Продольная резка металла: тонкости процесса

Несмотря на появление новых материалов и бурное развитие технологий их обработки, металл по сей день остается основным конструкционным материалом. Современная промышленность освоила и широко применяет множество разнообразных способов его обработки. Продукт одних технологий является сырьем для других и т. д. Но, не вдаваясь в тонкости классификации процессов, отметим, что сегодня существует большой спрос на такой продукт металлообработки, как листовой прокат и штрипсовая лента. Поэтому продольная резка металла была и остается весьма востребованной технологической процедурой.

Основные типы раскроя металла

Продольная резка нужна для выработки полос металла определенных габаритов. Она применяется в основном для изготовления деталей серийного профиля.

Листовой металлопрокат стандартных размеров поступает на производство свернутым в рулоны. Далее материал необходимо распустить вдоль и нарезать поперек листа. Это возможно сделать на станках продольной и поперечной резки металла. Данное оборудование часто работает в одной линии с устройствами по производству металлочерепицы и профнастила.

Возможности станков для продольной и поперечной резки металлопроката часто объединяют в рамках одной производственной линии. Как правило, они представляют собой комплексы модулей, управление работой которых возложено на автоматическую систему. На таком оборудовании рулоны с листовым прокатом нарезают на заготовки нужных размеров.

В данной же статье речь пойдет о продольной резке металла.

Виды продольной резки металла

Этот тип раскроя служит для получения широкого ассортимента продукции. Как и в любой технологии, тут есть свои сильные и слабые стороны. Продольную (в чистом виде) резку металла обычно применяют для изготовления простых заготовок, например, полос определенных размеров. Более сложные изделия требуют применения специальных методов резки. Рассмотрим некоторые из них.

Художественная резка

Эта технология нашла применение в создании декоративных элементов интерьера и экстерьера. С ее помощью можно изготовить ворота, декоративные решетки и ограждения, фонари, элементы внутренних и внешних лестниц, детали инсталляций и прочие аксессуары.

Художественная резка металла используется при изготовлении логотипов, декоративных рамок. Резка металла производится специальными пилами.

Лазерная резка

Так принято называть технически усовершенствованный способ разрезания металла. Модернизация состоит в замене пил лазерной установкой, что позволяет увеличить скорость и точность процесса, а также уменьшить процент выхода брака. За счет устранения динамического воздействия на заготовки появилась возможность выработки большего количества разных материалов.

Современные станки для лазерной резки управляются компьютерами, что сильно упрощает работу с ними. Надо лишь укрепить лист заготовки на рабочем столе и, выбрав определенный рисунок, запустить процесс. При этом следующая деталь может иметь совсем иную конфигурацию.

Фигурная резка

При помощи станков лазерной обработки можно получать достаточно сложные детали с узорным контуром. Такую технологию называют фигурной резкой. При ней ввиду отсутствия механического воздействия на металлические листы не происходит деформация последних.

Контурная резка.

Это еще одна разновидность лазерной резки, режимы которой подобраны так, что отпадает необходимость в дополнительном шлифовании. Небольшой (до 0,4 мм) диаметр лазерного луча позволяет вырезать довольно сложные узоры. Этот метод применяется также при разделении рулонов.

На каком оборудовании осуществляется продольная резка металла

Существует три группы оборудования для продольной резки металла, каждая из которых ориентирована на свои объемы производства. Так, например, небольшие станки позволяют справиться с малыми объемами резки, высокопроизводительные агрегаты применяются там, где речь идет о небольших сериях. При изготовлении больших партий продукции следует использовать производственные линии. Выбор же определенной модели станка связан в первую очередь с тем, какие именно задачи вы намерены решать с его помощью.

Станок продольной резки металла.

В подающие вальцы станков для продольной резки листового металла на полосы материал загружают в листовом виде. Далее заготовка подается в зону обработки, где режется специальными ножницами дискового типа, способными раскроить листы различной толщины из разного сырья, к примеру, из стали, алюминия, меди, плотного картона, пластика и т. д.

Нож для продольной резки металла – это режущий диск, который при помощи болтов крепится к прижимному валу, что позволяет регулировать ширину нарезаемых полос. Регулируют процесс в зависимости от модели станка вручную или автоматически. Более современные типы оборудования обеспечивают, кроме продольной, еще и поперечную резку.

Подобные станки часто снабжают блоками, которые предназначены для нанесения защитной пленки, наклеиваемой на лист до его раскроя.

Линия продольной резки металла.

С увеличением объемов целесообразно перенести производство на линию продольной резки рулонного металла, которая имеет достаточно высокую производительность. Ее широко используют при изготовлении разного рода заготовок, полуфабрикатов, комплектующих деталей и готовых изделий из листового проката.

Стандартная линия для резания листовых материалов состоит из таких узлов:

• Бункера – места, куда на валу устанавливают рулон материала, подлежащего раскрою.
• Транспортера, состоящего из системы подающих валов, предназначенных для разматывания рулона с последующей подачей листа в зону резания.
• Режущего узла – агрегата, непосредственно осуществляющего резку материала. В некоторых высокоскоростных узлах дополнительно монтируется устройство, которое с целью снижения динамической нагрузки на режущий инструмент за счет повышения пластичности раскраиваемого материала осуществляет нагрев его индукционными токами.

Как правило, режущий узел любой линии состоит из двух блоков. Первый осуществляет продольный роспуск листа, а второй является механизмом для поперечной резки обрабатываемого материала. Синхронизация операций на высокоскоростных линиях обеспечивается управляющим числовым программируемым устройством. После раскройки листа в структуре металла по кромкам в результате индукционного нагрева образуются остаточные напряжения, которые необходимо снять. Эта операция также выполняется непосредственно на линии.

Основным достоинством таких линий является высокая скорость обработки материала и широта типоразмеров выпускаемых с их помощью заготовок, что связано с возможностями настройки режущего блока.

Агрегат продольной резки металла.

Если необходимо организовать производство большого количества однотипных деталей, то есть речь идет об изготовлении крупной серии, то следует воспользоваться агрегатом – автоматической линией производства заготовок.

Агрегат для резки рулонного металла включает в себя следующие модули:

• Транспортер. Он представляет собой установленную на рельсы тележку с бункером для рулона с прокатом. Лист из бункера раскручивается и заправляется в транспортные вальцы прижимного типа, которые потом прокатывают материал дальше. При этом тележка движется в противоположную сторону, что дает возможность увеличить скорость подачи материала в зону его раскроя.
• Узел предварительной обработки. Здесь лист готовится к раскрою: прогревается, обрезаются кромки. Отходы от обрезки наматывают на отдельные бухты.
• Блок продольного резания. В этом модуле посредством дисковых ножей лист распускается вдоль на полосы.
• Петлевой компенсатор. Это устройство служит для уменьшения скорости движения нарезанных полос.
• Приемный барабан. Нарезанные вдоль полосы нужной ширины наматываются на приемный барабан.
• Система разгрузки барабана. Механизирует процесс снятия готовых рулонов с приемного барабана.

Управление подобными агрегатами – автоматическое. Готовые рулоны отправляются на дальнейшую обработку.

Дополнительное оснащение линий продольной резки металла

В условиях серийного, крупносерийного и массового производства линия может быть укомплектована следующим оборудованием:

1. Кромкосматывателем. При раскрое тонколистового металла в местах разреза образуется кромка, которая срезается с листа и собирается отдельно. Как правило, используются два отдельных кромкосматывателя: один для сматывания левой кромки, а другой – для правой.
2. Намотчиком рулонного металла. Если на выходе получаются штрипсы длиной более 3,5 м, то они сматываются этим механизмом в рулоны. В противном случае листы пакетируются.
3. Грузовой тележкой. Представляет собой транспортное средство с установленным на нем гидравлическим погрузочно-разгрузочным механизмом. Повозка служит для транспортирования заготовок на следующую операцию или на промежуточный склад.

Технология продольной резки металла

Техпроцесс продольной резки металла включает несколько последовательных этапов.

На небольших станках ручной труд также механизирован – мастер только выставляет металлический лист и запускает двигатель оборудования. Далее он лишь контролирует рабочий процесс, особенно заточку режущих ножниц, так как неисправный инструмент может испортить металлические листы во время резки.

Важные вопросы, касающиеся продольной резки металла

• Насколько долговечны дисковые ножи?

Ножи для резки металлических листов делают из легированной инструментальной стали марки ХВГ с последующей ее термообработкой и шлифовкой. Сталь обладает высокими эксплуатационными свойствами, позволяющими ножам нарезать из нее до 800 т листов толщиной 0,55 мм. А если учесть, что обычно используют двусторонние ножи, то расчетный ресурс увеличивается вдвое.

К тому же затупившиеся ножи можно восстановить, отшлифовав их на обычном плоскошлифовальном станке. Шлифовка позволяет продлить срок службы ножей еще в 2-3 раза.

• Можно ли работать на станках, если температура окружающего воздуха ниже нуля?

В документации сказано, что диапазон температур окружающего воздуха, при котором возможна эксплуатация большинства линий резки, составляет от -20 °С до +40 °С. Более того, при соблюдении некоторых простых правил работа может осуществляться вне помещения на открытой территории.

• В каких случаях целесообразно для резки листового металла использовать легкие станки?

При небольших объемах производства уменьшаются затраты на оборудование. Закрепленным на определенном месте линиям резки требуется специальная вспомогательная техника: погрузчик, кран-балка. Да и сами они стоят недешево. Линии становятся выгодными, начиная с определенных объемов производства.

Также использование легких станков позволяет экономить на помещениях. Разместить такое оборудование можно практически везде: на свободных производственных площадях, на стройплощадке, на открытом полигоне и т. п.

• По каким критериям выбирать станок для резки металла?

В перечень основных технических характеристик станков входят мощность их электродвигателя и диаметр валов. В процессе резки происходит разжим валов с установленными на них дисковыми ножами. Поэтому чем выше диаметр валов, тем толще может быть разрезаемый лист, а также большее количество пар ножей можно установить на один станок.

Использование линий продольной резки металла значительно повышает технологическую эффективность производства, но как уже было сказано, экономически их применение становится выгодным, начиная с определенных объемов. Их широко используют в серийном и массовом производстве.

В настоящее время на рынке можно отыскать множество компаний, предлагающих свои услуги по продольной и поперечной резке листового металла. Цена за работу существенным образом зависит от объемов заказа, используемого оборудования, сырья, а также квалификации персонала.