Классификация инструментов для резки металла

Нет полностью универсальных инструментов и станков для резки металла — одни работают с листом, другие с трубами или профилем, обеспечивая точность линий.

Резка металла — один из наиболее распространенных способов металлообработки, целью которого является получение различных деталей из листа или проката. Металлорежущий инструмент, как правило, это узкоспециализированные приспособления, предназначенные для выполнения тонких и точных разрезов на металле заданной толщины.

Нет полностью универсальных инструментов и станков для резки металла — одни работают с листом, другие с трубами или профилем, обеспечивая точность линий и сложность конфигураций. Другие же могут резать практически любой металл, но с минимальным качеством линии разреза.

В статье пойдет речь об инструментах для резки металла, их разновидностях и возможностях. Более точные характеристики конкретного устройства или станка можно узнать в специальных статьях на нашем сайте, посвященных металлорежущему оборудованию.

Способы резки металла

Промышленное, полупрофессиональное и бытовое оборудование для резки металла можно разделить на две основных группы — термическое и механическое, по способу воздействия на металл. В первом случае материал плавится или сжигается и удаляется из зоны разреза потоком сжатого воздуха или иного газа. К таким видам резки принадлежат:

• плазменная;
• газовая;
• лазерная;
• электросварочная.

К механическим относятся:

• гидроабразивная;
• ленточнопильная;
• круглопильная;
• гильотинная.

Современные металлорежущие станки используют, как правило, только один из видов резки, поэтому обладают довольно узкой специализацией. Но выполняют свои задачи чрезвычайно эффективно, в чем, собственно, и состоит главное преимущество специализированного оборудования, причем не только металлорежущего, а вообще какого-либо назначения.

Виды станков

Схема плазменного станка

Одни из самых точных и быстрых — станки для резки металла плазмой. Следует отметить, что плазменная резка в наше время возможна не только в стационарных, но также в полевых и бытовых условиях. Предназначены аппараты и станки для точного раскроя листового металла.

Рабочий инструмент станка — струя раскаленного до температуры 30 000 0С ионизированного в вольтовой дуге газа, который выдувается под давлением со скоростью в 1200-1500 м/с. Рабочим газом может служить обыкновенный воздух, кислород, аргон, водород или водяной пар, в зависимости от вида разрезаемого металла.

Промышленные станки могут резать сталь и все цветные металлы толщиной до 200 мм. Они представляют собой просторные столы, на которые устанавливаются листы металла площадью в несколько квадратных метров. Плазморез на специальном кронштейне перемещается над листом по трем осям и вырезает детали любой сложности линий. Управление, как правило, осуществляется при помощи ЧПУ.

Ручной инструмент для резки металла не больше инверторного сварочного аппарата, если не считать веса баллона или компрессора. Он может резать сталь и цветные металлы толщиной до 12-20 мм. Правда точность обработки несколько ниже, чем у стационарных станков с ЧПУ, но неизмеримо выше, чем при механической или газоплазменной резке. Особенно хорошо удается на нем художественная резка металла при различных работах по декорированию.

Лазерная резка производится на промышленных стационарных станках. По внешнему виду аппарат для резки металла лазером напоминает воздушно-плазменный, только вместо плазмореза в рабочей головке на кронштейне установлен мощный лазер. Точность фокусировки и высокая энергия позволяют получить очень точный и тонкий рез.

Преимущество этих видов резки (плазменного и лазерного) в очень низком термическом воздействии на зону вблизи линии реза — она не успевает прогреться до точки начала структурных изменений в металле. Кромки получаются очень ровными — не требуется дополнительной механической обработки.

Такой же точностью отличается и станки для резки металла, в основе которого лежит гидроабразивная резка — воздействие на металл струей воды, смешанной с абразивом мельчайшего помола. Металл разрушается в очень тонкой зоне без нагрева. Это позволяет обрабатывать очень тонкие листы без деформации кромок среза. Гидроабразивная резка — один из наиболее экологически безопасных способов раскроя металла.

Оборудование для трех названных видов резки представляет собой сложные энергозатратных машины, требующие электротока большой мощности, компрессорного оборудования и сложных механизмов подачи. На бытовом и полупрофессиональном уровне, при изготовлении различных деталей непосредственно на строительных объектах или при монтажно-демонтажных работах их не применить, они предназначены для изготовления сложных крупносерийных деталей. Исключение составляет только ручной плазморез, но его возможности ограничены.

Ручная термическая резка

Самый распространенный в промышленности, строительстве и быту способ — газовая резка. Он не требует сложного оборудования — нужны только:

• баллоны с кислородом и пропаном (ацетиленом или иным газом);
• резиновые газопроводные шланги;
• резак.

Работа построена на воспламенении металла в атмосфере кислорода. Металл разогревается в языке пламени из горелки до определенной температуры и сгорает в струе кислорода, выдуваемого из резака под давлением. Таким образом производится резка труб, листа, швеллера или иного проката. Преимущество — высокая скорость резки. Недостатки — низкая точность, термическое повреждение кромок, небезопасные испарения металлов, особенно цветных и сложных сплавов.

Такими же особенностями характеризуется и резка сваркой, только в роли инструмента выступает покрытый электрод. Резать можно металл любой конфигурации и толщиной до 1,5-2,5 см. Но этот способ нельзя считать основным, хотя для инверторов и выпускаются специальные электроды для резки. Слишком большое токи нужны при этом, что вызывает не только избыточные нагрузки на аппарат, но и повышенный расход электродов и электроэнергии. Но для различных поделок своими руками вполне возможно использовать и сварку, если нет болгарки или плазмореза.

Механическая резка

Этот вид раскроя листа и производства заготовок из труб или профильного проката очень распространен и применяется как в промышленном масштабе, так и в кустарном производстве. Механическая резка металла производится при помощи кольцевых или возвратно-поступательных ленточных пил, как на ручном круглопильном оборудовании (болгарка), так и стационарном (отрезной станок).

Рубка металла и резка производится также на ножницах гильотинного типа, которые приводятся в движение гидравликой, пневматикой, электричеством или руками. Они работают по принципу параллельного движения двух режущих кромок, зазор между которыми минимальный. Сдавливая лист металла с обеих сторон, острые кромки прорезают его и образуют ровную линию реза с минимальной деформаций кромок.

Отрезной инструмент по металлу для труб и профиля чаще всего использует пилы для металла — дисковые или ленточные. Пила по металлу ленточная изготавливается из пружинной стали, а зубья на ней покрываются особо прочным сплавом. Как правило, отрезные ленточные станки могут работать со всеми видами металла, включая твердые сплавы. Но размеры обрабатываемых заготовок ограничиваются габаритами рабочего стола. Но пила по металлу консольная или портальная, где движется не заготовка, а сам пильный узел, могут обрабатывать довольно крупные заготовки.

На базе дисковых пил созданы станки для продольно-поперечной резки, позволяющие сэкономить время при изготовлении любых деталей по ГОСТ или ТУ из листового металла. Они программируются на необходимые параметры и выполняют все операции по резке одновременно.

Для работы своими руками наиболее удобны болгарка и отрезной станок на базе дисковой пилы (отрезного круга). Круг сделан из специального материала, который вызывает большую силу трения при вращении на поверхности металла, в результате чего возникает огромная температура, которая попросту прожигает металл, а раскаленные остатки удаляются самим кругом при вращении.

Резка и рубка профлиста производится элекроножницами со специальной насадкой — механической гильотиной, которую легко сделать своими руками. Либо используются роликовые ножи. Резать болгаркой профлист нельзя. Резка металлочерепицы тоже требует специального инструмента, она сделана из того же профлиста, только с другой формой гофрирования.

А вот для алюминия используется специальный станок для резки алюминиевого профиля именно с отрезным кругом. Он представляет собой уменьшенный вариант стационарного отрезного станка для стали. Назначение его — заготовка профилей для различных каркасных конструкций или оконных и дверных рам. Резать алюминий на нем можно как перпендикулярно стенке, так и под углом.

Разнообразие инструментов для резки металла не позволяет охватить все разновидности в одном обзоре. Более подробно вы сможете прочитать в более специализированных статьях на нашем сайте, посвященных конкретным моделям и видам оборудования. Если у вас есть собственный опыт по работе с металлом или вы знаете, как сделать качественный инструмент своими руками — ждем ваших писем и статей.