Какой резак для резки металла лучше: рейтинг лучших моделей и производителей в 2021 году, комментарии владельцев – интернет-магазин ВсеИнструменты.ру

Газорезка и необходимые знания при выборе газорезательного инструмента

В данной статье мы поговорим о газовых резаках. Для чего нужен газовый резак? Как ни странно, но он нужен для резки металла. Для этого сначала нужно нагреть метал до температуры плавления, а затем подать туда струю кислорода для того, чтобы металл начал гореть, и таким образом, осуществляется резка.

Для этого чаще всего используют два типа горючего газа:

1. Пропан
2. Ацетилен

Обычно на газорезке, предназначенной для резки с пропаном в наименовании имеется буква «П» в ацетиленовой версии используется буква «А».

Газорезки могут делиться по толщине реза:

Резаки с пометкой «Р1» способны резать металл до 100 миллиметров.

С пометкой «Р3» способны резать металл до 300 миллиметров.

Сейчас, к сожалению, не все производители соблюдают это требование. К примеру, на рынке могут встретиться резаки, помеченные индексом «Р3», и потребители думают, что они могут осилить металл до 300 миллиметров, но это оказывается не так.

Также резаки делятся между собой по принципу смешения газа:

Инжекторный резак. Они имеют 2 трубки. Горючий и подогревающий кислород движется на выход по одной трубке, а режущий кислород по другой.

Есть ещё и резаки с тремя трубками. Они называются «С внутрисопловым смешиванием газа». Все 3 вида газа идут по отдельной трубке и смешиваются на выходе в отдельной установке, под названием «Сопля». Поэтому этот вид газорезки называется внутрисопловое смешивание.

По типу подачи режущего кислорода резаки делятся на вентильные и рычажные:

Вентильные резаки имеют специальный вентиль, с помощью которого газорезчик может увеличивать и уменьшать подачу кислорода.

Рычажный. Исходя из названия, можно понять, что он имеет специальный рычаг, по нажатию на который происходит подача режущего кислорода.

Как выбрать газовый резак для газорезки?

Здесь пойдёт речь о том, как правильно выбрать резак? Р1 или Р3? Как выбрать резак по внешнему виду?

Прежде всего, нужно отметить, что невозможно сделать выбор глядя на какую-то рекламу или картинку. Для того, чтобы правильно выбрать резак его нужно как минимум взять в руки.

Для начала нужно определиться с тем, для каких целей вы хотите приобрести резак? Если вам нужен резак чтобы резать металл до 100 миллиметров, то нужно приобретать резак с пометкой Р1. Если же нужно резать металл до 300 миллиметров, соответственно это будет приспособление с пометкой Р3. Далее, нужно обратить внимание на внешний вид резака и из чего изготовлен наружный мундштук резака. Для хорошей и безопасной работы с устройством нужно приобретать резак с мундштуком, изготовленным из хромистой бронзы или из материала не уступающим ей по своим физико-механическим свойствам. Например, это может быть медь.

Также необходимо обратить внимание на то, из чего изготовлена внутренняя часть мундштука. Для безопасного и долгосрочного использования газорезки — внутренний мундштук должен изготавливаться из хромистой бронзы или меди. Различить их можно по цвету.

Из чего должен быть изготовлен резак?

Изготовление резаков допускается из латуни, она имеет жёлтый цвет. Из меди, она будет иметь цвет меди. Или из нержавеющей стали, серого цвета. Приобретать резаки, изготовленные из других материалов – не рекомендуется.

Для долгосрочной работы рекомендуется приобретать разобранный резак. Он должен иметь разъёмные соединения на тот случай, если, допустим, из строя вышел наконечник, износилась головка или прогорела трубка. Такие газорезки можно легко разобрать и без особого труда и усилий заменить испорченную делать.

Желаем сделать вам удачный выбор, руководствоваться данной статьёй и следить за безопасностью своей жизни и жизни своего помощника — резака.

Газовый резак: устройство, виды, особенности выбора

01.09.2020

Современный газовый резак представляет собой специальное устройство для быстрого резания разных видов сталей (обычно углеродистых и низколегированных). Процесс раскроя заключается в расплавлении металла под воздействием струи чистого кислорода с последующим выдуванием образовавшихся окислов из зоны реза этой же струей.

Устройство и конструктивные особенности

Газокислородный резак служит для смешения смеси на основе горючего (ацетилен, пропан) и режущего газов (кислород) с целью получения режущей струи.

Конструктивно газовый резак для раскроя металла состоит из таких элементов:

• специальная головка с двумя сменными мундштуками;
• трубки для подачи кислорода и газа;
• смесительная камера для образования смеси горючего и режущего газов;
• 3 вентиля – для горючего газа, подачи и регулировки количества подаваемого кислорода;
• рукоятка.

Это основные компоненты инструмента для газокислородной резки, поскольку его конструкция имеет множество других составляющих.

Рисунок 1. Схема газокислородного резака

Газовый резак по металлу: виды

Инструмент классифицируется по разным признакам, но основными из них считаются тип используемого горючего газа и принцип смешивания газа с кислородом. Также они подразделяются по назначению (универсальные и специальные) и типу резания (разделительная, поверхностная, кислородно-флюсовая).

По способу смешения газа и кислорода резаки бывают таких видов:

1. Инжекторные – оборудованы внутрисопловым смешением газов, что обеспечивает высокую надежность и безопасность работы устройств. Это обусловлено тем, что газы проходят раздельно на всем протяжении каналов и смешиваются в горючую смесь в специальной смесительной камере.

Фото 2. Внешний вид инжекторной газокислородной горелки

1. Безинжекторные – конструкция не предполагает наличия смесительной камеры. Кислород подводится по двум трубкам, газ – по третьей. Смешиваются они внутри головки. Такой инструмент требует значительно большего давления горячего газа по сравнению с инжекторным.

Фото 3. Внешний вид безинжекторного газового резака

По используемому горючему газу резаки бывают пропановые, ацетиленовые и универсальные.

Ацетиленовый

В качестве рабочего газа выступает ацетилен, обеспечивающий высокую температуру пламени (в пределах 3300 °C). Применяется для раскроя металлических заготовок большой толщины, оснащается дополнительными вентилями для настройки высокой скорости подачи газа.

Пропановый

Рассчитан на применение пропана в качестве режущего газа. Отличаются более высокой надежностью и длительным сроком службы, безопасны в эксплуатации.

Газовый резак универсальный

Универсальный инструмент обеспечивает возможность использования горючего газа разных видов. При этом они не намного дороже классического ацетиленового или пропанового резака.

Преимущества и недостатки

Любой инструмент имеет свои плюсы и минусы, резак газовый – не исключение. Среди преимуществ современных устройств с внутрисопловым смешением газов нужно отметить:

• Относительно большая толщина разрезаемого металла – до 300 мм в зависимости от модификации и рабочих параметров (используемого газа и давления кислорода).
• Стабильное горение пламени без хлопков и обратных ударов.
• Возможность резки сталей в любом направлении, независимо от толщины.
• Высокая производительность.
• Простота обслуживания и продолжительный срок службы.

Фото 4. Процесс газокислородной резки

Однако недостатков у него не меньше:

• В результате сильного нагрева вырезаемые детали могут деформироваться (особенно из тонколистового металла).
• Достаточно большая ширина реза, что требует соблюдения определенных припусков при разметочных работах.
• Невысокое качество реза – кромки неровные с окислами и окалиной. Поэтому перед сварочными или другими работами требуется предварительная обработка кромок.
• Довольно высокая себестоимость процесса газокислородной резки.

Особенности выбора

Чтобы избежать ошибок, перед покупкой газового резака важно ознакомиться с некоторыми конструктивными особенностями устройства. Это позволит понять, на какие первостепенные факторы нужно обращать внимание при его выборе.

Правила выбора:

• Ниппели – производятся из латуни и алюминия, первые считаются более долговечными.
• Мундштуки – наружный обычно изготавливается из хромистой бронзы или чистой меди (отличается красноватым оттенком). Для ацетиленовых устройств внутренний тоже желательно, чтобы был медным, для других – допускается применение латунных аналогов.
• Соединительные трубки – делаются из латуни. При этом на них не должно быть декоративного покрытия, которое может скрывать мелкие дефекты.
• Вентильные шпиндели – из нержавейки, латунные отличаются малым сроком службы.
• Рукоять – лучшим материалом считается алюминий, пластик менее износостойкий. Ее размер должен быть не менее 40 мм, чтобы был удобный обхват.
• Длина резака – для резки металла больших толщин, а также окрашенных или замасленных материалов лучше выбирать устройства размером до 1000 мм. В остальных случаях можно покупать горелки 500 мм.

Фото 5. Основные расходники к газовым резакам

Также при покупке рекомендуется взять инструмент в руки и проверить его на удобство использования. От этого напрямую зависит производительность и время работы мастера резаком без усталости.

Правильная настройка газового резака

Перед началом работы с новым газовым резаком по металлу нужно правильно подключить и проверить работоспособность инструмента. Непосредственно настройка устройства выполняется производителем в заводских условиях и является финишным этапом его сборки. Самостоятельное вмешательство в конструкцию горелки запрещается.

Последовательность работ:

1. Изучить инструкцию по эксплуатации и выполнить все пункты согласно предписанию завода-изготовителя.
2. Подключить устройство к баллонам с горючим и режущим газами. При этом они должны быть оборудованы редукторами: кислородный – синим, пропановый – красным. Резиновые шланги подачи газа накручиваются по резьбе редукторов и стягиваются хомутами.
3. Проверить целостность инструмента, наличие всех прокладок, отсутствие масляных следов возле кислородного вентиля.
4. Настроить подачу газа и кислорода, продуть шланги. При работе с ацетиленом вентиль подачи открыть на 1 оборот, при этом давление вещества должно быть до 1 атм., но лучше выставлять – 0,54 атм. Для продувки надо открыть вентиль на резаке, а после изменения звука – закрыть. При настройке подачи кислорода давление выставляется в размере 2 атм. Затем продуваются шланги с помощью вентилей на редукторе и резаке.

Также следует помнить, что запрещается менять шланги для подачи кислорода и пропана (ацетилена) между собой, продувать шланг для пропана (ацетилена) кислородом.

Фото 6. Процесс разделительного резания толстого металлопроката газовым резаком

Подготовка инструмента к работе

Перед работой необходимо правильно подготовить резак газовый. Процесс подготовки состоит из нескольких этапов, которые минимизируют риски выхода инструмента из строя, получения травм:

• Осмотр баллонов, резиновых шлангов для подачи горючего и режущего газов, соединительных и крепежных элементов, горелки на наличие дефектов или повреждений.
• Проверка всех соединений на предмет утечки газа.
• Ревизия состояния уплотнителей – при наличии трещин они меняют форму и требуют немедленной замены.

При работе с инжекторными резаками также надо проверить правильность их работы. Это выполняется до момента подсоединения шланга подачи горючего газа. Изначально к соответствующему штуцеру на горелке подключается кислородный рукав, открывается вентиль на редукторе баллона с кислородом. Затем на резаке открываются вентили подачи кислорода и горючего газа – если прислонить палец к штуцеру горючего газа, его «засасывать». В этом случае инжекция исправна.

Инструкция по применению

Технология резки предполагает изначальную установку соотношения кислорода и пропана в размере 1 к 10 – т.е. при давлении кислорода 6 атм. давление горючего газа выставляется в пределах 0,6 атм.

Открытие и закрытие подачи газа выполняется в строгой последовательности:

1. Открываются на 0,5 оборота вентили кислорода и горючего газа (строго в такой поочередности).
2. Поджигается горючая смесь.
3. Факел подносится к разрезаемому металлу и путем открытия вентиля добавляется подача кислорода до момента появления режущей струи.
4. После окончания работ изначально перекрывается подача горючего газа, а затем – кислорода.

Рисунок 7. Схема процесса кислородной резки металла

Техника резки после поджига факела предполагает необходимость разогрева участка металла в зоне реза. При покраснении разогретого участка подачу кислорода можно еще немного увеличить. После полного прорезания заготовки горелка перемещается вдоль линии реза. Скорость перемещения резака зависит от толщины разрезаемого металлопроката рабочих характеристик процесса, поэтому определяется индивидуально.

В следующем видео показано, как правильно работать резаком газовым:

Газовый резак своими руками

Мини-горелку для мелких работ (например, плавки и резки медных проводов) можно изготовить и самостоятельно. Для этого понадобится:

• 2 большие капельницы;
• баллончик с газом для заправки обычных зажигалок;
• игла, используемая для накачивания мячей;
• ниппель;
• компрессор;
• аквариумный насос;
• медный провод;
• паяльник с расходниками;
• надфиль.

Инструкция по сборке:

1. Игла от капельницы сгибается под углом примерно 60°, острый конец затачивается.
2. В боковой части иглы для мячей делается отверстие, в которое пропускается согнутая игла от капельницы с выступом конца примерно на 2 мм.
3. Оставшееся отверстие обматывается медной проволокой и хорошо запаивается.
4. На окончаниях игл крепятся трубки из капельниц.
5. К толстой игле подводится газовый баллончик, к тонкой – компрессор.

Фото. Внешний вид самодельного мини-резака

Регулирование подачи газа выполняется пластиковыми перемычками, установленными на трубках от капельниц.

Советы специалистов по работе с резаком

Опытные резчики советуют всегда пользоваться качественными средствами индивидуальной защиты:

• специальные очки;
• перчатки (рукавицы), куртка и штаны с огнеупорными свойствами;
• специальная рабочая обувь.

Рабочее место тоже должно быть правильно обустроено. Расположение баллонов с газами – на расстоянии 5 м от проведения огневых работ. Мастерская должна хорошо проветриваться, пол – бетонный или земляной. Пламя газокислородной горелки должно располагаться фронтально относительно рукавов подачи газа. Шланги не должны мешать проведению работ.

Также важно иметь в наличии вспомогательный инструмент и приспособления для разметочных работ – карандаш (мел), рулетка, угольник, линейка. Для поджига пламени понадобится специальная зажигалка, которая у резчика должна быть всегда под рукой.

По окончанию работ нужно внимательно осмотреть рабочее место, чтобы случайно не наступить на кусок расплавленного металла, который способен прожечь даже толстую подошву ботинок. Вырезанные заготовки металла обычно оставляют остывать в естественных условиях, но при необходимости допускается принудительное охлаждение водой – это надо выполнять аккуратно, чтобы горячие брызги не попали на кожу.

способы резки металла, чем можно резать

Существует большое количство различных способов резки металла. В связи с этим, вопросы: чем режут металл, чем можно резать металл и чем резать толстый металл, не утрачивают своей актуальности.

Для максимального удовлетворения потребительского спроса, на смену морально устаревшим, классическим методам обработки, пришло достаточно много альтернативных вариаций.

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Так чем же лучше резать металл и чем вообще режут металл? Чем можно разрезать толстый металл? Ответ на этот вопрос достаточно многогранен, в связи с тем, что процесс резки применяется не только в промышленных масштабах, но и в домашних условиях.

Существует несколько основных способов резки металла, о которых мы расскажем ниже.

РЕЗКА МЕТАЛЛА ЛАЗЕРОМ

Эта, одна из самых передовых технологий, приобретает все большую популярность благодаря своей исключительной точности и высокой производительности. Суть лазерной резки металла заключается в точечном, направленном воздействии лазерного луча на металл. Воздействие лазером позволяет производить детали любой геометрической сложности контура, с сохранением максимальной точности, практически идеальной ровности кромок, при этом не теряя производительности.

Управление установкой производится оператором станка ЧПУ. Полная автоматизация процесса сводит вероятность ошибки, и, как следствие, выбраковки деталей, к минимуму.

Процесс работы такого станка разделен на три этапа:

• Создание чертежного изображения разрабатываемой детали;
• Загрузка чертежей в файловом изображении в программу ЧПУ;
• Обработка данных и запуск выполнения.

Лазерная установка состоит из трех основных действующих частей:

• Источник излучения (рабочая среда).
• Источник энергии.
• Оптический зеркальный резонатор.

---

В зависимости от типа источника энергии, установки для резки металла делят на:

Газовые

В них действующая сила это сочетание воздействия луча и смесей газа.

Твердотопливные

Действие происходит за счет многомерного зеркального усиления газоразрядной лампы.

Газодинамические

В данном случае лазерный луч усиливает нагретый углекислый газ.

По технологическому способу действия лазерного луча, проводится разделение на:

• Метод плавления. Такой тип обработки оправдан при работах с любыми заготовками, в том числе, толстостенными и изготовленными из меди и алюминия. Суть метода заключается в плавлении места среза направленным лучом, сочетающимся с подачей струи сжатого газа, отводящей расплавленный металл вниз и охлаждающей кромки.
• Метод испарения. Этот метод заключается в нагреве металла, который проводит его через три стадии:плавления, кипения и испарения.

ВИДЕО ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

Преимущества лазерной резки

К основным положительным качествам обработки лазером принято относить:

• Универсальность;
• Технологическую безопасность;
• Высочайшую скорость и производительность;
• Чистоту процесса;
• Сверхточное выполнение сложных контуров.

---

ПЛАЗМЕННАЯ РЕЗКА ТОЛСТОГО МЕТАЛЛА

В вопросе «чем резать тостый металл«, плазменная резка — лучший вариант. В данном случае, воздействие на металл производит струйная подача плазмы. По своей сути плазма является ионизированным газом, разогретым до сверхвысоких температур.

Различают два типа воздействия:

• Плазменно-дуговой рез. Суть метода соответствует названию. Между режущим инструментом и изделием, пропускают электрическую дугу. Электрод внедряют в корпус, оснащенный отводом. Подающийся под большим давлением газ, минуя электрод, разогревается до высоких температурных отметок и подвергается ионизации. Наличие отвода в корпусе, обеспечивает высокую скорость потока. Созданная электрическая дуга оплавляет металл, подаваемый газ удаляет из высокотемпературного воздействия.
• Косвенно воздействующий механизм. В данном случае, воздействующая электроискра находится непосредственно внутри режущего элемента и воздействие происходит только за счет плазмы.

ВИДЕО ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

Преимущества плазменной резки металла

К преимуществам обработки металла плазмой относят:

• Универсальность в отношении любых видов материала;
• Высокую скорость процесса при минимальных повреждениях и деформациях;
• Гладкость мест разреза;
• Техническая безопасность;
• Возможность обработки сложных контуров.
• Возможность резать толстый металл.

РЕЗКА МЕТАЛЛА ГАЗОВЫМ РЕЗАКОМ

В вопросе «чем режут металл» — данный способ является одним из самых простых с технической точки зрения. Его суть заключается в разогреве места резки металла до состояния горения и последующей подачей очищенного кислорода для завершения действия.

Весь процесс делится на три этапа:

• Разогрев до предельных температур;
• Окисление кислородом;
• Удаление шлаковых образований выдуванием и отвердение мест среза.

Из чего состоит оборудование для газовой резки металла

Оборудование газовой резки состоит из:

• Газовый баллон.
• Шланги для подключения.
• Режущий элемент.
• Мундштук с регулируемыми размерами.
• Система регуляции.

Использование подобной технологии в резке металла предусматривает выполнение следующих требований:

• Плавность ведения резака;
• Соблюдение угла наклона на 6 градусов против движения;
• Разогрев не менее чем до отметки в 1000 градусов.

Преимущества

К преимуществам резки металла газовым резаком следует отнести:

• Возможность резки толстого металла с сохранением ровных и качественных швов;
• Автономность и мобильность;
• Универсальность и скорость процесса;
• Экономическая выгода.

КИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА МЕТАЛЛА

В процессе кислородной резки металла происходит процесс горения металла в кислороде, который идет потоком в виде струи, удаляющей оксиды. Самое главное, что в данной процедуре металл не плавится — он лишь горит, при этом сохраняя свою твердость и прочность, а рамки реза выходят ровными.

Существуют некоторые подвиды кислородной резки металла, о которых мы расскажем ниже:

Кислородно-флюсовая резка

При кислородно-флююсовой резке металла используют порошковый плюс, который подается в место реза, из-за чего процедура облегчается, так как флюс на место реза оказывает 3-ное действие: абразивное, химическое и термическое.

Кислородно-копьевая резка

Кислородно-копьевая резка металла подразумевает собой высокий температурный режим, поддерживаемый из-за сгорания кислородного «копья», которое представляет собой трубку из стали, через которую в область реза подается кислород.

ГАЗОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ РЕЗКА МЕТАЛЛА

Для газоэлектрической резки, исходя из названия, необходим источник электричества. Газоэлектрическая металлорезка бувает двух разновидностей:

Воздушно-дуговая газоэлектрическая резка

Металл, который расплавился, удаляют при помощи мощной воздушной струи, движущейся под высоким давлением.

Кислородно-дуговая резка

При этом виде газоэлектрической резки металла осуществляется движение кислородной струи, которая вызывает горение накаленного электродугой металла, и удаление оксидов из области реза.

Основной минус газоэлектрического способа резки металла — начало науглероживания металла в области реза. Обычно, такой вид металлорезки применяют в случае, если необходимо избавиться от дефектов сварных швов.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ГАЗОВЫХ СПОСОБОВ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

Основные плюсы, которые можно выделить из способов газовой металлорезки:

• Доступная цена;
• Процессы понятны и не вызывают сложностей;
• Возможно резать толстый металл;

Из недостатков можно выделить следующее:

• Неидеальная точность резки;
• Высокий расход материала;
• Небольшая скорость резки;
• Необходима доп. обработка по краям реза;
• Возможна термическая деформация металлоизделий;

ГИДРОАБРАЗИВНАЯ РЕЗКА МЕТАЛЛА

Гидроабразивная резка – современный способ резки металла, позволяющий высокоточно производить раскрой листового металла по линиям любой кривизны и сложности и резать толстые металлические изделия толщиной до 200 миллиметров. В данной технологии обработки металла используется очень тонкая струя водного раствора, смешанного с абразивными частицами. Жидкость подается под высоким давлением порядка 4 тысяч атмосфер через специальное узкое сопло, имеющее диаметр до 0,5 миллиметров.

Скорость, с которой раствор взаимодействует с металлом, сравнима со скоростью звука, зачастую даже выше, что, в свою очередь, позволяет производить резку металла с высокой скоростью и очень гладкую поверхность реза, сравнимую с методом лазерной резки металла.

Преимущества

Гидроабразивная резка металла является, на сегодняшний день, одним из лучших способов резки металла, так как она обеспечивает возможность резать толстый металл, сложные детали нестандартной формы легко поддаются обработке, расход металла минимален вследствие маленькой ширины реза, а низкий температурный режим в зоне реза обеспечивает защиту от деформации и плавления.

Гидроабразивная резка используется, в основном, в декоративной и художественной резке, где требуется высочайшая точность реза и минимальный расход металла.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

Механические способы резки металла в промышленных масштабах используются все реже. В данном методе часто встает вопрос: какой станок по металлу лучше выбрать, однако обычно для этих целей используют ленточные, дисковые и гильотинные станки по металлу. Минус такого оборудования в его ограниченных возможностях и достаточно высокой трудоемкости процесса.

Резка металла на ленточном станке

Данный станок это фиксированное режущее полотно с зубцами на одной стороне. Благодаря работе мотора происходит непрерывное вращение ленты.

Гильотинное

оборудование

Обрабатываемый металлический материал фиксируется в горизонтальном положении и подвергается рубящему удару станка резака-гильотины.

Резка металла дисковым станком

Суть действия схожа с работой ленточного станка. Отличие состоит только в возможности вращения металлической заготовки на 360 градусов.

ЧЕМ РЕЖУТ МЕТАЛЛ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

Резка металла в домашних условиях производится при помощи механических устройств. К ним можно отнести как не промышленные модели станков, так и подручный инструмент. К наиболее часто используемым приспособлениям для резки металла в домашних условиях можно отнести:

Ручные ножницы для резки металла

Ручные ножницы позволяют резать металл толщиной до 3 миллиметров.

Пилы различного типа для резки

Пилы ручные, дисковые, торцевые, ленточные и маятниковые.

Болгарка для резки металлоизделий

Болгарка достаточно популярна и универсальна в домашних условиях.

ПОДРОБНЕЕ О ВИДАХ РУЧНЫХ НОЖНИЦ ДЛЯ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

Существует несколько видо ручных ножниц для резки металла, каждый из которых обладает своими особенностями, преимуществами и недостатками. Рассмотрим их ниже.

Гильотинные ножницы

Преимуществами такого вида ручных ножниц для резки металла является: При разделке металла такими ножницами обеспечивается:

• Не остается каких-либо механических дефектов;
• Наружное покрытие металла, который режут, сохраняется в прекрасном качестве;
• Высокий показатель точности резки;

Особенность гильотинных ножниц заключается в том, что в их строении предусмотрен нож, который движется строго в одной плоскости, что прекрасно подходит для разрезания металлических листов. Если изменять угол наклона ножа, то существенно снижается необходимое усилие руки, однако, при этом страдает показатель качества резки. Гильотинные ножницы бывают как ручные, так и механические, либо с гидроприводным модулем.

Ручными ножницами практически невозможно разрезать металл средней толщины, а вот гильотинные ножницы с гидроприводом очень здорово себя показыают в показателях точности резки, так как они зачастую имеют ЧПУ-модуль, позволяющий «запоминать» типовые операции.

Шлицевые ножницы по металлу

Шлицевые ножницы позволяют резать металл по прямым и кривым произвольным линиям, благодаря чему, возможно выполнить качественную декоративную или фигурную резку металла. Работают такие ножницы от электродвигателя.

РАЗНОВИДНОСТИ ПИЛ ДЛЯ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

Как и с ручными ножницами, существует несколько видов пил для металлорезки, которые обладают своими плюсами и минусами:

Дисковая пила

Самая легкая в работе пила. В дисковой пиле используются качественные диски из высокоустойчивых твердых сплавов или быстрорежущая специальная сталь, не подверженная температурному режиму. Основное ее применение — распил тонких металлических листов и листов средней толщины. Обычно один из факторов ценообразования на дисковую пилу — это ее распиловочный круг, ведь в зависимости от его диаметра, пила расширяет свой возможный спектр задач.

Из минусов можно отметить то, что хорошие дисковые пилы редко стоят дешево и имеют крупные габариты, что не всегда удобно.

Сабельная пила

Сабельная пила по своему образу схожа с электродрелью с удлиненной пилой, а по принципу работы — с электролобзиком. Существует 2 варианта сабельных пил: аккумуляторные и с зарядкой от сети.

Многообразие пильных полотен позволяет выполнять сабельной пилой различные задачи по резке металла. С сабельной пилой сложнее управляться, нежели с дисковой — для нее надо иметь правильные навыки и отличный глазомер.

Углошлифовальная машина

За этим серьезным названием скрывается знакомая всем болгарка. Интересно то, что изначально она разрабатывалась как инструмент для шлифования, однако теперь по функциональным качествам заменят сабельную и дисковую пилы.

Универсальность углошлифовальной машины позволяет проводить резку, шлифовку и полировку металлических изделий — для этого стоит просто купить необходимые материалы и комплектующие.

СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

При сравнении основных способов резки металла лучшими видами для промышленных масштабов признаны лазерная и плазменная резка металла.

• Доступна резка по любым кривым линиям;
• Возможность резать толстый металл практически любой толщины;
• Благодаря точности резки металла данными способами обеспечивается высокая точность;
• Универсальность выбора металла: возможность резки алюминия, оцинковки, нержавейки, титана, черных металлов и т.д. одним оборудованием;
• Экономия времени на этап подготовки металла к резке: благодаря высокой температуре лазерная и плазменная резка легко справляется с инородними примесями;
• Затраты на электроэнергию и воздух — достаточно низкие, как и на расходные материалы.

Что касается выбора наилучшего способа резки металла в домашних условиях, то здесь наибольшую популярность имеет углошлифовальная машина (болгарка). Ее многофункциональность и относительно невысокая цена являются несомненными преимуществами в вопросе: «чем лучше резать металл дома».

ИТОГ: ЧЕМ ЛУЧШЕ РЕЗАТЬ МЕТАЛЛ

Отвечая на вопросы: «Чем режут металл» и «чем резать толстый металл«, стоит отметить, что несмотря на доступность многих из перечисленных вариантов обработки, качество зависит не только от сложности оборудования, но и от профессионализма специалистов на нем работающих. Компания «Металик» имеет в своем арсенале оборудование для проведения всех видов резки металла любой толщины и конфигурации. Получить консультацию и оставить заказ вы можете на нашем сайте, или связавшись с нами по телефону.

Как выбрать газовый резак (автоген) для ручной резки

Как выбрать газовый резак (автоген) для ручной резки Р1, Р3? Как это сделать по внешнему виду?

Прежде всего, невозможно сделать выбор, глядя на рекламный проспект или картинку. Чтобы выбрать резак правильно нужно как минимум взять его в руки.
Определитесь, какой толщины металл вы будете резать:
• До 100 мм выбирают резак Р1
• До 300 мм – Р3

На что нужно обратить внимание в первую очередь?

Материал, из которого изготовлен наружный мундштук. Согласно требованиям ГОСТа это должна быть хромистая бронза или аналог, который ей не уступает по своим физико-механическим свойствам (медь). Некоторые производители делают наружный мундштук из латуни, однако срок его службы в 3 раза меньше, чем медного.
Понять при визуальном осмотре, какой перед вами материал достаточно просто: медный или бронзовый мундштук имеет красноватый цвет, латунный –желтый. Внутренний мундштук, если вы работаете на ацетилене, также должен изготавливаться из хромистой бронзы или меди.

Если вы работаете на пропан-бутановых смесях или метане, допускается изготовление внутреннего мундштука из латуни. Это тем, что температура горения пропано-кислородной смеси на 1000 оС меньше, чем ацетилено-кислородной.

Допускается изготовление трубки резака из латуни, меди или коррозионностойкой стали. Применение других материалов не рекомендуется ввиду их быстрой изнашиваемости и выхода из строя, а, например, использование алюминия может быть даже небезопасным для жизни.

Обратите внимание, что инструмент не должен быть покрашен. Под слоем лакокрасочных покрытий скрываются дефекты металла или пайки, а также невозможно определить материалы, из которых сделан резак. Краска носит декоративный характер.

Резак должен быть разборной, т.е. состоять из разъемных соединений на тот случай, если у вас вышел из строя наконечник, износилась головка, прогорела трубка. В таком случае вы сможете без труда разобрать и почистить все составные элементы (наконечник, внутренние каналы и т.д.) или заменить прохудившуюся деталь. В противном случае вам придется идти в магазин за новой покупкой.

Некоторые автогены имеют моноблочную конструкцию, то есть все соединения паянные. Это плохо тем, что в случае прогара трубки или износа какой-либо детали вы не сможете ее отремонтировать. Если такой «моноблок» засорился, то прочистить его можно, но все это достаточно «геморройно», неудобно и сложно.

Если вы покупаете профессиональный резак, допустим, типа «Маяк», то обратите внимание, что кислородный режущий вентиль должен быть диаметром не менее 40 мм –это обусловлено удобством в процессе работы. Оборудование с пометкой «профи» подразумевает, что его эксплуатируют постоянно и регулярно, т.е. не менее 5-6 часов непрерывной работы. Большой диаметр вентиля КР позволит вам лучше контролировать процесс, так как резчик работает не голыми руками, а в рукавицах или крагах. Кроме того, большой барашек проще крутить и меньше устает рука. Маховики должны вращаться легко и без большого усилия и при этом не болтаться.
Если вентиль вращается слишком легко, вы можете нечаянно задеть его рукой или зацепить одеждой – и ранее сделанные вами настройки собьются, а состав пламени поменяется. Вам придется резак постоянно подстраивать, что очень неудобно! Если вентиль вращается с большим усилием, то за рабочий день у вас сильно устанет кисть – это тоже большой минус!

Обратите внимание на материал из которого изготовлен шпиндель резака. Согласно рекомендациям он должен быть сделан из нержавеющей стали (15000-45000 циклов в зависимости от рабочих режимов).
Срок службы латунного шпинделя не более 3 тыс. циклов. Существуют комбинированные варианты (изготовленные из латунного сплава и нержавейки) – это средний вариант, который служит от 8000 до 10000 циклов.

И еще пара полезных советов…

Сравните паспортные данные о расходных характеристиках резаков с требованиями ГОСТ 5191-79 (pdf). В этом государственном стандарте есть таблица с указанием номеров мундштуков и толщин для которых они предназначены, а также расход по кислороду и газам.

Уточните у продавца, есть ли возможность обеспечения запасными частями. Если запчастей нет – это значит, что вы покупаете разовое оборудование. Например, выйдет из строя мундштук, который является расходным материалом. Вы не сможете купить и заменить его на новый. Остается разве что вариант самостоятельного изготовления, что не для всех доступно. Что касается других деталей, некоторые вы сами сделать не сможете ввиду сложности технологии их производства.

Источник: Донмет

Техника газовой резки | Сварка металлов

Рез должен начинаться у какой-либо кромки изделия. При вырезке внутренних частей в металле следует просверлить отверстие и от него начинать резку; тонкий металл толщиной менее 10 мм пробивают с помощью резака. Начало резки но контуру 1 (рис. 73, а) должно всегда находиться на прямой, что обеспечивает получение чистого реза на закруглениях. В контуре 2 начало резки может быть выбрано в любом месте, кроме углов. При вырезке фланцев (рис. 73, б) вначале вырезается внутренняя часть 1 в металле, идущем в отходы, а затем вырезается контур 2. Место начала резки внешнего контура 2 (рис. 73, а) следует выбирать таким образом, чтобы происходило легкое отделение металла, идущего в отходы.

Рис. 73. Приемы резки внутри контура изделия:

а — начало резки, б — вырезка фланцев; 1, 2, 3, 4 — последовательность резов

Рис. 74. Вид поверхностей наклонного реза

Наружный контур 4 вырезается в последнюю очередь. Это обеспечивает вырезку деталей с меньшими отклонениями от размеченных до резки контуров. Внутренние напряжения, имеющиеся в прокатном листе, искажают контуры реза. Их устранения достигают резкой но внутреннему контуру.

Резка со скосом кромки

При резке со скосом кромки (рис. 74) поверхности реза получаются не одинаковы по качеству. Поверхность б всегда лучше, чем поверхность а.

Рис. 75. Резка кромок одновременно двумя (а) и тремя (б) резаками: 1, 2, 3 — резаки

Острый угол на поверхности а оплавляется сильнее, так как на нем концентрируется большая часть подогревающего пламени. Тупой угол поверхности а (нижняя кромка) омывается жидким шлаком и кислородной струей, вследствие чего также оплавляется. Поэтому лучше, если позволяет характер реза, располагать резак таким образом, чтобы была использована отрезанная часть с поверхностью б.

Для подготовки скоса кромок под сварку можно на машине одновременно резать двумя или тремя резаками, как это схематично показано на рис. 75. Видно, что резаки должны смещаться в направлении резки, с тем, чтобы не происходило соприкосновений струй кислорода от резаков и образование завихрений, приводящих к ухудшению качества поверхностей резов. Смещение между резаками составляет несколько сантиметров.

Газовая резка металла пропаном и кислородом

Технологии современного мира шагнули далеко вперед. Теперь любой человек может справиться с процедурой резки газом, ведь это намного проще, чем газосварочные работы, поэтому для допуска не требуется почти никаких навыков. Основное, что нужно понять – технологию резки газом. Все чаще и чаще используются резаки с использованием пропана, а для работы с ними, требуется сочетать пропан и кислород. Подобная смесь обеспечивает нужную температуру, благодаря которой, осуществляется газовая резка металла.

Плюсы и минусы газовой резки

У этого способа резки много преимуществ:

• Газовая резка позволяет разрезать материал большой толщины. А также при помощи ее, можно сделать аккуратный разрез по трафарету. Достигнуть аккуратности выполнения работ при пользовании болгаркой просто невозможно, а уж если возникла необходимость прорезать отверстие на некоторую глубину, то с этим справится только резка газом.
• Для газовой резки требуется резак, который обладает малым весом и габаритами. Это позволяет достигнуть комфорта вовремя работы, а если сравнивать резак с бензиновыми аналогами, то разница колоссальна. Бензиновые резаки сильно шумят, ими сложно делать аккуратные разрезы из-за большого веса, сильные вибрации заставляют оператора прилагать усилия при резке. Давление кислорода позволяет не тратить сил.
• Газовая резка позволяет ускорить процесс резки почти в 2 раза, если сравнивать результатами, показываемыми бензиновыми аналогами.
• Аккуратность реза хуже чем у ацетиленового резака, но при этом гораздо лучше, чем у бензинового и болгарки.
• Пропан очень дешевый газ. Его использование выгодно в тех случаях, когда требуется выполнить большой объем работ.

Цена пропана позволяет выполнять работы больших объёмов

Увы, но минусы тоже имеют место, однако, их намного меньше, а если быть точнее, то один – ограниченный спектр металлов, которые можно разрезать.

Например, газовая резка металла пропаном и кислородом не в силах разрезать сталь с высоким содержанием углерода. Поэтому применение этого вида резки оправдано лишь для низко- и среднеуглеродистый стали.

Такое ограничение возникает из-за того, что температура плавления высокоуглеродистых сталей равняется температуры горения газового резака, поэтому при резке материал плавится и не дает кислороду попасть внутрь.

Отсюда вытекает правило: для успешной резки, температура горения разрезаемого металла должна быть меньше, чем его температура плавления.

Как осуществляется резка?

Резка производится с одновременным подогревом. Именно для этой цели, наконечник резака имеет 3 сопла. Боковые служат для подачи подогревающей смеси, а по центру размещается самое тонкое сопло, через которое подается кислород под очень высоким давлением.

Газовый резак

Если говорить о давлении, то оно может достигать 12 атмосфер, такой мощности достаточно для того, чтобы человек, подставивший руку под поток воздуха, повредил себе кожу. При поджигании этой струи, осуществляется резка металлических конструкций.

При таком способе резке образуется флюс, который разбрасывается пламенем в стороны, а если выполняется сквозная резка, то его прожигают через всю толщу материала. Благодаря этому, резка металла намного лучше электрической. Ведь шов, получающийся в итоге, очень аккуратный.

Если вернуться к металлам, температура плавления которых ниже 600 градусов Цельсия, то разрезать их не получится из-за удаления верхнего слоя металла, которое будет повторяться до самого конца резки. Для того чтобы все-таки осуществить резку требуется применять мобильные нагреватели. Это небольшие баллончики сжатого газа, на которые надето сопло.

Процесс резки

Перед началом резки нужно убрать ржавчину с металла.

Необходимо зачистить металл

При резке заготовка должна располагаться так, чтобы выходящая струя легко проходила сквозь нее.

В самом начале процедуры, поверхность материала разогревается до температуры горения металла. Используется кислород и горючий газ. После достижения нужной температуры, подается кислород, который будет воспламеняться, вследствие контакта с горячей поверхностью и именно он будет резать.

В этом моменте важно достигнуть непрерывности подачи кислорода, в ином случае, пламя погаснет и поверхность быстро остынет, а затем ее придется нагревать заново.

В процедуре резки прослеживается четкая корреляция – чем чище применяемый кислород, тем выше качество резки. А также иногда возникает ситуация, при которой струя кислорода резко врезается в металл и мощность резки падает, начинается искривление потока. Для того чтобы избежать такой ситуации, нужно немного наклонить струю.

Важно понимать, что струя имеет конусовидную форму, расширяется ближе к нижней части. Из-за этого ширина реза увеличивается при приближении к завершению резки и образовываются окалины.

Исправить ситуацию можно при помощи увеличения мощности резака, но не стоит слишком увлекаться, если перестараться, то окалины возникнуть на верхней части металла.

Мощность резака

На качество резки сильно влияет давление кислорода. Высокое давление неизбежно приводит к плохому резу, да и расход кислорода становится просто огромным. Малое давление не даст прорезать металл и удалить окислости будет тяжело. Поэтому нужно соблюдать средние показатели, которые индивидуальны для каждого металла, и регулировать подачу кислорода из кислородного баллона.

Пошаговая инструкция для работы с газовым инжекторным резаком

Особые моменты в резке

Технология резки металла гласит, что не нужно спешить открывая вентиль пропанового резака, ведь в таком случае, вы подвергаете себя опасности, которая может возникнуть из-за взаимодействия кислорода с разогретым металлом. Для исключения обратного удара пламени, требуется выводить кислородную струю, строго следуя углу наклона горелки.

Сначала он равняется 90 градусов, после этого совершается малое отклонение, примерно на 6 градусов, в противоположную сторону движению. Если осуществляется резка толстого металла, то отклонение может увеличиваться вплоть до 70 градусов.

Важно помнить, что процесс резки по металлу должен происходить с одной и той же скоростью, которая подбирается визуальным методом, например, можно оценить скорость разлета искр.

При оптимальной скорости, поток искр вылетает под углом 90 градусов. Если искры летят в сторону, отличную от стороны движения резака, то скорость резки очень мала. О высокой скорости информирует угол вылета искр менее 80 градусов.

Толщина металла играет не последнюю роль, ведь если толщина металла довольно большая, то нельзя монотонно двигать резак до момента, когда лист будет разрезан по всей толщине. Ближе к концу резки требуется увеличить угол наклона примерно на 15 градусов.

Во время проведения процедуры не должно возникать никаких продолжительных пауз. Если работа все же была остановлена в какой-то точки, то резку нужно начинать с самого начала и выбрать новое место старта.

Конец резки должен сопровождаться следующими действиями, именно в этом порядке:

• прекращение подачи режущего кислорода;
• прекращение подачи регулирующего кислорода;
• отключение пропана.

Требуемое оборудование

Для того чтобы воспользоваться газовым резаком нужно иметь хоть один баллон пропана и кислорода, шланги, предназначенные для высокого давления, резак. Каждый баллон идет в комплекте с редуктором, при помощи которого можно осуществлять регулировку потока газа. Баллон с пропаном имеет обратную резьбу, поэтому невозможно использовать другой редуктор на нем.

Разные резаки для резки металлов не сильно различаются. Все имеют по 3 вентиля:

• один для подачи пропана;
• второй – регулирующего кислорода;
• третий – режущего кислорода.

Все кислородные вентили – синего цвета, а для пропана – красные.Металл разрезается при помощи струи пламени.

Схема газового резака

Газовым резаком можно разрезать металл с толщиной до 300 мм. Устройство очень легко ремонтируется, так как многие части аппарата сменные.

Техника безопасности

Нужно понимать, что резка металла газом – процесс, который может освоить даже новичок, но от этого процесс не становится менее опасным. Поэтому проводить обучение можно только под присмотром опытного специалиста.

Для проведения работ по резке металла следует придерживаться следующей техники безопасности:

• В помещении, где ведутся работы, должна обеспечиваться хорошая вентиляция.
• Следует убрать все горячие веществ на расстояние 5 метров от места, где будет вестись резка.
• Работу можно проводить только в специальной одежде: защитная маска, огнеупорная одежда.
• Нельзя направлять пламя на источник газа. Его направление должно быть диаметрально-противоположным.
• В процессе работы резака запрещается наступать на шланги, шевелить их, всячески физически воздействовать на них.
• Во время перерыва нужно погасить пламя у резака, закрутить вентили на баллонах с газом.

Эффективная и безопасная резка может быть достигнута лишь при соблюдении всех этих правил, которые сложны лишь на первый взгляд.

Видео: Резка металла

устройство, принцип действия, выбор, какой лучше

Что такое плазморез, как работает он? Если говорить об этом инструменте, то необходимо отметить, что он является прибором, который использует достаточно узкий круг сварщиков. Для одноразового применения плазменный резак нигде и никогда не применяется. Потому что существуют инструменты, с помощью которых можно провести отрезные операции, не прибегая к дорогому варианту, к примеру, болгаркой.

Но если требования к скорости и объему проводимых процессов достаточно жесткие, то без плазмореза не обойтись. Поэтому его используют в машиностроительной промышленности, в изготовлении больших металлических конструкций, при резке труб и прочего.

Виды плазменных резаков и их назначение

На вопрос, как выбрать плазморез, необходимо ответить так, все будет зависеть от того, в какой области вы его собираетесь использовать. Потому что конструктивные особенности у разных видов сильно отличаются, у всех у них разный тип зажигания дуги и различная мощность системы охлаждения.

• Инструменты, работающие в среде защитных газов: аргон, водород, азот, гелий и так далее. Эти газы обладают восстановительными свойствами.
• Резаки, работающие в среде окислительных газов. Газы обычно насыщаются кислородом.
• Приборы, работающие со смесями.
• Плазменные резаки, работающие в стабилизаторах газожидкостного типа.
• Плазморезы, работающие со стабилизацией водной и магнитной. Специфичный инструмент, который редко используется, поэтому в свободной продаже трудно найти.

Существует еще одна классификация, которая делит плазморезы по виду используемого оборудования.

1. Инверторные. Экономичный вариант, который может резать металлические детали толщиною до 30 мм.
2. Трансформаторные. Производит резку металлов толщиною до 80 мм, менее экономичный вариант.

По типу контакта плазморезы делятся на контактные и бесконтактные. Из названий можно понять метод использования плазменного резака. В первом случае для него необходим контакт с обрабатываемым металлом, поэтому с его помощью можно отрезать изделия толщиною не более 18 мм. Во втором такого контакта не должно быть, зато толщина отрезаемой металлической заготовки может быть максимально возможной.

И еще один вид разделения – это по типу использования и возможностях потребления электроэнергии. Здесь две позиции: бытовой, работающий от сети переменного тока под напряжением 220 вольт, и промышленные (профессиональные), подключаемые к трехфазной питающей сети напряжением 380 вольт.

Внимание! Даже самый маломощный бытовой резак плазменного типа обладает мощностью 4 кВт. Поэтому при подключении его в бытовую электрическую сеть, необходимо удостовериться, что она сможет выдержать такую нагрузку.

Но данная нагрузка не единственная. В системе плазменной резки используется охлаждение, для чего в комплект к основному оборудованию прилагается компрессор, который также работает от электросети. И его мощность нужно учитывать, подключаясь к бытовой питающей сети.

Устройство плазмореза

Само название уже информирует о том, что резка металлов производится с помощью плазмы. А плазма – это ионизированный газ, который обладает высокой проводимостью электрического тока. И чем выше температура этого газа, тем выше проводимость, а значит, сила резки увеличивается.

Для процессов резки металлов используют воздушно-плазменную дугу. При этом электрический ток имеет непосредственное воздействие на металлические поверхности. То есть, принцип работы плазмореза такой:

• Плавление металла.
• Выдувание его жидкого состояния из зоны среза.

Состоит плазменный резак из:

• источника питания – это может быть сварочный трансформатор или инвертор;
• самого резака, который иногда называют плазмотроном;
• компрессора;
• шлангов.

Важно понять конструктивные особенности самого резака. Внутри него вставлен электрод, изготовленный из редких металлов, таких как бериллий, гафний, цирконий и так далее. Почему именно они? Потому что в процессе нагревания на поверхности такого электрода образуются тугоплавкие оксиды. Они своеобразная защита самого электрода, которая обеспечивает целостность материала, то есть, не разрушается. Но чаще всего в плазменных резаках устанавливаются электроды из гафния, потому что он не токсичен, как торий, и нерадиоактивен, как бериллий.

Немаловажное значение в конструкции резака играет и сопло, через который подается плазма на резку. Именно от него и зависят основные характеристики оборудования. А точнее сказать, от его диаметра и длины. От диаметра зависит мощность плазменного потока, а соответственно и быстрота среза и ширины срезанной канавки. Конечно, от этого зависит и скорость охлаждения заготовки. Чаще всего на резаках плазменной резки устанавливается сопло диаметром 3 мм. Длина сопла влияет на качество среза. Чем оно длиннее, тем качество выше. Хотя очень длинное сопло быстро выходит из строя.

Схема работы плазменной резки

При нажатии на кнопку розжига автоматически включается источник электроэнергии, который подает в резак ток высокой частоты. Появляется так называемая дежурная дуга между наконечником сопла и электродом. Температура дуги – 6000-8000С. Необходимо обратить внимание, что сразу дуга между электродом и разрезаемым металлом не образуется, на это надо время.

После чего в камеру резака начинает поступать воздух из компрессора, он сжатый. При прохождении через камеру, где располагается дежурная дуга, воздух нагревается и увеличивается в сто раз. К тому же он начинает ионизироваться, то есть, превращается в токопроводящую среду, хотя сам по себе воздух – это диэлектрик.

Суженное до 3 мм сопло создает поток плазмы, который с большой скоростью вылетает из резака. Скорость – 2-3 м/с. Температура ионизированного воздуха достигает огромной величины – до 30000С. При такой температуре воздух по проводимости электрического тока приближается к проводимости металла.

Как только плазма касается обрабатываемой металлической поверхности, дежурная дуга выключается, а рабочая включается. Производится плавление металлической заготовки в месте среза, откуда жидкий металл сдувается подающим в зону среза воздухом. Вот такая элементарная схема принципа работы плазменной резки.

Как правильно выбрать инструмент для плазменной резки

Любой работавший с плазменной резкой сварщик отметит, что чем выше сила подающего на электрод тока, тем быстрее проходит процесс. Но есть определенные условия, на которые влияют и другие параметры оборудования.

Тип металла и толщина среза. От этих параметров будет зависеть выбор оборудования, с которым придется работать. А именно такой параметр, как сила тока. Внизу таблица соотношений.

Вид металла	Сила тока для резки металлического листа толщиною 1 мм, А
Цветные металлы	6
Черные металлы и нержавейка	4

Чтобы разрезать медный лист толщиною 2 мм, потребуется резак плазменный с силой тока 12 А. И так далее.

Внимание! Рекомендуется приобретать оборудование с запасом силы тока. Потому что указанные параметры в таблице являются максимальными, а с ними работать можно лишь незначительное время.

Достоинства и недостатки

Перед тем как принять решение о приобретение плазменного резака, нужно ознакомиться со всеми положительными и отрицательными сторонами этого оборудования. Ведь, к примеру, в домашних условиях его может заменить обычная болгарка.

Итак, плюсы использования резака для плазменной резки металлов.

• Большая скорость резки, соответственно уменьшение времени на этот процесс. По сравнению с другими режущими инструментами (кислородная горелка, например) скорость выше в шесть раз. Уступает только лазерной резке.
• С помощью плазменного инструмента можно резать толстые заготовки, что иногда не под силу болгарке.
• Режет любые виды металлов. Главное – правильно выставить режим работы.
• Минимальный подготовительный этап. Зачищать поверхности деталей от ржавчины, грязи, масляных пятен нет никакого смысла. Они для резки не помеха.
• Высочайшая точность среза и высокое его качество. Для ручных агрегатов для точности среза используются специальные упоры, которые не дают резаку смещаться в плоскости. Срез получается без наплывов, ровным и тонким.
• Невысокая температура нагрева, кроме зоны среза, поэтому заготовки не деформируются.
• Возможность фигурного среза. И хотя этим могут похвастаться и другие режущие инструменты, но, к примеру, после кислородной горелки придется края среза шлифовать и убирать подтеки металла.
• Стопроцентная безопасность проводимых операций, ведь никаких газовых баллонов в комплекте оборудования нет.

Минусы:

• Высокая цена оборудования.
• Возможность работать только одним резаком.
• Необходимо направление плазмы выдерживать строго перпендикулярно плоскости обрабатываемой детали. Правда, сегодня можно приобрести аппараты, которые режут изделия под разными углами: 15-50°.
• Толщина разрезаемого изделия ограничена, потому что самые мощные плазморезы могут разрезать металл толщиною 100 мм. С помощью кислородной горелки можно резать толщину 500 мм.

И все же плазморезы сегодня достаточно востребованы. Ручные часто используются в небольших цехах, где требуется провести большой объем резки металлов, и где к качеству разреза предъявляются жесткие требования. Обязательно посмотрите видео, которое специально размещено на этой странице сайта.

Поделись с друзьями

0

0

0

1

5 лучших металлорежущих станков

Если вы хотите резать металл и работаете в промышленных условиях, у вас есть несколько вариантов. Вы можете использовать традиционный кислородно-топливный резак, или вы можете выбрать более сложный плазменный резак или лазерный резак.

Итак, какой лучший резак по металлу?

На этот вопрос нет однозначного ответа. Дело в том, что у каждого есть свое место в мире металлообработки, и каждый может эффективно и результативно выполнять свою работу.

Лазерные резаки b e обеспечивают точность и аккуратность; и все чаще они интегрируются в производство без выключения света и полномасштабную автоматизацию.

Но такая точность не нужна тем, кто режет, скажем, металлическую трубу, которая будет закопана под землей. Проверенный метод кислородной резки полностью подходит для таких применений, и на него по-прежнему можно положиться.

ЭСАБ Вестгейт предлагает резак Cooljet BIE.Это предлагает полностью интегрированное кислородное охлаждение для кислородной резки.

Вместе с конструкцией корпуса клапана система охлаждения предназначена для обеспечения оптимального рассеивания тепла и лучшей газовой смеси для резки. Кроме того, его постоянный поток и постоянное поперечное сечение потока обеспечивают стабильную картину пламени.

Помимо газокислородной резки существует ряд возможностей:

Плазменные резаки

Плазменные резаки точны и надежны. Тем не менее, их точность уступает точности станков для лазерной резки.

Проще говоря, задачи по резке, которые можно измерить с помощью рулетки, могут быть успешно выполнены с помощью плазменного резака, в то время как работы, требующие измерения с помощью нониуса, должны выполняться лазерным резаком.

Компания Welding Industries Australia недавно выпустила серию портативных плазменных резаков Miller Spectrum.

Эти инверторные установки для плазменной резки на 240 В обеспечивают «лучшие в своем классе» результаты и производительность по производительности и скорости резки.Подходит как для резки на месте, так и в мастерской, ассортимент включает Spectrum 500i, систему 30A и Spectrum 700i, систему 40A.

Эти аппараты плазменной резки предназначены для использования обычным профессиональным сварщиком или торговцем. Компактность и портативность, экономичность — одно из их преимуществ. Типичные области применения включают изготовление, проектирование и техническое обслуживание листового металла.

Скорость движения Spectrum 500i’travel составляет 467 мм / мин при резке низкоуглеродистой стали толщиной 9,5 мм, а скорость перемещения Spectrum 700i составляет 330 мм / мин при 40 А при резке 15.Низкоуглеродистая сталь толщиной 9 мм, скорость движения примерно 80% от максимальной.

Обе машины оснащены технологией Auto-Refire, которая автоматически управляет вспомогательной дугой при резке металлического листа или нескольких металлических деталей.

В отличие от этой линейки от Miller, плазменные профильные станки с ЧПУ серии HDP от Advanced Robotics Technology предназначены для тяжелых производственных условий, где важными факторами являются мощность, точность, скорость, качество, низкая стоимость, производительность и долговечность.

Эти плазменные резаки, предназначенные для резки стали, нержавеющей стали и алюминия, доступны с рабочими участками размером от 3700 мм x 1900 мм до 15000 мм x 3200 мм.

Они предлагают быструю подачу, высокое ускорение и передовые алгоритмы управления движением. Они работают от Hypertherm HyPerformance Plasma, а также предлагают эффективную систему удаления дыма.

Дополнительные функции включают в себя наконечники горелок с жидкостным охлаждением и полные диагностические экраны для просмотра уровней давления, напряжения и потока.

Станки лазерной резки

Несмотря на заявления, сделанные некоторыми из их более восторженных производителей, есть некоторые работы, с которыми плазменные резаки высокой четкости не могут справиться.

Например, плазменный резак нельзя использовать для резки пильного полотна с мелкими деталями. Для такой работы необходим лазерный резак.

Лазерные резаки отличаются высокой точностью, и на них можно положиться при повторении заданий и их повторении с высокой степенью точности. Вы можете отрезать кусок сегодня, а через год отрезать другой кусок с точно такими же размерами и точностью.

Лазерные резаки бывают двух типов: резаки с CO2-лазером и резаки с волоконным лазером. Как уже говорилось ранее в журнале Manufacturers Monthly, выбор правильного типа полностью зависит от приложения.

Вот некоторые из них, на которые стоит обратить внимание:

Станки лазерной резки CO2

В станках лазерной резки с CO2 Lh3100 и Lh3125 от Hypertherm Westgate используется технология Fastlaser, которая предназначена для улучшения скорости резки, производительности листа и диапазона качества резки. Кроме того, он обеспечивает оптимальный поток газа непосредственно в зону реза; согласование ширины пучка и геометрии газового потока.

Головки предназначены для увеличения скорости резания толстой низкоуглеродистой стали минимум на 10-20%. Таким образом, они могут повысить производительность за счет увеличения производительности, снижения эксплуатационных расходов и уменьшения количества отходов.

Лазерные головки рекомендуются для таких приложений, как вывески, строительство, автомобилестроение, разборка металлолома, сельское хозяйство, производство, обслуживание стали и транспортировка.

Станки для волоконной лазерной резки

Laser Resources предлагает серию волоконных лазеров Rofin.Доступно 12 моделей, серия подходит для классической лазерной резки и лазерной сварки, а также для новых применений, таких как дистанционная резка.

Излучаемая длина волны в диапазоне 1 мкм обеспечивает высокое поглощение во многих материалах. Все распространенные твердотельные лазеры можно выполнять с помощью лазеров серии FL. С многомодовой версией FL-лазера можно использовать волоконную оптику от 50 до 600 мкм.

Одномодовая версия дает очень хорошее качество луча, обычно в диапазоне ≤ 0.4 мм x мрад. Качество луча также позволяет эффективно использовать системы сканирования «динамического луча» для высокоскоростного позиционирования, а также быстро и точно применять небольшие геометрические формы к деталям. Это сокращает время цикла и увеличивает производительность.

Для легкой интеграции в существующие концепции обработки предлагается компактная версия волоконного лазера в качестве альтернативного системного решения. Компактная версия представлена ​​как одномодовый лазер с волоконной оптикой 20 мкм или как многомодовый лазер с волоконной оптикой 50 мкм.

2021 Лучшие станки для лазерной резки металла | Доступные по цене станки для лазерной резки металла на продажу

Энергия лазера сконцентрирована в луче высокой плотности в форме света. Луч передается на рабочую поверхность, выделяя достаточно тепла, чтобы расплавить материал, а газ под высоким давлением, коаксиальный с лучом, непосредственно удаляет расплавленный металл для достижения цели резки. Это показывает, что лазерная резка существенно отличается от машинной обработки.
Он использует лазерный луч, излучаемый лазерным генератором, для фокусировки на условиях излучения лазерного луча с высокой плотностью мощности через систему внешних цепей.Тепло лазера поглощается материалом заготовки, и температура заготовки резко повышается. После достижения точки кипения материал начинает испаряться и образовывать отверстия, так как относительное положение луча и заготовки в конечном итоге образует щель в материале. Технологические параметры (скорость резания, мощность лазера, давление газа и др.) И траектория движения при продольной резке контролируются системой ЧПУ, а шлак на щели сдувается вспомогательным газом с определенным давлением.
Станки для лазерной резки металла широко используются в промышленном производстве металлических изделий, школьном образовании, малом бизнесе, домашнем бизнесе, небольшом магазине и домашнем магазине для изготовления листового металла, авиации, космических полетов, электроники, электроприборов, кухонной посуды, автозапчастей, деталей метро. , автомобиль, машины, прецизионные компоненты, корабли, металлургическое оборудование, лифт, бытовая техника, металлические знаки, металлические логотипы, металлические бирки, металлические профили, металлические буквы, металлические слова, искусство металла, изделия из металла, подарки из металла, изготовление металлических инструментов, металл фольга, украшения, реклама и другие отрасли металлообработки.Лазерные резаки по металлу подходят для обработки углеродистой стали, нержавеющей стали, инструментальной стали, пружинной стали, оцинкованной стали, алюминия, меди, золота, серебра, сплава, железа, латуни, титана, марганца, хрома, никеля, кобальта, свинца и других металлических материалов. .
Следующие металлические материалы можно резать с помощью лазерного резака по металлу:
Углеродистая сталь : Толщина листа из углеродистой стали, вырезанного лазером, может достигать 70 мм, прорезь из углеродистой стали, вырезанная с помощью механизма резки оксидным флюсом, может регулироваться в пределах приемлемой ширины диапазон, а щель тонкой пластины может быть сужена примерно до 0.1мм.
Нержавеющая сталь : Для обрабатывающей промышленности, где преобладают листы из нержавеющей стали, станок для лазерной резки металла является эффективным методом обработки. Когда подвод тепла при лазерной резке строго контролируется, ширина зоны термического влияния обрезной кромки может быть ограничена, тем самым обеспечивая хорошую нержавеющую сталь. Коррозионностойкий тип. При лазерной резке нержавеющей стали энергия, выделяющаяся при облучении лазерным лучом поверхности стального листа, используется для плавления и испарения нержавеющей стали.Для обрабатывающей промышленности, где в качестве основного компонента используются листы нержавеющей стали, лазерная резка нержавеющей стали является быстрым и эффективным методом обработки. Важными параметрами процесса, влияющими на качество резки нержавеющей стали, являются скорость резки, мощность лазера, давление воздуха и т. Д.
Алюминий и сплавы: хотя станки для лазерной резки могут широко использоваться при обработке различных металлических и неметаллических материалов, некоторые материалы, такие как медь, алюминий и их сплавы, вызывают появление лазеров из-за некоторых своих характеристик (высокая отражательная способность). Резка — дело непростое.В настоящее время лазерная резка алюминиевых пластин широко используется волоконными лазерами. Это оборудование хорошо работает при резке алюминия или других материалов.
Медь и сплавы : чистая медь (пурпурная медь) имеет слишком высокую отражательную способность, при лазерной резке латуни (медного сплава) следует использовать более высокую мощность лазера, вспомогательный газ, использующий воздух или кислород, может разрезать более тонкие пластины. Чистая медь и латунь обладают высокой отражательной способностью и очень хорошей теплопроводностью. Чистую медь и латунь можно разрезать только тогда, когда в системе установлено устройство «отражающего поглощения», в противном случае отражение разрушит оптические компоненты.
Титан и сплавы : чистый титан может хорошо сочетаться с тепловой энергией, преобразованной сфокусированным лазерным лучом. Когда в качестве вспомогательного газа используется кислород, происходит бурная химическая реакция и высокая скорость резания, но легко образуется оксидный слой на режущей кромке, который также может вызвать перегорание. Таким образом, использование воздуха в качестве вспомогательного газа может обеспечить качество резки. Лазерная резка титановых сплавов, обычно используемых в авиастроении, лучше. Титановые пластины режут азотом и азотом в качестве технологических газов.
Никель и сплавы : также известные как жаропрочные сплавы, существует множество разновидностей, большинство из которых можно подвергать лазерному окислению и резке под флюсом с хорошей резкой.
Толщина резки при разной мощности лазера разная, станок лазерной резки с более высокой мощностью может резать более толстые металлы. В настоящее время серийно производится станок для лазерной резки металла мощностью 15000 Вт от STYLECNC, причем резка может быть выполнена из различных металлов: толщина резки углеродистой стали до 70 мм; толщина резки нержавеющей стали до 100 мм; толщина резки латуни до 70 мм; толщина резки алюминиевого листа до 80 мм.

подробное руководство по прецизионной резке металла

Лазерная резка может показаться футуристической инновацией, подходящей только для лаборатории. Это действительно процветающая отрасль, и ожидается, что к 2022 году рынок этих станков вырастет до 5,7 млрд долларов.

Любая отрасль может получить выгоду от использования станков для лазерной резки. Они позволяют быстро и точно разрезать самые разные материалы.

Станки для лазерной резки бывают разных типов и размеров. Покупка одного — это инвестиция, поэтому выбор подходящего становится важным решением.

Прочтите наше руководство по лазерной резке, чтобы узнать, как работает этот процесс, что он может сделать для вашего бизнеса и как начать его использовать.

КАК РАБОТАЕТ ЛАЗЕРНАЯ РЕЗКА

Лазер — это аббревиатура от «Усиление света путем имитации излучения». Это сфокусированные пучки света высокой интенсивности, которые стали полезными инструментами в различных отраслях промышленности.

Первым шагом в процессе лазерной резки является проектирование продукта. Дизайнер должен в цифровом виде нарисовать выкройку необходимых разрезов.Такие программы, как Solidworks, могут создавать сложные 2D- и / или 3D-проекты.

У станка для лазерной резки есть специальные драйверы, способные преобразовывать файл в то, что машина может использовать. Работа дизайнера похожа на инструкции, поэтому лазер знает, где резать.

После завершения проектирования лазер начинает резку металла. Специальная линза или серия зеркал фокусируют луч, направляя его в нужную область. Это создает экстремальный уровень нагрева, который позволяет лазеру резать металл и другие твердые материалы.

При правильной фокусировке лазер быстро создает точные разрезы. Это более эффективный и точный метод, чем традиционная резка металла.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛАЗЕРОВ

Лазеры используются в различных отраслях промышленности. Их способность контролировать интенсивный уровень энергии делает их мощным инструментом.

Лазеры можно использовать для резки любого материала. С помощью сильного тепла светового луча можно манипулировать чем угодно, от стекла до ткани.

Чаще всего используется лазер для резки металла, например стали и латуни.Они обеспечивают чистые и точные разрезы в материалах, на которых другие резаки не смогут проделать вмятину.

Механические мастерские должны создавать прототипы своей продукции для тестирования функций и поиска любых дефектов. Обычно для завершения этого этапа используются лазеры, так как это ускоряет производственный процесс. Лазеры создают точные разрезы и могут быть отрегулированы, если необходимо внести изменения.

Лазер нашел применение даже в медицине. В некоторых случаях он заменяет скальпель, чтобы делать точные разрезы при сложных процедурах, таких как операции на глазах.

Универсальность лазерных резаков делает их выгодными вложениями. Любая отрасль может использовать их для ускорения производственного процесса.

C02 VS. ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ЛАЗЕРЫ

Существуют различные типы лазерных резаков. Два наиболее распространенных — это СО2 и оптоволокно.

CO2-лазеры были одними из первых типов лазерных резаков. Они образуются из смеси газов, которые разряжены электрическим током.

В волоконно-оптических лазерах используются лазерные диоды, проходящие через электрическое волокно.Луч фокусируется линзой для резки металла.

Хотя CO2 и волоконно-оптические лазеры являются эффективными инструментами, их различия дают каждому типу определенные преимущества и недостатки.

CO2-лазеры режут более толстые материалы быстрее и плавнее, чем волоконно-оптические лазеры, но волоконно-оптические лазеры быстро закрывают этот пробел, поскольку теперь они предлагают лазеры мощностью 8 кВт и даже выше. Чем выше мощность, тем меньше разрыв в скорости и качестве резки для более толстых материалов, при этом волокно даже быстрее режется на 8 кВт и выше, но все же не имеет качества резки, как C02 для материала выше.75 ″.

Волоконно-оптические лазеры более энергоэффективны и не имеют движущихся частей, что сводит к минимуму затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию. Поскольку у них нет зеркал, нет никакой возможности повредить их при использовании лазерного резака на отражающих металлах, таких как медь и алюминий. Волоконно-оптические лазеры также могут быстрее прорезать тонкие материалы.

CO2-лазеры и волоконно-оптические лазеры могут повысить эффективность и делать мощные и точные разрезы. Потребности бизнеса определяют, какой из них лучше.

ПРЕИМУЩЕСТВА / НЕДОСТАТКИ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ

Лазерная резка широко используется в различных отраслях промышленности. Он имеет множество преимуществ, но есть и недостатки, о которых следует помнить.

Эффективность — самое большое преимущество лазеров. Лазерные резаки обеспечивают точный, сложный и детальный рез. Это делает машины подходящим выбором для предприятий, которым необходимо быстро производить высококачественную продукцию.

У лазерной резки есть недостатки.Медь и латунь нельзя резать с помощью C02-лазера, их можно резать только с помощью волоконно-оптического лазера, если толщина материала составляет 0,25 дюйма или меньше. Единственный реальный недостаток лазеров заключается в том, что они не предназначены для резки пластика или стекла.

ПРИОБРЕТЕНИЕ ЛАЗЕРНОГО РЕЗАКА

Лазерный резак — это выгодное вложение для любого предприятия, которое хочет сократить время производства и / или повысить качество своей продукции. Не все они созданы равными, поэтому важно приобрести правильный.Покупка станка для лазерной резки — это процесс взвешивания различных факторов для определения лучшего станка для вашего бизнеса.

Станок для лазерной резки требует большей мощности, чем станок, работающий с более мягкими материалами. Это увеличение мощности означает более высокую цену. Размер также имеет значение, поскольку для более крупных материалов требуется более крупная машина.

Перед покупкой станка для лазерной резки подумайте, для чего он будет использоваться в вашей компании. Решите, насколько он должен быть большим, сколько ватт мощности ему нужно, и использовать ли волоконно-оптический или CO2-лазер.Затем получите предложение, чтобы узнать, сколько это будет стоить.

Эффективность — это главное в современном бизнесе, и режущие лазеры обеспечивают это. Несмотря на то, что все они увеличивают скорость производства, наш TRUMPF TruLaser 5030 2D является самым быстрым волоконно-оптическим оборудованием на сегодняшний день.

ГДЕ НАЙТИ УСЛУГИ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ

Лазерная резка повышает эффективность, экономя время и деньги предприятий. Этот процесс особенно полезен для тех, кто нуждается в сложных разрезах или работает с прочными материалами.Это может применяться где угодно, от больницы до верфи.

Не каждое предприятие может позволить себе лазерный резак, достаточно мощный, чтобы выполнять свою работу. Необязательно проходить этот процесс самостоятельно. Разделение может выполнять другой бизнес, что дает те же преимущества, что и самостоятельное выполнение.

Узнайте больше о наших услугах по лазерной резке и запросите ценовое предложение сегодня.

Какой метод резки металла лучше? Лазер или плазма? — Обновление MFG Tech

Когда дело доходит до резки металлов и других материалов, есть два основных варианта резки: плазменная резка и лазерная резка.Оба метода предлагают эффективное решение для изготовления материалов, непригодных для резки традиционными методами.

Тем не менее, у многих производителей возникает один вопрос, когда дело доходит до резки материалов: какой из них лучше? Лазер или плазма?

Плазма, конечно же, имела преимущество, и она впервые была использована для резки металла в 1950-х годах, а лазеры стали использоваться в качестве метода резки только в 1965 году.

Но дает ли возраст плазменной резке преимущество? Или тот факт, что станок для лазерной резки опоздал на вечеринку, означает, что у него было больше времени на разработку?

Давайте обсудим преимущества каждого типа резки, прежде чем решить, какой из них лучше.

Оба метода невероятно эффективны в том, что они делают, так что этот может быть близким.

Плазменная резка

Поскольку это самая старая форма резки между ними, казалось правильным, что мы впервые исследовали искусство плазменной резки.

Плазменная резка работает за счет выпуска газа из сопла, а резка происходит потому, что при этом образуется электрическая дуга, возникающая между газом и металлом, и это создает плазму.

Затем он прорезает металл — единственный материал, на котором работает плазменная резка.

Тем не менее, нет никаких ограничений на типы металлов, которые он может резать, так как плазма может использоваться независимо от того, какой тип металла требуется для резки. Это делает его невероятно универсальным инструментом для металлообрабатывающей промышленности.

При работе с аппаратом плазменной резки вы должны постоянно носить защитные очки, чтобы не повредить глаза, а аппарат может быть шумным. Плазменная резка также может быть опасной, если перед использованием машины не будут приняты надлежащие меры предосторожности.

Plasma может резать металлы различной толщины от 1 мм до 80 мм, а также может резать со скоростью 20 метров в минуту. С точки зрения специальной области резки, плазменная резка лучше всего подходит для резки толстого металла, и она делает это невероятно хорошо.

А как насчет лазерной резки?

Лазерная резка

Есть два типа лазеров, Co2 и волоконный лазеры, и оба они отлично режут.

Волоконный лазер

лучше всего использовать, когда вы надеетесь разрезать тонкий металлический лист, и он может работать со всеми типами металлов.Однако Co2-лазер не может прорезать медь, латунь и алюминий, так как он не будет работать на отражающих поверхностях.

Но не откладывайте.

Co2-лазеры

также могут резать древесину и акрил, что делает их отличным универсальным режущим устройством, если у вас есть большой выбор различных типов материалов для своевременной резки.

Лазеры также могут использоваться для множества других операций, а также для резки. Они также могут гравировать, сваривать, сверлить и многое другое — это означает, что если у вас есть лазерное устройство, вы можете быть открыты миру различных аспектов дизайна.

Лучшее в лазерной резке — это то, что она быстрая, эффективная и невероятно точная. А когда дело доходит до отделки, которую вы получите от лазерной резки, вы можете быть уверены, что после нее останется гладкая кромка.

Однако лазерная резка не может резать материалы такой толщины, как плазменная, и обычно может эффективно резать только материалы толщиной до 25 мм.

Тем не менее, быстрый характер лазерной резки в целом означает быстрое решение проблемы, поэтому это необходимо учитывать при обсуждении того, какой тип резки будет лучшим.

Лазер против плазмы

И лазеры, и плазма имеют разные преимущества при резке материалов.

Лазеры имеют тенденцию быть более точными и более быстрыми, чем их собратья по плазменной резке, однако плазменная резка может прорезать каждый металл, а лазеры — нет.

Плазменная резка — более опасный процесс, чем лазерная резка, но он также лучше всего подходит для резки толстых материалов. Лазеры более эффективны, если ваша металлическая поверхность имеет более тонкую сторону, а также если вам нужно резать другие материалы, такие как дерево.

Лазерная резка также потребляет меньше энергии, чем требуется для плазменной резки, что делает ее более экологичным способом резки ваших материалов.Однако он не сможет обрабатывать металлы, превышающие диапазон 25 мм, в то время как плазменные резаки могут резать любой тип металла толщиной до 80 мм, что делает его более эффективным при резке металлов.

Лазеры

также более способны выполнять множество различных разрезов и могут использоваться для печати вещей в 3D, а также для гравировки предметов. Поскольку 3D-печать становится все более и более популярной, трудно отрицать, какое преимущество это дает лазерная резка по сравнению с эквивалентом плазменной резки.

Вдобавок к этому, поскольку лазерная резка может обеспечить более быстрое выполнение любых необходимых работ, это может быть более подходящим вариантом, если вам нужно выбрать лазер вместо плазменной, если вам нужна быстрая резка.

Тем не менее, и плазменная, и лазерная резка действительно занимают свое собственное место в индустрии резки, чему способствуют различные преимущества обоих методов.

Во многом это зависит от того, что вам нужно для резки, и от ее толщины. Только тогда вы действительно сможете определить, будет ли лазерная или плазменная резка более эффективной при резке ваших материалов.

Этот блог написала Эми Лич от имени специалистов по лазерной резке Yorkshire Profiles Ltd.

Изображение предоставлено Shutterstock

Резка металла: 6 советов и приемов, которым нужно следовать

Фото: depositphotos.com

Дома вы не часто будете сталкиваться с ситуациями, требующими резки металла, но есть несколько проектов DIY, с которыми вам придется столкнуться. это препятствие, и вам нужно знать, чего ожидать.Металлические изделия могут появиться при замене или ремонте воздуховодов HVAC, восстановлении металлического каркаса на крыше или при подготовке к проекту по изготовлению металла, например, при строительстве душа на открытом воздухе или создании акцентной стены.

Независимо от проекта, инструменты, используемые для резки металла, и сам материал могут представлять значительный риск для безопасности. Чтобы ваш проект оставался безопасным и успешным, запомните эти шесть полезных советов, предложений и напоминаний.

Фото: depositphotos.com

1.Убедитесь, что вы носите соответствующее защитное снаряжение.

Хотя это может показаться здравым смыслом, слишком часто случается, что профессиональный или опытный домашний мастер достаточно комфортно работает с материалами и пренебрегает средствами индивидуальной защиты (СИЗ). При резке металла следует носить перчатки, чтобы защитить руки от вибрации и чрезмерного трения, которые могут возникнуть. Вам также следует надеть защитные очки, чтобы защитить глаза и обеспечить хорошую видимость, и маску для лица, чтобы не допустить выброса случайных волокон.Обувь со стальным носком никогда не является плохой идеей, а простой набор берушей спасет вас от повреждения слуха, которое начинается уже при 85 дБ. Для справки: торцовочная или отрезная пила может иметь громкость до 100 дБ. Не жертвуйте слухом ради комфорта, примите меры предосторожности.

2. Выберите подходящее лезвие для нужного материала.

Чтобы правильно прорезать нужный материал и избежать сколов, зазубрин и других опасных поломок, из-за которых металлические части могут летать через рабочую станцию, важно выбрать правильное лезвие.

Круги отрезные и шлифовальные бывают черными или цветными. Лезвия из железа идеально подходят для резки металлов, содержащих железо, например нержавеющей стали или чугуна. При резке более мягких металлов, таких как алюминий или медь, выбирайте лезвие из цветного металла.

Для достижения наилучших результатов используйте алмазный диск, рассчитанный на резку того металла, с которым вы работаете. Их превосходная прочность и твердость помогут вам делать более аккуратные разрезы, а ваше лезвие прослужит дольше.

Резка металла — сложный процесс, но его можно упростить, выбрав подходящий инструмент для работы.Хотя отрезная пила не является лучшим вариантом для работы с большими листами металла, в целом это лучший инструмент с точки зрения настройки, времени резки, стабильности, простоты использования, портативности и качества обработки. Разработанный для резки под тщательно отмеренными углами, вы можете легко отрегулировать лезвие, чтобы оно спускалось по прямой линии или под углом 45 градусов или меньше.

Основание позволяет вам сосредоточиться на размещении материала для идеального реза, вместо того, чтобы пытаться правильно расположить руку с помощью дисковой пилы или шлифовального станка, что может легко привести к ошибкам.Благодаря своей универсальности отрезная пила размещается на верстаке или даже на полу, обеспечивая фиксированную площадь резки для вашего проекта.

Рубильные пилы можно использовать с абразивным полотном, хотя они, как правило, быстро изнашиваются и не обеспечивают такой хорошей отделки, как полотна с твердосплавными напайками. Режущие диски из твердосплавного металла бывают разных размеров и типов, в том числе как для черных, так и для цветных металлов. Они сокращают количество искр и мусора и, как правило, служат дольше, хотя и имеют более высокую цену.

Фото: depositphotos.com

4. Выбирайте технику для качественного результата.

Для каждого типа металла требуется немного разная техника, чтобы гарантировать, что материал удерживается на месте и имеет соответствующую опору, однако существует основная формула, которой вы должны следовать, чтобы получить желаемые результаты.

• Перед тем, как начать, определитесь с типом лезвия и типом инструмента, который вы будете использовать. Выберите лезвие из черных или цветных металлов в зависимости от вашего металла и инструмент, соответствующий типу и размеру металла, с которым вы работаете.
• Не забудьте надеть СИЗ во время настройки и уборки, чтобы избежать несчастных случаев, которые могут произойти за пределами фактического разреза. После того, как вы выбрали правильный инструмент для работы, измерьте материал и отметьте область, которую вы хотите вырезать, магазинным карандашом или стираемым маркером.
• Положите материал на ровную поверхность и закрепите его одним или несколькими зажимами, чтобы он не двигался. При использовании отрезной пилы или любого другого стационарного электроинструмента металл должен быть выровнен с лезвием, чтобы вы могли начать резку.Если вы используете ручной инструмент, вам нужно будет найти лучшее место для начала резки. Тщательно проверьте, где лезвие вашего инструмента будет разрезать ваш материал, и, если вы уверены, что оно совпадает с нанесенной вами ранее отметкой, вы можете приступить к резке металла.
• Не торопитесь и обратите внимание на точность пилы. Для более толстых материалов потребуется более медленная резка, поэтому будьте осторожны, пытаясь протолкнуть лезвие сквозь металл слишком быстро. Если вы свободно обрабатываете пропил с помощью угловой шлифовальной машины, лобзика или циркулярной пилы, точность, вероятно, будет вашей самой большой проблемой.При условии, что вы используете правильное лезвие, инструмент и рабочую зону для вашего материала, вы также можете лучше контролировать результат своего проекта, не забывая резать медленно, при этом следя за тем, чтобы материал не двигался.

Фото: depositphotos.com

5. Знайте, когда портативность предпочтительнее.

Хотя отрезная пила лидирует почти во всех категориях, ее использование имеет несколько ограничений. Первое — это цена, а второе — портативность.Нарезать металлическую трубу или другие длинные узкие куски металла просто отрезной пилой, но если вы работаете с листовым металлом, вам будет сложно пропустить всю ширину металла через стационарную отрезную пилу. Это когда в игру вступает угловая шлифовальная машина.

Угловые шлифовальные машины дешевле и портативнее, чем отрезная пила. Их легко держать в руке, и они особенно эффективны, когда используются для вырезания небольших и точных деталей из более крупного материала.Угловые шлифовальные машины могут быть оснащены шлифовальным кругом для более толстого металла или отрезным диском. Просто убедитесь, что вы подобрали свой железный диск к черному материалу, а цветной диск — к цветному материалу.

Фото: depositphotos.com

Для домашнего мастера, который может искать одноразовую альтернативу, которая не опустошит ваш кошелек, может быть лучше ручная резка металла. Лучшие инструменты для ручной резки металла, которые вы найдете, — это ножницы для жести (для листового металла) и ножовка (для резки труб, труб, уголков и т. Д.).).

Ножницы для жести похожи на ножницы и работают примерно так же. Они прочные, недорогие и простые в использовании, что делает их идеальным выбором для любого домашнего мастера, работающего с листовым металлом. Однако эти удобные инструменты не подходят для резки металлов толщиной более 18. Именно здесь на помощь приходит ножовка.

Ножовки

отлично подходят для работы в ограниченном пространстве, резки металла под необычными углами и работы с ранее существовавшими материалами, которые нельзя положить на верстак. Когда они оснащены режущим лезвием по металлу, их можно использовать для обработки стали, алюминия, меди и почти любого другого металла.Они недороги и просты в использовании, но главный компромисс, который сопровождает практически любой ручной инструмент, — это количество усилий, которые вам необходимо приложить для их использования. Будьте готовы потренироваться, если используете ножовку в течение длительного периода времени.

Руководство по лазерной резке и станку для лазерной резки с ЧПУ

Станок для лазерной резки с ЧПУ вырезает конструкции на металлический лист.

Изображение предоставлено: Андрей Армягов / Shutterstock.com

Лазерная резка — это производственный процесс, в котором используется сфокусированный мощный лазерный луч для резки материала по индивидуальной форме и дизайну.Этот процесс подходит для широкого спектра материалов, включая металл, пластик, дерево, драгоценные камни, стекло и бумагу, и позволяет производить точные, замысловатые и сложные детали без необходимости использования специального инструмента.

Доступно несколько различных типов лазерной резки, включая резку плавлением, резку окислением и разметку. Каждый процесс лазерной резки позволяет производить детали с точностью, точностью и высококачественной обработкой кромок и, как правило, с меньшим загрязнением материала, физическим повреждением и отходами, чем при других традиционных процессах резки, таких как механическая резка и гидроабразивная резка.Однако, хотя лазерная резка демонстрирует определенные преимущества по сравнению с более традиционными процессами резки, некоторые производственные приложения могут быть проблематичными, например, резка световозвращающего материала или материала, требующего вторичной механической обработки и отделочных работ. Требования и спецификации, предъявляемые к конкретному процессу резки — например, материалы и их свойства, пределы потребления энергии и мощности, вторичная обработка и т. Д. — помогают определить тип процесса резки, наиболее подходящий для использования.

Хотя каждый процесс резки имеет свои преимущества и недостатки, в этой статье основное внимание уделяется лазерной резке, излагаются основы процесса лазерной резки, а также необходимые компоненты и механика станка для лазерной резки. Кроме того, в статье исследуются различные методы и области применения лазерной резки, преимущества и ограничения этого процесса, а также проводится сравнение между лазерной резкой и другими типами процессов резки.

Станок для лазерной резки и процесс

Лазерная резка — это бесконтактный термический процесс изготовления металлических и неметаллических материалов.Чтобы процесс лазерной резки шел гладко и с оптимальной производительностью, необходимо учитывать несколько факторов, таких как конфигурация и настройки станка для лазерной резки, разрезаемый материал и его свойства, а также тип используемого лазера и вспомогательного газа.

Обзор компонентов и механики лазерных станков

В отличие от механической резки, при которой используются режущие инструменты и оборудование с механическим приводом, и гидроабразивной резки, при которой используется вода под давлением и абразивный материал, при лазерной резке используется станок для лазерной резки для выполнения надрезов, гравировки и маркировки.В то время как станки для лазерной резки различаются от модели к модели и приложения к области применения, типичная установка включает узел лазерного резонатора, зеркала и головку для лазерной резки, которая содержит линзу для фокусировки лазера, узел сжатого газа и сопло. Базовый процесс лазерной резки включает следующие этапы:

• генерация луча
• фокусировка луча
• Отопление и плавление локализованное
• выброс материала
• перемещение луча

Каждый этап является неотъемлемой частью процесса лазерной резки и при правильном выполнении обеспечивает точный разрез.

Генерация луча

Термин «лазер» происходит от аббревиатуры «ЛАЗЕР» или «Усиление света за счет вынужденной эмиссии излучения». По сути, этот акроним суммирует основные принципы лазерной генерации — стимуляции и усиления. Наряду с этими принципами в лазерном резонаторе используются процессы спонтанного излучения и вынужденного излучения для создания луча света высокой интенсивности, который является как пространственно, так и спектрально когерентным (то есть лазерным лучом).

• Спонтанное излучение: Резонатор лазера содержит активную лазерную среду (например,g., CO ₂ , Nd: YAG и т. д.), электроны которых стимулируются внешним источником энергии, например, импульсной лампой или электрической дугой. Когда среда получает и поглощает энергию, в ее атомах происходит процесс, известный как спонтанное излучение. Во время этого процесса энергия, поглощаемая атомом, заставляет электроны атома на короткое время перескакивать на более высокий энергетический уровень, а затем возвращаться в свое основное состояние. Когда электроны возвращаются в свое основное состояние, атом излучает фотон света.
• Вынужденное излучение: Фотоны, которые производятся спонтанным излучением, перемещаются в среде, которая содержится в полости лазерного резонатора между двумя зеркалами.Одно зеркало является отражающим, чтобы фотоны перемещались в среде, поэтому они продолжают распространять стимулированные излучения, а другое зеркало является частично пропускающим, что позволяет некоторым фотонам улетучиваться. Вынужденное излучение — это процесс, в котором фотон (то есть падающий фотон) стимулирует атом, который уже находится на более высоком уровне энергии. Это взаимодействие заставляет стимулированный атом перейти в основное состояние, испуская второй фотон той же фиксированной длины волны или когерентный с падающим фотоном.

Процесс распространения одного фотона излучением другого фотона усиливает силу и интенсивность светового луча. Таким образом, вынужденное излучение фотонов света (т. Е. Разновидность электромагнитного излучения) вызывает усиление света; другими словами, усиление света за счет вынужденного излучения излучения. Неправильно выровненные фотоны внутри резонатора проходят через частично пропускающее зеркало, не отражаясь в среду, генерируя начальный лазерный луч.После генерации луч попадает в лазерную режущую головку и направляется зеркалами в фокусирующую линзу.

Фокусировка луча

Фокусирующая линза фокусирует лазерный луч через центр сопла на конце лазерной режущей головки, падающий на поверхность заготовки. Фокусируя луч, линза концентрирует энергию луча в меньшее пятно, что увеличивает интенсивность луча ( I ). Следующее уравнение иллюстрирует основной принцип, лежащий в основе этого происшествия:

Где P представляет мощность начального лазерного луча, а πr ² представляет площадь поперечного сечения луча.По мере того как линза фокусирует лазерный луч, радиус ( r ) луча уменьшается; это уменьшение радиуса уменьшает площадь поперечного сечения луча, что, в свою очередь, увеличивает его интенсивность, поскольку его мощность теперь распределяется по меньшей площади.

Локальный нагрев, плавление и выброс материала

Когда луч падает на поверхность материала, материал поглощает излучение, увеличивая внутреннюю энергию и выделяя тепло. Высокая интенсивность лазерного луча позволяет ему нагревать, плавить и частично или полностью испарять локализованный участок поверхности детали.Ослабление и удаление пораженного участка материала формируют нужные порезы. Закачиваемый в лазерную режущую головку и проходящий коаксиально к сфокусированному лучу, вспомогательный газ, также называемый режущим газом, используется для защиты и охлаждения фокусирующей линзы и может использоваться для вытеснения расплавленного материала из пропила — ширина удаляемого материала и производимого реза — и поддерживает процесс резки. При лазерной резке используются несколько различных типов механизмов резки и удаления материала, включая резку плавлением, резку с химическим разрушением, резку испарением, разметку и резку окислением.

• Резка плавлением: Также называемая резкой расплавом в инертном газе или резкой в ​​инертном газе, резка плавлением используется станками для лазерной резки CO ₂ и Nd: YAG. Лазерный луч, создаваемый режущим станком, расплавляет заготовку, и расплавленный материал выталкивается через дно пропила струей используемого вспомогательного газа. Используемый вспомогательный газ и давление вспомогательного газа зависят от типа разрезаемого материала, но инертный газ всегда выбирается на основании отсутствия у него химической активности по отношению к материалу.Этот механизм подходит для лазерной резки большинства металлов и термопластов.
• Химическое разложение: Химическое разложение используется станками для лазерной резки CO ₂ и подходит для лазерной резки термореактивных полимеров и органических материалов, таких как дерево. Поскольку термореактивные и органические материалы не плавятся при воздействии тепла, лазерный луч вместо этого сжигает материал, превращая его в углерод и дым.
• Резка испарением: Резка испарением используется станками для лазерной резки CO ₂ и подходит для таких материалов, как лазерная резка акрила и полиацеталя из-за близости их точек плавления и кипения.Поскольку лазер испаряет материал, испаряется вдоль разреза, получаемая кромка обычно глянцевая и полированная.
• Разметка: Разметка используется станками для лазерной резки CO ₂ и Nd: YAG для создания частичных или полностью проникающих канавок или перфораций, обычно на керамических или кремниевых стружках. Эти канавки и перфорации допускают механическое разрушение по ослабленным структурным линиям.
• Окислительная резка: Также называемая кислородной резкой, окислительная резка используется станками для лазерной резки CO ₂ и Nd: YAG и подходит для лазерной резки низкоуглеродистой и углеродистой стали.Окислительная резка является одним из примеров режущего механизма резки расплава реактивного газа, в котором специально используются химически активные вспомогательные газы. Как и в случае инертности, реакционная способность вспомогательного газа зависит от разрезаемого материала. Окислительная резка, как следует из названия, использует кислород в качестве вспомогательного газа, который экзотермически реагирует с материалом. Вырабатываемое тепло ускоряет процесс резки и приводит к образованию окисленной оплавленной кромки, которую можно легко удалить струей газа, чтобы получить более чистую кромку, обрезанную лазером.

Движение луча

После начала локального нагрева, плавления или испарения машина перемещает зону удаления материала по заготовке, чтобы произвести полный рез. Станок выполняет движение за счет регулировки отражающих зеркал, управления лазерной режущей головкой или манипулирования заготовкой. Станки для лазерной резки бывают трех различных конфигураций, в зависимости от того, как лазерный луч перемещается или перемещается по материалу: движущийся материал, летающая оптика и гибридные системы лазерной резки.

• Движущийся материал: Станки для лазерной резки движущегося материала оснащены стационарным лазерным лучом и подвижной режущей поверхностью, к которой прикреплен материал. Заготовка механически перемещается вокруг неподвижной балки для выполнения необходимых резов. Эта конфигурация обеспечивает равномерное и постоянное расстояние зазора и требует меньшего количества оптических компонентов.
• Flying Optics: Станки для лазерной резки Flying optics оснащены подвижной головкой для лазерной резки и неподвижной заготовкой.Режущая головка перемещает балку по неподвижной заготовке по осям X и Y для выполнения необходимых резов. Гибкость машин с летающей оптикой позволяет резать материалы различной толщины и размеров, а также сокращает время обработки. Однако, поскольку балка постоянно движется, необходимо учитывать изменение длины балки на протяжении всего процесса. Изменяющейся длиной луча можно управлять путем коллимации (юстировки оптики), с использованием оси постоянной длины луча или с помощью адаптивной оптики или емкостной системы управления высотой, способной вносить необходимые корректировки в режиме реального времени.
• Гибрид: Гибридные станки для лазерной резки предлагают сочетание свойств, присущих станкам с движущимся материалом и с летающей оптикой. Эти станки оснащены столом для обработки материалов, который перемещается по одной оси (обычно по оси X), и лазерной головкой, которая перемещается по другой (обычно по оси Y). Гибридные системы обеспечивают более стабильную доставку луча, уменьшают потери мощности и большую мощность на ватт по сравнению с системами летающей оптики.

Лазеры выпускаются в виде импульсных или непрерывных волновых лучей.Пригодность каждого из них зависит от свойств разрезаемого материала и требований к лазерной резке. Импульсные лучи производятся как короткие всплески выходной мощности, в то время как непрерывные волновые лучи производятся как непрерывные, с высокой выходной мощностью. Первый, как правило, используется для скрайбирования или резки с испарением и подходит для резки тонких конструкций или прокалывания толстых материалов, в то время как последний подходит для высокоэффективной и высокоскоростной резки.

Типы вспомогательных газов

При лазерной резке используются различные вспомогательные газы для облегчения процесса резки. Применяемый процесс резки и разрезаемый материал определяют тип вспомогательного газа — инертный или активный — который наиболее подходит для использования.

Для резки в среде инертного газа (т. Е. Резки плавлением или резки расплава в среде инертного газа), как указано в названии, используются химически инертные вспомогательные газы. Конкретный используемый вспомогательный газ зависит от реактивных свойств материала. Например, поскольку расплавленные термопласты не вступают в реакцию с азотом и кислородом, сжатый воздух можно использовать в качестве вспомогательного газа при лазерной резке таких материалов.С другой стороны, поскольку расплавленный титан вступает в реакцию с азотом и кислородом, аргон или другой химически инертный газ должен использоваться в качестве вспомогательного газа при лазерной резке этого материала. При лазерной резке нержавеющей стали с использованием процесса резки в среде инертного газа в качестве вспомогательного газа обычно используется азот; это связано с тем, что расплавленная нержавеющая сталь химически реагирует с кислородом.

При лазерной резке материала посредством процесса реактивного сдвига расплава активный (т.е. химически реактивный) вспомогательный газ — обычно кислород — используется для ускорения процесса резки.В то время как при резке инертным газом материал нагревается, плавится и испаряется исключительно за счет мощности лазера, при резке с использованием реактивного газа реакция между вспомогательным газом и материалом создает дополнительное тепло, которое способствует процессу резки. Из-за этой экзотермической реакции резка с использованием реактивного газа обычно требует более низких уровней мощности лазера для резки материала по сравнению с уровнем мощности, необходимым при резке того же материала с помощью процесса резки инертным газом.

Давление резания используемого вспомогательного газа также определяется применяемым процессом резания, свойствами и толщиной разрезаемого материала.Например, полимеры обычно требуют давления газовой струи 2–6 бар во время процесса резки инертным газом, в то время как нержавеющая сталь требует давления газовой струи 8–14 бар. Соответственно, более тонкие материалы также обычно требуют более низкого давления, а более толстые материалы обычно требуют большего давления. При окислительной резке все наоборот: чем толще материал, тем ниже необходимое давление и чем тоньше материал, тем выше требуемое давление.

Типы станков для лазерной резки

Доступно несколько типов станков для лазерной резки, которые подразделяются на газовые, жидкостные и твердотельные.Типы различаются в зависимости от состояния активной лазерной среды, т. Е. От того, является ли среда газом, жидкостью или твердым материалом, и из чего состоит активная лазерная среда (например, CO ₂ , Nd: YAG и т. Д. .). Основными двумя типами используемых лазеров являются CO ₂ и твердотельные лазеры.

Один из наиболее часто используемых лазеров в газовом состоянии, лазер CO ₂ , использует смесь углекислого газа в качестве активной лазерной среды. Лазеры CO ₂ обычно используются для резки неметаллических материалов, поскольку ранние модели не были достаточно мощными, чтобы разрезать металлы.С тех пор лазерные технологии эволюционировали, чтобы позволить лазерам CO ₂ прорезать металлы, но лазеры CO ₂ по-прежнему лучше подходят для резки неметаллов и органических материалов (таких как резина, кожа или дерево) и просто гравировки металлов. или другие твердые материалы. Лазеры на чистом азоте — еще один широко используемый лазер в газовом состоянии. Эти лазеры используются в тех случаях, когда требуется, чтобы материал не окислялся при резке.

Доступно несколько разновидностей твердотельных лазеров, в том числе кристаллические и волоконные лазеры.В кристаллических лазерах используются различные кристаллические среды, например, иттрий-алюминиевый гранат, легированный неодимом (Nd: YAG) или ортованадат иттрия, легированный неодимом (Nd: YVO ₄ ), что позволяет производить лазерную резку металлов и неметаллов с высокой мощностью . Хотя лазеры на кристаллах универсальны в том, что касается их режущих способностей, они обычно более дороги и имеют более короткий срок службы, чем другие типы лазеров. Волоконные лазеры предлагают более дешевую и долговечную альтернативу кристаллическим лазерам. Этот тип лазера сначала генерирует луч через серию лазерных диодов, который затем передается по оптическим волокнам, усиливается и фокусируется на заготовке для выполнения необходимых разрезов.

Рекомендации по установке лазерной резки

Как описано в предыдущем разделе, тип лазера, подходящий для лазерной резки, в значительной степени определяется разрезаемым материалом. Однако при выборе и настройке станка для лазерной резки для конкретного применения могут быть приняты во внимание другие соображения, такие как конфигурация станка, мощность лазера, длина волны, временной режим, пространственный режим и размер фокусного пятна.

Конфигурация машины : см. Движение луча , выше

Мощность лазера : Мощность или мощность лазера могут увеличивать или уменьшать общее время обработки для резки.Это происходит из-за увеличения интенсивности луча по мере увеличения мощности лазера (плотность мощности (интенсивность) = P / πr ² ). Цена станка для лазерной резки обычно зависит от мощности лазера; чем мощнее лазер, тем дороже оборудование. Поэтому производители и мастерские должны найти баланс между затратами на обработку и затратами на оборудование при выборе лазерного станка на основе мощности лазера.

Длина волны : Длина волны лазерного луча — это пространственная длина одного полного цикла вибрации для фотона в луче.Конкретная длина волны лазерного луча частично определяет скорость поглощения излучения материалом, которая позволяет материалу нагреваться, плавиться и испаряться для получения необходимых разрезов.

Режим луча : Режим определяет, как интенсивность лазерного луча распределяется по площади поперечного сечения луча. Этот режим влияет на размер фокального пятна луча и его интенсивность, что, в свою очередь, влияет на качество резки. Обычно оптимальный режим имеет гауссово распределение интенсивности (TEM ₀₀ ).

Фокусное пятно : Луч направляется через линзу или специальное зеркало и фокусируется в небольшом пятне высокой интенсивности. Точка, в которой диаметр луча наименьший, называется фокусным пятном или фокусом. Оптимальное положение фокуса для лазерной резки зависит от нескольких факторов, включая свойства и толщину материала, форму и режим луча, тип вспомогательного газа и состояние фокальной линзы.

Материальные аспекты

Лазерная резка металла

Изображение предоставлено: Metal Works of High Point, Inc.

Лазерная резка подходит для различных металлических и неметаллических материалов, включая пластик, дерево, драгоценные камни, стекло и бумагу. Как упоминалось в предыдущих разделах, тип разрезаемого материала и его свойства в значительной степени определяют оптимальный режущий механизм, режущий газ и давление режущего газа, а также лазерный станок, используемый для лазерной резки.

В таблице 1 ниже показана пригодность каждого механизма лазерной резки, описанного ранее, для резки материала.

Таблица 1 — Пригодность механизмов лазерной резки для резки различных материалов

Примечание: «X» указывает, что механизм подходит для резки определенного материала

Материал	Резка плавлением	Химическая деструкция	Испарительная резка	Разметка	Окислительная резка
Черный сплав	Х				Х
Цветной сплав	Х				Х
Термопласт	Х		Х
Термореактивный		Х			Х
Керамика	Х			Х
Стекло	Х			Х
Эластомер		Х
Композитный	Х	Х		Х
Дерево		Х

В таблице 2 ниже показана пригодность каждого обычно используемого вспомогательного газа для резки материала.

Таблица 2 — Пригодность вспомогательных газов для резки различных материалов

Примечание: «X» указывает, что вспомогательный газ подходит для резки определенного материала
Примечание 2: круглые скобки указывают, к какому механизму резки применяется вспомогательный газ

Материал (расплав)	Азот	Кислород	Аргон / инертные газы
Термопласты	X (инертный)	X (инертный)
Титан			X (инертный)
Нержавеющая сталь	X (инертный)	X (реактивная)
Углеродистая сталь	X (инертный)	X (реактивная)
Легированная сталь	X (инертный)	X (реактивная)
Алюминий	X (инертный)	X (реактивная)
Никель	X (инертный)	X (реактивная)
Медь	X (инертный)	X (реактивная)

В таблице 3 ниже показана пригодность каждого типа лазера, описанного ранее, для резки материала.

Таблица 3 — Пригодность типов лазерных станков для резки различных материалов

Примечание: «X» указывает, что тип лазера подходит для резки определенного материала

Материал (расплав)	CO 2	Азот	Nd: YAG / Кристалл	Волокно
Металлы		X (сталь и алюминий)	Х	Х
Пластик	X (низкая контрастность)			X (высокая контрастность)
Стекло	Х
Бумага	Х
Дерево	Х
Камень	Х

Помимо реактивных или нереактивных свойств разрезаемого материала, еще одним соображением, которое производители и рабочие мастерские могут принять во внимание при принятии решения о пригодности лазерной резки для их применения, является отражательная способность.Чем выше коэффициент отражения материала, тем больше процент излучения отражается, а не поглощается им. Эта более низкая скорость поглощения замедляет процесс резки и увеличивает время обработки, а также увеличивает требования к мощности лазера для резки материала. Материалы с высокой отражающей способностью, такие как медь и алюминий, также могут вызвать повреждение лазерного устройства, так как луч может отражаться в направлении компонентов лазерного резака.

Преимущества лазерной резки

По сравнению с другими видами резки, лазерная резка имеет несколько преимуществ.К ним относятся:

• Более высокая точность резки и аккуратности
• Кромки более высокого качества
• Более узкая ширина пропила
• Меньшая зона термического влияния и меньшее искажение материала
• Меньше загрязнения материалов и отходов
• Снижение затрат на техническое обслуживание и ремонт
• Повышенная безопасность оператора

Станки для лазерной резки способны вырезать широкий спектр конструкций с большей точностью и аккуратностью, чем более традиционные станки для резки.Поскольку станки для лазерной резки могут полностью управляться ЧПУ, они могут многократно и последовательно производить сложные и замысловатые детали с высокими допусками. Лазерная резка также обеспечивает высококачественные разрезы и кромки, которые обычно не требуют дополнительной очистки, обработки или отделки, что снижает потребность в дополнительных процессах отделки.

Сфокусированный луч позволяет уменьшить ширину пропила, а локализованный нагрев обеспечивает минимальное тепловое воздействие на большую часть разрезаемого материала. Меньший пропил сводит к минимуму количество удаляемого материала, а низкий подвод тепла сводит к минимуму зоны термического влияния (ЗТВ), что, в свою очередь, снижает степень термической деформации.Бесконтактный характер процесса лазерной резки также снижает риск механической деформации, особенно для гибких или тонких материалов, а также снижает риск загрязнения материала. Благодаря более жестким допускам, меньшей ширине пропила, меньшим зонам термического влияния и меньшей степени деформации материала детали, вырезанные лазером, можно расположить ближе друг к другу на материале. Такая близость конструкции снижает количество отходов материала, что со временем приводит к снижению затрат на материалы.

Хотя первоначальные вложения в оборудование для лазерной резки обычно выше, чем в другие процессы резки, эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание сравнительно низкие. Станки для лазерной резки способны выполнять множество операций и приложений без необходимости покупать или менять отдельные инструменты, разработанные по индивидуальному заказу; Эта характеристика лазерной резки снижает как общие затраты на оборудование, так и время между различными процессами и приложениями. Кроме того, поскольку лазерная резка является бесконтактным процессом, компоненты лазера испытывают меньшую усталость и, следовательно, служат дольше, чем компоненты в процессах контактной резки, таких как механическая резка или ротационная высечка.Вместе с относительной дешевизной заменяемых лазерных компонентов долговечность лазерных компонентов со временем еще больше снижает общие затраты на оборудование.

Другие преимущества лазерной резки включают снижение риска травм оператора и более тихую работу. В процессе лазерной резки практически не используются механические компоненты и он происходит внутри корпуса, поэтому риск травмирования оператора снижается. Поскольку в процессе лазерной резки создается меньше шума, улучшается и общее рабочее место.

Ограничения лазерной резки

Хотя лазерная резка демонстрирует преимущества по сравнению с другими формами резки, процесс также имеет ограничения, в том числе:

• Ассортимент подходящих материалов
• Непостоянная производительность
• Закалка металла
• Более высокое потребление энергии и мощности
• Более высокие затраты на оборудование

Как указывалось в предыдущих разделах, лазерная резка подходит для широкого спектра металлов и неметаллов.Однако разрезаемый материал и его свойства часто ограничивают пригодность некоторых режущих механизмов, вспомогательных газов и типов лазеров. Кроме того, толщина материала играет важную роль в определении оптимальной мощности лазера, давления вспомогательного газа и положения фокуса для лазерной резки. Различные материалы или толщина в пределах одного материала также требуют корректировки скорости и глубины резания на протяжении всего процесса резки. Эти корректировки создают несоответствия во времени производства, а также увеличивают время выполнения работ, особенно при больших производственных партиях.

Одним из преимуществ лазерной резки является получение высококачественных резов, которые обычно не требуют обширной вторичной очистки, обработки или отделки. Хотя в некотором отношении это является преимуществом, возникающее в результате наклепывание кромок, обрезанных лазером, может быть проблематичным для некоторых применений. Например, детали, требующие дальнейшей обработки, такой как порошковое покрытие или окраска, сначала потребуют обработки поверхности после процесса лазерной резки перед нанесением необходимого покрытия или краски.Добавление этого шага увеличивает как время выполнения, так и общие затраты на обработку.

Хотя лазерная резка может со временем снизить затраты на техническое обслуживание и материалы, для некоторых производственных приложений может быть более рентабельным использование других процессов резки. Например, хотя лазерной резкой можно подвергать как металлические, так и неметаллические материалы, лазерная резка пластика вызывает выброс потенциально вредных и токсичных газов. Эти выбросы требуют оборудования для контроля загрязнения воздуха, что увеличивает стоимость необходимого оборудования.Для производителей и начинающих мастерских, хотя запасные части и запчасти для технического обслуживания относительно недороги, первоначальные вложения в оборудование для лазерной резки также имеют тенденцию быть намного выше по сравнению с более традиционными процессами резки. Кроме того, оборудование для лазерной резки обычно потребляет больше мощности и энергии, чем другие процессы резки, что приводит к дальнейшему увеличению эксплуатационных расходов. В целом, высокие начальные затраты на оборудование и эксплуатационные расходы могут сделать лазерную резку непригодной для низкобюджетных операций.

Альтернативные способы резания

Хотя лазерная резка позволяет производить сложные и прецизионные детали с высокими допусками, она может не подходить для каждого производственного применения, а другие процессы резки могут быть более подходящими и экономичными. Ниже проиллюстрированы некоторые сравнения лазерной резки с другими процессами резки.

Таблица 4 — Сравнение процессов лазерной и механической резки

Примечание: «X» указывает, какой процесс резки имеет преимущество

Преимущества	Лазерная резка	Механическая резка
Точность / допуски	Х
Возможности сложной конструкции	Х
Без механических искажений	Х
Затраты на материалы (за вычетом отходов)	Х
Стоимость оборудования		Х
Операционные расходы		Х
Затраты на обслуживание	Х

Механическая резка — это производственный процесс, в котором используется оборудование с механическим приводом, т.е.g., токарные станки, фрезерные станки и прессы — для резки, формовки и резки материала в нестандартные формы и конструкции. Как показано в Таблице 4 выше, лазерная резка имеет несколько преимуществ по сравнению с механической резкой; он обеспечивает большую точность и более высокие допуски, а также предлагает более низкие затраты на материалы (например, меньше отходов) и затраты на техническое обслуживание. Однако лазерная резка также обычно требует гораздо более высоких начальных инвестиций и эксплуатационных затрат, чем механическая резка, из-за дорогостоящего оборудования для лазерной резки и высокого энергопотребления оборудования.

Таблица 5 — Сравнение процессов лазерной резки и высечки

Примечание: «X» указывает, какой процесс резки имеет преимущество

Преимущества	Лазерная резка	Высечки
Точность / допуски	Х
Возможности сложной конструкции	Х
Быстрое прототипирование / корректировка дизайна	Х
Множественные операции (в линии)		Х
Ускорение производственного цикла		Х
Постоянная скорость / давление резания		Х
Крупные / серийные серии		Х

Производство штампованных деталей — это одно производственное применение, для которого лазерная резка может служить альтернативой процессам механической резки, таким как плоская высечка или ротационная высечка.Как показано в Таблице 5 выше, лазерная резка позволяет повысить точность и ускорить создание прототипов. В то время как высечка позволяет в определенной степени производить прецизионные детали, лазерная резка предлагает еще более жесткие допуски для более сложных конструкций и узоров. Кроме того, лазерная резка более рентабельна для создания прототипов и корректировок конструкции, поскольку процесс не требует создания отдельных компонентов штампа для тестирования новых конструкций. Однако высечка, особенно ротационная высечка, дает определенные преимущества по сравнению с лазерной резкой.Например, ротационная высечка позволяет выполнять несколько операций в линию, а также обеспечивать постоянное и непрерывное давление резания. В совокупности эти соображения позволяют ротационной высечке обеспечить более быстрый производственный цикл, чем лазерная резка, особенно при больших или длительных производственных циклах.

Таблица 6 — Сравнение процессов лазерной и гидроабразивной резки

Примечание: «X» указывает, какой процесс резки имеет преимущество

Преимущества	Лазерная резка	Гидроабразивная резка
Точность / допуски	Х
Возможности сложной конструкции	Х
Композитный / многослойный материал		Х
Толстые материалы		Х
Без механических искажений	Х
Нет теплового искажения		Х
Операционные расходы	Х
Тихая работа	Х

Гидроабразивная резка — это производственный процесс, в котором используется вода под давлением, а также абразивные материалы, такие как гранат или оксид алюминия, для резки и придания материалу нестандартных форм и конструкций.Как показано в Таблице 6 выше, лазерная резка может производить детали с большей точностью и сложностью, чем гидроабразивная резка, в то время как гидроабразивная резка может производить детали из более толстых и многослойных материалов, что может быть проблематичным для процесса лазерной резки. Хотя при лазерной резке меньше риск механических искажений, гидроабразивная резка снижает риск тепловых искажений. По сравнению с лазерной резкой, гидроабразивная резка также создает больше шума и больше отходов, т. Е. Использованной воды и абразивных смесей, которые требуют очистки и утилизации, что увеличивает эксплуатационные расходы.

Таблица 7 — Сравнение процессов лазерной и плазменной резки G.E. Компания Матис

Преимущества	Лазерная резка	Плазменная резка
Точность / допуски	Х
Возможности сложной конструкции	Х
Толстые материалы		Х
Диапазон подходящих материалов	Х
Оборот		Х
Стоимость оборудования		Х
Операционные расходы		Х

Плазменная резка, также называемая плазменной дугой, представляет собой производственный процесс, в котором используется конус перегретого ионизированного газа для резки и придания электропроводному материалу нестандартных форм и конструкций.Как показано в Таблице 7 выше, по сравнению с лазерной резкой, которая позволяет резать металлические и неметаллические материалы, плазменная резка имеет более ограниченный диапазон подходящих материалов, поскольку с помощью процесса плазменной резки можно резать только электропроводящие материалы. Кроме того, детали плазменной резки производятся со значительно меньшей точностью и меньшими допусками из-за более широкого пропила, производимого во время процесса. Несмотря на эти ограничения, плазменная резка предлагает более низкие затраты на оборудование и эксплуатационные расходы (из-за обычно более низкой мощности и энергопотребления) и более быстрое выполнение работ по сравнению с лазерной резкой, а также возможности для резки более толстых и многослойных материалов.

Сводка

Выше описаны основы станка для лазерной резки, процесс лазерной резки, принцип работы лазерной резки, различные возможности и области применения лазерной резки, а также некоторые соображения, которые могут быть приняты во внимание производителями и механическими цехами при принятии решения о том, следует ли выполнять лазерную резку. наиболее оптимальное решение для их конкретного применения.

Для получения дополнительной информации о местных коммерческих и промышленных поставщиках перейдите на платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы найдете более 500 000 коммерческих и промышленных поставщиков, в том числе более 2500 поставщиков услуг по лазерной резке.

Источники

1. http://www.engineerstudent.co.uk/
2. https://www.messer-cs.com/us/processes/laser-cutting/
3. https://www.me.iitb.ac.in/~ramesh/courses/ME677/lasercutting.pdf
4. https://www.boconline.co.uk
5. https://www.behance.net/gallery/32298803/Laser-Cutting-Advantages-And-Disadvantages
6. http://laserexp.co.uk/wp-content/uploads/2012/10/LASER-CUTTING-FROM-FIRST-PRINCIPLES-TO-THE-STATE-OF-THE-ART.pdf
7. https: // www.exploainthatstuff.com/lasers.html
8. https://www.us-metalcrafters.com/laser-cutting/
9. https://unionmachine.com/blog/benefits-of-5-axis-laser-cutting/
10. https://www.gemathis.com/services/precision-laser-processing/laser-cutting-metal-services/

Прочие изделия для резки

Больше от Custom Manufacturing & Fabricating

Как резать металл — лазер — плазма

Услуги по лазерной резке листового металла

В MetalsCut4U мы используем лазерный резак для резки деталей из листового металла, которые вы настраиваете онлайн.Для резки листового металла с помощью лазера сфокусированный лазерный луч направляется на материал, который затем плавится, сжигается, испаряется или уносится струей газа. Этот метод резки оставляет гладкую кромку с высококачественной гладкой поверхностью.

По сравнению с методами механической резки, с лазером легче работать, и вероятность загрязнения меньше. Лазерная резка также более точна, чем механическая, поскольку лазер не изнашивается. Кроме того, поскольку лазеры используют локализованное тепло, вероятность деформации меньше.

По сравнению с плазменной резкой, лазер потребляет меньше энергии и имеет более высокую точность, чем плазменный резак. Недостатком является то, что плазма лучше режет металлы большей толщины, в то время как лазеры ограничены в этой области.

Лазерный резак управляется компьютером, который позволяет лазерному лучу проходить по металлу с удивительной скоростью. Нет ничего сложного. Лазер обычно имеет точность или допуск около 0,0125 дюйма (0,32 мм).

MetalsCut4U использует эту технологию для резки отдельных листов листового металла по размеру и поддержки вас в ваших проектах DIY.
MetalsCut4U — это услуга лазерной резки для розничных клиентов в США, доставляются по всей стране .

Плазменная резка листового металла

Плазменный резак использует горячую струю плазмы для резки электропроводящих материалов, таких как сталь, алюминий, латунь и медь, на высоких скоростях и с высокой точностью. Он работает путем создания электрического канала ионизированного газа (плазмы) от резака через заготовку, чтобы сформировать полную электрическую цепь.При каждом разрезе из точки контакта плазменной струи вырываются яркие вспышки света.

В некоторых станках плазменной резки используются столы для резки с ЧПУ, в то время как в некоторых резак встроен в сам стол, что позволяет компьютеру управлять головкой резака для получения резких и чистых резов. Современные плазменные резаки становятся менее дорогими по мере развития технологий и теперь находятся в более доступном ценовом диапазоне.

Производители теперь разрабатывают новые модели с меньшими соплами и более тонкими плазменными дугами, что позволяет достичь уровня точности, который может соперничать с лазерными резаками.По сравнению с лазерной резкой, плазменный резак лучше режет более толстые металлы.

Струя воды

Для резки струей воды используется промышленный инструмент, способный резать самые разные металлы с помощью струи воды под высоким давлением. Иногда струя воды может содержать смесь воды и абразивного вещества, такого как гранат или оксид алюминия. Резак по металлу соединен с водяным насосом высокого давления, который с высокой скоростью выбрасывает воду из сопла. Это придает материалу желаемую форму путем распыления на него струи воды с высокой скоростью.

Гидравлические ножницы обычно используются при изготовлении деталей машин и в различных отраслях промышленности, таких как горнодобывающая промышленность, воздушные и космические путешествия. Преимущества использования водяной струи включают способность прорезать металл без изменения внутренней структуры (отсутствие тепла означает отсутствие плавления). Гидравлические форсунки также способны вырезать конструкции сложной формы, что делает их универсальным инструментом как для художников, так и для мастеров.

Самым большим преимуществом техники водной резки является то, что она позволяет резать не только металл, но и другие материалы, такие как камень, кожу или даже акриловое стекло.

Резка листового металла

Стрижка выполняется на ножницах с ручным, гидравлическим или электрическим приводом. Обычно ножницы включают в себя стол с опорными рычагами и направляющими для перемещения листа в нужном направлении.

При резке кусок листового металла разделяется на части путем приложения силы, достаточной для разрушения материала. Эффект обычно достигается за счет приложения силы сдвига. Сдвиг вызывает изменение материала по мере выполнения разрезов, эффект, известный как заусенец.Заусенец — это небольшой дефект, созданный силой сдвига, воздействующей на металл, которая зависит от остроты инструментов и зазора между верхним и нижним инструментами.

Сдвиговая резка позволяет выполнять резку по прямой линии для разделения кусков листового металла, но также можно выполнять резку под углом. Производители используют ножницы, чтобы разрезать лист параллельно существующему разрезу при подготовке других процессов.

.