Топ-5 процессов резки металла в современном производстве

Процессы резки всегда были неотъемлемой частью производственной отрасли, однако мало кто знает, что существует несколько методов резки металла. Каждый процесс имеет свои возможности, ограничения и затраты. Если некоторые методы существуют с середины XIX века, то другие появились относительно недавно. В этой статье мы подробно разберем пять основных процессов, дающих производству возможность резать металлы.

1. Образующие стружку процессы (Chip Forming)

Образующие стружку процессы — это методы резки металла механическими средствами: пилинг, фрезеровка, сверление и токарная обработка. Этот метод был разработан Кивима и Францем в 1950-х годах. В проектировании станков широко используется трехкомпонентная модель описания данного процесса. Материал постепенно удаляется с заготовки в виде мелких стружек. Ниже приведен краткий обзор основных операций.

Фрезеровка

Операция, при которой вращающиеся резаки удаляют материал.

• Преимущества: многоосевые возможности, применимость к проектам разного масштаба.
• Недостатки: высокая стоимость, требует высококвалифицированного оператора.

Сверление

Операция, при которой сверло удаляет материал за счет вращения с высокой скоростью.

• Преимущества: острые края на входной стороне.
• Недостатки: образование заусенцев, изменение механических свойств материала из-за напряжений.

Токарная обработка

Операция с неповоротным режущим инструментом, при которой вращается заготовка, «срезая» лишний материал.

• Преимущества: может выполняться вручную или автоматически, удобный сбор стружки.
• Недостатки: частые деформации, влияющие на размеры и шероховатость.

2. Сгибание (Shearing)

Сгибание, часто называемое штамповкой, возникло в середине XIX века для кожи в обувной промышленности. Сейчас процесс применяется к разным материалам и позволяет резать металл без стружки и теплового воздействия. Подвижной нож давит на неподвижную заготовку. Рассмотрим две популярные операции.

Пробивка (Punching)

Использование пресса для проталкивания инструмента через материал с созданием отверстия и удалением лишнего.

• Преимущества: экономично для простых резов, высокая скорость.
• Недостатки: не подходит для сложных резов, быстро растут затраты на оснастку.

Штамповка (Stamping)

Деформация лишнего материала станком для создания форм.

• Преимущества: высокая автоматизация, снижение вторичных затрат.
• Недостатки: высокая стоимость индивидуальных штампов, невозможность изменений в процессе производства.

3. Абразивное удаление материала

Включает шлифовку, лаппинг и водострезовую резку. Материал удаляется эрозией. Эти методы быстрее термических (ЭРС, лазер), дают лучшее качество кромки и часто экономят средства.

Шлифовка

Основной режущий инструмент — шлифовальный круг. Существуют разновидности: пролетная шлифовка, циклическая, плоская.

• Преимущества: высокая точность размеров, гладкие поверхности, малое давление на материал.
• Недостатки: не позволяет удалять большие объемы материала.

Лаппинг

Две поверхности натираются с абразивом между ними. Движение может быть ручным или машинным.

• Преимущества: строгие допуски, идеально для равных поверхностей.
• Недостатки: низкая скорость, высокие затраты.

Водострезовая резка

Смесь воды под высоким давлением и абразивного граната режет различные материалы.

• Преимущества: холодная резка, нет термических повреждений/деформаций, отличное качество кромки, не требует доводки, широкий спектр материалов и толщин, сверхточные допуски.
• Недостатки: средняя ценовая категория.

4. Термическая резка (Heat)

Включает плазменную и лазерную резку. Оба процесса используют горячий высокомощный луч для удаления материала. Лазерная резка (1960-е) и плазменная (1957) — самые известные методы. Однако они создают термические повреждения, деформации и требуют доводки.

Лазерная резка

Лазер испаряет и вырезает лишний материал. Используется не только в производстве.

• Преимущества: сложные резы, высокая точность.
• Недостатки: ограничения по типу и толщине материала, необходимость очистки кромки, высокий тепловой вклад.

Плазменная резка

Струя ускоренной горячей плазмы режет электрически проводимые материалы.

• Преимущества: низкая цена, высокая скорость, простота управления.
• Недостатки: ограничения по типу и толщине материала, необходимость очистки кромки, высокий тепловой вклад.

5. Электрохимическая резка

Включает электроэрозионную обработку (ЭРС), травление и электрохимическую обработку (ЭХМ). Рез осуществляется через электрическую и химическую реакцию.

ЭРС (EDM)

Разработка деталей электрическим разрядом (искрой). Также называется искровой обработкой, проводным эродированием.

• Преимущества: строгие допуски, идеально для равных поверхностей.
• Недостатки: высокий тепловой вклад, термические повреждения, часто требуется доводка.

Сегодня производителям доступно множество процессов и операций для резки металла. У каждого есть плюсы и минусы, универсального решения не существует. Профессионалы выбирают операцию после тщательного анализа проекта.

Какой процесс подойдет для вашего следующего проекта?

По всем запросам на водострезовую резку перейдите на нашу страницу запроса котировки.