Фигурная резка металла в домашних условиях

Использование гидроабразивных станков и принцип работы

Устройства для резки металла гидроабразивом универсальны в использовании, так как их возможности не завершаются на раскрое металлических изделий. Технология основывается на специально созданной системе подачи воды под большим давлением на обрабатываемую плоскость.

Дополнительным элементом жидкости является абразив, добавляющийся в воду. Как правило, в роли абразивной добавки применяют микрочастицы песка. Вода и песок одновременно попадают в смеситель из отдельных емкостей, в котором тщательно смешиваются. Затем полученная смесь под высоким давлением подается в сопло станка.

После, рабочий водно-абразивный резак, в виде сильной струи с определенными характеристиками, подается на деталь и разрезает его.

В этом случае скорость гидроабразивной резки можно сравнить только что со скоростью плазмореза, но вот качество выполненного этим способом среза соответствует только качеству резки лазером.

Быстрое развитие современных технологий дало возможность усовершенствовать станки благодаря расширению их рабочих возможностей. За счет чего их сфера использования значительно увеличилась.

Сегодня водно-абразивные станки позволяют:

• Вырезать изделия любых геометрических форм с помощью числового программирования. В этом случае обработка происходит полностью в автоматизированном режиме и не требует наличия оператора. Станок управляется специально установленной компьютерной программой. Гидроабразивная порезка труб дает возможность сделать необходимую окружность без каких-либо погрешностей;
• Делать нестандартный рез любого материала, причем изменяющийся наклон разреза не сказывается негативно на качестве. Процесс работы, который выполняется под любым наклоном, позволяет на выходе получить абсолютно готовое изделие и не подвергать его финишной обработке;
• Гидроабразивный способ нашел свое применение и в области искусства. Оборудование дает возможность изготавливать различные украшения и предметы дизайна, как правило, обработка фигур делается с помощью ЧПУ;
• Установки для обработки гидроабразивом, применяемые в металлопрокате, позволяют делать разрезание максимальной толщины любого металла, это можно увидеть на видео. Так, обработка изделия из среднеуглеродистого металла может происходить с использованием материала, у которого максимальная толщина – 20 см. Наибольшая толщина титанового сплава составляет 16-18 мм; высокопрочные металлы могут быть толщиной 11 мм. Но вот толщина медного изделия достигает только 6 мм.

Как устроен плазморез

• источник питания;
• воздушный компрессор;
• плазменный резак или плазмотрон;
• кабель-шланговый пакет.

Источник питания для аппарата плазменной резки осуществляет подачу на плазмотрон определенной силы тока. Представляет собой инвертор или трансформатор.

Трансформаторы гораздо увесистее, тратят много энергии, но при этом имеют меньшую чувствительность к перепадам напряжения, и с их помощью разрезают заготовки большой толщины.

Плазменный резак считается главным элементом плазмореза. Его основными элементами являются:

• сопло;
• охладитель/изолятор;
• канал, необходимый для подачи сжатого воздуха;
• электрод.

Компрессор требуется для подачи воздуха. Принцип работы плазменной резки предусматривает применение защитных и плазмообразующих газов. Для аппаратов, которые рассчитаны на силу тока до 200 А, применяется только сжатый воздух как для охлаждения, так и для создания плазмы. Они способны разрезать заготовки толщиной в 50 мм.

Кабель-шланговый пакет используется для соединения компрессора, источника питания и плазмотрона. По электрическому кабелю от инвертора или трансформатора начинает поступать ток для возбуждения электрической дуги, а по шлангу осуществляется подача сжатого воздуха, который требуется для возникновения внутри плазмотрона плазмы.

Принцип работы

После того как возникла дежурная дуга, в камеру начинает поступать сжатый воздух. Вырываясь из патрубка, он проходит через электрическую дугу, нагревается, при этом увеличиваясь в объеме в 50 или 100 раз. Кроме того, воздух начинает ионизироваться и перестает быть диэлектриком, приобретая свойства проводить ток.

Сопло плазмотрона, суженное книзу, обжимает воздух, создавая из него поток, которое начинает вырываться оттуда со скоростью 2 – 3 м/с. В этом момент температура воздуха часто достигает 30 тыс. градусов. Именно такой раскаленный ионизированный воздух и является плазмой.

В то время, когда плазма начинает вырываться из сопла, происходит ее соприкосновение с поверхностью обрабатываемого металла, дежурная дуга в этот момент гаснет, а зажигается режущая. Она начинает разогревать заготовку в месте реза. Металл в результате этого плавится и появляется рез. На поверхности разрезаемого металла образуются небольшие частички расплавленного металла, сдуваемые с нее потоком воздуха. Таким образом осуществляется работа плазмотрона.

Преимущества плазменной резки

Работы по резке металла часто осуществляются на стройплощадке, в мастерской или цеху. Можно использовать для этого автоген, но не всех это устраивает. Если объем работ, связанный с резкой металла, слишком большой, а требования, предъявляемые к качеству реза, очень высоки, то следует подумать о том, чтобы использовать плазменный резак, имеющим следующие достоинства:

• Если мощность подобрана правильно, то аппарат плазменной резки позволяет в 10 раз повысить производительность. Такой параметр позволяет плазморезу уступить только промышленной лазерной установке, однако, он значительно выигрывает в себестоимости. Целесообразно с экономической точки зрения применять пламенную резку для металла, имеющего толщину до 50 – 60 мм.

• Универсальность. С помощью плазменной резки обрабатываются чугун, медь, сталь, алюминий и прочий металл. Необходимо просто выбрать оптимальную мощность и выставить конкретное давление воздуха.

• Высокое качество реза. Аппараты плазменной резки способны обеспечить минимальную ширину реза и кромки без перекаливания, наплывов и грата практически без дополнительной обработки. Кроме того, достаточно важен такой момент, что зона нагрева материала в несколько раз меньше, чем при использовании автогена. А так как термическое воздействие минимально на участке реза, то и деформация от этого вырезанных деталей будет незначительной, даже если они имеют небольшую толщину.
• Не происходит существенного загрязнения окружающей среды. С экономической точки зрения, если имеются большие объемы работ, то плазменная резка гораздо выгоднее кислородной или механической. Во всех остальных случаях учитывают не материалы, а трудоемкость использования.

Недостатки плазменной резки

Недостатки в работе плазменной резки тоже имеются. Первый из них – максимально допустимая толщина реза довольно небольшая, и у самых мощных агрегатов она редко бывает больше 80 – 100 мм.

не должен быть больше 10 – 50 градусов

Кроме того, рабочее оборудование довольно сложное, что делает совершенно невозможным использование двух резаков одновременно, которые подключаются к одному аппарату.

Готовимся к Пасхе

Работа по дереву — очень нелегкое занятие, благодаря которому получаются произведения искусств. Это говорится лишь про ручную резьбу по дереву, потому что ни одна в мире машина не сравнится с ручной работой. Почему? Человек, работая и создавая свой шедевр руками, вкладывает в свою работу много сил, времени, ну и конечно же самое главное — свою душу. Порой достаточно взглянуть на поделку и понимаешь, с каким настроением мастер ее создавал, что было у него в душе в тот момент. Ведь настроение и эмоции полностью передаются к создаваемому изделию.

Сегодня вашему вниманию предлагается рассмотреть пошаговую инструкцию по украшению яиц из дерева. Основным инструментом, конечно же, будет гравер.

Итак, для работы потребуются следующие инструменты и материалы:

• Гравер;
• Насадка для шлифовки;
• Заготовленные деревянные изделия;
• Простой черный карандаш;
• Бумага наждачная;
• Морилка;
• Лак;
• Кисточки для нанесения;
• Стирательная резинка.

Пошаговая инструкция по работе.

Деревянный изделия необходимо немного зашкурить наждачной бумагой. Поверхность должна быть ровной. После чего выбираем рисунок и переносим его на заготовку. Делать это требуется аккуратно.

В гравер устанавливаем насадку для шлифовки и начинаем делать насечки, как показано на фото.

После работы с гравером необходимо убрать все карандашные линии стирательной резинкой. Должно получиться так, как на картинке:

Читать также: Настольная мини циркулярная пила для моделистов

Остается лишь дело за малым. Теперь необходимо раскрасить наши яичные сувениры. В данном случае можно использовать морилку, причем разных оттенков. Кисточкой наносим на готовое изделие, убираем в сторону до полного высыхания. После чего проходим немного наждачкой, тем самым создаем необычный эффект. Теперь необходимо покрыть лаком, ждем полного высыхания. Это лишь пример. Насколько хватит вашей фантазии, зависит только от вас. Пробуйте, экспериментируйте, тогда вы станете настоящим мастером в резьбе по дереву гравером.

Вот и все, мастер-класс подошел к концу, наши сувениры на Пасху полностью готовы. Помимо всего вышесказанного, вашему вниманию предлагается ознакомиться с видео-уроками для того, чтобы полностью разобраться в данном ремесле.

Преимущества покупки в

Выполним заказы в Москве и других городах СНГ. Сотрудничество с нашей организацией оставит положительные моменты, направленные на партнерские отношения. Профильное оборудование, наличие высокоскоростной линии по резке, станков, фигурных ножей позволяет выполнять заказы сложных конфигураций, любых объемов. Мы ценим наших клиентов, предоставляем качественные услуги. С нами вы получите выгоды:

• Низкие цены;
• Реализуем жесть в листах;
• Лакирование и литографирование в кратчайшие сроки;
• Экономичность материала при правильном раскрое до 15%;
• Оперативная доставка;
• Специальные предложения, скидки;
• Гарантии качества.

Приоритеты компании направлены на улучшение сервиса, продвижение новейших технологий, с помощью которых достигается безотходность. Сокращение производственных излишек снижает финансовые затраты и способствует развитию бизнеса наших заказчиков.

Листовой металл режется разными способами и инструментами. Один из вариантов — применение роликового ножа. Приспособление используется в промышленных или домашних условиях. На рынке представлены заводские модели, но изготовить роликовый нож для листового металла своими руками, осуществимая задача. Такую возможность определяют объёмы обрабатываемого материала и экономическая целесообразность.

Роликовый нож по металлу — приспособление, предназначенное для разделения листового металла на две части. Принцип действия основан на разрушении прочностных связей обрабатываемого материала на локальном участке.

Силовое воздействие на металл осуществляется по двум параллельным плоскостям. Векторы силы направлены друг к другу. Пример: бытовые ножницы или промышленная гильотина.

В роликовых ножницах, силовые части выполнены в виде двух дисков. Внутренние (обращённые друг к другу) режущие поверхности находятся в одной плоскости. Края роликов заходят (смещены) на малое расстояние в перпендикулярной плоскости. При движении (вращении) приспособление надвигается на металлический лист.

Лист, зажатый между двумя дисками, в точке контакта испытывает воздействие от двух сил. Происходит деформация сдвига и разделение материала. Диски, совершая поступательно-вращательное движение, смещают точку контакта в направлении реза. Таким образом осуществляется процесс непрерывной обработки листового железа.

Преимущества и недостатки

Художественная резка широко используется для создания красивых и прочных вещей, украшающих дом и двор. Она имеет свои достоинства и недостатки. Технологией фигурной обработки украшают:

• заборы;
• ворота и калитки;
• решетки на окна;
• ограждения каминов;
• стойки под перила;
• флюгера;
• декоративные элементы фасадов;
• мебель.

Металлический декор сочетает в себе брутальность черного металла и нежность ажура. Ограды получаются прочные, пропускают свет.

Лист обрабатывается холодным точечным воздействием. Это гарантирует отсутствие деформации. Полотно остается плоским, если только не производится гибка.

К недостаткам относится высокая стоимость работы и оборудования, большой расход электроэнергии. Станок плазменной резки не поставишь в маленькой мастерской. Его не покупают ради красивого забора или декора окон.

Оборудование для художественной резки

Для самостоятельного изготовления резных картин на металле подходит механическая резка. Высокопроизводительное оборудование для художественной резки использует плазменную дугу и лазер. Такие станки имеют узкую специализацию. Они занимают большую площадь, работают на промышленном напряжении.

Для художественной обработки металла, дерева и пластика применяют фрезерно-токарные станки с ЧПУ. Они могут по заданным программам вырезать сквозной рисунок и сделать объемное изображение.

Сварочные аппараты используют для создания рисунков с крупными элементами без острых углов.

Усиление самодельной установки

• 2 «кондера» на 100 пФ и мФ;
• Сопротивление на 2-5 Ом;
• 3 аккумуляторные батарейки;
• Коллиматор.

Ту установку, которую вы уже собрали можно усилить, чтобы в быту получить достаточно мощности для любых работ с металлом. При работе над усилением помните, что включить напрямую в розетку ваш резак будет для него самоубийством, поэтому следует позаботиться о том, чтобы ток сперва попадал на конденсаторы, после чего отдавался батарейкам.

При помощи добавления резисторов вы можете повысить мощность вашей установки. Чтобы еще больше увеличить КПД вашего устройства, используйте коллиматор, который монтируется для скапливания луча. Продается такая модель в любом магазине для электрика, а стоимость колеблется от 200 до 600 рублей, поэтому купить ее не сложно.

Дальше схема сборки выполняется так же, как было рассмотрено выше, только следует вокруг диода накрутить алюминиевую проволоку, чтобы убрать статичность. После этого вам предстоит измерить силу тока, для чего берется мультиметр. Оба конца прибора подключаются на оставшийся диод и измеряются. В зависимости от нужд вы можете урегулировать показатели от 300 мА до 500 мА.

После того, как калибровка тока выполнена, можно переходить к эстетическому декорированию вашего резака. Для корпуса вполне сойдет старый стальной фонарик на светодиодах. Он компактный и умещается в кармане. Чтобы линза не пачкалась, обязательно обзаведитесь чехлом.

Хранить готовый резак следует в коробке или чехле. Туда не должна попадать пыль или влага, иначе устройство будет выведено из строя.

Какое давление воды нужно для резки металла

Вода, нагнетаемая насосом должна иметь давление порядка 1 500–6 000 атмосфер. Выходя через узкое сопло с околозуковой или сверхзвуковой скоростью (до 900–1200м/c и больше), водная струя направляется в смесительную камеру, где происходит смешивание с частицами абразива. Образованная струя выходит из смесительной трубки с диаметром внутри 0,5–1,5 мм и режет метал. Для гашения остаточного давления струи применяется слой воды толщиной 75–100 см.

Недостатки технологии

К недостаткам данной технологии относят:

• конструктивные трудности, проявляющиеся при создании высокого давления жидкости;
• незначительную стойкость водяного и абразивного сопел – быстрое стирание (ресурс отечественных сопел составляет 50 час., иностранных – 500-1000 час.);
• сложность изготовления сопла;
• образования косины до 1,5 по высоте заготовки.

• а – при высокой скорости резания;
• б – при очень низкой скорости резки — верхние кромки реза имеют незначительное закругление

При износе абразивного сопла или увеличении скорости резки ширина щели увеличивается – профиль щели имеет слабо выраженную V-образную форму. При очень маленькой скорости резки профиль щели имеет А-образную форму – турбулентность вызывает эрозию материала. Случай считается положительным, если нужны закругленные верхние кромки.

• а – при расстоянии между соплом и заготовкой 2-4 мм;
• б – при расстоянии между соплом и заготовкой больше 4 мм

https://www.youtube.com/watch?v=_8r_BwdhyBE

Особенности резки кирпича

Рабочая поверхность инструмента должна быть очень тонкой и острой

Особенности работы с блоками в домашних условиях:

• Хрупкость и ломкость материала. Отбойник и перфоратор для резки не подходят.
• Рабочая поверхность инструмента должна быть острой и тонкой, чтобы избежать появления сколов.
• Перед тем как приступить к работе, предмет следует зафиксировать подручными средствами.
• Чтобы не допустить разбрасывания пыли, элемент необходимо намочить водой.
• Во время работы надо использовать средства индивидуальной защиты во избежание попадания пыли и кирпичных осколков в органы дыхания и зрения.
• Электроинструмент должен быть надежно заземлен.
• Для точности разреза на поверхность наносят разметку (при помощи куска мела и угольника).

Какой инструмент предпочитаете для небольшого объема работ?

Ручной
58.33%

Электрический
38.89%

По настроению
2.78%

Проголосовало: 36

К ручному инструменту относится:

• молоток;
• кирка каменщика;
• зубило каменщика (специальный сплав металлов и особая заточка лезвия);
• ручной плиткорез.

Виды электроинструмента:

• болгарка (угловая шлифовальная машинка);
• специальный станок для резки строительных блоков;
• электрическая ножовка (лобзик);
• лазерный инструмент (для резки проемов в кирпичной стене).

Если на объекте отсутствует электричество, для решения производственных задач можно использовать бензорез.

СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ РЕЗКИ МЕТАЛЛА

При сравнении основных способов резки металла лучшими видами для промышленных масштабов признаны лазерная и плазменная резка металла.

• Доступна резка по любым кривым линиям;
• Возможность резать толстый металл практически любой толщины;
• Благодаря точности резки металла данными способами обеспечивается высокая точность;
• Универсальность выбора металла: возможность резки алюминия, оцинковки, нержавейки, титана, черных металлов и т.д. одним оборудованием;
• Экономия времени на этап подготовки металла к резке: благодаря высокой температуре лазерная и плазменная резка легко справляется с инородними примесями;
• Затраты на электроэнергию и воздух — достаточно низкие, как и на расходные материалы.

Что касается выбора наилучшего способа резки металла в домашних условиях, то здесь наибольшую популярность имеет углошлифовальная машина (болгарка). Ее многофункциональность и относительно невысокая цена являются несомненными преимуществами в вопросе: «чем лучше резать металл дома».

10.11.2020

Ольга Супрунец / автор статьи

Имеет два высших образования. Первое – факультет психологии Омского педагогического университета им. Горького. Второе – по специальности “Управление персоналом” Омского государственного университета им. Достоевского. Возглавляла пресс-службу одного из градообразующих предприятий Омска. Отвечала за корпоративные и внешние коммуникации, продвижение бренда в информационное поле страны, курировала выпуск газеты компании.

Написано статей

2

Схема работы привода

Эксплуатироваться от привода может лишь настольный лазер, данный тип устройства представляет собой портально-консольную машину.

По направляющим рейкам устройства лазерный блок может перемещаться как вертикально, так и горизонтально.

Другие существующие варианты лазерных станков имеют рабочий стол, оснащенный приводным механизмом и наделенный свойством перемещаться в разных плоскостях.

На данный момент имеется два варианта управления приводным механизмом.

Первый обеспечивает перемещение заготовки за счет эксплуатации привода стола, или перемещения резака выполняется за счет функционирования лазера.

Видео:

Второй вариант предусматривает одновременное перемещение стола и резака.

При этом первая модель управления по сравнению со вторым вариантом считается намного проще. Но вторая модель все-таки отличается высокой производительностью.

Общей технической характеристикой рассмотренных случаев является необходимость внедрения в устройство блока ЧПУ, но тогда цена для сборки прибора для ручной работы станет выше.

Гидроабразивная резка металла

Способ, при котором на материал воздействуют подаваемой на большой скорости и под высоким давлением струёй жидкости (воды), содержащей частички абразива (песка). Среди достоинств технологии:

• Точность и качество реза.
• Отсутствие тепловых нагрузок на обрабатываемый материал.
• Малое количество отходов.
• Отсутствие вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.
• Возможность изготовления деталей сложной конфигурации.

К недостаткам метода принято относить:

• Ограниченный ресурс режущей головки, быстро разрушающейся под воздействием абразива.
• Вероятность образования очагов коррозии на деталях.
• Снижение скорости раскроя при обработке листового материала малой толщины.

Тем не менее, данная технология – хороший выбор для предприятий, где режут металл в закрытых помещениях.

Особенности производственных лазерных резаков

Не каждому по карману цена лазерного резака по металлу производственного типа.

Такое оборудование применяют для обработки и разделки металлических материалов.

Принцип действия лазерного резака строится на выработке инструментом мощного излучения, наделенного свойством испарять или выдувать металлический расплавленный слой.

Такая производственная технология при работе с разными типами металла способна обеспечить высокое качество среза.

Глубина обработки материалов зависит от вида лазерной установки и характеристик обрабатываемых материалов.

Устройство твердотельных излучателей основывается на использовании в качестве рабочей среды конкретных сортов стекла или кристаллов.

Здесь в пример можно привести недорогие установки, эксплуатируемые на полупроводниковых лазерах.

Волоконные – их активная среда функционирует за счет применения оптических волокон.

Данный тип устройства является модификацией твердотельных излучателей, но как утверждают специалисты, волоконный лазер успешно вытесняет свои аналоги с области металлообработки.

При этом оптические волокна являются основой не только резака, но и гравировального станка.

Видео:

https://youtube.com/watch?v=haZZv4KUZgc

Газовые – рабочая среда лазерного устройства сочетает углекислый, азотный и гелиевый газы.

Так как КПД рассматриваемых излучателей не выше 20%, их используют для резки и сварки полимерных, резиновых и стеклянных материалов, а также металла с высокой степенью теплопроводности.

Здесь в пример можно взять резак по металлу выпускаемый компанией Ханса, применение лазерного устройства позволяет резать медь, латунь и алюминий, в данном случае минимальная мощность станков только выигрывает у своих аналогов.

Способы резки

Существует несколько способов разделения материала. Технология зависит от оборудования, применяемого в процессе работы. Выделяют следующие виды резки металла:

• ручную;
• гидроабразивную;
• термическую.

Ручная резка металла

Ручное резание металла не является высокоэффективным и в промышленных масштабах не используется. При ручной резке используются следующие инструменты:

• ножницы;
• ножовка;
• лобзик;
• болгарка.

Гидроабразивная резка металла

Гидроабразивный способ резки основан на воздействии струи воды, смешанной с абразивными частицами, на обрабатываемую заготовку. Давление подаваемой жидкости составляет 5000 атм. К преимуществу такой резки металла относится возможность получения разнообразных линий. Обработке подвергаются сплавы определенной марки с небольшой толщиной листа.

Термическая резка металла

Резание металлов горячим способом основано на отсутствии контакта между инструментом и заготовкой. Горячая струя расплавляет и разделяет материал в нужном месте.

К видам термической резки относятся:

• газокислородная;
• лазерная;
• плазменная.

Газокислородная резка

Газокислородная резка состоит из 2 этапов:

1. В место реза направляется струя пламени, которая выходит из резака. В качестве горючего материала используется ацетилен.
2. После разогрева идет подача кислорода, который прорезает размягченную металлическую поверхность. Параллельно удаляются окислы.

В процессе работы расстояние от нижней точки резака до поверхности изделия должно оставаться постоянным. От этого зависит качество реза.

Для этой цели используются лазерные резаки. Процесс основан на подаче лазерного луча в точку поверхности. Происходит фокусирование тепловой энергии. Ведется прогрев участка, расплавление материала и последующее его испарение. При перемещении луч разрезает поверхность.

Лазерная резка металла

Плазменная

В качестве оборудования для плазменной резки используется плазматрон. Через имеющееся в нем сопло под высоким давлением выходит кислород. Его температура составляет до 20 тыс. градусов. Ширина пучка 3 мм. Происходит нагрев участка поверхности, его частичное выгорание и выдувание расплава.

Механическая резка металла

Механическая резка металла осуществляется с помощью воздействия специальной стали с высокой степенью закалки. За счет большой твердости инструмент разрезает изделие.

При резке используются такие виды оборудования:

• ленточная пила;
• гильотина;
• дисковый станок.

Резка ленточной пилой

Ленточная пила представляет собой полотно, которое закрепляется в специальном оборудовании. Материал инструмента такой же, как и у ручного изделия. На одной стороне расположены зубцы. В процессе работы двигателя станка идет вращение шкивов, благодаря которому происходит непрерывное движение ленты.

В процессе работы наблюдается небольшой отход, потому что ширина полотна составляет 1,5 мм. Возможна резка как листового металла, так и круглых заготовок.

Ударная резка металла на гильотине

Гильотинная резка металла используется для подготовки заготовок из листовой стали при штамповочных операциях. Разрезаемое полотно располагается на горизонтальной поверхности, подается до упора и разрезается гильотинными ножницами по всей ширине одним ударом.

Резка на дисковом станке

В качестве рабочего инструмента используется диск. По его наружной поверхности располагаются зубья. Сверху стоит защитный кожух. В качестве привода используется электродвигатель, который приводит во вращение диск. Получается срез высокого качества.

По такому же принципу устроены труборезы, которыми разрезаются трубы. В процессе работы идет постоянный поворот заготовки на 360 градусов. Есть возможность делать срезы под разными углами.