Раскрой металла

Расчет раскроя металла, минимизация отходов

Первый этап – формирование карты раскроя. Это схема расположения контуров деталей (заготовок) на листовом металле. Делается в ручном режиме, либо с использованием программных комплексов. Последний вариант предпочтителен, так как карта раскроя получается оптимальной

Это важно для потокового производства, когда нужно учитывать деловые остатки, которые уменьшат объем невозвратных отходов

Принципы формирования карты раскроя металла.

1. Размещение однотипных заготовок позволяет использовать материал максимально эффективно.
2. Сначала размечаются габариты длинных и широких деталей, затем остальные заготовки заполняют свободное пространство.
3. Совмещение контуров для оптимизации порезки, меньше проходов резака или лазерной головки.
4. Технологическая ширина реза. Для тепловой обработки она составляет 3-5 мм от фактической ширины. При механическом раскрое не учитывается.
5. Чем больше стальной лист, тем выше коэффициент использования. Это отношение площади заготовок к площади листа.

Учитывается, какой станок или другое оборудование выбрано для раскроя металла. Основной параметр – максимальная и минимальная ширина реза, возможность изменения этой величины. Основание для выбора технологии – требования к качеству получаемой заготовки

Так, для высокоточного производства важно отсутствие конусности среза, либо минимальное значение этого параметра

Важно: для изготовления деталей разной толщины рекомендуется составлять несколько карт, а также рассчитывать параметры оборудования. Это нужно для оптимизации процесса, повышения скорости обработки, качества изделий

Лазерная и плазменная резка

Одним из главных достоинств, кроме высокой производительности плазменной и лазерной резки металлов является возможность выполнения сложного фигурного реза в листовом материале.

Раскрой проката плазморезом

Плазменный раскрой металла выполняется посредством интенсивного нагревания металла вдоль реза энергией электродуги с последующим удалением расплава плазменным потоком. За счет высокой температуры режущего потока ионизированного газа (15-30 тыс. градусов Цельсия), метод обладает высокой скоростью резки. Это наиболее эффективный термический способ резки листового металла.

Перечисляя достоинства плазменного раскроя металла, кроме высокой точности реза, стоит отметить:

• Возможность раскроя заготовок сложной формы, в том числе по шаблону;
• Отсутствие термальной деформации листа;
• Высокую повторяемость для однотипных деталей, с допуском по контуру до 0,5мм;
• Экологичность и безопасность процесса;
• Возможность обработки черного и цветного проката, нержавейки с большим диапазоном толщин.

Плазменный раскрой листового металла возможен для:

• Алюминиевого проката толщиной до 120 мм;
• Меди и сплавов (бронзы) до 80 мм;
• Легированных сталей — до 50 мм.

Различия по максимально возможной толщине обработки связаны с различной теплопроводностью цветных и черных металлов. С увеличением толщины листа, экономическая целесообразность снижается в связи с большим расходом ресурсов (электротока).

К недостаткам плазменного раскроя можно отнести:

• Увеличение твердости кромок в результате термического нагрева;
• Зону побежалости, радужного изменения цвета, по краям реза.

На рынке представлено оборудование разного класса, в том числе и для ручной плазменной резки. Раскрой черного и цветного металла выполняется контактными аппаратами, электродуга возникает между электродом и обрабатываемым листом.

Устройство для плазменной резки состоит из:

• Плазмотрона, преобразовывающего энергию электродуги в тепловую энергию плазмы;
• Источника питания;
• Компрессора или газового баллона для обеспечения струи газа или воздушной смеси

Лазерный раскрой листового проката

Лазерный раскрой металла обеспечивается за счет сфокусированного излучения с концентрацией тепловой энергии в области резки. В результате — высокоточные тонкие резы, позволяющие раскроить лазером множество деталей с минимальными зазорами между разметкой. Процесс резки роботизирован. Лазер выполняет сложные перемещения согласно электронному чертежу, заложенному в программное управление без малейших отклонений по контуру.

К преимуществам лазерного раскроя можно отнести:

• Воспроизведение замкнутых криволинейных контуров любой сложности;
• Экономия материала за счет плотного расположения деталей на листе и программного раскроя с минимальной вероятностью ошибки;
• Отсутствие механического и продолжительного термического воздействия, края деталей не деформируются, отсутствуют цвета побежалости;
• Перпендикулярность кромки, низкий коэффициент шероховатости поверхности.

Негативными параметрами являются:

• Максимально возможная толщина резки — 20мм;
• Снижение производительности при резке металла с высокими отражающими свойствами, например, полированной нержавеющей стали, уменьшающие мощность воздействия лазера.

Лазерный раскрой листовой стали широко используется при изготовлении деталей с максимальными требованиями к точности геометрической формы и повторяемости, в автомобилестроении, точном приборостроении, а также для создания эксклюзивных элементов декора, резных решеток и держателей.

Технологические особенности лазерного раскроя металла

Функциональность и быстрота работы станочного парка обеспечивается благодаря четкой работе квалифицированных технических специалистов, производящих своевременный ремонт и замену комплектующих в случае возникновения необходимости.

Современные технологические возможности раскроя листового проката при помощи лазера позволяют обеспечить:

• высокую скорость и точность обработки поверхности;
• возможность раскроя по фигурному контуру детали любой формы;
• ввиду отсутствия физического контакта, качественный раскрой любых тонких и хрупких материалов;
• идеально ровную торцевую часть детали;
• получение минимального количества отходов в ходе лазерной резки листа.

Помимо раскроя листового металла, наше производственное предприятие осуществляет гибку изделий, их дальнейшую сварку и покраску.

Все работы выполняются на высоком профессиональном уровне в сжатые сроки.

Преимущества Gravis Laser:

• Собственное производство в Москве: резка, гравировка по металлу, изготовление изделий: шильды, таблички и др. на лазерном оборудовании;
• Успешная работа компании на рынке более 15 лет;
• Лучшие, гибкие цены;
• Широкий выбор услуг, лазерная обработка различных материалов;
• Специальное автоматизированное оборудование – станки чпу;
• Качественные материалы;
• Прием заказов на партии изделий любого количества.
• Индивидуально работаем с каждым клиентом;
• Работаем с юридическими и физическими лицами;
• Предоставление гарантии на выполненные работы.
• Проекты в срок с неизменно высоким качеством.
• Мы готовы выполнить любые задачи заказчика.

Наиболее распространенные способы

Рубка гильотиной. Разнообразие видов оборудования на рынке позволяет качественно выполнять резку металла от 0,45 мм до 2,5мм простым механическим устройством, до 20 мм электрическими или пневматическими гильотинными ножницами. Гильотинные ножницы выполняют чистый прямой рез, толщина пропила в зависимости от класса оборудования может быть разной.
Недорогие механические гильотины, как станок для раскроя листового металла, популярны в строительстве для и изготовления деталей кровли из оцинкованного листа или металлочерепицы, оконных отливов и карнизных свесов, обшивки парапетов.
Гидравлические, пневматические и электромеханические гильотины используется в технологическом цикле при изготовлении листового проката, для мерной порезки профилированных листов, раскроя рулонного металла. Основной недостаток — только прямой рез.

• Резка металла ленточными и дисковыми пилами. Наиболее известный инструмент, очень популярный для решения задач, не требующих высокой точности — углошлифовальная машина «болгарка». Стационарные пилы с большим диаметром дисков дают более точные размеры и активно используются при мелкосерийном изготовлении металлоизделий в промышленности и строительстве. Толщина пропила составляет до 8 мм, что следует учитывать при раскрое. Одно из главных преимуществ — возможность резки под углом, фигурный криволинейный рез получить очень затруднительно.
• Просечные прессы. В зависимости от мощности, применяются в промышленном производстве и изготовлении строительных алюминиевых конструкций, или же для финишной обработки листового проката, при изготовлении, например, просечно-вытяжных листов.
• Газокислородная резка. Благодаря высокой производительности наиболее популярный вид раскроя металла. Применяется во всех отраслях промышленности. Недостатком является широкий рез с окалиной и неровностями, невозможность раскроить тонкий листовой прокат

Раскрой металла

Осуществив экономный раскрой металла, вы не только сократите затраты за счёт сокращения количества отходов, но и повысите качество продукции и эффективность производства.

Определение понятия «раскрой металла»

Раскрой металла – это способ расположения разметки деталей на полосе, листе или другой формы заготовке.Форма деталей может быть самой разнообразной: от прямоугольной до фасонной.

Эта последняя, в отличие от прямоугольной и ей подобной, может быть образована пересечением как прямых, так и кривых линий. Поэтому, при раскрое заготовки из листового или профильного проката, возникают неизбежные отходы металла. Их количество зависит от метода раскроя.

Прежде чем разбираться в способах и методах раскроя, давайте обсудим, какие же образуются в результате этой операции отходы и как уменьшить их количество.

Виды отходов при раскрое металла

Отходы делятся на категории:

• технологические;
• раскроя.

К первому виду отходов относят металл, теряемый благодаря особенностям технологии:

• при газовой резке — это оплавление;
• на неровностях реза теряют ножницы;
• в виде стружки при обработке на металлорежущих станках и т. д.

К отходам раскроя относится та часть металла, которая при выбранном способе остается неиспользованной. Иными словами, к этим отходам относятся остатки, которые создаются:

• формой заготовок;
• отсутствием кратности при разметке.

Под отходами формы заготовок понимают часть металла, которая находится между наружными контурами одной или группы заготовок и условным прямоугольником (он охватывает габаритные размеры этих заготовок).

Отходы отсутствия кратности — это такие, которые образуются при сопоставлении размеров листов и заготовок.

Они возникают, если габаритные размеры (ширина и длина) листов не равны сумме размеров заготовок, которые располагаются вдоль его сторон.

Способы раскроя металла

В производстве, с целью максимального использования материала и получения минимального количества отходов, необходимо стремиться выбрать самый выгодный вариант раскроя проката. При этом следует учитывать технологические методы, которые применяются для разделения листа на заготовки.

Такой подход определяет выбираемый вариант раскроя. Например, при резке на вибрационных и дисковых ножницах или при помощи газа допускается любое расположение заготовок на листе.

А при обработке заготовки на гильотине существуют ограничения, и её следует располагать таким образом, чтобы была возможность:

• сквозных прямолинейных разрезов вдоль или поперек листа;
• прямолинейных разрезов под углом.

При необходимости обработать партию изделий большой номенклатуры на предприятии с парком обрабатывающих станков разных типоразмеров рационально использовать метод комбинированного раскроя листа. Метод заключается в том, что,  заготовки различной формы вписывают в минимальных размеров прямоугольник или трапецию. Далее, эти формы используются следующими способами:

• лучшего заполнения короткой стороны листа;
• размерной последовательности;
• перемещения, совмещения и сдвигания.

Способ лучшего заполнения короткой стороны листа (позволяет уменьшить отходы, вызванные отсутствием кратности – оставшаяся полоса отходов будет короче, чем на длинной стороне), заключается в следующем. Подбираются заготовки, сочетание двух габаритных размеров которых позволит наилучшим образом заполнить короткую сторону листа.

Этими заготовками заполняем значительную часть длины листа. Для разметки оставшейся части листа металла применяют тот же принцип.Способ размерной последовательности заключается в том, что заготовки размещают от более крупных к мелким.

Выпускается карта раскроя (технологический документ), в соответствии с которой осуществляется раскрой металла. Остаток листов («деловой» отход) возвращается на склад металла.

Установка плазменной резки бренда «ERMAKSAN» модель «EPL1».

Популярные бренды и модели

Большой популярностью пользуется следующее оборудование:

• ленточная пила бренда «Durma» модель «DCB-M»;
• пресс-ножницы бренда «SAHINLER» модели «HKM 40»;
• установка плазменной резки бренда «ERMAKSAN» модели «EPL».

Газокислородная резка

К самым экономичным способам раскроя металла можно отнести газокислородную резку.

Для обеспечения реза металла применяют смесь кислорода и горючего газа (пропана, ацетилена и пр.).

Газокислородная резка металла

Последовательность реза состоит из следующих этапов:

1. Открытое пламя прогревает металл до температуры возгорания.
2. После этого на разогретое место подают струю кислорода, окисляющий металл.
3. Перемещая резак, создают неширокий рез, из которого необходимо удалять шлак.

Качество реза напрямую связано с маркой материала, качества поверхности, толщины металла, скорости выполнения раскроя.

Несмотря на то, что постоянно происходит появление новых технология раскроя металла газопламенная остается самой экономичной.

Более того, при толщине металла в 900 мм альтернативы такой технологии нет.

Резка металла ленточными и дисковыми пилами

Для раскроя металла используют и такой инструмент, как дисковые пилы. Этот инструмент применяют для обработки крупных заготовок. Надо отметить, что при работе с таким инструментом требуется использование довольно большого количества физической силы. Рабочий орган этого инструмент – диск, изготовленный из инструментальной стали.

Этот инструмент наиболее эффективен при работе со сталью и другими материалами, в том числе и с цветными металлами и сплавами. Чаще всего этот метод обработки металла выбирают для обработки листового материала, трубы. Рез выполняют прямо, но, возможно, и его выполнение под заданным углом.

Дисковый инструмент отличается высокой производительностью, безопасностью и простой эксплуатацией при раскрое сложных заготовок. Этот инструмент — вот уже длительное время обладает широкой популярностью и среди производственников, и среди домашних мастеров. Это вызвано в том числе и его доступностью. На рынке представлено множество моделей дисковых пил, в том числе и стационарных и приобрести их может каждый.

Ленточнопильный раскрой металла

Другой, не менее популярный, способ раскроя, это обработка заготовок на ленточной пиле. Рабочий орган этого оборудования – ленточная пила, которая работает как обычная ножовка. Полотно ленточной пилы замкнуто в кольцо и отличается большой длиной. То есть, по сути, ленточная пила представляет собой кольцо, с одного края которого расположены зубья. Для производства ленточной пилы применяют углеродистые стальные сплавы, но существуют и биметаллические модели.

В комплект ленточнопильного станка входят два шкива, которые вращаются от электрической силовой установки.

Станки этого класса представляют массу возможностей при обработке прутков, фасонных профилей, труб. На станках некоторых марок допустимо выполнять не только прямые резы, но и фигурные.

Фигурный раскрой металла на ленточной пиле

На рынке представлены разнообразные модели начиная от однотумбовых станков, управляемых вручную и заканчивая машинами портального типа, работающих под управлением компьютера.

Полотна для ручного лобзика: виды и особенности

Конструкция лобзика не будет полноценной без важнейшего рабочего элемента – пильного полотна. От данной составляющей зависит точность, скорость и качество распила, требования к которым могут разниться, в зависимости от поставленной задачи. Аккуратный, но медленный рез, играет важную роль при изготовлении поделок из фанеры, распиле ламината и металла, а быстрый и грубый, подойдет для черновой работы с деревом или ДСП.

Пользоваться подходящей пилкой всегда удобно и эффективно, когда неуместное полотно может значительно осложнить рабочий процесс. Что необходимо знать о пилках для ручного лобзика и как выбрать оптимальный расходник для конкретных задач, расскажем в данной статье. Прежде чем идти в магазин за покупкой пильного полотна, следует ознакомиться с основной терминологией, которая поможет Вам совершить более удачное приобретение.

Ниже, мы рассмотрим самые важные и распространенные особенности пилки, раскрывающие всю суть данного элемента.

Любое полотно для ручного лобзика, которое можно найти в продаже, имеет параметр TPI “Tooth Pro Inch”, что в переводе означает “Количество зубьев на дюйм (2.5 см)”. Чем выше данный показатель, тем аккуратнее будет линия распила, но сам процесс работы станет медленнее. Соответственно, чем ниже, тем быстрее, но менее аккуратно.

Среднее значение TPI, составляет 15 зубьев на дюйм или 6 на 1 см.

Еще одним немаловажным свойством пильного полотна, является развод зубьев. Данный показатель влияет на ход пилки в материале, предотвращая её заклинивание и облегчая процесс распила

Далеко не каждый экземпляр, встречаемый в продаже, обладает подобным свойством, поэтому следует обратить на это внимание заранее

Виды полотен для ручного лобзика по дереву

Все существующие пилки для ручного лобзика по дереву, можно разделить на 5 видов, исходя из строения их зубьев. Каждый вариант обладает определенными особенностями, оказывающими непосредственное влияние на процесс выпиливания. Выбирать тип пильного полотна следует исходя из поставленных задач. Давайте рассмотрим все разновидности более детально.

Какие параметры нужно учитывать при лазерном раскрое металлов

На скорость раскроя влияет не только мощность самого лазера и толщина металла, но и теплопроводность материала. Чем она ниже, тем менее интенсивно из участка резки высвобождается тепло, следовательно, вся процедура становится менее энергозатратной.

Например, лазер со средней мощностью 600 Вт без труда осуществит раскрой черных металлов или титана. Однако раскрой медных или алюминиевых листов представляет сложности, так как теплопроводность данных металлов на порядок выше. В таблице приведены средние показатели, учитываемые при раскрое различных металлов:

Рекомендации к лазерному раскрою металла:

Не следует осуществлять раскрой металлов, имеющих следы коррозии или ржавчины

Иначе пострадает качество реза – он будет сильно отличаться от четких контуров, получаемых при раскрое качественного металла.
Поверхность металлических листов, подвергаемых раскрою, не должна иметь существенные неровности.
Важно правильно раскладывать заготовочные детали на листе. Они не должны располагаться ближе, чем на 5–10 мм друг от друга

Следует отступать также и от края листа не менее чем на 1 см.
Деталь получится внешне лучше, если использовать листы с закругленными уголками. В этом случае при раскрое станок не будет сбрасывать скорость режущей головки.
Цена лазерного раскроя металла зависит также и от количества контуров. Каждый контур требует временных затрат, так как, чтобы раскроить его, станок выполняет врезание в металлический лист рядом с линией. Следовательно, чем больше контуров у будущего изделия, тем оно дороже по стоимости.

Сферы использования

Высочайшая точность и качество получаемой кромки позволяет создавать изделия в областях приборостроения, авиационного машиностроения, автомобилестроения, медицинской отрасли. Широко используется в промышленности и строительстве.

Приводим некоторые примеры изделий, создаваемых посредством данной технологии:

• запчасти для автомобилей, техники и т.д.;
• элементы для стеллажей, подставок и т.д.;
• вендинговое оборудование;
• трансформаторные шкафы;
• рекламная продукция: шаблоны для надписи, объемные буквы, вывески;
• узор, герб, трудный контур технологических матриц;
• заготовки для лифтового оборудования;
• для кованых изделий;
• элементы для интерьера и мн.др.

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

Оборудование для резки относится к одному из самых дорогих, поэтому оправдано при полной производственной загрузке. Также раскрой других материалов (включая сложные формы) целесообразно осуществлять при выпуске малых партий продукции, чем расходовать бюджет на изготовление пресс-форм или литьевых форм. Закупать оборудование не    обязательно – есть масса компаний, оказывающих подобные услуги. В специализированных фирмах заказывают даже единичные экземпляры (без необходимости изготовления дорогостоящего клише).