дополнительной обработки;
полная автоматизация процесса раскроя металла.
Особенности декоративной резки металла
Чем тоньше металлический лист и ниже температура его плавления, тем больше угроза того, что задержав режущую дугу на доли секунды дольше на одном месте, элемент может получиться не чётким. Для создания картин с мелкими, близко расположенными друг к другу элементами, методом плазменной резки, лучше создавать на режущих плазмой станках с ЧПУ.
Плазменная резка может проводиться на металлах разной толщины. Некоторые устройства для плазменной резки дают температуру нагрева пламени до 30000 °C, а глубина их реза достигает 20 см. Фигурная резка при таких показателях оборудования может использоваться не только для создания трафаретных скульптур, но и для выпуклых. Целесообразнее и экономически выгоднее толстые листы металла резать кислородом, а не плазменной горелкой, несмотря на довольно большую скорость резки.
Резка плазменной дугой отличается высокой скоростью, регулируемым нагревом пламени. Фигурная резка производится струёй плазмы, а не твёрдым режущим предметом, что даёт срезы без зазубрин. Для некоторых видов сплавов сильный нагрев сказывается разрушением структуры металла. Для фигурной резки это недопустимо. Благодаря тому, что при обработке плазменным резаком происходит нагрев очень тонкого участка, а охлаждение происходит быстро, структура металла не меняется.
Как сделать плазморез из инвертора — инструкция
При желании подобное оборудование в состояние изготовить своими руками любой владелец. Однако, чтобы самодельный плазморез смог эффективно выполнять свою работу, необходимо соблюсти все правила. В подобном деле инвертор будет практически незаменим, так как при помощи этого устройства будет обеспечена надежная подача тока. За счет него в работе плазмореза не будет возникать перебоев, а также удастся уменьшить расход электроэнергии. Однако при этом у него имеются и недостатки: он рассчитан на резку материала меньшей толщины, нежели при использовании трансформатора.
Выбор элементов
Если вы решили самостоятельно изготовить плазморез, то вам следует подготовить необходимые материалы и оборудование:
Инвертор или трансформатор, обладающий требуемой мощности. Чтобы не ошибиться во время покупки этого устройства, необходимо в магазине рассказать продавцу о том, для резки материала какой толщины вы планируете применять его. На основании этого и будет сделан выбор подходящего механизма. Учитывая, что резка будет выполняться вручную, желательно приобрести именно инвертор, что связано не только с его легковесностью, но и способностью уменьшить расходы электроэнергии.
Плазменный резак или плазмотрон точка. При его выборе необходимо опираться на те же критерии, что и в случае с инвертором. Важным моментом здесь является то, что оборудование прямого воздействия рассчитано на работу с токопроводящими материалами, а плазморез косвенного воздействия больше подойдет для работы с изделиями, не способными проводить электричество.
Компрессор для прогонки воздуха
Здесь следует уделить внимание его мощности, по которой он должен соотноситься с прочими подбираемыми компонентами. Кабель-шланговый пакет. Его задача будет заключаться в соединении всех вышеописанных элементов
Его задача будет заключаться в соединении всех вышеописанных элементов
Кабель-шланговый пакет. Его задача будет заключаться в соединении всех вышеописанных элементов.
Сборка
Еще до начала сборки самодельного плазмореза не помешает выяснить, совместимы ли компоненты, приобретенные вами между собой. Если вам ранее не приходилось изготавливать своими руками аппарат плазменной резки, то желательно обратиться за помощью к более опытным мастерам. Проведя анализ мощности каждого необходимого элемента, они дадут вам свою рекомендацию. Обязательно стоит позаботиться о наличии защитного комплекта одежды. Его вам придется использовать, когда настанет время проверить работоспособность самодельного плазмореза. Если говорить о процедуре сборки оборудования для плазменной резки, то она включает в себя следующие этапы:
На первом этапе необходимо подготовить все необходимые элементы для сборки и защитную одежду.
Далее, следует решить вопрос с источником бесперебойного питания.
Затем необходимо взять инвертор или же трансформатор, а также кабель подходящей толщины и электроды
Особое внимание уделите последнему элементу, который должен быть выполнен из бериллия, циркония, тория или гафния. Подобные материалы считаются наилучшим выбором для воздушно-плазменной резки
Гафний также может рассматриваться в качестве альтернативы, поскольку в этом случае сварщику или мастеру, который будет выполнять работу по разделению листов, будет обеспечена более высокая безопасность
Перечисленные элементы необходимо по порядку соединить между собой, в результате должна получиться электрическая дуга
Гафний также может рассматриваться в качестве альтернативы, поскольку в этом случае сварщику или мастеру, который будет выполнять работу по разделению листов, будет обеспечена более высокая безопасность. Перечисленные элементы необходимо по порядку соединить между собой, в результате должна получиться электрическая дуга.
Далее, к компрессору подключают шланг. Именно через него будет поступать воздух в аппарат плазменной резки. Второй край необходимо подсоединить к плазмотрону.
Возьмите небольшой кусок алюминия и проверьте в работе аппарат, который вы изготовили
Особое внимание уделите безопасности соединений
Вне зависимости от того, планируете ли вы изготавливать плазморез своими руками или же приобрести его в магазине, вначале следует изучить все модели, познакомиться с принципами их работы и вариантами исполнения. Важным моментом является и тип материала, который планируется в дальнейшем резать с помощью этого оборудования. Упростить себе задачу по выбору вы сможете, если вначале посмотрите видео, в котором показывается принцип действия аппарата ручной плазменной резки и технология работы с ним.
Заказать плазменную резку металла в Санкт-Петербурге
Не каждое предприятие сможет приобрести высокотехнологическое оборудование для выполнения резки металла с помощью плазмы. Эта статья расходов для них будет экономически невыгодной. Целесообразнее сделать заказ на обработку металла в нашей специализированной компании, которая предлагает выгодные условия сотрудничества в СПб. Цена на резку плазмой зависит от объема партии металлопроката и сложности задачи, которую предъявляет клиент. Конечная стоимость работы складывается после технической проработки нашими специалистами.
Мы нацелены на длительное и взаимовыгодное сотрудничество, поэтому предлагаем клиентам доступные цены в регионе, высокое качество и оперативность выполнения поставленной задачи. Сделать заказ можно, позвонив нашему менеджеру https://plazma-spb.ru/plazmennaja-rezka
Ворота и заборы с применением технологии лазерной резки.
Покупая жилье в хорошем, географически удобно расположенном районе, мы следим не только за тем, чтобы планировка квартиры совпадала с ожиданиями, но и за общим благоустройством территории. Чистота и опрятность двориков, наличие клумб и детских площадок, наличие поблизости зеленых зон, вместительность парковок – ведь ваши гости составлять свое мнение о квартире начинают не с порога, а еще со двора. Красивый и ухоженный двор можно назвать визиткой вашей квартиры – еще не взглянув на ваше жилье, человек уже начнет составлять положительное мнение. Однако в городских условиях инфраструктурой и благоустройством района занимается, как правило, сам застройщик, ограничивая ваше влияние лишь добровольным участием в субботниках и поддержанием изначального замысла в надлежащем виде. Так что даже самый зеленый и уютный район лишь обозначит вашу избирательность при выборе условий для жизни, но не передаст вашу индивидуальность.
Особенности резки лазером
Для получения четкого контура на вырезаемом рисунке необходимо обеспечить постоянную скорость резца. Если задержать его на одном месте хотя бы на долю секунды, то этот элемент получится не четким. Именно поэтому для создания сложных композиций с большим количеством мелких и близко расположенных друг к другу деталей, следует использовать станки, работу которых контролирует автоматика. Особенностью работы станка с ЧПУ, выполняемого художественную резку металла, является то, что в работа ведется сразу в нескольких местах. Резец постоянно перемещается по полотну металла из одного конца в другой. Это объясняется необходимостью охлаждать металл в процессе работы. Технология художественной по сути не отличается от процессов промышленной резки металла и раскроя листового проката. Дизайнерский проект переводится в векторный формат и файл загружается в компьютер лазерного станка. Дальнейшая обработка проводится автоматически, под контролем оператора. На нашем производстве мы используем комплекс модели ЛК 6020
с максимальной мощностью 3000 Вт., что позволяет обрабатывать лист длиной 6 метров, шириной до 2-х метров. Толщина листа из углеродистых марок сталей таких как ст. 3, 20, 09Г2С и других может доходить до 20 мм., толщина обрабатываемого листа нержавеющей стали (12Х18Н10Т, AISI 321 и др.) до 12 мм.
Сталеграфика
Впервые новое направление искусства было продемонстрировано в 1984 году художниками из Кейптауна. Сегодня из металла картины, выполненные в технике сталеграфики, приобрели большую популярность не только в оформлении жилых и офисных интерьеров, но также для украшения внешних стен зданий, террас, ограждений, рекламных щитов. Искусно вырезанный из листовой стали контур детально воспроизводит графический рисунок на фоне светлой стены. Впечатление трехмерной композиции создается в результате тонового контраста переднего и заднего плана с полутенью между ними.
Из единого стального листа филигранно произвести фигурную резку, практически не ограничиваясь геометрическими формами, позволяет современное оборудование — высокоточные плазморезы. Роль резца выполняет струя плазмы, которая справляется с любыми металлами до 200 мм толщиной. Потому, несмотря на утонченную детализацию, картина из листа металла получается очень прочной.
Этот вид декоративно-прикладного искусства продолжает развиваться, а художники находят новые, порой нестандартные идеи для воплощения творческих идей. Пионеры сталеграфики делали картины черного цвета, где светлая стена создавала контрастный фон, на котором хорошо обозначалась тень. Сейчас мастера используют разного тона металлы и совмещают по несколько методов обработки материала.
