«Перечень станков, автоматических линий для резки металлопроката и раскроя листового металлопроката, заслуживающие особого внимания».

Раскрой листового металлопроката и его резки немного выходят за рамки обычной предпродажной подготовки, ибо конечный продукт данных операций – заготовки деталей для производства. Однако, по мнению профессионалов, раскрой/резки металлопроката, возможно, могут стать одной из основных статей дохода металоцентров СНГ. Поскольку металлообрабатывающим предприятиям по большому счету иногда выгоднее закупить полуфабрикаты или заготовки деталей, нежели заниматься закупкой оборудования  собственно для их производства.

К примеру, в Западной Европе приблизительно половина поставок металлопроката вторичного рынка является продукция, которая прошла предпродажную подготовку. То есть получается, что некоторая доля операций первичной подготовки металлопродукции непосредственно из заготовительного цеха разных предприятий – фактически переходит в огромный список сервисных услуг специальных металлоцентров. Следовательно, в данном случае этим центрам никак не обойтись без приобретения соответствующего оборудования (станков) – и это есть факт!

 Гильотинные ножницы

Наиболее простое и достаточно широко применяемое оборудование, предназначенное для резки металлопроката. Гильотинные ножницы могут быть оснащены кривошипным механизмом либо гидроприводом, но при этом их сущность остается неизменной – разрезание металла наклонным ножом. Резка листов на заготовки металлопроката может осуществляться и по разметке и с применением заднего упора. Почти на любой гильотине можно разрезать металл толщиной в 0,5 … 25 мм (разрезание толстого проката приводит к падению качества реза), рез составляет до 2-3м ширины. Естественно о каких-либо фигурных резах при резки в этом случае не может быть и речи, но развернув подаваемый лист под необходимым углом заготовки можно нарезать по наклонным линиям.

Сегодня существует быстродействующее оборудование, работающее с весьма высокой продуктивностью. Для единичного и для мелкосерийного производства гильотинные ножницы считаются наиболее целесообразным и подходящим вариантом. Изготовлением аналогичного оборудования занимается масса предприятий и в нашей стране, и за рубежом. Например, украинские заводы выпускают гильотинные ножницы для резки металлопроката толщиной до 16 миллиметров, а вот для резрезания более толстого металлопроката идеально подходит российское, японское, американское, китайское оборудование.

 Ленточнопильные станки

Если сравнивать по эффективности гильотинные ножницы и ленточнопильные станки, то можно уверено говорить, что последние обладают гораздо большими возможностями. Данные станки применяются для резки металлопроката и совершенно не имеют ограничений по типам/видам сталей и сплавов. Ленточнопильные станки могут использоваться для разрезки поковок, труб, проката любых толщин и форм, максимальная длина рассекаемого листа достигает до 1,5 м.

Как правило, усилие реза создается или личным весом пильной рамы или же весом рамы вместе с усилием, которое создает гидропривод. Режущий инструмент станка – это ленточные пилы из прочных биметаллических полотен. В непосредственной зависимости от исполнения ленточные биметаллические пилы предназначены для резки металлопроката: сплошных и профильных материалов из инструментальных, конструкционных, нержавеющих сталей, цветметаллов и других сплавов металлопроката. Также от исполнения зависит скорость ленточной пилы, которая бывает регулируемая или фиксированная, но в обоих случаях скорость достаточно высокая (например, двутавр имеющий толщину 300 мм режет, всего лишь за 10 сек.). При этом качество резки отличное.

Ленточнопильные станки бывают:

1. ручные – предназначены для штучного производства;

2. полуавтоматические – идеально подходят для мелко- /среднесерийного производства. Основные операции на станках-полуавтоматах осуществляются с помощью гидропривода, за исключением подачи заготовок в зону резания;

3. автоматические – используются для серийного производства. Абсолютно все операции на этих станках осуществляются при помощи гидропривода, а управление при помощи программируемого контроллера.

Кроме того, все эти станки можно дополнительно оснащать поворотным столом непосредственно для резки заготовок под разными углами. Ленточнопильные станки – это весьма и весьма производительное оборудование, поскольку режет любой металл, причем очень проворно.

Единственный нюанс данного оборудования: Режущий инструмент изнашивается, поэтому его необходимо постоянно менять. Можно заменять только режущую кромку пилы, а не всю пилу, но для этого в первую очередь нужно иметь технологию. Сегодня ленточнопильные станки выпускают заводы в Чехии, Японии, Германии, Китае. 

Автоматические линии для поперечной и продольной резки металла

Для резки широкорулонного металлопроката применяются автоматические линии, которые предназначены и для продольной и поперечной резки. Естественно это более дорогое и сложное оборудование, которое позволяет разрезать рулон на ленты, листы обусловленного размера. При этом для роста производительности можно отрезать сначала вдоль и свернуть материал по одному размеру, а затем порезать поперек, тем самым получив требуемые заготовки. Кроме того, при порезке на единичные «штучные» заготовки в данном оборудовании предусмотрена правка металлического листового материала.

Автоматические линии для резки металлопроката обладают очень высокой производительностью, однако применяются они исключительно для прямолинейных заготовок. Но все, же если есть необходимость постоянно резать большие объемы металла/металлических лент, то это довольно-таки дорогостоящее оборудование, покупать все-таки есть смысл, так как его себестоимость окупается достаточно в короткие сроки.

Лазерная резка металлопроката

Данная технология относится к термической резки металлопроката (т. е. местный нагрев осуществляется при помощи луча лазера с выдуванием расплавленного металла из района реза). Эти  резки металлопроката предназначены, прежде всего, для высокоточного раскроя металлопроката, причем по сложному контуру (т. е. для получения любых сложных профилей деталей).

Резки металлопроката отличается высокой производительностью, качеством и точностью реза. Лазерная резка применяется непосредственно для изготовления изделий абсолютно любой сложности из черного металлопроката, а также цветного металлопроката и сплавов всякой толщины. Стоит отметить немаловажный факт, что в случае лазерной резки металлопроката – размеры рабочего поля могут исчисляться квадратными метрами.

Как правило, в лазерный технологический комплекс входит 3 составляющих – это: лазер, координатный стол и управляющий компьютер. Для резки металлического материала толщиной до 3 мм можно использовать в качестве режущего инструмента твердотельный лазер. Но наиболее универсальным считается оборудование с применением лазера на углекислом газе с весьма широким диапазоном использования резки металлопроката.

Твердость металла для такой резки – не является помехой. Сложнее резать цветные металлы и сплавы (медь, алюминий), так как они обладают высокой теплопроводностью, однако при грамотном подходе с ними можно достаточно легко справиться, используя хороший/качественный лазер. Но при этом стоит отметить, что лазерная резка металлопроката требует повышенной степени очистки применяемых газов, кроме того, температура внутри помещения, где непосредственно стоит установка, должна быть стабильно выше нуля.

На современном рынке лазерных технологий обработки металлопроката, лидирующие позиции занимают фирмы Китая, Германии, Японии, Швейцарии. Себестоимость лазерного комплекса будет напрямую зависеть от габаритов установки, а так же от степени автоматизации и какие конкретно операции она должна выполнять.

Плазменная резка металлопроката

Плазма – это 4-ое состояние вещества, которое представляет собой ионизированный газ. Также плазменная резка относится к термической резки. Как правило, температура плазмы достигает до десятков тысяч градусов, что непосредственно и позволяет резать абсолютно любые металлы и металлические сплавы, например:

• углеродистую, нержавеющую, высоколегированную стали;
• медь, латунь, бронзу, титан, алюминий;
• чугун;
• биметаллы.

Стоит отметить, что плазменная резка – в первую очередь высокопроизводительная технология предназначенная для обработки любого листового металлопроката. Такая резка позволяет вырезать заготовки совершенно разной формы и размеров, с отверстиями и без.

Для плазменной резки листового металлопроката, обычно используются автоматические линии, где высота горелки плазменной резки регулируется автоматически, также имеется устройство, которое позволяет осуществлять поиск изначальной точки резки. Диаметр сопла подачи плазмы, колеблется от 0,6 до 10 мм, скорость резки стального листа 10 мм толщиной составляет от 1,5 м / мин. (зависит от мощности установки), при этом точность реза +/– 0,1 мм.

В случае плазменной резки габариты материала могут быть в длину от 4,5 м и в ширину до 2 м. Кроме всего прочего, можно еще устанавливать дополнительное оборудование:

• сменные столы для подачи разрезаемых листов;
• разных прижимных устройств;
• маркировочных устройств.

Однако при всех достоинствах плазменной резки у нее все же есть 1 существенный недостаток – оплавление края. Поэтому край термически упрочняется и при последующей гибке в изделиях вероятно появление трещин. Чтобы края металлопроката оплавлялись несильно, весь процесс можно производить в среде газа либо жидкости, которая дает дополнительное охлаждение. Стоит учесть один момент: до перехода к дальнейшим операциям, нужно сделать дополнительную термообработку подготовленных (нарезанных) заготовок (нормализацию, отжиг и др.), хотя в некоторых случаях достаточно всего лишь зачистить оплавленные края.

Сравнивая лазерную резку металлопроката с плазменной, можно сказать, что в обработке тонких материалов (до 6 мм) показатели эффективности производительности и качества у обеих технологий примерно одинаковые. Но с более толстым материалом плазменная резка металлопроката все, же уступает лазерной. При лазерной резки металлопроката не поспевает разогреваться до такой степени как при плазменной резке. Поэтому в первом случае, термическое упрочнение краев реза так сказать сглаживаются, соответственно качество конечного продукта, гораздо выше.

В основном в плазменных/лазерных установках идет 2-3-хкоординатная обработка металлического материала. Современное оборудование может выполнять пятикоординатную резку, позволяющая держать инструмент четко вертикально разрезаемой плоскости (так называемое сопровождение). При этом точность реза подобного оборудования весьма и весьма высока.

Для работы на плазменной или лазерной установках требуется программное обеспечение. В комплект комплекса, как правило, входят все необходимые программы ведущие инструмент той или иной установки.

Чтобы провести режущий (рабочий) инструмент точно по заданному контуру, необходимы иные программы, которые позволяют обрабатывать, экспортировать чертежи, сформированные на основе системы CAM CAD (Auto Cad, Solid Works, Design Cad и пр.). Непосредственно компьютерное программирование резки – это задача, разрешаемая инженером на производстве. При этом существует вариант так сказать упрощенного ее решения – при заказе оборудования можно включить в комплект поставки (закупки) эти универсальные программы. Когда программы отлажены, правильно загружены в центр управления и проверены/откорректированы на холостом ходу – управлять данной установкой способен всего лишь один оператор.

Водоструйная резка

Инструмент водоструйной резки материалов – это струя жидкости, которая исходит из специального сопла, имеющего диаметр 0,08-0,5 мм. Достаточно большая скорость подачи жидкости более чем 1000 м / с) на заготовку отлично обеспечивает рабочее давление в 400 МПа или более этого. За счет того, что подаваемое давление значительно превосходит прочностной предел материала и осуществляется резка.
Существует 2 способа водоструйной резки различных материалов, а именно:

• резка водой (т. е. гидрорезка);
• гидроабразивная резка (т. е. в водяной струе огромного давления наличествуют абразивные вещества), что существенно увеличивает технологические возможности.

Именно этот фактор позволяет резать твердые и самые труднообрабатываемые материалы большой толщины.

Водоструйная резка дает возможность обрабатывать как металлические материалы, так и неметаллические (мрамор, гранит, керамика, кожа, пластик и другие) толщиной до 200 мм.

Из достоинств подобной водоструйной резки можно отметить то, что кромки материала совершенно не подвергаются какому-либо термическому упрочнению – пожалуй, это главное преимущество. А вот недостатков технология гидрорезания имеет гораздо больше – это высокая энергоемкость сравнительно с иными способами резания, несоответствие действительности заявленных технических характеристик оборудования (к примеру, подача меньшей скорости водяной струи, что не позволяет выполнять процесс резания). Вследствие этих и других факторов специалисты отмечают, что данное оборудование очень капризное.

Но все-таки дальнейшее развитие современного металлообрабатывающего оборудования идет по пути использования плазменных аппаратов и лазерных установок, которые практически не имеют пределов по обработке, ни по видам материалов, ни по их толщине, а высочайшее качество резки исключительно зависит от мощности рабочего (исполнительного) органа. Всего лишь достаточно правильно настроить ту или иную установку в зависимости от марки и толщины материала, правильно подобрать применяемые соответствующие характеристикам газы, и можно смело резать почти любые материалы, причем с высоким качеством.

Говоря о выгоде, которую способно принести металлоцентрам дорогостоящее оборудование для лазерной/плазменной резки металлопроката, стоит отметить, что и лазерная и плазменная резка металлопроката позволяют резать различные виды заготовок на одном поле. Именно поэтому, располагая большой номенклатурой заказчиков и высокий объем выпуска, можно спокойно расположить все детали на одном листе так, чтобы расход металлического исходного материала был максимально минимальным. Такой подход гораздо эффективнее при резки металлопроката, чем даже на крупных заводах, которые заготовку изготавливают самостоятельно. Поэтому планируя дальнейшее развитие предприятия, металлоцентрам будет над, чем подумать.