Перспективные методы резки металла

Современные металлообрабатывающие предприятия оснащены техникой такого уровня, о прототипах которой 30-40 лет назад мы еще могли читать в фантастической литературе. В направлении резки металлов сегодня по доброму «конкурируют» между собой два технологических направления: воздушно-плазменная резка и гидроабразивная резка. Эти методы имеют высокие сходные характеристики в качестве реза, что позволяет минимизировать механическую постобработку деталей и экономят материал (при условии правильного раскроя, естественно). Кроме этого, данные технологии позволяют автоматизировать процесс раскроя металлов.

Принцип действия плазменной резки.

В процессе воздушно-плазменной резки металл локально в месте разреза разогревается до температуры порядка 20000К и в расплавленном состоянии выдувается потоком воздуха из шва. Разогрев металла осуществляется с помощью электрической дуги, «обжатой» потоком воздуха (газа), что и приводит к образованию плазмы.

Источником (рабочим инструментом) электрической дуги является плазмотрон, превращающий энергию электрического тока в тепловую энергию плазмы. Температура горения обычной электрической дуги находится на шкале температур до 9000К, а дуга, сжатая потоком газа (воздуха) позволяет достичь, указанной выше, температуры в 25000К. Такая температура позволяет обрабатывать способом воздушно-плазменной резки любые металлы.

Физические основы гидроабразивного способа резки.

Гидроабразивная резка — уникальный способ резки металла или иного материала высокоскоростной струей воды, в которую для большей эффективности можно подмешивать абразивный порошок. Что-то похожее на естественную водную эрозию, только протекающую быстрее в тысячи раз.

Рабочим инструментом установки гидроабразивной резки является режущая головка. В ней расположена форсунка, изготовленная из сверхпрочных природных материалов. Вода под высоким давлением (3000-3500 атм), проходя через отверстие форсунки приобретает высокую скорость. В смесительной камере к ней добавляется абразив, и в виде высокоскоростной тонкой струи эта смесь попадает на обрабатываемую деталь.

Преимущества методов.

Лидерская позиция в области металлообработки воздушно-плазменной резки металлов обусловлена:

  • не требовательностью к «расходникам» — используется сжатый воздух и электроэнергия, меняются относительно недорогие сопла плазмотрона;
  • отсутствием взрывоопасных веществ;
  • высокой скоростью резания;
  • отсутствием (или незначительной) тепловой деформацией, обрабатываемого материала;
  • экономической целесообразностью при разделении алюминия (до 120мм), меди (до 80мм), чугуна (до 90 мм), а также углеродистых и высоколегированных сталей (до 120мм).
  • многопрофильностью и автоматизацией процесса;
  • высоким качеством кромок материала.

Способ гидроабразивной резки универсален. Его можно использовать для любых материалов, отсутствует нагрев обрабатываемых деталей и, соответственно, деформация.

Недостатки методов.

Воздушно-плазменная резка имеет некоторые ограничения использования и недостатки:

  • она применима только для токопроводящих материалов;
  • кромки разреза приобретают большую твердость, чем сам основной объем материала.

К недостаткам гидроабразивной резки отнесем высокую стоимость оборудования и расходников, а также недопустимость контакта некоторых материалов с водой.

методы резки металла

.