Раскрой металла – это нанесение контуров деталей на различные виды профильного металлопроката. Проведение операции должно обеспечивать минимальное количество отходов, что напрямую влияет на стоимость готовой продукции. Практически полное отсутствие отходов при металлообработке возможно только при изготовлении деталей правильной геометрической формы, что редко встречается в условиях реального производства. Производство большинства изделий требует выполнения резки с использованием неровных и кривых линий.
Получение качественных изделий с минимальным количеством отходов – основная задача, которую ставит перед собой такая технологическая операция, как раскройка металла. Разметку выполняют так, чтобы максимально заполнить площадь поверхности.
На основании разметки составляется карта раскроя металла, которая включает все схемы расположения будущих изделий на листовом прокате. Чтобы сделать такую карту для потокового производства, чаще всего используют специальные программы. Ручной способ в этом случае более трудоемкий и не такой точный.
Раскроить металл можно различными методами, используя механические и термические (лазерные, плазменные, газокислородные) виды воздействия на стальные листы или полосы. Каждый из этих способов резки имеет свои преимущества и недостатки, отличается качеством получаемых при металлообработке кромок и количеством отходов. На выбор технологии влияют такие факторы:
форма и размеры будущей детали;
толщина листа и химический состав заготовки;
скорость резки.
Раскрой металла может выполняться как отдельными методами, так и комбинированными. Чаще всего при использовании нескольких технологий резки первоначальные контуры формируются при помощи механических технологий, а конечная доводка и качественная обработка срезов и краев выполняется с применением плазменного или лазерного метода.
Резка таким способом проходит с применением простых механических приспособлений – гильотины, ленточной или дисковой пилы и просечного пресса. Резка происходит за счет воздействия на поверхность острого инструмента, который разделяет материал на металлические листы и полосы.
При помощи механической резки циркуляционными пилами, а также просечными прессами эффективно выполнять раскрой алюминия и других более твердых сплавов. Ленточнопильные станки подходят для работы с металлическими заготовками из разных видов материалов.
Преимущества раскроя механическим способом:
эффективность при раскрое простых по форме заготовок;
возможность выполнения работ под разным углом;
доступное по цене оборудование;
высокая скорость;
возможность применения в бытовых условиях и на крупных промышленных производствах.
Есть у механических способов раскройки и недостатки. Таким способом невозможно выполнять криволинейные разрезы и резку деталей, толщина которых превышает 20 мм. При помощи механического оборудования не получится вырезать конструкции сложной формы или заготовки с фигурными разрезами.
Раскрой для лазерной резки выполняется бесконтактным способом. Для создания контуров будущих деталей используется лазерный луч. В зависимости от требований к кромке, удаление окалины может выполняться различными способами. Для разрезания используется волоконное, твердотельное или газовое лазерное устройство, обеспечивающее импульсное или непрерывное воздействие на металлическую поверхность.
К преимуществам такого метода можно отнести:
возможность работы с любыми сплавами, в том числе хрупкими;
высокую точность и скорость резки;
эффективность при работе с деталями сложной геометрии;
минимальное температурное воздействие на края заготовок.
К недостаткам лазерной технологии относят высокую стоимость оборудования, а также ограничения по толщине заготовок. Лазером можно разрезать материал, толщина которого не превышает 8 см. А некоторое оборудование рассчитано на резку металлических изделий не толще 1 см. Для максимально точного и эффективного раскроя листа нержавейки, необработанной стали или заготовок из другого материала важно правильно составить карту раскроя.
При плазменном способе на материал воздействует разогретая струя плазмы. С помощью такого метода можно выполнять раскрой латунных листов, заготовок из алюминия, а также других цветных и черных металлов толщиной до 110 мм. Плазменный метод способствует высокой скорости технологического процесса, обеспечивая изделиям качественные и ровные края.
Технология предполагает воздействие на поверхность струи кислорода, которая направляется в зону реза. Сгорание материала при этом происходит с высокой скоростью. Метод подходит для работы с прокатом толщиной от 5 до 60 мм под любым наклоном. Основные преимущества – обеспечение ровной кромки реза, практически полное отсутствие конусности. Чаще всего газовую резку используют для деталей из углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей.
Для ответа на вопрос, как сделать раскрой металла качественно и с минимальным количеством отходов, следует правильно выбрать технологию резки. Также необходимо учесть особенности листового материала, его толщину, свойства и конфигурацию будущего изделия. Важно уделить внимание состоянию технологического оборудования и корректности составления карты с контурами будущих изделий.
