Методы резки
Гидроабразивная резка
Гидроабразивная резка — технология, в которой вместо режущего инструмента используется тонкая струя воды, смешанная с абразивным материалом, выпускаемая из режущей головы с большой скоростью и под высоким давлением. В качестве абразивного материала, как правило, используют гранатовый песок, гранит, алмазы, корунд.
Гидроабразивная резка позволяет обрабатывать с очень высокой точностью практически любые виды материалов — сталь, титан, нержавейку, медь, латунь, алюминий, дюраль, сплавы, композиты, пластик, камень, стекло (за исключением закаленного стекла). При резке не происходит термического воздействия на материал. Возможно изготовление деталей не требующих дальнейшей обработки.
Гидроабразивная резка позволяет обрабатывать с очень высокой точностью практически любые виды материалов — сталь, титан, нержавейку, медь, латунь, алюминий, дюраль, сплавы, композиты, пластик, камень, стекло (за исключением закаленного стекла). При резке не происходит термического воздействия на материал. Возможно изготовление деталей не требующих дальнейшей обработки.
Плюсы
Универсальность, высокая точность обработки, возможность 3Д обработки, резка деталей толщиной до 200 мм, минимальное тепловое воздействие, нет механического воздействия за пределами зоны реза
Минусы
Шум, необходимость использования очищенной воды, частая замена сопел и трубок
Лазерная резка
Лазерная резка является термическим процессом, при котором сфокусированный лазерный луч переносит энергию, требуемую для резки, которая затем преобразуется в теплоту. Процесс резки поддерживается струей газа. Существуют различия между лазерной резкой в кислородном пламени, лазерной резкой плавлением и лазерной резкой испарением.
В зависимости от типа лазера, применяемого при лазерной резке (обычно С02-лазеры или твердотельные лазеры), уровень качества может различаться.
Материалы пригодны для лазерной резки, если при ухудшении свойств на участках реза деталь сохраняет свойства, необходимые для планируемого применения. Для резки подходят нелегированные и легированные стали, материалы на основе никеля, титановые сплавы, алюминиевые сплавы и другие.
В зависимости от типа лазера, применяемого при лазерной резке (обычно С02-лазеры или твердотельные лазеры), уровень качества может различаться.
Материалы пригодны для лазерной резки, если при ухудшении свойств на участках реза деталь сохраняет свойства, необходимые для планируемого применения. Для резки подходят нелегированные и легированные стали, материалы на основе никеля, титановые сплавы, алюминиевые сплавы и другие.
Плюсы
Высокая точность, минимальное термическое воздействие, высокая скорость резки, универсальность, меньше отходов, возможность резки по сложному контуру
Минусы
Ограничения по толщине, чувствительность к отражающим материалам, зависимость от параметров настройки, загрязнение воздуха
Механическая резка
Механическая резка осуществляется станками при помощи режущих инструментов более высокой твёрдости — ножовочными полотнами, ленточными пилами, отрезными дисками, гильотинными ножницами, фрезами на фрезерных станках.
Подходит для резки листового проката, профильных труб, литых заготовок.
Подходит для резки листового проката, профильных труб, литых заготовок.
Плюсы
Простота и доступность оборудования, высокая производительность, возможность глубокой и точной обработки
Минусы
Тепловое и механическое воздействие на заготовку, физический износ режущего инструмента, ограничения по конфигурации реза, шум и вибрации
Ультразвуковая резка
Ультразвуковая резка металла — технология, основанная на использовании ультразвуковых волн высокой частоты для формирования резких линий на поверхности металла. Позволяет резать твёрдые и хрупкие материалы, которые плохо поддаются обычному механическому воздействию.
Ультразвуковая резка подходит для таких материалов, как резина, ПВХ, печатные платы, пленки, композиционные материалы, пластмассы, все виды бумаги, ткани, ковры, кожа, продукты питания (замороженное мясо, конфеты, хлеб, шоколад и др.), тонкая фольга и сотовые материалы, для очистки окаменелостей, для удаления ржавчины и краски, для гравировки металла и резьбы по дереву, для разметки по металлу.
Ультразвуковая резка подходит для таких материалов, как резина, ПВХ, печатные платы, пленки, композиционные материалы, пластмассы, все виды бумаги, ткани, ковры, кожа, продукты питания (замороженное мясо, конфеты, хлеб, шоколад и др.), тонкая фольга и сотовые материалы, для очистки окаменелостей, для удаления ржавчины и краски, для гравировки металла и резьбы по дереву, для разметки по металлу.
Плюсы
Инструмент не требует заточки режущих граней и приложения больших усилий, нет ни стружки, ни шума, нет сожженных краев, нет выделяющегося дыма или газов, нет проникновения влаги в материал
Минусы
Ограниченная толщина резки, быстрый износ вибрирующего режущего ножа, сверления глубоких отверстий затрудненно
Газопламенная кислородная резка
Кислородная резка является термической резкой, выполняемой с помощью горючего газокислородного пламени и режущего кислорода. Нагрев осуществляется пламенем и начинающееся при нагреве окисление металла переходит в окисление режущим кислородом. Образующиеся оксиды, смешанные с некоторым количеством расплавленного металла, выводятся кинетической энергией струи режущего кислорода. В ходе данного процесса образуется щель реза.
Кислородная резка возможна при соблюдении следующих условий:
- Температура возгорания разрезаемого материала ниже, чем температура плавления
- Температура плавления образующихся продуктов окисления и оксидов металлов ниже, чем температура плавления разрезаемого материала
- При процессе резки производится такое количество теплоты, что участок материала в направлении резки нагревается как минимум выше температуры возгорания
- Ввод теплоты посредством нагревающего пламени и окисления материала в щели реза превышает рассеяние теплоты через его поглощение материалом и отток в окружающую среду
- Шлак, образующийся в процессе резки, находится в жидком состоянии, что позволяет его удалять из щели реза струей режущего кислорода
Газопламенную кислородную резку применяют в случае резки железа, нелегированных и некоторых легированных сталей, титана и некоторых его сплавов. Процесс резки усложняется из-за легирования и присутствия сопутствующих элементов (кроме марганца), причем сложности возрастают с увеличением содержания, например, углерода, хрома, молибдена и кремния. Таким образом, высоколегированные хромоникелевые или кремнистые стали и чугун не могут быть разрезаны кислородной резкой без специальных мер
Плюсы
Может работать с изделиями высокой толщины, мобильность, возможность обработки на заданную глубину
Минусы
Ограниченность применения по материалам, значительная ширина зоны термического воздействия, невысокая точность реза, риск перегрева и деформации тонкостенного металла, взрывоопасность
Плазменная резка
Плазменная резка является термическим процессом, в котором применяется сжатая электрическая дуга
Многоатомные газы диссоциируют в дуге и частично ионизируются; моноатомные газы частично ионизируются.
Создаваемый таким образом, плазменный столб дуги имеет высокую температуру и кинетическую энергию. Он расплавляет, частично выпаривает и выдувает материал. Вследствие чего образуется щель реза
Толщина разрезаемого листа ограничена, так как при плазменной резке вся теплота необходима для расплавления материала. При плазменной резке различают дугу прямого действия и дугу косвенного действия. Для процесса плазменной резки разрезаемый материал может быть электропроводным, т. к. он является частью электрической цепи. Этот процесс подходит для низко- и высокопроизводительной резки, то есть для резки тонких и толстых металлических листов.
Плазмообразующий газ, который применяется в зависимости от разрезаемого материала и толщины реза, имеет решающее значение для переноса энергии. При плазменной резке дугой косвенного действия, материал не является частью электрической цепи. Таким образом, не проводящие электричество материалы могут быть также разрезаны с помощью данного процесса. Плазменную резку дугой косвенного действия применяют только для резки на малых режимах, так как сопло резака служит анодом.
Для плазменной резки подходят почти все, подверженные плавлению, электропроводящие металлы, такие как нелегированные, низколегированные, легированные стали, материалы на никелевой основе, сплавы меди, титана, алюминия и другие.
Плазмообразующий газ, который применяется в зависимости от разрезаемого материала и толщины реза, имеет решающее значение для переноса энергии. При плазменной резке дугой косвенного действия, материал не является частью электрической цепи. Таким образом, не проводящие электричество материалы могут быть также разрезаны с помощью данного процесса. Плазменную резку дугой косвенного действия применяют только для резки на малых режимах, так как сопло резака служит анодом.
Для плазменной резки подходят почти все, подверженные плавлению, электропроводящие металлы, такие как нелегированные, низколегированные, легированные стали, материалы на никелевой основе, сплавы меди, титана, алюминия и другие.
Плюсы
Подходит для любых токопроводящих материалов, быстрая скорость резки, безопасность, простота эксплуатации
Минусы
Невысокая точность, конусность и деформация, необходима постобработка, высокий износ расходников, не подходит для материалов с низкой электропроводностью, шум и дым
Электроэрозионная обработка
Обработка, заключающаяся в изменении формы, размеров, шероховатости и свойств поверхности заготовки под действием электрических разрядов в результате электрической эрозии. Процесс происходит в диэлектрической жидкости (обычно это керосин, дистиллированная вода или специальные масла). Электрический разряд возникает между электродом (инструментом) и заготовкой.
С помощью электроэрозионной обработки изготавливаются мелкие детали для двигателей, турбин, насосов, инструментов, имплантов, микросхем и других механизмов
Плюсы
Высокая точность и сложность форм, обработка твердых материалов, минимальные механические воздействия
Минусы
Низкая скорость обработки, требует высококвалифицированных операторов, подходит только для токопроводящих материалов