Как резать нержавейку
Использование нержавеющей стали набирает обороты. Популярный материал отличается устойчивостью к коррозии и прочностью при относительно невысокой цене. Сочетание этих свойств приводит к массовому производству изделий на основе нержавейки разных марок. Но, как и любой другой металл, нержавеющая сталь предъявляет свои требования к процедурам металлообработки. В частности, резка имеет свои особенности. В статье рассмотрим, чем и как резать нержавейку.
Почему сложно резать нержавейку
Во время обработки нержавеющей стали возникают некоторые трудности. Они связаны с характеристиками стали:
- Высокая склонность сталей с аустенитной структурой к деформационному упрочнению. Проще говоря, при применении механического усилия на нержавейку она становится еще более прочной, твердой, что иногда затрудняет процесс резки.
- Низкая теплопроводность. При металлообработке в зоне резки температура повышается в 3-3 раза больше, чем при работе с обычными конструкционными сталями. Это ухудшает качество инструмента: металлорежущая кромка быстрее тупится из-за происходящей в зоне нагрева диффузии и адгезии металлов.
- Наличие в составе мелких частичек карбидов и других абразивных веществ. Такой химический состав стали приводит к быстрому выходу из строя инструментов для механической резки.
Таким образом, нержавейка остается труднообрабатываемой сталью. Но трудно – далеко не значит, что невозможно. Сейчас существует множество способов резки стали.
Способы резки нержавеющей стали
Все виды резки можно разделить на две категории:
- Механическая резка – с использованием ручного или электроинструмента. Основывается на применении физической силы и удалении слоя стали или ее распиловки на несколько частей.
- Термическая резка – с использованием оборудования, которое может нагревать слои металла до температуры плавления и испарения. Разрез происходит за счет термообработки.
Более подробно рассмотрим наиболее популярные методы резки нержавеющей стали.
Механическая резка
Материал, чаще всего тонкий листовой, например, листы или ленты из нержавейки, распиливают на куски с использованием ручных инструментов или электрического оборудования. Это может быть токарный станок, фрезерный станок, угловая шлифовальная машина или ножницы по металлу.
Перед началом процесса резки материал необходимо правильно зафиксировать для предотвращения его смещения или деформации во время работы. Затем выбирается подходящий инструмент для резки. Инструмент зависит от толщины и формы материала. Например, толстостенные заготовки из нержавейки (круги, квадраты или шестигранники) лучше обрабатывать на токарном станке. А если нужно разрезать проволоку или сетку, подойдут ручные ножницы.
Для токарной резки нержавеющая сталь крепится к патрону станка, который вращается с высокой скоростью. Режущий инструмент подается к поверхности материала, отрезая при этом нужный участок. Фрезерный станок работает по принципу подачи фрезы к материалу, срезая верхний слой стали.
УШМ применяется для ручной резки небольших участков или коррекции формы.
После резки нержавеющую сталь обычно подвергают дополнительной обработке. Шлифовка, полировка или зачищение краев помогают придать изделию завершенный внешний вид и гладкость.
Преимущества:
- простота процесса;
- высокоточный рез;
- малое негативное воздействие на природу.
Недостатки:
- образование стружки;
- длительность.
Лазерная резка
Лазерная резка дает возможность получить очень точные и чистые резы за счет использования мощного лазерного луча. Во время металлообработки используют лазерный луч высокой энергии для разрезания листов нержавейки до необходимого типоразмера. Этот процесс является одним из наиболее точных и эффективных способов раскроя металла.
В начале необходимо подготовить рабочее место и погрузить лист или плиту нержавеющей стали на стол машины. Затем программа управления лазерным оборудованием задает необходимые параметры резки, такие как толщина и размеры листа, а также форму вырезаемых деталей.
Лазерный луч, созданный газовым или твердотельным лазером, фокусируется на поверхности стали с помощью оптической системы и прожигает ее на необходимую глубину. Это происходит за счет термального воздействия лазера на металл. Благодаря этому сталь в месте соприкосновения с лучом плавится и испаряется.
Любопытный момент: лазерные установки применяют не только для распиловки металла, но и для нанесения гравировки. Это возможно, потому что лазер может проходить на различную глубину, в том числе на небольшую.
Процесс резки лазером – быстрый и очень точный, что приводит к созданию изделий с высокой степенью детализации и сложной формой. Кроме того, данный метод резки обеспечивает минимальные потери сплава, что делает его экономически эффективным способом металлообработки.
После завершения резки нержавеющей стали лазером, детали могут быть обработаны дополнительно, если это необходимо, например, шлифовкой или галтовкой краев.
Преимущества:
- высокая скорость реза;
- высокая точность;
- минимальное воздействие на материал;
- возможность работы с различными формами.
Недостатки:
- высокая стоимость оборудования и обслуживания;
- ограниченная толщина разрезаемого материала.
Плазменная резка
Плазменная резка – процесс резки материала с помощью высокотемпературного плазменного луча. Оборудование состоит из источника плазменного луча, газового соплового блока и системы управления.
Процесс плазменной резки нержавейки начинается с подачи газа. Обычно это кислород или азот. Газ поступает в плазменный источник, где он подвергается высокочастотной электрической дуге. Это создает плазменный луч, который достигает температуры выше 20 000 градусов Цельсия.
Плазменный луч направляется на поверхность заготовки из нержавейки, причем его температура и скорость могут быть отрегулированы для достижения оптимального результата. Плазменный луч плавит и испаряет материал, образуя узкий канал, через который материал режется.
Плазменная резка широко используется для резки нержавеющей стали в различных отраслях, включая машиностроение, строительство, авиацию и судостроение.
Преимущества:
- высокая скорость реза;
- возможность обработки толстых листов;
- небольшое тепловое воздействие на материал вне зоны резки
Недостатки:
- требуется специальное оборудование;
- возможные деформации материала;
- высокий уровень шума в процессе.
Гидроабразивная резка
Гидроабразивная резка – процесс обработки нержавейки с использованием смеси воды и абразивных частиц под высоким давлением.
Металлообработка производится в несколько этапов:
- Подготовка материала. Она включает в себя очистку от загрязнений и наростов, а также разметку и установку на станке.
- Настройка оборудования. Для гидроабразивной резки нержавеющей стали используется станок с системой подачи воды и абразивных частиц. Настройка процесса включает в себя выбор оптимальных параметров давления воды, скорости подачи и состава абразивной смеси.
- Проведение резки. Смесь воды и абразивных частиц подается под высоким давлением на поверхность материала, что позволяет точно и быстро вырезать нужную форму или линию.
- Завершение процесса. Материал проходит контроль качества и дополнительную обработку при необходимости. После этого нержавеющая сталь готова к использованию в производстве или других целях.
Гидроабразивная резка нержавеющей стали является эффективным и точным способом обработки материала, который позволяет получить высококачественные детали с минимальными отходами и деформациями.
Преимущества:
- отсутствие термального воздействия на материал;
- возможность изготовления изделий со сложной геометрией;
- минимальная погрешность.
Недостатки:
- невысокая скорость работы;
- дороговизна – и покупка станка, и его техобслуживание обходятся недешево.
Электроэрозионная резка
Электроэрозионная резка – это современный метод обработки материала с использованием электроразряда высокой частоты между режущим инструментом (электродом) и нержавеющей сталью, чаще всего листовой.
Метод позволяет получить отличное качество реза без образования термических деформаций и повреждений на материале.
Процесс электроэрозионной резки нержавеющей стали происходит следующим образом:
- Подготовка материала. Нержавеющая сталь подвергается специальной обработке, которая включает очистку от загрязнений и нагара, обезжиривание и установку в специальном зажиме.
- Установка электрода. На рабочем столе станка для электроэрозионной резки устанавливают специальный электрод, который будет выполнять роль режущего инструмента. Электрод обычно имеет форму, которая соответствует контуру разреза.
- Наложение диэлектрика. На место резки нержавеющей стали наносят специальный диэлектрик. Это жидкость или паста, которая служит для передачи электрического тока и охлаждения процесса.
- Запуск процесса. Между электродом и заготовкой создается высокочастотный разряд, который постепенно удаляет материал. Процесс выполняется с высокой точностью и скоростью.
- Завершение резки. В конце необходима очистка поверхности от остатков диэлектрика и металлических частиц, а затем – контроль качества реза.
Электроэрозионная резка – это эффективный способ обработки нержавеющей стали, который позволяет получить точные и качественные резы без механического воздействия на материал.
Преимущества:
- возможность резки наиболее твердых марок нержавейки;
- минимальное воздействие на окружающую среду;
- высокая точность.
Недостатки:
- низкая скорость процесса;
- высокая цена оборудования и обслуживания;
- ограниченные возможности по формам реза.
Мы рассмотрели самые распространенные технологии, которые используют для резки нержавейки. Однако современное высокотехнологическое оборудование используют только в промышленных целях, а домашняя механическая резка не всегда может дать желаемый п качеству результат. Поэтому можно обратиться за резкой нержавейки к специалистам.