Термическая резка: сущность, схема процесса, технико-экономические характеристики

Термическая резка

Одним из способов раскроя металла является термическая резка. Термическая резка предполагает раскрой металла с помощью теплового воздействия. Это сложный процесс, который необходим для создания заготовок, с помощью резки выполняют отверстия, корректируют форму отдельных деталей. Всего существует четыре вида термической резки:

• газовая резка металла выполняется резаками, эти резаки могут быть автоматическим или ручными. Такой вид резки позволяет раскроит материал толщиной до пятидесяти сантиметров, но качество кромки убудет невысоким. Газовую резку не используют при раскрое углеродистых, нержавеющих, высоколегированных сталей, чугуна, меди, алюминия и сплавов. Газовая резка может быть кислородной, кислородно-флюсовой. Газоэлектрическая резка может быть воздушно-дуговой, кислородно-дуговой;
• плазменная резки выполняется с помощью плазмотрона, в результате его работу металл в месте реза расплавляется, а плазменный поток удаляет нагретый металл. Таким образом можно добиться более качественной кромки. Но плазменная резка применяется лишь для металла толщиной до 10 см;
• кислородная резка предполагает нагрев в области резка и последующую подачу кислорода, сплав будет раскраиваться по потоку кислорода;
• лазерная резка используется на промышленных предприятиях, раскрой любой сложности выполняется с помощью станков ЧПУ, при этом поверхность не деформируется.

По способу выделяют три типа термической резки, окисление, плавление и плавление-окисление.

Резка окислением предполагает нагрев материала до температуры воспламенения в кислороде, заем происходит сгорание металла в струе кислорода, затем прогрев следующих участков и выдув продуктов струей кислорода и газов, которые образуются при горении. При резке плавлением происходит нагрев металла источником тепла до температуры плавления и последующий выдув металла из реза с помощью дуговой плазмы, электродинамики, или специальной струи.

Термическая резка имеет ряд преимуществ по сравнению с механической. С ее помощью можно изготовить детали самой сложной формы и при большой толщине самого металла.

Рисунок 1. Пример выполнения термической резки. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Технико-экономические характеристики термической резки

В строительстве и проектировании для оценки какого-либо решения используется метод сравнения технико-экономических показателей. Для термической резки мы должны сравнить такие характеристики как качество кромки, скорость резки, универсальность применения, глубина реза:

• лазерная резка является самым перспективным и активно развивающимся видом резки, на сегодня его применяют при малой толщине металлов и для неметаллических материалов. Станки ЧПУ позволяют вырезать деталь любой формы, но лишь из тонких стальных листов, по экономическим и техническим показателям лазерная резка пока не может конкурировать с плазменной и кислородной;
• плазменная резка универсальна и может применяться везде. Воздушно-плазменная резка отличается самой высокой скоростью, но с увеличением толщины металла, скорость ацетиленокислородной резки также растет и составляет уверенную конкуренцию плазменной разке. Также существуют ограничения для металлов малой толщины, резка металлов до четырех миллиметров вызывает затруднения из-за недостижимо высоких скоростей для современного оборудования;
• кислородная резка применяется в сталях и титановых сплавах. Сравнивая протяженность резов, выполненных за одинаковый промежуток времени с помощью плазменной и кислородной резки, было установлено, что плазменная резка превосходит кислородную в два раза.

Также помимо технических показателей оценивается и стоимость, а именно годовые эксплуатационные затраты, которые включают основную и дополнительную зарплату работника, амортизацию оборудования, текущий ремонт. С этой точки зрения для резки металлов толщиной до 40 мм целесообразнее применять воздушно-плазменную резку, а при большей толщине - кислородную.

На сегодняшний день самыми перспективными видами резки являются лазерная, кислородная и плазменная резка.