7 лучших приспособлений для резки металла: обзор всех тонкостей

При выполнении различного рода домашних работ часто возникает необходимость резки металла. Сам по себе данный процесс не вызывает трудностей. Но для его выполнения необходимо иметь специализированный инструмент. Самым простым является обычная «дедовская» ножовка по металлу. С задачей она справится, но затраты времени и сил могут неприятно удивить современного человека. К счастью в настоящее время доступно множество иных приспособлений для механической резки металла.

Ножницы по металлу

Эффективны при резке и ножницы по металлу. В зависимости от вида и толщины материала различают следующие виды инструмента:

• обычные ручные ножницы (используют для листовой стали толщиной 0,4 – 1,1 мм);
• стуловые ножницы (имеют большие габариты и подходят для стали до 2,5 мм);
• силовые ножницы (для стали до 5,0 мм);
• рычажные или маховые ножницы (для материала большой длины с толщиной до 3,0 мм);
• гильотинные (имеют наклонные ножи, подходят для толстых сталей вплоть до 32 мм).

Механические способы

В основе классификации механических способов резания обычно лежит ответ на вопрос: чем резать металл? Разрезание ножовкой и ножницами по металлу

Разрезание ножницами: а) разрезание листа на полосы; б) разрезание листаножницами. Вырезание круглой формы: в) неправильно; г) правильно

В домашних условиях металл обычно режут обыкновенной слесарной ножовкой. Процесс этот является достаточно трудоемким. Он значительно упрощается, если в распоряжении есть механическая ножовка.

В отличие от ножовок, существует достаточно много видов ножниц по металлу:

1. Ручные ножницы позволяют разрезать относительно тонкий листовой металл. Они позволяют делать это быстро и точно, правильно следуя линии реза. Можно выделить несколько типов ручных ножниц: пальцевые, силовые, стуловые, рычажные, для криволинейного реза.
2. Шлицевыми ножницами осуществляют как прямолинейную, так и криволинейную резку. Они позволяют резать металл в ограниченном пространстве, сохраняя при этом высокое качество реза. Приводятся в действие электродвигателем.
3. Гильотинные ножницы могут разрезать металл с высокой точностью. Основные преимущества – отсутствие дефектов, высокая точность резания, сохранность внешнего покрытия разрезаемого материала.

Типы гильотинных ножниц:

Ручными ножницами можно резать относительно тонкий лист металла.

1. Ручные ножницы. Главный недостаток – развиваемое усилие недостаточно для резки, если металл очень прочный.
2. Механические ножницы. Приводятся в действие электродвигателем, поэтому производительность значительно выше, чем у ручных гильотин.
3. Ножницы с гидравлическим приводом. Обеспечивают очень высокую точность работы. К тому же их можно оснащать ЧПУ, позволяющим заметно увеличить их производительность за счет сохранения в памяти типовых параметров разрезов.

Сабельные и дисковые пилы, углошлифовальные машины

Сабельные пилы по принципу действия похожи на электролобзик. Внешне выглядят как электродрель, только вместо сверла – выдвинутая вперед пила длиной от 10 до 35 см, совершающая возвратно-поступательное движение. Обычно пила питается от сети, но выпускаются и аккумуляторные варианты.

Для точного и быстрого резания металла применяют сабельные пилы.

Для разных видов работ применяются различные виды пильных полотен. Они легко меняются, подобно сверлам в электродрели. Система крепления надежная и рациональная. Зная, с чем предстоит работать, можно правильно выбрать соответствующую пилку. Например, чем больше кривизна разреза, тем уже должно быть полотно.

Для работы с сабельной пилой нужны навык, твердая рука и хороший глазомер.

Проще работать дисковыми пилами. Их режущие диски обычно изготовляют из твердого высоколегированного сплава или специальной быстрорежущей стали. Предназначены пилы для резки разнообразных металлических профилей, изготовленных из самых различных металлов и сплавов, обеспечивают узкий пропил, малое количество стружки.

Чтобы правильно выбрать пилу, следует особое внимание обратить на распиловочный круг, в частности на его диаметр. Чем он больше, тем больше возможности инструмента. После выполнения распила обычно требуется дополнительная обработка по удалению острых кромок. К минусам следует отнести довольно большие габариты и достаточно высокую стоимость.

Дисковой пилой можно пилить медь, алюминий и другие цветные металлы.

Большинство потребителей даже и не подозревает, что «болгарка» – это углошлифовальная машина. Дело в том, что это чудо техники родом из Болгарии, а наши люди длинных названий не любят. В большинстве случаев болгарка, оснащенная диском для распила стали, прекрасно заменяет дисковую пилу по металлу, хотя, судя по названию, изначально она предназначалась для шлифовки.

Сегодня очень многие используют ее именно как пилу, а не для шлифования, хотя современной болгаркой можно и резать, и зачищать, и полировать, и т. п. Причем резать и шлифовать можно практически все материалы. Главное – покупать различные инструменты не нужно. Для различных материалов и работ приобретаются лишь разные расходные материалы, а сама машина нужна только одна.

Электрические ножницы по металлу

Прекрасный эффект резки металла достигается с использованием электрических ножниц. Существует более 10 разновидностей этого инструмента, но их объединяет способность справиться практически с любым материалом, а также возможность осуществлять фигурную резку. Электрические ножницы по металлу можно считать специализированным инструментом для данных целей.

Таким образом, существует масса приспособлений, способных справиться с рассматриваемой задачей. Какое устройство выбрать зависит от частоты, с которой приходится резать металл, толщины материала и бюджета.

Профессиональные и промышленные режущие инструменты по металлу

Для обработки заготовок в промышленных условиях применяют профессиональные режущие инструменты по металлу.

Инструменты и станки для механической резки

Механическая резка имеет следующие преимущества:

• края разрезов получаются ровными;
• технологии экономичны;
• точность обработки высока.

Главный недостаток — механическим способом можно делать только прямолинейные разрезы.

• Болгарки чаще всего используют для резки сортового проката малого и среднего диаметров. При помощи болгарок изготавливают арматуру, уголки, а также тубы квадратного и круглого сечения. Метод отличается невысокой производительностью, но при этом количество отходов стремится к минимуму.

Фотография № 1: резка металла болгаркой

Расходный материал для обработки металла болгаркой — абразивные и алмазные круги.

• Циркулярные пилы. С их помощью можно делать разрезы под углом. Преимущества метода — высокая точность и качество. Недостатки — ограничение по глубине разреза, большое количество отходов.

Фотография № 2: резка металла циркулярной пилой

• Гильотины. Заготовки разделяются на части методом рубки. Этот способ обработки считается наиболее продуктивным и дешевым, однако не предназначен для изготовления деталей сложной конфигурации.

Фотография № 3: рубка металла при помощи гильотины

• Ленточнопильные станки предназначены для резки любых металлов и сплавов. Метод отличается низким количеством отходов. Края разрезов получаются максимально ровными. Имеются ограничения по размерам заготовок.

Фотография № 4: резка металла на ленточнопильном станке

Гидроабразивная резка

Металл разрезается на специальном оборудовании при помощи раствора (вода + абразивный песок), который подается под высоким давлением через узкое сопло. Инновационная технология предназначена для резки металла толщиной до 30 см. Полученные детали не требуют дополнительной обработки. При этом металл не деформируется, т. к. термическое воздействие отсутствует.

Фотография № 5: гидроабразивная резка металла

Этот метод обработки стоит очень дорого и не подходит для металлов, подверженных коррозии.

Технологии горячей резки

1. Лазерная. Заготовки обрабатывают на специальных станках. При воздействии лазерного луча часть металла испаряется. Остатки расплавленного материала выдуваются газовой смесью.

Фотография № 6: лазерная резка металла

При помощи лазерной резки получают любые по конфигурации высокоточные детали, которые не требуют дополнительной обработки. Однако метод имеет недостатки:

• ограничение по толщине металла — на лазерных станках можно обрабатывать заготовки толщиной до 20 мм;
• дороговизна — цены на станки и их эксплуатацию держатся на высоком уровне;
• ограничение по типам металлов — лазерная обработка не подходит для нержавеющей стали, алюминия и других сплавов с высокой отражающей способностью.

1. Газовая. Заготовки обрабатываются на специальных станках. Технология резки основана на интенсивном оплавлении металла. Оно происходит под воздействием направленного потока газокислородной смеси.

Фотография № 7: газовая резка металла

Метод подходит для черновой резки металлов и сплавов с низкой теплопроводностью. В местах обработки под воздействием высоких температур образуются окалины и наплывы. Полученные детали требуют дополнительной обработки.

1. Плазменная. Металл разрезается смесью газов, подаваемой под высоким давлением. В результате материал плавится и выгорает, а остатки и окалины полностью выдуваются.

Фотография № 8: плазменная резка металла

Плазменная резка имеет следующие преимущества:

• экономичность — количество отходов стремится к минимуму, полученные детали не требуют дополнительной обработки;
• производительность — плазменная резка происходит быстрее лазерной, гидроабразивной и механической в 4, 8 и 10 раз соответственно;
• универсальность — технология подходит для обработки любых токопроводящих металлов толщиной от 1 мм до 15 см.

Плазменную резку применяют как для серийного, так и для единичного производства.

Станки для резки листовых материалов

На предприятиях по изготовлению изделий из металла используют разнообразный инструмент, предназначенный для вырезания деталей из листовых материалов.

• Гильотинные ножницы – это широкозахватный станок, в котором листовые заготовки разрубаются по прямой линии. Привод у станков: электрический, гидравлический и пневматический. Промышленное оборудование рубит стальные листы толщиной до 6 мм.

При раскрое штрипса (рулонного листового материала) устанавливают ролики, с которых происходит сматывание полосы. Дополнительно оборудуют роликовыми измерительными устройствами, позволяющими вести высокопроизводительный раскрой.

• Ручные гильотины чаще встречаются в небольших мастерских. Они могут резать листовые заготовки толщиной до 2 мм. Длина реза сравнительно небольшая. При необходимости разделения на большой протяженности режут по частям, постепенно продвигая заготовку вдоль режущих кромок. Чтобы оператору было проще выполнять работу, вокруг станка устанавливают столы, на поверхности которых установлены рольганги. По ним легко перемещать полуфабрикаты.
• Циркулярные пилы, оснащенные дисками по металлу, используют для производства длинных резов на листах толщиной более 2 мм. Скорость процесса невысокая. Чтобы снизить нагрузку на инструмент производят охлаждение с помощью смазочных охлаждающих материалов (СОЖ).
• Электролобзик применяют для разрезания заготовок толщиной более 1,5 мм. При меньшей толщине процесс сопровождается сильной вибрацией. Качество заметно снижается.
• Координатно-вырубные прессы применяют на достаточно крупных производствах. На них по заданной программе из листовых материалов производят изготовление сложных деталей. Форма линии реза может быть самой разнообразной. В заготовках изготавливают отверстия различной формы. Современные станки выполняют свыше 5000 ударов в минуту, что гарантирует высокую производительность вырубки деталей.

Термические способы резки металла

Резка металлических изделий с применением высокотемпературных технологий бывает двух видов: газоэлектрическая и газовая. В обоих случаях металл нагревается кислородным пламенем.

Газовая резка

Различают три технологии газовой резки металлических листов:

• Кислородная. Разрезание материала и удаление образовавшихся оксидов происходит под воздействием горячей струи кислорода.
• Кислородно-флюсовая. Для резки используется специальный порошок, который обладает абразивным, термическим и химическим воздействием. Благодаря этим свойствам флюса процесс резки происходит легче и быстрее.
• Кислородно-копьевая. Чтобы получить высокую температуру применяют копье-трубку, через которое в процессе сгорания продувается кислородная струя.

К преимуществам данных технологий газовой резки относят невысокую стоимость и возможность обработки материалов большого диаметра. Недостатки перечисленных способов термической резки:

• деформирование, большой расход металла;
• нужно дополнительно обрабатывать детали;
• низкая точность;
• малая скорость и большая толщина реза.

Газоэлектрическая резка

Чтобы нагреть металл для газоэлектрической резки используется источник электроэнергии. Расплавы из области реза удаляются с помощью газовой струи. Различают две технологии газоэлектрической резки:

• воздушно-дуговая – резка металлических изделий осуществляется сжатым воздухом, им же выдувается из зоны плавления;

• кислородно-дуговая – разрез материала и удаление оксидов происходит под воздействием поступающей струи кислорода, что нагревается в пламени дуги.

Обычно данные технологии газоэлектрической резки используются, чтобы исправить дефекты после сварочных работ. Основной недостаток – насыщение поверхности углеродом в количестве, которое превышает его концентрацию в металлическом листе, что обусловлено сгоранием угольных электродов.

Плазменная резка

Наиболее экономичная, быстрая и эффективная технология резки металлических изделий – резка струей плазмы. Это ионизированный газ, который с помощью плазмотрона преобразуется в плазменную струю и плавит металл.

В сравнении с газовыми режущими инструментами, где используются дорогостоящие газы, плазменная резка отличается доступностью. Ей характерна высокая скорость резания, безопасность, экологичность и универсальность. Струей плазмы можно качественно и точно вырезать детали любой формы.

К недостаткам плазменной резки относятся:

• высокий уровень шума;
• сложность установки и обслуживания оборудования;
• ограниченный угол отклонения режущего элемента от перпендикулярности;
• нельзя разрезать детали толщиной более 100 мм;
• высокая стоимость.

Кроме вышеперечисленных методов термическая резка металлических изделий может осуществляться с помощью лазера (лазерная резка), электрического разряда (электроэрозионная обработка), сверхнизких температур (криогенная резка), а также смеси воды и абразивного материала (гидроабразивная резка).

Как видим, способов и технологий резки металлических листов существует достаточно много. Каждый из них отличается своими преимуществами и недостатками. Для каждого случая подойдет какой-то конкретный вариант. Где резка струей плазмы будет неоправданной тратой средств, можно использовать ножовку, ножницы или пилу. В некоторых случаях единственно эффективным методом будет применение термических технологий. Какой способ наиболее оптимальный и выгодный, зависит от объема и характера работ, а также типа и толщины металла.

Перспективы развития отрасли обработки металлов резанием

Перечисленные способы применяются на практике и известны всем. Но ученые разрабатывают новые способы: например, в Германии создали установку для резки металла с помощью электромагнитного импульса, которая работает быстро, бесшумно и не оставляет следов. Также проводятся эксперименты по резке с помощью ультразвука. Возможно, что уже в обозримом будущем они получат повсеместное распространение.

Ширина реза и максимальная толщина заготовки (баллы):

При резке металла толщиной 50 мм ширина реза при использовании гидроабразивной установки составляет 2 мм, а газокислородной – 20 мм. Это дает экономию 15 кг металла на 1 метр реза.

Качество реза и производительность (баллы):

Ножницы

Ножницами гладкий лист резать сравнительно несложно, но при длинных резах приходится изыскивать способы установки материала, чтобы не повредить руки или заготовки. Сложные конфигурации производить сложно, проще двигаться по прямой линии. При использовании УШМ с отрезными дисками кромка подгорает, на ней остается незащищенный металл.

Разрезать профилированный лист гораздо сложнее. У лезвий ножниц не хватает угла захвата, поэтому мастера вынуждены изыскивать способы для захвата и резания металла.

Идеи приспособить имеющийся инструмент для выполнения сложной жестяницкой работы возникали давно. Но приобретать сложные и дорогие устройства готовы не все. Проще использовать приспособления к уже имеющимся электроинструментам.

Насадки для дрели режущего типа

Кроме просечных насадок выпускаются приспособления, совершающие резание листового материала. Насадка напоминает небольшие ножницы. Имеются активная режущая пластика и противорежущая кромка.

Лист металла попадает на противорежущую кромку, на него набегает режущая, которая защемляет разрезаемый материал. В результате происходит рез на небольшое расстояние.

Последовательно перемещая ножницы в нужном направлении, отрезают излишки металла или осуществляют разделение листовой поверхности на две разные детали.

Подобные насадки получили название «Стальной Бобер». Они имеют несколько основных преимуществ перед остальными приспособлениями:

1. Пользователь получает рез, качество которого сопоставимо с вырубкой на промышленном станке, кромки минимальные, их даже не требуется удалять после проведения работы.
2. Легко удерживать инструмент в руках, наличие дополнительной рукоятки помогает направлять приспособление в нужном направлении.
3. При производстве работы направление реза можно изменять по малому радиусу, что довольно удобно для получения деталей сложной конфигурации.
4. Масса инструмента возрастает примерно на 30 %, что ненамного усложняет работу с электроинструментом.
5. При работе не образуется никакого искрения. Инструмент, разрезая металл, даже не нагревает зону резания. Защитные покрытия не повреждаются.
6. Для освоения приспособления нужно не более получаса. Больше времени приходится тратить не на сам процесс, а на подготовку листов. Нужно приспособиться раскладывать их на рабочем месте, чтобы иметь удобный доступ.

Видео: режем металл быстро – супернасадка на дрель!

Лобзик – гениальный инструмент

Выпускаются для домашнего и профессионального использования, мощность инструмента напрямую зависит от предназначения. Ручная резка профессиональным лобзиком не представляет труда, при этом мастеру удастся разрезать стальной профиль до 10 мм, а алюминиевый до 20 мм.

Основным фактором при выборе является мощность прибора, от значения зависит срок эксплуатации, продолжительность работы и глубина прорезания. Немалое значение имеет и вес лобзика, так как прямым образом сказывается на сложности выполнения работы.