Особенности устройства и использования ленточной пилы по металлу

Ленточная пила по металлу, известная также как ленточнопильный станок, представляет собой стационарный инструмент, применяемый при прямолинейной и фигурной резке металлических деталей. Благодаря удобству, простоте работы оборудование получило широкое распространение как на крупных строительных производствах, так и при проведении ремонтных работ дома или на даче. Разберемся в особенностях работы с инструментом, а также процессом его самостоятельного изготовления в домашних условиях.

Устройство и технические параметры ленточной пилы

Основным элементом ленточной пилы является режущее полотно, имеющее замкнутую форму. Его ширина от 6 мм до 4 см.

Виды пильных полотен:

• зубчатое;
• пила трения;
• электроискровое.

Ленточное полотно состоит из зубьев, изготовленных из высокопрочной легированной стали. Шаг зуба (количество зубьев на 1 дюйм) полотна изменяется в диапазонах:

• для инструментов с постоянным шагом: от 1 до 32;
• для оборудования с переменным шагом: от 10/14 до 0,75/1,25.

Одна из важнейших характеристик устройства — разводка, под которой понимается величина наклона зубьев к плоскости полотна. С помощью данного параметра обеспечивается необходимый ход полотна и кромки зуба.

Существует четыре вида разводки:

1. Стандартная — представляет классическую комбинацию зубьев (направо, налево, прямо);
2. разводка право-лево — чередование зубьев, повернутых направо и налево (используется при обработке мягких металлов);
3. разводка волна — специальный тип разводки, применяют для инструментов, которыми вырезают заготовки малого диаметра;
4. комбинированная разводка — тип, сочетающий элементы, рассчитан на пиление труб и конструкций с переменным сечением.

Другие узлы ленточного полотна:

• станина (рама) — необходима для придания инструменту устойчивости и минимизации вибрации при работе;
• рабочий стол, на котором установлены упор и линейка;
• две приводные шкивы, вращательные движения которых приводят в работу весь механизм;
• двигатель (от 2кВт);
• пульт управления устройством;
• система смазки деталей;
• защитный чехол.

При производстве ленточнопильных станков применяют следующие металлы:

• углеродистая сталь;
• пружинная сталь;
• инструментальные сплавы;
• быстрорежущая сталь;
• твердые сплавы.

Инструмент может использоваться как для обработки дерева, так и для резки стали.

Характеристика ленточной пилы по дереву

Основные магазинные модели:

1. «Кедр»;
2. «Мастер»;
3. «Тайга;
4. «Алтай».

Используются для распила крупных стволов деревьев, первичного лесоматериала (при лесохозяйственных работах). Преимущество над дисковой пилой — малая толщина пропила (от 1,5 до 2,5 мм).

Характеристика ленточной пилы по металлу

Станки для пиления металлических конструкций используются как при прямом распиле болванок, так и для фигурной резки сплава.

Скорость работы инструмента от 30 до 100 м/мин в зависимости от типа металла и модели пилы. В таблице приведены усредненные показатели, которые могут колебаться в диапазоне 10-15% в зависимости от вида пильной ленты.

Помимо твердых сплавов на станках можно обрабатывать детали из пенопласта, пластика.

Виды ленточных пил по назначению

Конструкция и материалы изготовления отличаются в зависимости от того, для каких целей предназначено оборудования. В целом такие станки можно разделить на 3 вида:

• По дереву.
• По металлу.
• Для мяса и костей.

Пила по дереву предназначена для реза и раскроя древесины. Это могут быть как ранее подготовленные пиломатериалы, так и стволы деревьев. Станок по металлу обычно имеет меньшие габариты. Он предназначен для раскроя и резки металлических заготовок. Ленточная пила для мяса и костей используется для разделки свиных туш и крупного рогатого скота. Отличие станка данного типа в использовании для его изготовления пищевой стали и пластиков.

Классификация ленточных пил

По конструктивным особенностям ленточные пилы бывают:

• Консольная (маятниковая) ленточная пила — при её изготовлении используется специальная пильная консоль, поднимающаяся и опускающаяся за счет вращательных действий шарнира. Данный вид применяют для пиления труб из нержавейки, фасованных профилей, проката.
• Одностоечные — в их основе лежит горизонтальная пила рама, опускающаяся вдоль вертикальной стойки. По конструктивным параметрам похожа на радиально-сверлильный станок. Главным преимуществом данного типа является возможность пиления металлических изделий под углом.
• Двухстоечные — также используют горизонтальную пильную раму, которая движется вдоль 2 вертикальных колонн. Соединение со станиной осуществляется с помощью жесткого замкнутого контура. Преимуществом двухстоечных пил считаются высокие показатели жесткости конкуренции, инструмент может применяться для резки любых металлов.
• Портальные станки — состоят из фиксированной рабочей зоны и подвижного портала для резки, на котором возможно обрабатывать материалы больших габаритов (плиты, отливки). Достоинством инструмента является компактность: так как портал движется вдоль линейных направляющих рабочего стола, для оборудования не требуется много свободного пространства.
• Вертикальная ленточная пила по металлу — предназначена как для прямолинейной или для криволинейной резки по наружному и внешнему контурам. Принцип работы: заготовку не зажимают в тисках, а удерживают в рабочей зоне вручную.
• Поворотные (угловые) — позволяют осуществлять пиление металла под различными углами к оси детали. В основе их конструкции лежит поворотная пильная рама, вращающаяся вокруг вертикальной оси. Это позволяет одним движением скорректировать угол отреза.

По степени автоматизации

• Ручные (гравитационные) — пильная рама приводится в действие за счет применения физической силы рабочего, а также собственного веса.

• Полуавтоматические пилы — все операции (зажимание-раскрытие тисков, опускание-подъем пильной ленты) осуществляются автоматически с помощью гидравлического привода. Задачей рабочего является только контроль за движением металла. Обработка изделий возможна под углом от -60° до +60°. Подходят для резки тяжелых металлов, в том числе сплошных заготовок из чугуна, цветных сплавов, нержавеющей стали.
• Автоматическая ленточная пила по металлу — применяется на крупных промышленных производствах. Задачи оператора минимальны: ему необходимо только установить параметры обработки металла при помещении заготовки в тиски. Дальнейший процесс автоматизирован, процесс пиления управляется ЧПУ. Оборудование характеризуется наибольшей производительностью, а также высокими показателями точности.

По функциональным особенностям

• I класс — пилы используются на крупном промышленном производстве для обработки любых видов металла (металлургические заводы, производственные цеха, тяжелое машиностроение и т.д.). Ширина полотна — не менее 27 мм. Режущие поверхности характеризуются высокой прочностью, что обеспечивает низкие показатели износа, малую стоимость одного реза.
• II класс — популярный тип ленточных пил. Применяются на заготовительных производствах предприятий машиностроения для резки цветных металлов, легированной стали, жаропрочных сплавов, титана. Ширина ленточного полотна — от 20 мм.
• III класс — чаще всего представлены консольными пилами. Применяются на небольших производствах, занимающихся изготовлением труб, профильного проката. Инструмент с низкой производительностью и высокой степенью износа зубьев. Ширина полотна — от 17 мм.
• IV класс — малогабаритные, легкие устройства, используемые для распила деталей, диаметр которых не превышает 50 мм. Ленточные пилы IV класса не используются в промышленном производстве. Они востребованы в ремонтных мастерских и для частного применения. Ширина полотна не превышает 13-15 мм.

Виды ленточных пил

Различают следующие виды ленточных пил: • пилы зубчатые • пилы беззубые трения • электроискрового действия. В отличие от ножовочных полотен, ленточные пилы зубчатые изготавливают замкнутым контуром. Ленточные пилы с зубьями используют для пропила и резки любых материалов, включая металл, дерево, пенобетон и другие строительные материалы.

Ленточные пилы беззубые трения и электроискрового действия имеют принцип действия, аналогичный работе круглых пил трения. Однако, назначение зубьев в ленточных пилах трения отличается от назначения зубьев круглых пил и электроискрового действия.

Выбирая пилу ленточную по металлу, необходимо обращать внимание на конструктивные особенности лентопилочного станка. Основным назначением ленточной пилы по металлу является выполнение прямолинейных, фигурных и угловых распилов металлической заготовки.

Поэтому не помешает наличие у станка поворотных губок, позволяющих производить распил под углом.

Более детальная информация о ленточной пиле макита представлена в данном видео.

Преимущества и недостатки использования ленточной пилы в ремонте

Причинами широкого применения ленточнопильных станков в малом бизнесе и частной практике являются:

1. Небольшие затраты на монтаж устройства: инструмент компактен и не требует специального фундамента, для сборки станка не нужна специальная подготовка;
2. возможность распила крупных по диаметру деталей;
3. удобство эксплуатации;
4. простота конструкции;
5. высокая производительность, в том числе возможность регулирования пропилов, ровный разрез металла, минимальные потери материала при пилении, точность обработки;
6. малая отдача тепла в воздух (в помещении не происходит резкого скачка температуры).

Минусами использования ленточной пилы при строительных и ремонтных работах выступают:

1. Высокий уровень шума (работа рядом с жилыми помещениями не рекомендуется);
2. значительная вибрация на ручных установках (станки с ЧПУ недоступны для личного использования и представлены только на крупных производствах);
3. большие габариты инструмента: пила не может быть использована в маленьком помещении, требуется дополнительное пространство для хранения заготовок.

Как изготовить ленточную пилу для металла своими руками

В строительных магазинах ленточные пилы стоят достаточно дорого. При минимальных навыках инструмент можно изготовить самостоятельно. Часть деталей может быть изготовлена вручную из вторично-используемых материалов, а недостающие комплектующие — приобретены в магазине (они имеют малую стоимость).

Материалы и инструменты

Перед началом работ по изготовлению ручной ленточной пилы по металлу необходимо подготовить необходимые материалы и оборудование:

1. болгарку;
2. шуруповёрт;
3. шлифовальное устройство;
4. расходные принадлежности (изоленту, клей-момент, крепежи, др.);
5. ручные инструменты (отвертки, шурупы, нож, ножницы).

Для сборки станка из подручных материалов необходимо найти:

1. деревянные щиты (будут использоваться под основу и столешницу) — если применяется ДСП, то несколько пластов необходимо склеить для обеспечения необходимых показателей прочности;
2. швеллер, стальные прутья (потребуются на этапе создания основы для натяжения вращающихся осей);
3. резина (велосипедные или шинные камеры) — будет использоваться для закрепления режущей ленты на шкивах;
4. ремень (пригодится для вращающихся дисков);
5. водостойкая фанера толщиной от 10 мм (пойдет на изготовление защитного чехла);
6. двигатель и провода (выбор зависит от требуемой мощности устройства).

Режущее полотно может быть изготовлено самостоятельно, из листовой стали, однако при его создании важны точность обработки края. Если у вас нет специального оборудования, то комплектующую лучше приобрести в магазине.

Правила выбора ленточного полотна

1. При покупке режущего полотна посмотрите на край: все зубцы должны быть одинаковыми, равномерно удаленными друг от друга;
2. Выбирайте полотно, которое можно будет заточить повторно;
3. В зависимости от формата работы определите необходимый тип комплектующей:
   биметаллическое — используется при распиле прочных материалов, характеризуется повышенной прочностью (инструмент прослужит долго, пила устойчива к разрывам и натяжению);
4. алмазное — рассчитано на работу с мрамором, гранитом, кварцем, камнем;
5. твердосплавное — нужно для пиления чугуна и титана, может быть использовано при обработке сложных заготовок;
6. из инструментальной стали — классическое полотно, подходящее для разовых работ с деревом и металлом, является наименее дорогим.

Пошаговая инструкция по изготовлению ручной ленточной пилы по металлу

1. Определите планируемую цель использования станка, необходимые габариты инструмента.
2. Скачайте из интернета или сделайте самостоятельно чертеж устройства.
3. Подготовьте рабочее место, инструменты, материалы.
4. Изготовьте шкивы: потребуется фанера или ДСП, рекомендуемый диаметр — 24-26 см.
5. Шкивы необходимо отшлифовать и обклеить с внутренней стороны резиной.
6. Сделайте вертикальную ось: можно использовать металлический швеллер или прочные сорта дерева.
7. Приготовьте базовую часть основания (подойдет любая нержавеющая сталь).
8. С двух сторон основания вставьте втулки, на которых закрепите шкивы (п.4). Шкивы должны стоять ровно, без наклона.
9. При наличии, установите демпфер (под столешницей): он позволит минимизировать колебания и вибрацию при работе станка.
10. Закрепите двигатель, обеспечьте его прочное соединение с вращающейся частью инструмента (п.5).
11. Соберите столешницу из имеющихся деревянных щитов, при желании — покройте ее изолирующим слоем. Столешницу следует расположить на прочной, устойчивой ножке.
12. Если в работе вам потребуется делать прямые продольные надрезы, то необходимо установить направляющие.
13. Установите над столешницей систему регулируемой смазки: масло должно самотеком попадать на пильное полотно (количество устанавливается экспериментальным путем в процессе работы станка).
14. Закрепите на верхнем шкиве защитный чехол: он необходим, чтобы пильное полотно не соскальзывало. Чехол должен закрывать весь двигатель и электронику, чтобы не допустить попадания опилок в механизм.
15. Если вы сомневаетесь, что двигатель справится с большими объемами работы, то лучше установить устройство для защитного отключения (УЗО).
16. Срежьте все острые углы, отшлифуйте поверхность инструмента.
17. Установите ленточное полотно, натягивая его по возможности (провисания цепи недопустимы). Лента должна располагаться строго параллельно основанию, чтобы не произошло снятия полотна.
18. Осуществите пробный запуск станка, сделайте тестовый разрез тонкого стального или металлического листа.

Эксплуатация ручной ленточной пилы по металлу

После того, как инструмент изготовлен и протестирован, важно соблюдать простые правила по безопасному использованию устройства. Это гарантия долгой службы станка, высокого качества работ, безопасности пилы для вас.

Советы мастера

1. В процессе работы не тяните заготовку назад: это может привести к соскакиванию пилы с рельсов.
2. Обрабатывая мелкие детали, используйте подающую доску: так вы обезопасите руки.
3. При разрезе крупных конструкции смотрите за тем, чтобы деталь не проворачивалась.
4. В процессе работы не допускайте попадания стружек и опилок в двигатель.
5. Перед началом использования инструмента проверяйте возможность его быстрого отключения.

Правила безопасности

• Первые 180 часов работы ручной ленточной пилы недопустимы её предельные нагрузки: избегайте пиления слишком твердых материалов, заготовок максимальной толщины.
• Каждые 2 часа работы необходимо делать перерыв, иначе высока вероятность перегрева двигателя.
• Во время работы на ручном станке необходимо использование защитной экипировки:
  специальные очки;
• головной убор (особенно при наличии длинных волос);
• плотно прилегающая одежда;
• закрытая обувь на нескользящей подошве.

Работать в перчатках категорически запрещено!

• В процессе работы не прикасайтесь к пильной ленте, не держите заготовку в руках, используйте дополнительные подставки, опоры, крепежи.
• После окончания работы очищайте станок от пыли, грязи, масла, опилок, отключайте его от сети.

Мы рассмотрели специфику использования различных модификаций инструмента, а также их различия, разобрались в технических характеристиках и принципе работы станка. Множество преимуществ ленточнопильных станков делает их незаменимыми при работе с металлом, в том числе в домашних условиях. Не обязательно идти в магазин и тратиться на дорогую профессиональную модель: для большинства работ подойдет классическая ленточная пила по металлу, сделанная своими руками. Теперь вы знаете пошаговую инструкцию изготовления станка, а также правила ее безопасного и продуктивного использования.

Используемая литература и источники:

• Элементы теории процесса резания металлов / А.М. Розенберг, А.Н. Еремин. — Москва
• Справочник молодого фрезеровщика / В.Л. Косовский. — М.: Высшая школа
• Сварка, резка, пайка металлов. — Москва: Машиностроение, 2005.
• Статья на Википедии

Как пользоваться ленточной пилой по металлу

Перед установкой ленточнопильного полотна на станок убедитесь, что зубья пилы направлены правильно, в соответствии с направлением движения полотна. Если зубья пилы по металлу направлены в сторону противоположную направлению движения полотна, выверните ее. После установки пильного полотна убедитесь, что оно установлено правильно: зазор между спинкой полотна и фланцем шкива должен быть равномерным на обоих шкивах (1-2 мм), полотно должно находится в направляющих максимально глубоко, до контакта с верхним опорным подшипником, зазор между направляющими и полотном должен быть выбран (до контакта с полотном не затрудняющим его движение), натяжение полотна должно соответствовать рекомендуемому (250-280 Н/кв.мм).

Перед началом пиления: убедитесь, что выбранное полотно соответствует поставленной задаче: шаг зуба полотна должен соответствовать размеру заготовки, а тип полотна разрезаемому материалу. Для достижения наилучших результатам предлагаем пользоваться нашими рекомендациями по выбору ленточнопильного полотна для решения Ваших задач. Если полотно выбрано правильно, для достижения его максимальной жесткости в зоне реза, установите направляющие максимально близко к разрезаемой заготовке (насколько позволяет её размер и конструкция станка — не допускать контакта блока направляющих с подвижной губкой тисков), убедитесь, что заготовка надежно закреплена в тисках, СОЖ бесперебойно подается в зону резания и соответствует рекомендуемой концентрации (зависит от материала заготовки), щетка для удаления стружки в рабочем состоянии.

Для подбора режимов резания для каждой конкретной задачи также необходимо воспользоваться нашими рекомендациями: скорость полотна и производительность определяются и устанавливаются в зависимости от материала, формы и размеров заготовок, ресурс пилы напрямую зависит от выбора оптимальных параметров резки.

Во время пиления: При установке нового полотна необходимо провести его обкатку (приработку), для этого начните пиление со скоростью 70% и подачей 50% от рекомендуемых, при возникновении вибрации уменьшите скорость подачи, при этом необходимо следить за формированием стружки. По истечении 15-20 минут реального пиления постепенно, в несколько этапов увеличивайте скорость полотна, также постепенно доводите скорость подачи до нормальной — ориентируйтесь при этом на время одного реза, исходя из заданной производительности (кв.см/мин) и площади сечения заготовки (кв.см).