Особенности методов обработки металла

Для изготовления металлических деталей заданной конфигурации и размера в сфере промышленности и строительства используются разные технологии разрезания сплавов, а также соответствующее металлорежущее оборудование. Наибольшее распространение получил термический метод, подразумевающий применение лазера и плазменной дуги. Также популярностью пользуется резка и обработка металла водой в комбинации с абразивными частицами, которая так и называется – гидроабразивный способ. В чем состоят особенности, преимущества и недостатки каждой технологии – об этом наша статья

Лазерная резка

Принцип работы этого высокотехнологичного метода основан на уникальной способности узконаправленного потока интенсивного света плавить материал в локализованном месте с высокой точностью. Сила воздействия луча, создаваемого лазерным прибором, корректируется в зависимости от того, какую плотность имеет обрабатываемая поверхность. В ситуации, когда толщина металла превышает 2 см, требуется применение более мощных способов.

Главными плюсами лазерной резки являются:

• качественная бесконтактная обработка поверхности, не требующая дополнительных манипуляций;

• возможность осуществлять раскрой изделий со сложным контуром, острыми углами;

• сведение количества отходов к минимуму.

Недостатками технологического процесса можно назвать дорогую стоимость, а также ограничения по толщине и габаритам. Для толстостенных изделий более применим нижеследующий метод.

Плазменная резка

Плазма представляет собой нагретый до сверхвысоких температур ионизированный газ, способный проводить электроток.

Показанием к применению плазмореза являются обстоятельства, когда объем работ достаточно велик и имеются высокие требования к качеству реза. Назовем три главных преимущества плазменной технологии:

• Высокая производительность и способность открытой электрической дуги посредством постоянного тока прямого действия разрезать заготовки максимальной толщины.

• Универсальность метода, позволяющего обрабатывать практически все металлы и сплавы в любом, даже в ржавом состоянии с помощью оптимального режима мощности и давления воздуха.

• Идеальное качество реза, обеспечивающее отличное состояние кромок, и безопасность, которая обусловлена отсутствием баллонов с взрывоопасным газом.

Минусами данного способа являются ограничения по толщине реза, редко достигающей 100 мм, тогда как при кислородной обработке ее предел гораздо выше и доходит до 500 мм.

Также он имеет жесткие запросы к отклонению от перпендикулярности реза. Выходя за допустимые границы (10-50%), велик риск, что он получится более широким, возникнут структурные изменения и необходимость в дополнительной обработке. Это снижает эффективность при работе с криволинейными поверхностями.

Выделение вредных газов в процессе снижают уровень экологичности данной процедуры.

Гидроабразивная резка

Одно название уже подсказывает, что технология подразумевает использование воды и абразивных элементов под высоким давлением в качестве режущего инструмента. Скорость потока водной струи может достигать 900 м/мин благодаря микроскопическим отверстиям. В естественных природных условиях такой процесс носит название водной эрозии.

У гидроабразивной резки имеется немало достоинств:

• метод универсален для всех металлов, имеет широкую область применения, экологически безопасен, не требует термической обработки;

• позволяет получить разрез шириной 1 мм при минимальном количестве отходов;

• доступный вариант, не требующий создания рабочих мест, оснащенных специальным оборудованием, а также плотной фиксации деталей, поскольку касательные усилия в процессе обработки сводятся к минимуму;

• эффективный расход материала обеспечен даже при резке элементов со сложным контуром.

К недостаткам гидроабразивной резки относят невысокую скорость разрезания металлического листа толщиной более 3 см, большой расход абразивных материалов. Сравнивая плюсы перечисленных технологий, можно сказать, что гидроабразивный метод рационален в случаях, когда другие пути оказываются менее эффективными.