Резка алюминия — обзор технологий и оборудования

Резка Металла

Резка алюминияТехнологические процессы, с помощью которых осуществляется резка алюминия, немного отличаются от аналогичных действий, ориентированных на раскрой железоуглеродистых сплавов.

Ведь алюминий более пластичен и плавится при сравнительно низких температурах, но тугоплавкая оксидная пленка, покрывающая любое изделие из этого материала, усложняет процесс резки, препятствуя традиционным способам и приемам.

Обзор технологий

В современной промышленности используется совершено разное оборудование для резки алюминия. Этот металл можно обработать и обычной ножовкой и сверхмощным лазером.

Однако большинство обрабатывающих линий или станков работают на основе таких технологий, как:

  • Механическая резка (абразивная, фрезерная, токарная обработка, сверление, распиловка и так далее).
  • Лазерная резка (раскрой листового металла, вырезание сложных контуров и прочее).
  • Плазменная резка (раскрой толстостенных и тонкостенных деталей).
  • Гидроабразивная обработка (высокоточное резание и шлифование).

И далее по тексту мы будем рассматривать именно эти технологии.

Резка алюминия лазером

Лазерная резка происходит за счет испарения металла в зоне резания, поэтому высокая ковкость алюминия не затрудняет процесс обработки (механического воздействия на деталь нет). Но тугоплавкая оксидная корка (температура плавления 2000 градусов Цельсия) вынуждает использовать в обрабатывающих комплексах мощные лазеры, способные пробиться к основному слою металла.

Резка алюминия лазеромЧаще всего для резки алюминия используют лазеры импульсного типа, мощностью от 100 до 300 Вт. Причем, на пиковой мощности лазер действует лишь в первые секунды резания, когда происходит разрушение тугоплавкого оксида. Далее резание идет на меньшей мощности, ведь температура плавления алюминия менее 800 градусов Цельсия.

Однако, прямой контакт зоны резания с кислородом провоцирует появление новой оксидной пленки, поэтому зону резания нужно защитить газообразным флюсом. Используя  аргон или углекислоту, или азот можно добиться снижения энергоемкости процесса. Кроме того,  инертные газы для резки алюминия полезны еще и тем, что гарантируют высокое качество среза.

Поэтому сверхточная обработка, резание тонких листов, формирование декоративной перфорации происходит только в газовой среде.

Плазменная резка алюминия

Плазменная резка предполагает воздействие на кромку, аналогичное лазерной обработке. Высоковольтная дуга испаряет с поверхности алюминиевой заготовки тонкий слой металла. Причем плазменные аппараты для резки алюминия выпускаются и в виде ручных инструментов с высокой степенью мобильности, и в форме станков для высокоточной обработки.

Однако «плазменный» станок для резки алюминия не может  обеспечить той точности среза, которую дает «лазерное» оборудование. Поэтому плазму используют в типичных операциях по раскрою листовых и балочных заготовок или в процессе подготовки кромок к свариванию.

Впрочем, несмотря на некоторые претензии к качеству среза, «плазменное» оборудование используется в процессе резки намного чаще «лазерных» аналогов. Причина такой популярности только одна – плазменные резаки стоят дешевле и гарантируют просто недостижимую для лазерного оборудования производительность.

Гидроабразивная резка листового алюминия

Гидроабразивная резка относится к механическим способам обработки металлов, но в силу особых характеристик ее стоит рассмотреть отдельно от классической абразивной обработки или фрезерования.

Гидроабразивная резка листового алюминияРезание металла в данном случае обеспечивается силой потока жидкости, подаваемой в зону обработки под высоким давлением. Кроме того, в поток добавляют абразивные материалы. В итоге, на мягкий алюминий воздействует сжатая до прочности стали вода и содержащаяся в жидкости абразивная крошка.

И такая комплексная обработка дает просто потрясающие результаты. С помощью гидроабразивных станков можно решать любые проблемы, получая детали или заготовки любой формы. При этом качество среза не будет уступать лазерному варианту, а производительность такого аппарата превосходит и плазменные станки, и механические обрабатывающие комплексы.

Вот только габариты гидроабразивного оборудования нельзя назвать скромными. К тому же, такие станки славятся высоким уровнем энергопотребление, а равно и расходом воды и абразивного материала.

Абразивная и фрезерная резка алюминия

Высокая пластичность алюминия позволяет обрабатывать этот металл традиционными способами, основанными на механическом резании. Алюминиевые заготовки поддаются фрезеровке, абразивной и токарной обработке.

Фрезеровка позволяет получить поверхности высокого качества. Причем, контур детали может быть любым. С помощью фрезы можно прорезать паз или канавку, обработать плоскость или винтовую поверхность. При этом все операции можно проводить на стандартном металлорежущем оборудовании, но частота вращения фрезы, а равно и скорость подачи режущего инструмента или рабочего стола, должны быть особыми (рассчитанными именно на обработку алюминия).

Абразивная обработка интересующего нас металла может быть: и грубой (резка алюминия болгаркой), и высокоточной (гидроабразивное резание). Однако обработка алюминиевых деталей на обычных абразивных станках нецелесообразна. Поскольку этот материал обладает высокой теплопроводностью (риск пережога кромок) и не менее высокой ковкостью (частая смена или чистка абразивных дисков).

Кроме того, алюминий можно попросту пилить, используя ленточные, цепные или дисковые режущие инструменты. И для этого не нужна какая-то особая пила для резки алюминия – в качестве обрабатывающего инструмента можно использовать зубчатые диски, цепи или ножовочное полотно, применяемое для раскроя стальных заготовок.

Словом, резание алюминия традиционными способами гарантирует определенные выгоды (использование стандартного инструмента, высокая результативность, возможность обработки «вручную» и так далее).

Однако в любой способ механической обработки «заложены» следующие недостатки:

  • Большое количество отходов, а этот металл стоит не дешево.
  • Заметные габариты режущего инструмента. Фреза или  абразивный диск для резки алюминия не могут быть тоньше двух-трех миллиметров. Фигурный контур таким инструментом уже не вырежешь.
  • Спорное качество среза. Уровень лазерной обработки для механического инструмента просто недоступен.

В итоге, и фрезеровка, и абразивное резание используется при обработке больших площадей. А точные операции отдают на откуп плазменным, лазерным или гидроабразивным станкам.

Оцените статью
Добавить комментарий