Резка металла¶

Резка металла — технологический процесс разделения металла и сплавов на части с образованием новой поверхности раздела. Осуществляется механическими, термическими, электрофизическими и гидроабразивными методами. Выбор способа определяется маркой сплава, толщиной заготовки, требуемой точностью, производительностью и экономическими ограничениями.

¶Классификация способов

Различают следующие основные группы методов резки:

¶Механические методы

¶Ленточнопильная резка

Ленточная пила — полотно с зубьями, натянутое между двумя шкивами. Широко применяется в металлообработке: режет заготовки сечением до 500 мм и более, даёт припуск на дальнейшую обработку 0,5–2 мм. Скорость резания зависит от материала: для конструкционной стали — 40–80 м/мин, для нержавеющих сталей и титана — 15–30 м/мин. Пильные полотна изготавливают из быстрорежущих сталей (Р6М5) и твёрдых сплавов.

¶Дисковая резка

Осуществляется отрезными кругами на станках-отрезных или вручную угловой шлифмашиной («болгаркой»). Абразивные круги из электрокорунда или карбида кремния применяются для стали, чугуна и цветных металлов; алмазные диски — для твёрдых сплавов и керамики. Толщина пропила у абразивного круга 2–3 мм, у алмазного — 1–2 мм. Метод прост, но сопровождается образованием окалины и брызг.

¶Строгание и фрезерование

Строгание применяется для разделения тонколистового металла и заготовок небольших сечений. Фрезерование — для пазов, пазов и контурной резки, часто как подготовительная операция перед ломкой.

¶Термические методы

¶Кислородная резка

Основной промышленный метод разделения конструкционных сталей толщиной от 3 до 500 мм. Струя кислорода под давлением 3–6 атм. подогревает металл до температуры горения (около 1100–1200 °C), после чего металл сгорает в струе, а продукты выдуваются. Требуемая скорость резания — 200–600 мм/мин. Метод неприменим для нержавеющих сталей, чугунов и цветных металлов без специальных флюсов.

¶Кислородно-дуговая и кислородно-плазменная резка

Дуга между электродом и заготовкой расплавляет металл, кислородный поток выдувает ванну. Позволяет резать нержавеющие стали, чугун и цветные металлы. Плазменная резка использует ионизированный газ (плазму) с температурой до 30 000 °C, что повышает скорость и качество поверхности.

¶Лазерная резка

Луч лазера (чаще CO₂-лазер мощностью 1–10 кВт или волоконный лазер) фокусируется на поверхность, металл плавится и выдувается потоком газа (кислород, азот, аргон). Точность — до 0,1 мм, толщина реза — до 20–30 мм для стали. Широко применяется в машиностроении, приборостроении и художественной обработке металла.

¶Гидроабразивная резка

Струя воды под давлением 2000–4000 атм. с добавлением абразива (гранатового песка) режет металл толщиной до 50–100 мм. Не создаёт зон термического влияния, не деформирует заготовку, подходит для всех материалов. Основной недостаток — высокая стоимость оборудования и насосов.

¶Электроискровая и электрохимическая резка

Электроискровая резка основана на разрушении металла электрическими разрядами в диэлектрической среде (масле). Применяется для твёрдых сплавов и закалённых сталей, точность — до сотых долей миллиметра. Электрохимическая резка (анодное растворение) используется для тонких заготовок и сложных контуров.

¶Выбор метода

При выборе способа резки учитывают:

• марку и толщину металла;
• требуемую точность и шероховатость поверхности;
• объём производства;
• наличие оборудования и квалификации персонала;
• стоимость обработки.

Для бытовых и ремонтных работ чаще применяют абразивную дисковую резку и газокислородную резку. В промышленном производстве доминируют лазерная, плазменная и гидроабразивная резка.

¶Источники

• ГОСТ 14792-80. Резка металлов. Термины и определения.
• Косилов И. А., Селиванов В. И. Технология машиностроения. — М.: Машиностроение.
• Справочник технолога-машиностроителя. — М.: Машиностроение.