Газовые резаки по металлу – аппараты для раскроя металлических заготовок. С их помощью можно нарезать как крупные, так и очень мелкие, буквально ювелирные детали. Суть работы таких резаков состоит в том, что заготовка разрезается струей чистого технического кислорода. Газ для этого устройства является подогревающим топливом.
Нагреватель разогревает поверхность металла до температуры примерно 1000° С или немного выше. После этого начинается подача струи кислорода. Соприкасаясь с горячей поверхностью металла кислород воспламеняется и горит. Пламя буквально выжигает металл в месте разреза и одновременно выдувает излишки наружу. Бывают металлы, которые от нагревания плавятся. Для таких материалов применяются резаки с тремя соплами. Из двух боковых отверстий выходит подогревающее пламя, а из центрального – струя кислорода. То есть, подогрев металла происходит одновременно с резкой.
Газовые резаки могут быть ручными (подходят в быту, на стройке, для автосервисов и т.д.) или в виде станков (на предприятиях).
Газовые резаки могут быть:
• Инжекторными (кислороду поступает по двум каналам, смешение подогревающей смеси происходит в инжекторе).
• Безынжекторными (кислород поступает по трем каналам, смешение подогревающей смеси происходит внутри головки).
По виду используемого газа различают резаки:
• Пропановый. Наиболее безопасный вариант. Ручной агрегат «берет» заготовки толщиной от 3 до 50 мм.
• Кислородный. Недорог в эксплуатации, режет металл толщиной до 30 мм.
• Ацетиленовый. Подходит для самых толстых заготовок.
Существуют аппараты, работающие на парах керосина и бензина – их чаще используют, например, в шахтах, где нежелательно использование газов.
Важное правило газовой резки: температура горения кислорода должна быть ниже, чем температура плавления металла – иначе разрезаемое изделие просто растечется до начала раскроя. Поэтому для газовой резки идеально подходят низкоуглеродистые стали. Материал с примесями и высоким содержанием углерода газом кроить сложнее – этот процесс требует знаний и мастерства.
Ржавчиной называют слой оксидов, которые образуются на железе под воздействием кислорода и воды. Есть и другие вещества, заставляющие железо окисляться, например, хлор. Но вода и воздух – самые частые причины появления ржавчины. Обработка металла от ржавчины может быть предварительной (перед покраской, например), а может производиться уже по факту наличия рыжих пятен. Цель одна – продлить срок службы изделия и придать ему эстетичный внешний вид.
Ржавчина пропускает воздух и воду – именно поэтому железо всегда ржавеет вглубь. В итоге металл становится хрупким и разрушается. Есть разные способы предотвратить это:
• Оцинковка, когда лист металла покрывается тонким слоем цинка. Он образует на поверхности защитную пленку и не пропускает кислород к стали.
• Лужение (покрытие оловом). Действует аналогично цинкованию. Однако при повреждении детали (при образовании царапины, например) в силу химических свойств, луженое железо ржавеет быстрее, чем оцинкованное.
• Хромирование (покрытие хромом). Кроме защиты, придает изделию блеск.
• Нанесение лакокрасочного покрытия. Существуют специальные краски, которые помогают изолировать железо от внешней среды.
• Катодная защита. Это электрохимический способ, который применяют для защиты от ржавения изделий, находящихся под землей или водой.
Ржавчина «поедает» даже, казалось бы, изолированные от воздуха конструкции – металл внутри железобетонных изделий. Эта проблема до сих пор кардинально не решена.
Если нужно удалить уже появившуюся ржавчину, сначала ее снимают механическим путем. Это можно сделать вручную с помощью скребка, металлической щетки, наждачной бумаги. На производстве применяются химические способы удаления коррозии. Окислы снимаются шлифовальным станком, пескоструйной или дробеструйной установкой.
Затем поверхность тщательно очищается химическими веществами, в основном – с кислотным составом. Это ортофосфорная, молочная, винная кислоты. После этого наносится грунтовка со специальными антикоррозионными добавками. И только потом – слой лака или краски
Подобное словосочетание часто можно встретить в рекламе или, например, названии выставки. Постараемся разобраться, промышленная металлообработка – что это такое, и кому такие услуги бывают необходимы.
Металлообработка – это общее название для множества процессов, цель которых – изменение формы и размеров и других характеристик металла. Слово «промышленный» означает здесь масштаб и качество работы. Можно, к примеру, обрабатывать металл и дома, в импровизированной мастерской, но промышленная металлообработка всегда подразумевает большие объемы и применение специализированного высокоточного оборудования.
Металл нужен везде. Без металлоконструкций, труб, различных деталей трудно представить транспорт, строительство, создание любых инфраструктурных объектов, военную и космическую отрасли. Чтобы железо прошло путь от сырой руды до качественного и красивого изделия, металл проходит долгий путь. Металлургическая отрасль создает из сырья металл, а далее начинается металлообработка.
Все процессы металлообработки можно условно разделить на 4 больших группы: обработка металлов давлением, механическая обработка металлов, литье и сварка.
Обработка металлов давлением (ОМД) предполагает пластическую деформацию детали, при которой некоторые ее части смещаются, но она остается сплошной. Это такие процессы как ковка, прокатка, штамповка, волочение, прессование.
Механическая обработка – это работы, которые изменяют форму детали путем применения режущих инструментов. Это все виды резки, токарная обработка, фрезеровка, воздействие абразивными материалами, сверление.
Литье – это процесс получения деталей определенных форм при помощи расплавления металла и последующей заливки его в формы. При помощи сварки металлические детали соединяются друг с другом путем частичного расплавления краев в месте стыка.
В комплекс работ по металлообработке входит также очистка и специальные обработки металлов до и после резки, и других операций: шлифование, обезжиривание, нанесение специальных защитных растворов и т.д.
Качество металлических конструкций и изделий напрямую зависит от того, насколько грамотно проведена металлообработка на всех этапах производства. Поэтому доверять такую работу нужно профессионалам, которые имеют качественное оборудование и большой опыт.
Сваркой называют процесс получения неразъемных соединений различных деталей. Чаще всего свариваются металлические изделия, однако этот метод иногда применяется и при работе с керамикой, пластмассой, стеклом. Названия процесса могут быть разными, но в целом технология сварки металла едина: суть в том, чтобы соединить детали на молекулярном уровне.
Чтобы сделать это, поверхности очищаются: на них не должно быть пыли, шлаков, окислов. Затем атомы на поверхности в месте будущего соединения под воздействием энергии активируются. После этого поверхности сближаются друг с другом так, чтобы атомы связались между собой.
В зависимости от того, какой источник энергии будет использован, разделяют:
• Термическую сварку (или сварку плавлением). К таким типам относятся плазменная, газовая, лазерная, дуговая, электрошлаковая сварки.
• Термомеханическую сварку (на детали воздействуют высокой температурой и высоким давлением).
• Механическую сварку (используется высокое давление). Это «холодная» сварка, контактная, сварка «взрывом» и т.д.
На выбор метода сварки влияет металл, изделия из которого нужно обработать. В идеале сварщик должен знать состав металла вплоть до малейших примесей – так можно выбрать самый эффективный способ работы. Любой сварной шов должен быть прочным, не растрескиваться, быть устойчивым к сложным условиям эксплуатации (при низких или высоких температурах, например).
В промышленности и быту самый популярный вид сварки — ручная дуговая. Таким способом сваривают разные стали, чугун, некоторые цветные металлы. Шов формируется при помощи плавящегося электрода. Сварщик зажигает электрическую дугу, которая горит между электродом и заготовкой. Дуга, за счет своей высокой температуры, плавит верхнюю часть заготовки. Затем дуга вводится и в электрод, который тоже начинает плавиться. Электрод опускают в «ванну» (так сварщики называют расплавившийся жидкий металл на поверхности заготовки) и таким образом молекулы и атомы заготовки и электрода смешиваются, образуя прочное соединение.
Для тонких деталей и там, где нужно, чтобы шов был особенно аккуратным (например, в квартире, где сделан чистовой ремонт) применяется газовая сварка. Там, где нужны поистине декоративные швы, а также для сварки алюминия и его сплавов используют ручную дуговую сварку с неплавящимся электродом в газовой среде.
Плазменный резак – один из самых эффективных аппаратов для раскроя заготовок. Он универсален: не стоит думать, что плазморезом можно лишь создавать плоские детали различных форм. Услуги плазменной резки металла бывают разными.
Струя плазмы, использующаяся в качестве резца, позволяет получать на выходе детали с ровными и чистыми краями. Если на изделии образуется грат, то он очень легко удаляется. Геометрия реза может быть совершенно любой – это касается как краев заготовки, так и выемок внутри. Это позволяет создавать при помощи плазморезов даже художественные изделия. Заготовка не деформируется при резке, а сам процесс безопасен, экологически-чист и достаточно экономичен.
Для нарезки деталей простых форм применяется обычная плазменная резка. Когда резка производится в промышленных масштабах, специалисты создают чертежи специальных программах и загружают их в аппарат. Плазморез раскраивает детали по контуру и прорезает выемки, отверстия и т.д. После этого производится обработка получившихся деталей. Появление заусенцев или грата неизбежно. Грамотное применение плазмореза сводит их к минимуму, но все-таки на производстве не обойтись без зачистных станков. Где-то края шлифуются вручную, обрабатываются болгаркой. Существуют и химические способы уменьшить грат – их применяют, если это целесообразно с экономической точки зрения.
Некоторые предприятия предлагают услугу плазменной резки сталей HARDOX – особо прочных, износостойких металлов. Плазмой обычно режут достаточно толстые листы такой стали: от 3 мм до 4 см. Для сталей HARDOX этот метод является горячим – 2-5 мм стали около линии реза размягчаются. В некоторых случаях это влияет на качество изделия, а в некоторых – нет. Существуют методики предварительной обработки заготовки, которые позволяют стали сохранять твердость, если это необходимо.
Плазменная резка деталей с фаской требует особого, более дорогого оборудования, которое позволяет снимать фаски разной геометрической формы. Для этого резак особенным образом программируется и наклоняется под углом.
Плазменная резка труб и перфорация труб – тоже очень востребованная услуга. Высокоточное оборудование позволяет делать фасонную резку трубы любого сечения, фигурную резку, а также – делать в трубах аккуратные отверстия.
