Термічне різання металів: технології, обладнання

Термічне різання металів – складний технологічний процес, необхідний для створення заготовок листового або баночного металопрокату. Крім іншого ця техніка дозволяє вирізати отвори з заданим видом поперечного перерізу і коригувати окремі частини деталі.

Термічне різання

Термічне різання – це спосіб впливу на металевий виріб високою температурою для формування окремих деталей або отворів в продукті.

Очевидною перевагою даної методики металообробки виступає можливість виготовлення заготовок із заданими параметрами при великій товщині листа.

При такому виготовленні використовуються верстати для січки, що володіють числовим програмним управлінням (ЧПУ). Нижче будуть представлені методики відшліфовування сировини за допомогою стимуляції великої температури для отримання необхідних форм виробів.

Створення окремих деталей з використанням великих показників температури може здійснюватися такими технічними процесами як:

  • Окислення. Суть даної технології полягає в нагріванні металевої пластини до температури горіння. Потім направлений струмінь кисню, яка виходить із верстата, під керівництвом написаної програми випалює матеріал. Отримані в результаті горіння продукти видаляються з отвору потоком кисню і газів, отриманих в процесі плавлення. При цьому використовуються тільки два типи термічного розтину: киснева і киснева з використанням флюсу.
  • Плавлення. Спосіб полягає в освіті плазми по наміченої кордоні, що можливо при досягненні температури, яка перевершує значення кипіння сирь. Виділяють такі різновиди типу обробки: плазмова, лазерна, повітряно-дугова.
  • Змішаний спосіб поєднує в собі обидва вищеописаних технічних процесу.

Варіанти впливу на вироби безпосередньо пов’язані з видом металу.

Портальна машина, застосовувана при газовому і плазмовому впливі, створюється під певні функції. Нижче будуть приведені найпопулярніші типи обробки і апарати, оснащені програмним управлінням.

Відшліфовування за допомогою високої температури – провідний метод у промисловості для економічного розділення листів матеріалу з товщиною від 0,005 до 3,50 см. У сучасному світі найбільшими перепонами поширені такі види впливу, як плазмова, газокиснева, лазерна.

плазмова різка

Основою дії є іонізований газ, який вивільняється при значному тиску в дузі, створеної електричною енергією. Остання являє собою тонкий струмінь з жаром від 5000 до 30 000 градусів і здійснює різання матеріалу.

Товщина листа металу, при якій може здійснюватися полум’яне розсічення, варіюється (0,5 – 150 мм). Найбільш підходящим для такого способу є діапазон від 1,5 до 40 мм, адже в такому випадку плазма забезпечує:

  • велику продуктивність
  • гладкість зрізу
  • найкращу економічну ефективність

Для такого виду обробки необхідні саме джерело, електрику і газ.

газокисневого різання

Автогенна обробка полягає в згорянні розплавленого металу під дією кисню і надалі видаленні металу з кордону різу. Незаперечна перевага такого методу – діапазон товщини металевих листів, що варіює від 2 до 2000 мм. Найбільш підходящим для цього виду є пластина з розмірами від 30 до 300 мм. У додаванні до всього, до переваг цієї техніки відносяться:

  • Простота у використанні;
  • Багатошаровість розрізається;
  • Малі витрати на закупівлю апаратури;
  • Рухливість обладнання при металообробці.

Для успішного газокисневого впливу знадобляться: різак, горючий газ, кисень.

Лазерне різання

Під дією лазера відбувається нагрів в місці різання і подальше видалення розплавленого речовини з робочої зони. Відмінними рисами цього методу виступають висока ефективність і точність, а товщина отвору не перевищує 0,5 мм. Такий метод використовується для створення виробів ювелірної точності з різних сплавів: з пластику, скла та дерева. Діапазон, в якому проводиться така різка, малий (0,2 – 35 мм), а найбільша ефективність досягається при ширині до 1,2 см.

До особливостей відносяться:

  • Велика продуктивність;
  • Малий розмір отвору і, як наслідок, першокласна точність кожної з деталей, що виготовляються;
  • Робота з пластиною малого розміру.

Щоб здійснити виробництво компонентів подібним методом, необхідні машина для різання лазером, оснащена програмним забезпеченням, очищений газ, що знаходиться під великим тиском, електрику.

Кожна з вищезгаданих методик широко відома. Вибір на користь того або іншого способу обробки сплавів базується на вихідному шарі пласта матеріалу і економічної ефективності.

При будь-який з вищеописаних технологій обробки сплавів досягається відмінний показник якості за умови коректного використання. Спостереження за доцільне застосуванням обладнання і контроль здійснюється впровадженої в агрегат програмою. Кожен з режимів різання володіє власними технічними особливостями і слід прописаному алгоритму. Наприклад, під час різання лазером або плазмою йде зміна понад два десятки величин.

До особливостей блоків ЧПУ, призначених для здійснення контролю за процесом термічного впливу на сплави, як і належить наявність бібліотеки змінних параметрів, що дозволяє отримати найвищу якість деталей.

Переваги та недоліки технологій термічного різання

Перевагами згаданих вище технологій виступають низька вартість і висока ступінь маневреності апаратури. До очевидних недоліків даного виробництва можна віднести низьку точність деяких технік.

Так, після закінчення газокисневого різання залишається безліч вад на самому виробі, які буде необхідно ліквідувати механічними методами, а тому такий метод оптимальний для чорнових варіантів.

До характеристик другої описаної технології виробництва – плазмової різки – відносяться значний рівень детальності і якість. Така схема створення компонентів зі сплавів може бути також реалізована як на ручних різаках, так і стаціонарно.

Слід врахувати, що стаціонарні апарати для теплового впливу можуть працювати під контролем оператора, який володіє середньою кваліфікацією, а також за допомогою блоку ЧПУ. При використанні ЧПУ першокласне якість вироблених компонентів, а також продуктивності агрегату. Також плазмова обробка з використанням закладених програм впорається з будь-яким сировиною, в тому числі з алюмінієм і міддю, незважаючи на великі значення теплопровідності.

Лазерне різання – третя з описаних методів різання – являє високотехнологічний спосіб обробки сплавів. Агрегати, оснащені лазером, забезпечують колосальну точність зрізу і є найбільш продуктивними. Апарати з лазером підходять для широкого діапазону товщини листів металу. Істотним недоліком цього виробництва виступає значна вартість.

Термічне різання металу з ЧПУ

Блок ЧПУ забезпечує максимальну продуктивність обладнання і найкращу якість виготовлених елементів.

До переваг апаратів з вбудованим блоком програмного управління відносяться:

  • Можливість створювати вироби, які потребують ювелірної точності. Устаткування з програмним забезпеченням слід алгоритму, закладеному інженером-розробником.
  • Можливість повторення маніпуляцій, обмежених лише кількістю кисню і стійкості апарату.
  • Значна продуктивність. Робота обладнання не обмежена фізіологічними можливостями людини.

Перераховані вище переваги виправдовують значну популярність такого роду агрегатів у виробництві.

Однак покупка обладнання з блоком ЧПУ економічно невигідна для разових операцій. У зв’язку з цим, разовий випуск деталей доручається стороннім виробникам, які мають необхідні стаціонарні пристрої. Слід мати на увазі, що біржа послуг подібного роду підрозділяється на дві категорії: власне створення необхідних елементів і написання програмного забезпечення для блоків управління.

Ссылка на основную публикацию