Rosnerud-spb.ru

Ремонт СПБ
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Резка нержавейки газом

Способы резки нержавейки в 21 веке

В данном материале вы получите ответы на вопрос, как происходит резка нержавеющей стали и какие методы наиболее эффективны в том или ином виде.

Резка металла — это процесс деления заготовки на мелкие детали с целью получения готового продукта в дальнейшем. Каждому материалу присущи конкретные свойства, поэтому действие производится разными способами. В данном материале вы получите ответы на вопросы, как происходит резка нержавеющей стали и какие методы наиболее эффективны.

Какой газ использовать для лазерной резки нержавейки?

Совершенно естественно, что когда выбор сделан, и производственник наконец становится счастливым обладателем новенького 1 – 5 киловаттного лазерного станка, он ожидает, что станок сразу начнет резать нужные детали с высочайшим качеством и «ураганной» скоростью. Жизнь показывает, что это не всегда так. Зачастую технологи забывают о важном расходном материале, требующемся для резки – о газе. Для получения отличных результатов по качеству и производительности резки требуется отработка технологии, выбор параметров резки и, в частности, выбор газа. Стандартной, уже сложившейся практикой является использование кислорода и азота в качестве вспомогательных газов, а иногда и просто сжатого воздуха.

Лазерная резка в кислороде

Лазерная резка в азоте

При резке некоторых металлов, таких как, например, нержавеющие и высоколегированные стали, требуется не допускать даже малейших окислений срезов — поэтому, в этих случаях в качестве газовой среды используются инертные газы, и, в первую очередь, азот. Также, азот используется тогда, когда срезы впоследствии будут подвергаться окраске, в том числе и порошковой — окисление срезов приводит к значительному ухудшению качества окраски.
При высоких требованиях к точности резки , азот может использоваться для обработки листов толщиной до 25 мм.
В противоположность кислороду, в котором не допускается наличие примесей в объеме более чем 0,002%, для лазерной резки может исполльзоваться азот с чистотой начиная с 99,5%. Азот и другие инертые газы не вызывают экзотермических реакций — поэтому, при такой резке нужен мощный лазер, а азот должен быть сжат до довольно высокого давления (обычно, порядка 35 бар).
При использовании азота, фокус лазера должен находиться ближе к обратной поверхности листа. В результате, разрез получается более широким, и в него подается больше сжатого азота. Как правило, используются сопла с диаметром 1,5 мм или больше

Специфика работы с азотом

Окрашенные поверхности
Резка лазером в кислороде окрашенных, например, цинковыми или железистыми красками поверхностей может приводить к образованию окалины и других дефектов, создающих трудности при последующей газовой сварке. Для устранения подобных дефектов может потребоваться дорогостоящая финальная обработка.
Резка в азоте позволяет изначально избегать их.

Гальванизированные поверхности
Обычно, не рекомендуется резать в кислороде оцинкованные и гальванически покрытые другими металлами поверхности, т.к., опять же, образуется окалина и, кроме того, срез может получиться неровным. Для резки листов с гальваническим покрытием значительно лучше подходит азот.

Алюминий
Для резки алюминия можно использовать как азот, так и кислород. Однако, кислород в данном случае не оказывает значительного влияния на скорость резки — из-за высокой (2072 о С) температуры плавления оксида алюминия. При этом, при разрыве оксидной пленки возможно образование неровностей среза. Иногда с этим борются путем резки под низким давлением, но она, в свою очередь, вызывает образование окалины.

В целом, справедливо следующее:
— кислород предпочтителен для резки чистого Al
— азот лучше использовать для резки сплавов.

Титан
Титан и титановые сплавы нельзя резать ни в кислороде, ни в азоте, т.к. эти газы адсорбируются поверхностью листа с образованием хрупкого, ломкого слоя. Для работы с титаном следует использовать высокоочищенный аргон или, иногда, гелий.

Преимущества азота
• большая производительность за счет увеличения
скорости резки • чистые и точные срезы
• отсутствие перегрева из-за экзотермических реакций
• большая коррозионная стойкость
• меньшая цветопотеря
• отсутствие окалины

Лазерная резка нержавейки

Лазерная резка нержавейки — это современная технология, которая позволяет производить точный раскрой. По сравнению с другими видами резки, лазерный метод — самый передовой и экономный, и, что особенно важно, — самый точный. В основе этой техники используется очень мощный лазер, обычно применяющийся на больших и средних масштабах производства. Сфокусированный луч лазера выполняет раскрой металла, по заложенной в компьютер программе.

Современные лазерные установки позволяют работать практически со всеми видами металлов, независимо от различий в свойствах. Сам процесс резки выглядит так: лазерный луч сильной концентрации плавит металл, происходит возгорание и выдувание газом с испарением. Применение технологического газа обязательно при резке металла , во время работы он подаётся под давлением.

Лазерная резка цветного и черного металлов в СПб

В нашей компании мы предоставляем современную и востребованную услугу по лазерной резке цветного металла и резке черного металла. Фирма ООО «АНРО» имеет колоссальный многолетний опыт и использует только современный профессиональный подход к лазерной резке черного и цветного металла: алюминия, нержавеющей стали (лазерная резка нержавейки осуществляется с кислородом или азотом), латуни, а также пластика и других различных материалов. У нас есть необходимые производственные площади, современное оборудование и высококвалифицированные сотрудники с многолетним опытом работы в данной сфере. Кроме формования и разрезания обычных черных металлов наша компания осуществляет для своих клиентов высокоточную резку цветного металла и нержавейки, которая весьма популярная и востребована крупных городах нашей страны в сфере строительства различных зданий и конструкций в историческом стиле. Мы выполним любой Ваш заказ по резке черного и цветного металлов быстро, качественно и недорого.

Читать еще:  В какую сторону должна открываться межкомнатная дверь

Лазерный раскрой металла по доступным ценам

Среди всех видов металлообработки именно лазерный раскрой металла обеспечивает самое высокое качество реза, что и обеспечило ему очень высокую популярность. Наша компания специализируется на металлообработке, мы предлагаем широкий спектр услуг, в том числе и услуги лазерной резки, цена выполняемых работ является одной из самых выгодных в регионе. В числе других наших преимуществ:

  • используем современное лазерное оборудование;
  • гарантируем самое высокое качество работы;
  • выполняем заказы любого объема;
  • имеем собственный конструкторский отдел;
  • можем выполнить нестандартные задачи;
  • обеспечиваем быстрое выполнение заказа.

Центр знаний ЭСАБ

Разрезать лист из низкоуглеродистой стали можно различными способами, которые в разной степени приспособлены для автоматической резки. Некоторые методы лучше подходят для тонких листов, некоторые — для толстых. Одни из них быстрые, другие — медленные. Существуют экономичные и дорогие методы. Кроме того, какие-то методы резки обеспечивают высокую точность, а какие-то — нет. В этой статье приведен краткий обзор четырех основных методов резки, которые используются на станках фигурной резки с ЧПУ, сравниваются слабые и сильные стороны каждого из этих процессов, а также предлагается несколько критериев, на основе которых можно подобрать оптимальный вариант для конкретной ситуации.

Газокислородная резка
Резка с использованием газокислородной горелки, или газопламенная резка, — самый старый способ резки низкоуглеродистой стали. Эта технология считается простой, а оборудование и расходные материалы для нее сравнительно недорогие. Газокислородная горелка может прорезать очень толстый лист, и ее режущая способность ограничена главным образом объемом подаваемого кислорода. Этот метод позволяет разрезать сталь толщиной 900 и даже 1200 мм. Однако, когда речь идет о фигурной резке , основная часть работ выполняется на заготовках толщиной не более 300 мм.

Правильно отрегулированная газокислородная горелка обеспечивает гладкую и ровную поверхность реза. При этом на нижнем краю образуется небольшое количество шлака, а верхний оказывается немного скруглен из-за воздействия подогревающего пламени. Такая поверхность подходит для различных сфер применения , без дополнительной обработки.

Газокислородная резка оптимальна для листов толщиной более 25 мм, но с определенными сложностями ее можно использовать и на более тонких листах (до 6-8 мм). Это относительно медленный процесс: скорость резки по материалу толщиной 25 мм составляет примерно 500 мм/мин. Еще одним достоинством газокислородной технологии является возможность использовать сразу несколько горелок, что позволяет кратно повысить производительность.

Плазменная резка
Плазменно-дуговая технология отлично подходит для резки пластин из низкоуглеродистой стали. Ее скорость существенно выше, чем скорость газокислородной резки, однако при этом приходится жертвовать качеством краев. Именно в этом и заключается сложность плазменной технологии. С точки зрения качества краев существует оптимальный диапазон толщины материала, которая, в зависимости от тока резки, должна составлять от 6 до 40 мм. Общая прямота среза ухудшается на слишком тонких и толстых листах, толщина которых выходит за пределы указанного диапазона, хотя края при этом могут оставаться достаточно гладкими, а количество окалины — небольшим.

Плазменное оборудование обходится дороже газокислородной горелки, так как для работы всей системы необходимо питание, водяное охлаждение (в системах с силой тока выше 100 А), система управления подачей газа, провода для горелки, соединительные шланги и кабели, а также сама горелка. Однако более высокая производительность плазменной резки по сравнению с газокислородной в перспективе компенсирует повышенную стоимость системы.

При плазменной резке можно использовать несколько горелок, но из-за их высокой стоимости обычно ограничиваются двумя. Тем не менее некоторые заказчики устанавливают на одной машине три или даже четыре плазменные системы: как правило, это крупные производители, на технологических линиях которых выполняется резка большого количества деталей.

Лазерная резка
Лазерная технология подходит для резки низкоуглеродистой стали толщиной до 30 мм. При толщине материала более 25 мм для надежной работы системы необходимо в точности соблюдать все параметры, включая характеристики материала (сталь, пригодная для лазерной резки), чистоту газа, состояние сопла и качество луча.

Лазерная резка — не очень быстрый процесс, так как на низкоуглеродистой стали он фактически сводится к прожиганию листа сфокусированным лазерным лучом вместо использования подогревающего пламени. В связи с этим скорость резки ограничена скоростью химической реакции между железом и кислородом. Лазерная резка — очень точный метод. При ее выполнении создается узкий рез, что позволяет соблюдать высокую точность контура и делать точные небольшие отверстия. Качество краев обычно очень высокое, с крайне небольшими зазубринами и линиями сдвига, очень прямыми краями и практически полным отсутствием окалины.

Еще одним достоинством лазерной технологии является надежность. Расходные материалы эксплуатируются долго, а уровень автоматизации процесса очень высокий, поэтому многие операции, связанные с лазерной резкой, не требуют пристального внимания. Например, вы можете установить на стол лист металла размером 3000 x 1200 мм толщиной 12 мм, запустить систему и уйти домой. Вернувшись утром, вы обнаружите сотни нарезанных деталей, готовых к разгрузке.

Читать еще:  Что собой представляет гидрант

Из-за сложностей, связанных с переносом луча, CO2-лазеры не позволяют использовать на одной машине по несколько режущих головок. Однако с волоконными лазерами такая возможность появляется.

Гидроабразивная резка
Гидроабразивная технология также отлично подходит для резки низкоуглеродистой стали и обеспечивает гладкий и исключительно точный срез. Точность гидроабразивной резки может быть выше, чем лазерной, так как при использовании гидроабразивной технологии формируются более гладкие края и отсутствует тепловая деформация. Кроме того, для гидроабразивной технологии отсутствуют ограничения по толщине, характерные для лазерного и плазменного методов. Практическим ограничением при гидроабразивной резке является толщина материала 150–200 мм. Это связано со временем, которое затрачивается на прорезание такого листа, и постепенным отклонением водяной струи.

Недостатком гидроабразивной резки является стоимость. Начальные расходы на приобретение оборудования обычно чуть выше, чем на системы плазменной резки (из-за высокой стоимости насоса, повышающего давление), но ниже, чем на лазерные системы. Однако цена одного часа работы гидроабразивной системы намного выше (главным образом из-за стоимости абразивных частиц, которые подаются вместе с водой в зону реза).

Гидроабразивная технология также позволяет выполнять резку несколькими головками, причем даже с одним повышающим давление насосом. При этом каждая следующая режущая головка требует повышенного расхода воды: для этого необходим либо более мощный насос, либо меньшее отверстие.

Критерии выбора

Как же выбрать оптимальный метод резки?

1. Начните с толщины.

  • Для резки материала толщиной до 20 мм используйте лазерный метод.
  • Для резки материала толщиной до 30 мм используйте плазменный или лазерный метод.
  • Для резки материала толщиной до 65 мм используйте гидроабразивный или плазменный метод.
  • Для резки материала толщиной более 200 мм используйте газокислородный метод.
  • Для резки материала толщиной более 50 мм используйте газокислородный или гидроабразивный метод.
  • Для резки материала толщиной более 30 мм используйте плазменный, газокислородный или гидроабразивный метод.

2. Оцените свои требования к точности и качеству краев.

  • Приемлемо ли для вас качество краев, обеспечиваемое плазменной технологией? На большинстве видов производства вполне достаточно качества реза, которого можно добиться с помощью плазменной резки.
  • Приемлема ли для вас зона теплового воздействия, характерная для газокислородной, плазменной или лазерной технологии? Если нет, используйте гидроабразивную резку.

3. Подумайте, что для вас важнее: производительность или стоимость?

  • Если уровень производительности важнее, откажитесь от гидроабразивной технологии.
  • Если основной фактор — малые начальные вложения и низкая стоимость эксплуатации, обратите внимание на газокислородную резку.

Дополнительные критерии выбора

Допускают ли детали возможность резки с использованием двух, четырех или большего числа горелок? Если да, то газокислородная технология будет более эффективной, чем плазменная и лазерная. Использование нескольких плазменных горелок допустимо, однако начальные затраты на оборудование в этом случае существенно повышаются. При гидроабразивной резке можно использовать несколько режущих сопел с одним повышающим давление насосом (однако для этого придется приобрести насос с производительностью, достаточной для обслуживания нескольких головок). Традиционным ограничением лазерной резки является возможность использования только одной режущей головки, хотя волоконные лазеры поддерживают одновременную резку несколькими головками.

Дополнительные сложности
Еще одним фактором, который способен оказать значительное влияние, является возможность резки с одновременным применением нескольких технологий для одной детали. С логической точки зрения лучше всего сочетаются гидроабразивная и плазменная или гидроабразивная и газокислородная технологии. Новая технология волоконных лазеров теперь также позволяет сочетать лазерную и плазменную или лазерную и газокислородную технологии. Преимуществом использования нескольких процессов является возможность медленной и точной резки по одним контурам при быстрой и более дешевой резке по остальным. Результат — необходимая точность деталей при более низких расходах, чем в ситуации, когда для обработки всей детали используется высокоточный процесс.

Заключение
Из-за пересекающихся диапазонов допустимой толщины листа и сходных возможностей четырех представленных технологий выбрать метод резки низкоуглеродистой стали бывает непросто. По этой причине производители и сервисные центры, которые работают со стальными изделиями и выполняют резку различных материалов, часто выбирают станки, поддерживающие не менее двух технологий резки. Иногда единственный способ подобрать оптимальный процесс для той или иной детали — попробовать несколько вариантов и сравнить результаты.

Режущие газы

Свойства режущих газов в процессе резки весьма важны. Поэтому остановимся на вопросе их применения немного подробнее.

Газ, который подаётся в зону лазерной резки выполняет в основном «транспортную» функцию — удаление расплавленного металла за пределы листа. Но свойства газа, который работает в условиях высоких температур, оказывает влияние на несколько параметров резки. Поэтому на практике газы используются разные:

1. Воздух

Специальный воздушный компрессор подаёт в лазерную магистраль этот незатейливый газ. Газ сам по себе недорогой, поскольку мы в нём живём и его вокруг нас много).

Воздушный компрессор

Воздушные фильтры

Однако не всё так просто. Воздух должен быть предварительно сжат и очищен. Для создания запаса воздуха высокого давления требуется весьма дорогостоящее оборудование, к тому же нуждающееся в постоянном обслуживании.

При этом, в смысле качества лазерной резки, воздух не имеет преимуществ перед другими газами.

Наиболее разумным с точки зрения экономической целесообразности является резка воздухом металлов небольшой толщины. Обычно для металлов это 1-1,5 мм.

Читать еще:  Чем быстро отмыть пластиковый подоконник

Для такой резки достаточно компрессора с производительностью до 10 атмосфер. Такие компрессоры относительно недороги. Также не забываем про небольшой отряд фильтров, которые предотвращают попадание в наш воздух конденсата и паров масла.

Воздухом можно резать черный металл, нержавейку, алюминий и т.д.

Следует иметь ввиду, что резка кислородом окисляет кромку режущего металла и весьма сильно перегревает металл в зоне резки.

2. Кислород

Наиболее часто используемый газ. Покупается в основном в баллонах по 40 или 70 литров.

Разумно покупать кислород в виде моноблоков по 12 – 16 баллонов. Давление в баллоне около 15 атмосфер. Этого достаточно, чтобы резать весь спектр толщин металлов, которые на сегодняшний день лазеры способны резать вообще.

Если опустить некоторые нюансы, использование кислорода в баллонах можно считать вполне удобным и экономически наиболее разумным.

Однако у кислорода есть очень серьёзный недостаток. Им можно резать только черный металл. Для того чтобы правильно резать цветной металл – переходим в п.3.

На рисунке — Кислородный моноблок из 12 баллонов

3. Азот

С использованием этого газа обычно режут все цветные металлы в любом диапазоне толщин.

Для качественной резки газ должен быть высокой степени очистки. Поэтому этот газ весьма дорог.

Азот не окисляет кромку в зоне резки, как это делает кислород или воздух.

По этой причине черные металлы тоже иногда режут азотом. Это дорого, но в результате даёт очень чистый срез, без окислов. Это имеет смысл если, мы понимаем, что срез нам действительно нужен чистый. Например, вырезанная деталь дальше будет привариваться этой кромкой к другой детали. Или к детали предъявляются высокие требования для дальнейшей покраски порошковым способом.

Среди положительных качеств азота является также его способность охлаждать режущую кромку. Это в свою очередь уменьшает нежелательные термические воздействия на зону резки и препятствует деформации металла от воздействия высоких температур.

Азот так же как и кислород можно использовать в виде моноблоков, но разумнее применять большие сосуды – бочки объёмом до 500 л и внутренним давлением 15-16 атм. Азот в таких бочках находится в жидком виде.

Азотный моноблок

Азотная бочка 500 л

4. Аргон

Специфический газ, который используют для резки титана. Именно резка этим газом не изменяет свойства титана.

На этом мы заканчиваем краткую экскурсию по основным понятиям технологии лазерной резки металлов. В следующих статьях мы познакомим вас с режимами резки, устройством оборудования и прочими интересными штучками) Оставайтесь с нами.

Виды резки нержавеющего проката:

Лазерная резка.

  • обеспечение точных размеров изделия без последующей доводки (погрешность не более 80-100 мкм);
  • чистота поверхности — отсутствие брызг, нагара и других дефектов;
  • высокая производительность;
  • широкие возможности для изготовления фигурных изделий.

Плазменная резка.

  • экономичность и доступность;
  • диапазон обрабатываемых толщин до 200 мм и более;
  • высокая производительность;
  • превосходное качество изделий;
  • возможность получения продукции сложной формы.

Гидроабразивная резка

Принцип метода следующий: струя воды со взвесью абразивных частиц под высоким давлением подаётся через узкое сопло инструмента. Температура в зоне резания не превышает 90 о С.

Преимущества гидроабразивной резки:

  • высокое качество поверхности кромок (шероховатость Ra 1,6…6,3 мкм);
  • допускается одновременное резание нескольких заготовок;
  • возможна обработка сложной траектории;
  • сохраняются напыления, покрытия;
  • отсутствует оплавление металла, выгорание легирующих элементов и отдельных фаз;
  • взрыво- и пожаробезопасность, экологичность.

Коррозионностойкая сталь идеально подходит для гидроабразивной резки.

Рубка нержавейки.

Надёжный и проверенный временем метод позволяет в считанные секунды разделить заготовки на составные части на гильотине или сформировать в ней отверстия заданных формы и размера, при наличии соответствующей оснастки.

Преимущества рубки металла:

  • высокая производительность;
  • низкая энергоемкость;
  • отсутствие термического воздействия на структуру материала;
  • пожарная безопасность, экологичность;
  • экономичность.

Назначение рубки – резка прутков и листовых заготовок из нержавеющей стали по контуру в отсутствие высоких требований к точности обработки. Особую ценность метод имеет в серийном и массовом производстве.

Классификация

Существует несколько видов резки, которые отличаются между собой применяемым газом. Каждый из них актуален для осуществления определенных задач.

Широко распространены такие методы газорезки:

  1. Пропановая. Считается одним из часто используемых способов. Для работы необходим кислород и пропан. Применяется только к некоторым металлам, а именно сплавам титана, конкретной стали (низколегированной, низкоуглеродистой). Допустимо применением и других газов, например, метана.
  2. Кислородно-флюсовая. При таком методе на рабочее место поступают вспомогательные компоненты – флюс в форме порошка. Он делает обрабатываемый материал податливым. При резке создается тепловой эффект, что позволяет быстро проводить все работы. Ее применяют для легированных сталей, чугуна, меди и т. д.
  3. Воздушно-дуговая. Расплавление материала происходит за счет электродуги, а струя воздуха эффективно удаляет остатки. Среди минусов отмечают образование резов малой глубины.
  4. Кислородно-копьевая. Применяют для разделки стальных массивов, а также производственных отходов. Характеризуется высокой скоростью и способностью за короткое время обрабатывать большой объем материала.

Расход газа зависит от применяемого вида, поэтому некоторые варианты потребуют больший объем, нежели другие.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector