Druhy rezania kovov: prehľad moderných technológií a zariadení

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Jednou z najbežnejších kovoobrábacích operácií je rezanie. Ide o technologický proces, počas ktorého sa plech alebo predvalok delí na diely požadovaného formátu. Moderné typy rezania kovov umožňujú vykonávať túto operáciu s vysokou presnosťou a minimálnym množstvom nepodarkov.

Manuálne mechanické metódy rezania

Stále najdostupnejším a najbežnejším prístupom k rezaniu kovových polotovarov je používanie ručných nástrojov. V domácej sfére aj v stavebníctve sa používajú rôzne druhy rezbárov, gilotín a niekedy aj brúsnikov. Kotúčové frézy na ráme si efektívne poradia s kovovými pásikmi a rúrkami, ako aj s armatúrami. Stačí pevne pripevniť plošinu frézy k povrchu podlahy a použiť rukoväť na vykonanie práce. Najmä na spracovanie plechu sa používa strojná gilotína. Jeho princíp činnosti je vo všeobecnosti podobný rezačke - od majstra sa vyžaduje, aby vykonával podobné manipulácie, ale mechanika dopadu na samotný obroboksa líši dizajnom reznej časti.

Ručné typy mechanického rezania kovov s použitím elektrického výplne sa zriedka používajú kvôli nízkej úrovni bezpečnosti. Medzi tieto metódy patrí už spomínaná uhlová brúska (uhlová brúska) a kotúčová píla, na ktorú budú potrebné špeciálne kotúče. Obidve možnosti, podliehajúce bezpečnostným pravidlám, možno použiť v prípadoch prierezov, pri spracovaní rúr, uholníkov a žľabov. Ale dosiahnutie vysokej kvality v oboch prípadoch nebude fungovať.

Priemyselné mechanické rezanie

Na úrovni profesionálneho in-line spracovania v rámci výroby sa samozrejme nepoužívajú metódy ručného rezania. V súčasnosti kovospracujúce podniky široko používajú zariadenia na pásové píly, ktoré pozostávajú z tela s nosnou časťou, vysokovýkonného elektromotora do 1 až 1,5 kW a pásovej píly, ktorá je namontovaná na kladkách. Priemerná rýchlosť rezania na takomto stroji dosahuje 100 mm/min pri zachovaní vysokej presnosti opracovania hrán. Navyše najnovšie mechanické typy obrábania kovov aktívne využívajú elektronické prostriedky automatizácie a programovania operácií. To poskytuje podrobnejšie nastavenie pracovných parametrov, umožňuje simulovať parametre rezu, spracovávať rovnaké hrany a tvarovať tvarový rez podľa počítačových grafických šablón.

Priemyselné rezanie kovov nárazom

Túto metódu implementuje zariadenie gilotínového typu, ale nie je uvedené v príručke vyššieverzia, ale s elektromechanickými, hydraulickými a pneumatickými systémami pohonu. Obsluha je povinná iba položiť obrobok (zvyčajne plech) na pracovnú plochu a upevniť ho pomocou upínacích vodiacich prvkov. Ďalej pracovník stlačí tlačidlo cez diaľkový ovládač alebo ovládací panel, po ktorom špeciálny nôž zasiahne technologický otvor a prereže položenú časť. Princíp pôsobenia sily je určený použitým pohonom. Napríklad gilotínový typ rezania kovov pomocou hydrauliky je považovaný za najvýkonnejší, čo vám umožňuje presne zvládnuť 6 mm plechy. V elektromechanických modeloch sa kladie dôraz na implementáciu automatického podávania obrobkov, čo má pozitívny vplyv na produktivitu.

Technológia plazmového rezania

Táto skupina metód spracovania kovov zahŕňa použitie vysokoteplotného plazmového prúdu tvoreného zmesami plynov. Táto technológia sa používa už niekoľko desaťročí, ale až v posledných rokoch sa podarilo dosiahnuť hmatateľnú optimalizáciu z hľadiska organizácie procesu, čím sa výkonní pracovníci ušetrili od potreby používať plynové fľaše a veľké zariadenia.

Moderné typy plazmového rezania kovov zahŕňajú použitie kompaktných a ergonomických plazmových rezačiek, ktoré vytvárajú vysokoteplotný elektrický oblúk. Pôsobením tokov ionizovaného plynu vzniká kovová tavenina. Metóda je pomerne účinná, ale vyžaduje vysoký výkon na udržanie teplôt rádovo 20 000 – 25 000 °C. Za týchto podmienok sa dá počítaťpre nasledujúce hrúbky rezu:

• Zliatiny a zliatiny uhlíkovej ocele – do 50 mm.
• Meď – do 80 mm.
• Liatina – do 90 mm.
• Hliník – do 120 mm.

Ako hovoria odborníci, plazmové rezačky sa ospravedlňujú vysoko presným spracovaním obrobkov do hrúbky 100 mm. Hrubšie výrobky je vhodnejšie rezať inými spôsobmi, o ktorých sa bude diskutovať nižšie.

Technológia rezania laserom

Jedna z vysoko presných metód rezania, ktorá umožňuje aj gravírovanie. Doteraz sa na rezanie kovov používajú tieto typy laserov:

• Univerzálny. Dokáže rezať aj iné materiály ako kov, plast, drevo a kompozitné materiály.
• Vláknina. Laser je generovaný výplňou z optických vlákien, ktorá poskytuje vysokú rýchlosť rezania s minimálnou stratou materiálu. Mimochodom, šírka reznej čiary môže byť až 0,1 mm.
• modely CNC. Regulačný základ je založený na numerickom riadení.
• Priemyselné modely. Nezameriavajú sa ani tak na kvalitu rezu, ale na výkon a produktivitu. Takéto zariadenia dokážu spracovať až 10 ton prírezov za deň.

Jednou z mála nevýhod všetkých typov laserových rezačiek je obmedzenie používania v súvislosti s určitými typmi kovov. Platí to predovšetkým pre titán a hliník, ale niektoré vyššie zliatiny môžu byť vylúčené v závislosti od výkonu.

Tepelné rezanie kovov

Pomerne rozsiahla skupina metód, ktoré sú široko používané v priemysle, v stavebníctve av domácnosti. Najúčinnejšie typy tepelného rezania kovov sú založené na kombinácii princípov laserového a plazmového spracovania. Dôraz je kladený na vyváženú kombináciu tepelného výkonu a optickej presnosti. Technológia je implementovaná tepelnými rezacími strojmi, ktoré v závislosti od funkčnosti dokážu vykonávať aj rezacie a gravírovacie operácie, zrážanie hrán a koncové opracovanie.

Rezanie kovov kyslíkovým palivom

Metóda je založená na vysokoteplotnom účinku v podstate zváracieho oblúka, ktorý vzniká pri spaľovaní zmesi kyslík-plyn. Na rozdiel od konvenčných metód plynového, tepelného a plazmového spracovania si táto metóda vyžaduje predhriatie dielu a až potom kyslíkovo-palivový prúd vstupuje do prevádzky, pričom presne vytvára líniu rezu na cieľovom povrchu. Kvalita práce bude do značnej miery závisieť od toho, ktorý nástroj sa použije. V súčasnosti existuje niekoľko znakov oddelenia horákov na rezanie kovu kyslíkom podľa typu:

• Cieľ – pre manuálne alebo automatické rezanie.
• Typ paliva – acetylén, náhradné plyny alebo kvapalné palivá.
• Typ rezu – separácia, povrch, tavivo.
• Princíp účinku – bez vstrekovania alebo vstrekovania.
• Hladina tlaku kyslíka je vysokáalebo nízka.
• Typ náustku – viactryskový alebo štrbinový.

Rezanie kovov vodným lúčom

Veľmi technologický a produktívny spôsob spracovania rôznych materiálov, vďaka ktorému je možné rezať kovové polotovary s hrúbkou cca 300 mm. Hlavným prostriedkom vplyvu je v tomto prípade vodný prúd dodávaný pod vysokým tlakom na úrovni 6000 barov. Na jeho napájanie sa používajú diamantové, rubínové a zafírové trysky s výstupným priemerom do 0,1 mm. Takmer všetky typy rezania kovov týmto spôsobom zahŕňajú primiešavanie pieskových abrazívnych častíc (zvyčajne granátového piesku). Existujú aj techniky využívajúce jemný kovový piesok, ktorý je možné opätovne použiť. Čo sa týka produktivity, podľa priemerných odhadov poskytujú stroje vodným lúčom rezanie kovu s hrúbkou 100 mm rýchlosťou asi 20 mm/min.

Záver

Rezanie kovov s určitými parametrami môže vyžadovať tak stavebné alebo výrobné podniky, ako aj bežný súkromný obchodník. Takéto problémy je tiež možné vyriešiť rôznymi spôsobmi, ale nie vždy je možné použiť špecializované vybavenie. Preto existuje samostatný druh činnosti - rezanie kovov s možnosťou dodatočného spracovania. Ceny za takéto služby sú v priemere 500-700 rubľov / m s hrúbkou obrobku 70 až 100 mm. Môžete si poradiť sami, ak hovoríme o malých objemoch a existujebrúska alebo mechanická rezačka. Aspoň takéto vybavenie je pre toho istého domáceho majstra celkom cenovo dostupné.