Прецизионная резка металла что это
Прецизионная резка металла что это
Прецизионная резка металла – это раскрой листового или иного материала с высокой точностью.
Все многообразие операции выполняемых в машиностроении можно условно поделить на два вида: отрезка и сборка. Причем под сборкой понимают не только скручивание резьбовых соединений, но и сварку, склеивание, клепку и другие операции соединения.
Очень часто отрезка от листа является только предварительной операцией, после которой идут многочисленные операции механической обработки. Это оправдано для изготовления деталей точной механики (валы, зубчатые колеса, ходовые винты и рейки и прочее). Но подобной ступенчатой обработке приходится подвергать и детали, далее собираемые сваркой. Например, ГОСТ 14806-80 требует, чтобы детали из алюминиевых сплавов перед сваркой имели шероховатость Rz40.
Говоря о прецизионной резке, в первую очередь лазерную резку. Этот способ позволяет с высокой точностью резать сталь, нержавеющую сталь, цветные металлы, пластик и керамику толщиной от 0,05 до 5 мм. С точностью до 0,05 мм. И получить минимальную ширину реза 0,1-0,15 мм. Без большой точности можно резать материалы толщиной до 10 мм. Способом лазерной резки можно получить идеальной точности трафарет: для покраски или для проекционного светового прибора.
Гидроабразивная резка металлов позволяет резать лист металла толщиной от 0 до 120 мм. Во всем диапазоне толщин можно получить рез чистый и точный, а можно максимально быстрый.
Прецизионная резка металла различными видами оборудования
Прецизионный раскрой металла подразумевает высокоточный срез без деформаций с шириной 0,1-0,15 мм и поверхностью кромки, дающей возможность миновать стадию заготовки благодаря высокому качеству. Используется лазерное и плазменное оборудование, координатно – пробивные станки. Технология применяется в основном для листового материала, включая очень тонкий. Отличительные особенности: четкие линии, получаемые при высокой скорости. Можно создавать отверстия с маленькими диаметрами, тонкие перемычки и переходы, вырезать углы.
Описание технологий
Пробивные прессы делятся на механические, гидравлические и автоматические. В первом варианте требуется физическое усилие человека, во втором в комплектацию входит гидравлический привод. Третий вариант подразумевает управление компьютером и использование матриц и пуансонов, позволяющих получить любой контур. Для изготовления деталей используются 4 метода: вырубка, штамповка, пробивка, формовка. Можно обрабатывать листы нержавейки с толщиной до 2-х мм сталь с толщиной до 3-х мм.
Пресс для прецизионной резки металла состоит из стола, покрытого щетками или шариками. Для работы с тонким материалом используются щетки. Листы крепятся зажимами и захватами, обеспечивающими движение по двум осям. Лист прижимает к столу кольцо, расположенное внизу пробивного инструмента, он бьет, пробивает материал, принимает исходное положение, лист продвигается. Современный автоматический станок способен пробить до 10-и отверстий в секунду. Детали удаляются через желоб или лоток.
Раскрой лазером – более современная технология для материалов небольшой толщины. Резы получаются узкие и высокоточные без значительного термического воздействия. Лазер используется не только при изготовлении большого количества однотипных деталей, но и на производствах с широким ассортиментом мелкосерийных изделий. Для обработки металлов применяется твердотелые и волоконные лазеры, которые работают в импульсном и непрерывном режиме.
Основа работы плазмореза – электрическая дуга, преобразующая выходящий из сопла газ в плазму. Металл режет плазма, температура которой варьирует в пределах 5 000-30 000 о С. Для защиты от отрицательных воздействий среды может использоваться газ или вода. Особенности технологии позволяют работать с очень тонкими листами на небольшой скорости. Используется обжатая дуга с высокой плотностью
Область применения
Пробивные прессы применяются на заводах, выпускающих широкую номенклатуру различных деталей из листовых материалов.
Лазерная прецизионная резка металла применяется в изготовлении различных трафаретов, отдельных элементов для высокоточных приборов, автомашин, самолетов. Технология дает возможность кроить не только сталь, но и латунь, титан, медь, алюминий, драгоценные металлы. Лазер широко используется при изготовлении элементов декора помещений и сувениров, сеток для спектральных приборов, кодовых дисков очень маленьких размеров.
Важно! Технология раскроя плазмой универсальна, так как может использоваться практически для всех металлов.
Толщина обрабатываемого материала до 6-30 см, скорость можно менять в достаточно широком диапазоне. Высокоточная резка используется в промышленности (детали для сварки, вырезания отверстий), при изготовлении декоративных элементов наружной и внутренней отделки жилых домов и других строений: дверей, перил, оград для лестниц и балконов.
Используемый инструмент и материалы
Пробивной пресс требует отдельного инструмента на каждый вид отверстий. Но их покупки не избежать в ситуациях, когда другие методы раскроя применить невозможно, например, при изготовлении электрошкафов или различной аппаратуры.
Для твердотельного и волоконного лазера никакие дополнительные материалы не требуются, для газового необходимы различные газы, выбор которых зависит от сферы применения. Перестройка конфигурации осуществляется через компьютер, это делает технологию достаточно гибкой.
Для повышения эффективности плазменного оборудования тоже требуются газы: кислород, азот, водород, их смесь, сжатый воздух. Это значит, что неизбежны дополнительные затраты.
Преимущества и недостатки
У каждого оборудования есть преимущества и недостатки.
К плюсам пробивного пресса можно отнести:
Но при покупке необходимо учесть и недостатки:
Прецизионная лазерная резка металла более универсальна.
К плюсам относится:
Совет! Если необходимо выпустить небольшую партию, лазер удобнее и выгоднее, чем покупка матриц или пресс-форм.
Лазер не режет толстый материал и листы больших размеров, эффективность зависит от типа оборудования.
Применение плазмы обладает следующими преимуществами:
К недостаткам можно отнести повышение себестоимости при толщине материала более 30 мм и сложность конструкции.
Ценовая составляющая
Цена пресса зависит от вида привода:
Сравнение видов резки металла
Совет! Покупать оборудование, ориентируясь только на стоимость, не стоит.
Главное – требуемое на производстве качество и вид обрабатываемого металла. Именно от этих показателей зависит себестоимость выпускаемой продукции. Если производятся детали, не требующие самой высокой точности, достаточно купить пресс. Важна так же толщина заготовок. Лазер не подойдет для заготовок толщиной 50-100 мм, оптимальный вариант – плазма.
Кроме того, необходимо учесть и дополнительные затраты. Может случиться, что плазменное оборудование экономически выгоднее по сравнению с прессом из-за отсутствия необходимости в дополнительных инструментах. Если оценивать по производительности, то этот показатель самый высокий у лазера.
Основы прецизионной металлообработки
Прецизионной металлообработкой именуется такая обработка металлических заготовок и металлопроката, при которой обеспечиваются высокая точность и малые погрешности, составляющие сотни, а то и десятки и даже единицы микрон. Сам термин «прецизионный» произошёл от французского слова precision – точность. Поэтому вполне допустимо называть такую металлообработку высокоточной.
Продукция, изготавливаемая с микронной степенью точности, используется в производстве научного оборудования, робототехнике, военной промышленности и других ответственных отраслях машиностроения. Даже станкостроительные заводы используют прецизионные металлоизделия – в станках с ЧПУ.
Высокоточными могут быть следующие металлообрабатывающие операции.
Для осуществления высокоточной металлообработки используются специальные прецизионные станки, оснащаемые особым инструментом, обеспечивающим высокую степень точности точения, фрезерования и других операций.
Два типа прецизионной металлообработки
Существует два концептуально разных вида высокоточной обработки металлических заготовок. Во-первых, металлообработка выполняется для создания изделий заданной формы и с указанными в проекте линейными размерами. Сюда как раз и относятся 4 верхние операции из приведённого выше списка. И, во-вторых, обработка изделия производится для обеспечения чистоты их поверхности. Эту задачу решает шлифовка. Правда, в случае прецизионной металлообработки данную операцию называют полировкой, но, тем не менее, её сути это не меняет.
На реальном производстве оба вида часто сочетаются в одном технологическом процессе. Например, при изготовлении таких ответственных деталей, как лопатки турбин авиационных двигателей требуется и точнейшее соблюдение линейных размеров изделий, и практически зеркальная полировка их поверхностей.
Как обеспечить высокую точность металлообработки?
Микронная точность обработки металлических заготовок обеспечивается с помощью следующих решений:
Все эти меры дают возможность получать детали с заданными геометрическими параметрами, отвечающими проектным требованиям.
Кроме того, для обеспечения высокой точности металлообработки нужно устранить или хотя бы минимизировать влияние человеческого фактора. По статистике, причиной примерно 40% любого производственного брака являются ошибки специалиста, работающего на станке. Именно поэтому в прежние времена прецизионные металлоизделия изготавливались в течение нескольких смен – рабочим давали возможность отдохнуть и восстановить силы.
Теперь высокоточные изделия производятся на автоматизированных станках, оснащённых средствами ЧПУ, которые функционируют без участия человека. В этих машинах всеми процессами управляет электроника, не допускающая ошибок и действующая без погрешностей.
Технологии лазерной микрообработки (прецизионная обработка)
Станок микрообработки с фемтосекундным лазером
Станок микрообработки с СО2-лазером
Лазерный гравировщик с увеличенной зоной обработки
Установка лазерной сварки металлов волоконным лазером
Станок для сварки, резки и гравировки с волоконным лазером
Прецизионная резка на гранитном основании, поле 600*900 мм
ПЯТИКООРДИНАТНАЯ РАЗМЕРНАЯ ОБРАБОТКА
Под прецизионными подразумеваются различные процессы лазерной бездефектной обработки, с точностями лучше 30 мкм, вне зависимости от размеров поля обработки.
Современные отрасли, к примеру, электроника и машиностроение высокопрецизионного типа требуют инновационных методов обработки. К таковым относят лазерную микрообработку материалов. Данная методика включает в себя несколько работ. Среди них следующие:
Достоинства
Лазерная микрообработка отличается множеством существенных плюсов. К ним можно отнести:
Такие технологии отличаются внушительной сферой эксплуатации. Они пригодятся в электронике, энергетике, машиностроении, автомобильной отрасли и самолетостроении. Незаменима лазерная микрообработка в создании новых технологий. Необходима она для телекоммуникаций и связи. Немаловажным достоинством является возможность создания 3D-структур посредством данного метода обработки лазером.
Прецизионная плазменная резка
Прецизионная плазменная резка
Прецизионная металлообработка необходима для получения деталей высокоточных размеров. Она находит свое применение в авиапромышленности, робототехнике, военной промышленности, производстве научного оборудования и в машиностроении
Под прецизионным раскроем металлических листов подразумевается выполнение высокоточного качественного среза, имеющего ширину 0,1–0,15 мм, с гладкой кромкой, позволяющей обойтись без дополнительных обработок. Эта технология лучше всего подходит для обработки металлических листов, даже очень тонких. К отличительным особенностям можно отнести высокую скорость и четкость линий, также есть возможность получения отверстий небольшого диаметра, тонких перемычек и углов.
Современные системы прецизионной плазменной резки имеют очень высокий уровень автоматизации процесса и предназначены только для автоматизированной резки.
Прецизионная плазменная резка позволяет получать отверстия цилиндрической формы, в которых практически нет сужения. Кромки прямые, без окалины. Время цикла от реза до реза позволяет обеспечить более высокий уровень производительности. Возможность использования системы плазменной резки с одним газом для обработки материалов в диапазоне от тонколистовых до толстолистовых (свыше 182 мм) одним резаком. Возможность выполнять резку и маркировку листа резаком через одно и то же отверстие сопла.
Современные промышленные портальные машины плазменной резки металла ЧПУ HyperCUT ® позволяют получить прецизионное качество реза при раскрое низкоуглеродистой стали, нержавеющей стали и алюминия. Для этого станки ЧПУ HyperCUT ® оборудуются узкоструйными источниками плазмы серии XPR поколения X-Definition.
Технология X‑Definition® — новейшая и самая передовая технология плазменной резки, которая задает новый стандарт качества и стабильности резки низкоуглеродистой стали. Она также расширяет возможности применения прецизионной плазменной резки, впервые разработанной компанией Hypertherm, на широкий диапазон цветных металлов и сплавов.
При установке на станки ЧПУ HyperCUT ® для автоматизированной резки технология плазменной резки X-Definition обеспечивает перпендикулярность кромок реза на уровне, сопоставимом с лазерной резкой; для тонколистовых материалов на уровне диапазона 2 по стандарту ISO 9013, для материалов более высокой толщины — на уровне диапазона 3, при более высоком показателе стабильности резки.
Звоните 8 800 222 36 77, звонок по России бесплатный