Металорізальний інструмент - класифікація обладнання
Різання металу - один із найбільш поширених способів металообробки, метою якого є отримання різних деталей з листа або прокату. Металорізальний інструмент, як правило, це вузькоспеціалізовані пристрої, призначені для виконання тонких і точних розрізів на металі заданої товщини.
Немає повністю універсальних інструментів та верстатів для різання металу – одні працюють з листом, інші з трубами або профілем, забезпечуючи точність ліній та складність конфігурацій. Інші можуть різати практично будь-який метал, але з мінімальною якістю лінії розрізу.
Способи різання металу
Промислове, напівпрофесійне та побутове обладнання для різання металу можна розділити на дві основні групи - термічне та механічне, за способом впливу на метал. У першому випадку матеріал плавиться або спалюється і видаляється із зони розрізу потоком стисненого повітря чи іншого газу. До таких видів різання належать:
До механічних відносяться:
- гідроабразивна;
- стрічковопильна;
- круглопильна;
- гільйотинна.
Сучасні металорізальні верстати використовують, як правило, тільки один з видів різання, тому мають досить вузьку спеціалізацію. Але виконують свої завдання надзвичайно ефективно, в чому, власне, і полягає головна перевага спеціалізованого обладнання, причому не тільки металорізального, а взагалі призначення.
Види верстатів
Одні з найточніших і найшвидших — верстати для різання металу плазмою. Слід зазначити, що плазмове різання в наш час можливе не тільки в стаціонарних, але також у польових та побутових умовах. Призначені апарати та верстати для точногорозкрою листового металу.
Робочий інструмент верстата - струмінь розжареного до температури 30 000 0 С іонізованого в дузі вольтової газу, який видується під тиском зі швидкістю в 1200-1500 м / с. Робочим газом може служити звичайне повітря, кисень, аргон, водень або водяна пара, залежно від виду металу, що розрізається.
Промислові верстати можуть різати сталь та всі кольорові метали товщиною до 200 мм. Вони є просторими столами, на які встановлюються листи металу площею в кілька квадратних метрів. Плазморіз на спеціальному кронштейні переміщається над листом по трьох осях та вирізує деталі будь-якої складності ліній. Управління, зазвичай, здійснюється з допомогою ЧПУ.
Ручний інструмент для різання металу
Лазерне різання проводиться на промислових стаціонарних верстатах. На вигляд апарат для різання металу лазером нагадує повітряно-плазмовий, тільки замість плазмореза в робочій головці на кронштейні встановлений потужний лазер. Точність фокусування та висока енергія дозволяють отримати дуже точний та тонкий різ.
Перевага цих видів різання (плазмового та лазерного) у дуже низькому термічному впливі на зону поблизу лінії різу — вона не встигає прогрітися до початку структурних змін у металі. Краї виходять дуже рівними - не потрібно додаткової механічної обробки.
Такийж точністю відрізняється і верстати для різання металу, в основі якого лежить гідроабразивне різання - вплив на метал струменем води, змішаної з абразивом дрібного помелу. Метал руйнується у дуже тонкій зоні без нагріву. Це дозволяє обробляти дуже тонкі листи без деформації кромок зрізу. Гідроабразивне різання - один з найбільш екологічно безпечних способів розкрою металу.
Обладнання для трьох названих видів різання являє собою складні енерговитратні машини, що вимагають електроструму великої потужності, компресорного обладнання та складних механізмів подачі. На побутовому та напівпрофесійному рівні, при виготовленні різних деталей безпосередньо на будівельних об'єктах або при монтажно-демонтажних роботах їх не застосувати, вони призначені для виготовлення складних крупносерійних деталей. Виняток становить лише ручний плазморіз, але його можливості обмежені.
Ручне термічне різання
Найпоширеніший у промисловості, будівництві та побуті спосіб - газове різання. Він не потребує складного обладнання — потрібні лише:
- балони з киснем та пропаном (ацетиленом чи іншим газом);
- гумові газопровідні шланги;
- різак.
Робота побудована на займанні металу в атмосфері кисню. Метал розігрівається в мові полум'я з пальника до певної температури і згоряє в струмені кисню, що видується з різака під тиском. Таким чином проводиться різання труб, листа, швелера або іншого прокату. Перевага – висока швидкість різання. Недоліки - низька точність, термічне пошкодження кромок, небезпечні випаровування металів, особливо кольорових та складних сплавів.
Такими ж особливостями характеризується різання зварюванням, тільки в ролі інструментувиступає покритий електрод. Різати можна метал будь-якої конфігурації та товщиною до 1,5-2,5 см. Але цей спосіб не можна вважати основним, хоча для інверторів і випускаються спеціальні електроди для різання. Занадто велике струми потрібні у своїй, що викликає як надлишкові навантаження на апарат, а й підвищений витрата електродів і електроенергії. Але для різних виробів своїми руками цілком можливо використовувати і зварювання, якщо немає болгарки або плазморізу.
Механічна різка
Цей вид розкрою листа та виробництва заготовок із труб або профільного прокату дуже поширений і застосовується як у промисловому масштабі, так і в кустарному виробництві. Механічна різання металу здійснюється за допомогою кільцевих або зворотно-поступальних стрічкових пилок, як на ручному круглопильному устаткуванні (болгарка), так і стаціонарному (відрізний верстат).
Рубка металу і різання проводиться також на ножицях гільйотинного типу, які рухаються гідравлікою, пневматикою, електрикою або руками. Вони працюють за принципом паралельного руху двох ріжучих кромок, зазор між якими мінімальний. Здавлюючи лист металу з обох боків, гострі кромки прорізають його і утворюють рівну лінію різання з мінімальною деформацією кромок.
Відрізний інструмент з металу для труб і профілю найчастіше використовує пили для металу - дискові або стрічкові. Пила по металу стрічкова виготовляється із пружинної сталі, а зубці на ній покриваються особливо міцним сплавом. Як правило, відрізні стрічкові верстати можуть працювати з усіма видами металу, включаючи тверді метали. Але розміри заготовок, що обробляються, обмежуються габаритами робочого столу. Але пила по металу консольна або портальна, де рухається не заготовка, а сам пиляльний вузол, можуть обробляти доситьвеликі заготівлі.
На базі дискових пилок створені верстати для поздовжньо-поперечного різання, що дозволяють заощадити час при виготовленні будь-яких деталей за ГОСТ або ТУ з листового металу. Вони програмуються на необхідні параметри та виконують усі операції з різання одночасно.
Для роботи своїми руками найбільш зручні болгарка та відрізний верстат на базі дискової пилки (відрізного кола). Коло зроблено зі спеціального матеріалу, який викликає велику силу тертя при обертанні на поверхні металу, внаслідок чого виникає величезна температура, яка просто пропалює метал, а розжарені залишки видаляються навколо при обертанні.
Різання та рубання профлиста проводиться елекроножницями зі спеціальною насадкою - механічною гільйотиною, яку легко зробити своїми руками. Або використовуються роликові ножі. Різати болгаркою профнастил не можна. Різання металочерепиці теж вимагає спеціального інструменту, вона зроблена з того ж профлиста, тільки з іншою формою гофрування.
А ось для алюмінію використовується спеціальний верстат для різання алюмінієвого профілю саме з відрізним колом. Він є зменшеним варіантом стаціонарного відрізного верстата для сталі. Призначення його – заготівля профілів для різних каркасних конструкцій або віконних та дверних рам. Різати алюміній на ньому можна як перпендикулярно до стінки, так і під кутом.