Термическая резка металла

Способы обработки металлов зародились еще до нашей эры в 5-ом тысячелетии во время бронзового и железного веков. Конечно, они были совсем простыми. Человек брал камень потяжелее и ударял заготовку с целью придания ей желаемой формы. Историческими первыми способами металлообработки можно считать ковку и литье, так как для этого не требовалось специфическое оборудование.

Далее спрос на изделия из металла рос, люди стали открывать свои мастерские и зарабатывать на этом. Так появились кузнецы, ремесленники. В 16-ом веке особо сильно вырос спрос на кованые якоря, так как люди начали больше путешествовать на кораблях, осваивать новые территории. Частные мастерские уже не справлялись с выпуском такого количества громадных якорей. Для этого был изобретен первый механический станок для ковки, работающий на водной тяге.

В итоге технологический прогресс шел, и машины все улучшались и улучшались, но сами типы металлообработки остались теми же. Сейчас вместе с механической резкой существует термическая резка, для которой используется высокоточное оборудование, типа лазеров.

В статье узнаем, что такое термическая резка, какие типы бывают, и какое оборудование для этого используется.

Термическая резка

Под термической резкой понимается удаление верхних слоев металла, вырезка отверстий, либо разрезание пополам с помощью плавления поверхности в определенном месте насквозь. Все эти операции осуществляет специализированный инструмент – резак. Данный тип резки относительно дорогой в сравнении в механической резкой, но точность и малые затраты энергии позволяют закрыть на это глаза. Притом термической резкой можно получить детали любой конфигурации и толщины.

В зависимости от типа применяемого резака выделяют несколько видов резки:

• проплавление;
• окисление;
• окисление-плавление.

При проплавлении нагревается только ограниченная часть поверхности, остальная часть остается холодной. В месте нагрева металл активно плавится, и таким образом происходит разделение, проделывание отверстий и т.д. При этом лишний плав активно удаляется из рабочей зоны сам по себе, либо специальными инструментами. Так действуют станки лазерной, плазменной, дуговой резки. В лазерных в качестве резца установлен лазер, который может быть разной мощности. И в зависимости от этого меняется стоимость оборудования и предельная толщина заготовки. Чем мощнее лазер, тем больше толщина.

Окисление и окисление-плавление имеют примерно одинаковый принцип – главный режущий компонент газ. Металл предварительно нагревают в зоне реза. Температура должна быть такой, чтобы он сгорал в токе кислорода. Далее через сопло подается режущий газ. Образующиеся оксиды удаляют выдуванием. Так действуют кислородная и кислородно-флюсовая резки. Для кислородно-флюсовой резки характерно использование порошка флюса, который подается в зону реза, способствуя более быстрому сгоранию металла.

Резка окислением-плавлением применяется в кислородно-дуговых, кислородно-плазменных способах, в том числе в кислородно-лазерных. Это комбинация окислительной и плавильной резки. Таким способом обрабатывают тугоплавкие металлы.

Для термических способов резки важно, чтобы температура воспламенения металла была ниже температуры плавления.

Преимущества

Термические способы резки подходят для большого количества металлов, сталей и сплавов, в том числе для тугоплавких, углеродистых и низколегированных. Минимальная толщина листового металла – от 3 мм. Некоторые типы, такие как кислородная, кислородно-флюсовая и дуговая могут быть использованы для резки металла толщиной около 1000 мм. Лазерная подходит для резки тонколистового проката.

Среди преимуществ термической резки стоит выделить:

• широкие рабочие рамки;
• точность;
• малые потери материала за счет толщины реза;
• разнообразие в резке – прямой, угловой рез.

Из недостатков важно отметить сложность оборудования, загазованность. К примеру, при плазменной резке в рабочей зоне наблюдается повышенное содержание азота.