Что такое термическая резка металлов: технологии, достоинства и недостатки

Термическая резка металлов –  сложный технологический процесс, необходимый для создания заготовок листового или баночного металлопроката. Помимо прочего эта техника позволяет вырезать отверстия с заданным видом поперечного сечения и корректировать отдельные части детали.

Термическая резка

Термическая резка – это способ воздействия на металлическое изделие высокой температурой для формирования отдельных деталей или отверстий в продукте.

Очевидным преимуществом данной методики металлообработки выступает возможность изготовления заготовок с заданными параметрами при большой толщине листа.

При таком изготовлении используются станки для сечки, обладающие числовым программным управлением (ЧПУ). Ниже будут представлены методики отшлифовки сырья при помощи стимуляции большой температуры для получения необходимых форм изделий.

Создание отдельных деталей с использованием больших показателей температуры может осуществляться такими техническими процессами как:

• Окисление. Суть данной технологии состоит в нагревании металлической пластины до температуры горения. Затем направленная струя кислорода, исходящая из станка, под руководством написанной программы выжигает материал. Полученные в результате горения продукты удаляются из отверстия потоком кислорода и газов, полученных в процессе плавления. При этом используются только два типа термического рассечения: кислородная и кислородная с использованием флюса.
• Плавление. Способ заключается в образовании плазмы по намеченной границе, что возможно при достижении температуры, превосходящей значение кипения сырь. Выделяют следующие разновидности типа обработки: плазменная, лазерная, воздушно-дуговая.
• Смешанный способ сочетает в себе оба вышеописанных технических процесса.

Варианты влияния на изделия напрямую связаны с видом металла.

Портальная машина, применяемая при газовом и плазменном воздействии, создается под определенные функции. Ниже будут приведены самые популярные типы обработки и аппараты, оснащенные программным управлением.

Отшлифовка с помощью высокой температуры – ведущий метод в промышленности для экономичного разделения листов материала с толщиной от 0,005 до 3,50 см. В современном мире наибольше распространены такие виды воздействия, как плазменная, газокислородная, лазерная.

Плазменная резка

Основой действия является ионизированный газ, который высвобождается при значительном давлении в дуге, созданной электрической энергией. Последняя представляет собой тонкую струю с жаром от 5000 до 30 000 градусов и осуществляет резку материала.

Толщина листа металла, при которой может осуществляться плазменное рассечение, варьируется (0,5 — 150 мм). Наиболее подходящим для такого способа является диапазон от 1,5 до 40 мм, ведь в таком случае плазма обеспечивает:

• большую производительность
• гладкость среза
• наилучшую экономическую эффективность

Для такого вида обработки необходимы сам источник, электричество и газ.

Газокислородная резка

Автогенная отделка состоит в сгорании расплавленного металла под действием кислорода и дальнейшем удалении металла с границы реза. Неоспоримое преимущество такого метода – диапазон толщины металлических листов, варьирующий от 2 до 2000 мм. Наиболее подходящим для этого вида является пластина с размерами от 30 до 300 мм. В добавлении ко всему, к достоинствам этой техники относятся:

• Простота в использовании;
• Многослойность разрезаемого материала;
• Малые затраты на закупку аппаратуры;
• Подвижность оборудования при металлообработке.

Для успешного газокислородного влияния понадобятся: резак, горючий газ, кислород.

Лазерная резка

Под действием лазера происходит нагрев в месте резки и дальнейшее удаление расплавленного вещества из рабочей зоны. Отличительными чертами этого метода выступают высочайшая эффективность и точность, а толщина отверстия не превышает 0,5 мм. Такой метод используется для создания изделий ювелирной точности из различных сплавов: из пластика, стекла и дерева. Диапазон, в котором производится такая резка, мал (0,2 — 35 мм), а наибольшая эффективность достигается при ширине до 1,2 см.

К особенностям относятся:

• Большая производительность;
• Малый размер отверстия и, как следствие, первоклассная точность каждой из изготавливаемых деталей;
• Работа с пластиной малого размера.

Чтобы осуществить производство компонентов подобным методом, необходимы машина для резки лазером, оснащенная программным обеспечением, очищенный газ, находящейся под большим давлением, электричество.

Каждая из вышеупомянутых методик широко известна. Выбор в пользу того или иного способа обработки сплавов базируется на исходном слое пласта материала и экономической эффективности.

При любой из вышеописанных технологий обработки сплавов достигается отличный показатель качества при условии корректного использования. Наблюдение за целесообразным применением оборудования и контроль осуществляется внедренной в агрегат программой. Каждый из режимов резки обладает собственными техническими особенностями и следует прописанному алгоритму. К примеру, во время резки лазером или плазмой идет изменение более двух десятков величин.

К особенностям блоков ЧПУ, предназначенных для осуществления контроля за процессом термического воздействия на сплавы, как и относится наличие библиотеки изменяемых параметров, что позволяет получить наивысшее качество деталей.

Достоинства и недостатки технологий термической резки

Достоинствами упомянутых выше технологий выступают низкая стоимость и высокая степень маневренности аппаратуры. К очевидным недочетам данного производства можно отнести низкую точность некоторых техник.

Так, по окончании газокислородной резки остается множество изъянов на самом изделии, которые будет необходимо ликвидировать механическими методами, а потому такой метод оптимален для черновых вариантов.

К характеристикам второй описанной технологии производства – плазменной резки – относятся значительный уровень детальности и качество. Такая схема создания компонентов из сплавов может быть также реализована как на ручных резаках, так и стационарно.

Следует учесть, что стационарные аппараты для теплового влияния могут работать под контролем оператора, обладающего средней квалификацией, а также с помощью блока ЧПУ. При использовании ЧПУ первоклассное качество производимых компонентов, а также производительности агрегата. Также плазменная отделка с использованием заложенных программ справится с любым сырьем, в том числе с алюминием и медью, несмотря на большие значения теплопроводности.

Лазерная резка – третья из описанных методов резки – представляет сверхтехнологичный способ обработки сплавов. Агрегаты, оснащенные лазером, обеспечивают колоссальную точность среза и являются наиболее производительными. Аппараты с лазером подходят для широкого диапазона толщины листов металла. Существенным недостатком этого производства выступает  значительная стоимость.

Термическая резка металла с ЧПУ

Блок ЧПУ обеспечивает максимальную производительность оборудования и наилучшее качество изготавливаемых элементов.

К достоинствам аппаратов со встроенным блоком программного управления относятся:

• Возможность создавать изделия, требующие ювелирной точности. Оборудование с программным обеспечением следует алгоритму, заложенному инженером-разработчиком.
• Возможность повторения манипуляций, ограниченных лишь количеством кислорода и стойкости аппарата.
• Внушительная производительность. Работа оборудования не ограничена физиологическими возможностями человека.

Вышеперечисленные преимущества оправдывают значительную популярность такого рода агрегатов в производстве.

Однако покупка оборудования с блоком ЧПУ экономически невыгодна для разовых операций. В связи с этим, разовый выпуск деталей поручается сторонним производителям, которые имеют необходимые стационарные устройства. Следует иметь в виду, что биржа услуг подобного рода подразделяется на две категории: собственно создание требуемых элементов и написание программного обеспечения для блоков управления.