Історія різання металу
— це історія різних технологій, що з'являлися як прикладне застосування чергових відкриттів у галузі фізико-хімічних процесів. Тому логічно і справедливо буде розглянути кожну історію.
Газове (автогенне) різання металу
Це найдоступніший, відомий, «народний» спосіб зварювання та різання металів. Початок історії цієї технології слід шукати за часів перших спроб використання для нагрівання металу теплоти згоряння водню, кисню та особливо ацетилену. Водень і кисень навчилися одержувати електроліз води ще на початку 19 століття. Перший апарат, здатний виділяти водень з подальшим отриманням водневого полум'я у пальнику, запропонував німецький хімік Д. Ріхман у 1840 році. Цей апарат міг зварювати та розрізати легкоплавкі метали. Початок газового різання металу було покладено! Революцію зробило застосування ацетилену, отриманого в 1836 з карбіду кальцію: теплота згоряння ацетилену вп'ять!разів перевищувала цей показник для водню. Але відсутність економічних технологій отримання карбіду кальцію відклало тріумф ацетилену на десятиліття. Лише у 1892 році карбід навчилися отримувати електроплавкою, собівартість його знизилася в сотні разів, почалися нові дослідження застосування ацетилену для різання металу у промислових масштабах. Змішуючи в пальнику кисень і ацетилен, навчилися досягати температури плавлення 4000 град. При цьому окиснення металу в зоні зварювання та різання не відбувалося. Паралельно вдосконалювалася конструкція пальника та способи зберігання та транспортування стисненого ацетилену у металевих балонах.
Автогенне зварювання та різання металу цінуються за порівняльну простоту, дешевизну, можливість здійснювати необхідні роботи в мобільних, польових умовах. Історія знає чималоприкладів, коли ці переваги оцінювали зломщики банківських сейфів. Сейфова броня безсила перед силою ацетилену, що згорає разом із залізом у струмені кисню.
У 1906 році газова різка вперше була застосована в підводних умовах, газовий пальник запалювався на поверхні, а під водою продукти згоряння, що утворюються, повністю ізолювали зону різу від навколишньої води.
Плазмове різання металу
Це одна з наймолодших технологій. У промисловому варіанті з'явилася в середині 50-х років 20-го століття, як альтернатива механічному різанню при обробці заготовок з легованої сталі та кольорових металів. Хоча фізичне явище плазми відоме давно, можливість керувати процесами в плазмі з'явилася лише з розвитком електротехнічної елементної бази високої потужності, адже керувати доводиться струмами від 300 і більше амперів. Спочатку як плазмоутворюючий газ використовувався аргон, що забезпечує більш низьку напругу запалювання дуги і зносостійкість вольфрамових електродів. Технологія вдосконалювалася, і незабаром були запропоновані плазмотрони, що використовують більш доступні технічні гази: азот, кисень, стиснене повітря, а як електроди більш зносостійкі вставки з цирконію і, особливо, гафнію. Робоче газове середовище вибирається залежно від матеріалу та товщини заготовки. Сучасні установки плазмового різання з ЧПУ мають швидкозмінні плазмотрони (електроди плюс сопло) та безступінчасті двигуни переміщення робочих органів. Потреби літакобудування та ракетобудування, атомної промисловості розвинули окремий сегмент — мікроплазмове різання малими струмами до 40 ампер. За допомогою мікроплазмового різання зварюють і розкроюють листові матеріали з дорогоцінних та тугоплавких металів товщиною до 0.025 мм.
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Або «посилення світлового пучка шляхом інтенсивного випромінювання». Перші букви цього вислову склали нове слово LASER. Тому початок лазерних технологій можна віднести до 1917 року і пов'язати з ім'ям Альберта Ейнштейна, який вперше описав фізику примусового випромінювання і припустив можливість створення генераторів-підсилювачів когерентного світла. Пізніше лазерні гармати стали вдячним об'єктом фантазій письменників-фантастів, а невдовзі реально працюючі лазерні генератори, здатні лазерним пучком нагрівати та змінювати фізичний стан різних речовин, паралельно з'явилися у різних країнах.
Сучасні технології лазерного різання металів реалізовані у найпростіших ручних установках та обладнанні лазерного різання з ЧПУ. Так як різні заготовки мають різну товщину і марку сталі, необхідні технологічні параметри різу підбираються потужністю та товщиною лазерного пучка. Лазерне різання найбільш оптимальне з точки зору розкрою металу (листова заготівля). Позиціонування переміщень і потужність випромінювання регулюються настільки точно, що дозволяють за один рез отримати дві суміжні поверхні різних деталей, що не потребують фінішних, слюсарних операцій. Максимальна товщина сталевої заготовки, що обробляється - до 30 мм. Унікальність лазерного різання ще й у тому, що заготівля не обов'язково має бути струмопровідною. Тому цій технології підвладна обробка будь-яких неметалевих матеріалів, особливо це важливо для різання надзвичайно крихких матеріалів. Лазерне обладнання різання металів одне знайдорожчих, тому виправдовує себе тільки при повному завантаженні.
