Металлический прокат большой толщины часто используется при создании металлоконструкций и придает им жесткость и прочность. Обработка толстого металла требует особого подхода — стандартные способы раскроя должны корректироваться в зависимости от толщины заготовок.
Резка металла в СПб производится на многих металлообрабатывающих производствах, но большая толщина материала требует наличия специального оборудования. Самый экономичный способ — механическая рубка с помощью гильотины — применим для толщины металла до 10 мм.
Металлопрокат толщиной свыше 50 мм обрабатывается только с помощью газокислородной и гидроабразивной обработки. Кислородная резка более доступна по стоимости, но не всегда обеспечивает необходимое качество реза. Гидроабразивный способ гарантирует высокую точность и гладкость реза, но является самым экономически затратным из-за большого расхода абразивных добавок.
Для раскроя металла больших толщин в диапазоне от 10 до 50 мм успешно применяются лазерная и плазменная резка. Обе технологии имеют свои достоинства и ограничения при работе с толстым металлом.
Лазерная резка толстого металла
Максимальную эффективность лазерная резка демонстрирует при толщине нержавеющей стали и цветных металлов до 10 мм, но применима и при большей толщине заготовок — до 20 мм. Толщина углеродистой стали, доступная для резки лазером — до 50 мм.
Лазерная резка металла производится на станках с лазерной установкой, генерирующей узконаправленное излучение. Сфокусированный пучок света способен мгновенно создавать температуру, испаряющую металл в точке позиционирования луча. Образующиеся окислы удаляются с поверхности потоком газа под давлением. Лазерная технология обеспечивает высокое качество кромки при минимальной ширине реза и является одним из самых точных методов раскроя.
Чем больше толщина металла, тем большая мощность лазера требуется для его обработки. Выбирая производство, предлагающее услуги лазерной резки металла, необходимо убедиться, что возможности используемого там оборудования достаточны для обработки нужной толщины материала. Но даже при увеличении мощности процесс резки замедляется, расплавление и выгорание металла происходит с меньшей скоростью, что отрицательно влияет на качество кромки. В поверхностных слоях выплавляется большее количество металла, чем в нижележащих, образуя конусность — рез наверху получается шире, чем внизу. Частицы расплавленного металла прилипают к поверхности, образуя грат, кромка оплывает и становится неровной.
Минимизировать дефекты резки толстого металла лазером позволяют определенные технологические тонкости:
- Резка с помощью лазерных установок мощностью 15-20 кВт;
- Применение числового программного управления. Автоматизированная резка металла с ЧПУ позволяет сохранять необходимую для формирования качественной кромки скорость обработки.
- Использование в процессе резки не кислорода, а азота и инертных газов для оптимального температурного режима.
- Подбор индивидуальных параметров резки для каждого отдельного вида сплавов;
- Раскрой деталей с припусками на финальную зачистку и шлифовку.
При обработке толстого металла лазерная резка недорого по сравнению с гидроабразивной позволяет получить изделия высокого качества и точности.
Плазменная резка металла большой толщины
Резка металла с помощью плазмы позволяет обрабатывать металл значительной толщины. В зависимости от вида сплава плазменный резак способен раскраивать:
- Чугун и черную сталь толщиной до 90 мм;
- Нержавеющую сталь толщиной до 50 мм;
- Медь толщиной до 80 мм;
- Алюминиевые сплавы толщиной до 220 мм.
Плазма представляет собой ионизированный газ, проводящий электрический ток.
При плазменной резке струя плазмы между двумя электродами разгоняется в электрическом поле до скорости 1500 м/с при температуре 5000 — 30 000 °С. Движущаяся струя раскаленной плазмы разделяет металлический лист с образованием ровной гладкой кромки. Высокая температура и большая скорость позволяют обрабатывать толстый металл, минимально влияя на структуру и свойства металла вокруг зоны реза.
Струя плазмы, вылетающая из сопла горелки, шире лазерного луча, поэтому точность выполнения раскроя плазмой ниже по сравнению с лазерной резкой. Ширина реза имеет большое значение при изготовлении деталей сложной конфигурации, однако для толстых деталей простой геометрии плазменная резка может оказаться эффективнее лазерной за счет скорости обработки.
Услуги лазерной и плазменной резки металла позволяют получать качественные и тщательно обработанные изделия из материала большой толщины для решения различных конструкторских задач в строительстве и промышленности.
Рекомендуем почитать
