Под резкой профильной трубы понимают уменьшение длины исходной заготовки (раскрой) и отрезание части металла от целого. Цель операции — подготовить торец, получить прокат заданной длины, сделать отверстие в стенке.
Резка профильной трубы — промежуточный процесс, который предваряет дальнейшую обработку. Заготовки сваривают между собой (наращивают высоту или ширину опор) или соединяют с другими конструкциями.
Где выполняют резку профильной трубы?
Прокат кроят поперек сечения, под углом или вдоль длинной оси. Реже заказывают резку изделий по сложному контуру. Операцию выполняют металлургические предприятия, которые нарезают заготовки мерной длины или выполняют заказ.
Работу выполняют в производственных условиях (цехах) или выезжают на строительный участок. Из профильных труб собирают МАФ, рекламные сооружения, строительные леса, опоры для трубопроводов. Прокат используют при возведении ограждений, каркасов коммерческих, жилых и хозяйственных строений.
В профильных трубах прорезают сквозные и односторонние отверстия, чтобы приварить иную конструкцию. Если металлопрокат сопрягается с другими деталями, формируют пазы простой и сложной конфигурации.
Особенность профессионального оборудования — обеспечить высокую производительность и качество резки профильной трубы. Компании, которые не имеют парка станков и приспособлений, обращаются в специализированные организации.
Способы резки профильной трубы
Для раскроя металла на части или вырезания отверстий используют механизированные и термические способы. Первая технология отличается от второго метода отсутствием принудительного нагрева.
Выбор способа зависит от факторов:
- конструкции сварной или цельной трубы: толщины, длины, профиля;
- марки стали: температуры горения в кислороде, твердости;
- удобства работы;
- требований к точности реза и чистоте кромок;
- объема заказа и производительности оборудования (скорости обработки единицы продукции);
- оснащения цеха или строительной площадки (при работе на выезде);
- бюджета.
Общие требования к раскрою — соблюдение размеров, сохранение структуры металла и формы сечения. Недопустимы дефекты: смятие торцов, изгиб конструкции, отбортовка края, изменение углов прямоугольника или квадрата.
В технологический процесс механической или термической резки входит подготовка. Поверхность очищают от грязи, смазки, посторонних включений.
Когда профильную трубу режут на профессиональных станках, используют приспособления для точной фиксации заготовки. В конструкции предусмотрены рычажные, электрические и гидравлические приводы. Средства автоматизации и механизации облегчают подачу проката в рабочую зону.
Агрегаты для резки профильных труб классифицируют по признакам:
- назначению: универсальные и специальные;
- способу установки: стационарные и мобильные;
- принадлежности: для профессионального использования (на крупных производствах) и разового применения (бытового, мелкосерийного);
- необходимости в постобработке: зачистке торцов, разделке кромок, снятии фасок;
- комплектации: с ЧПУ, выносным ПУ, датчиками слежения.
Профильные трубы большого диаметра раскраивают вручную. Для операции используют специальное и универсальное оборудование, которое отличается степенью механизации и роботизации.
Технологии термической резки
Основные операции — лазерная, газовая и плазменная обработка. Недостаток всех технологий — появление зоны термического влияния.
Рабочий инструмент LBC-технологии — луч света, сфокусированный на узком пространстве. Для резки профильных труб применяют твердотельные, газовые или волоконные лазеры. В комплект входят зеркала (резонаторы) и механизм подачи энергии. Когда луч света направляют в зону реза, металл нагревается, плавится, сгорает и испаряется.
При разработке процесса учитывают мощность установки и свойств материала. Чтобы раскроить профильную трубу из углеродистой и легированной стали толщиной до 40 мм, применяют газовые и СО2-лазеры. Мощность установок: 100-5000 Вт.
Для высокотемпературной резки твердых сплавов используют кислород, в остальных случаях — аргон, азот, гелий, водород.
Преимущества метода:
- резка простого и сложного контура;
- высокая скорость обработки тонкого металла (на СО2-лазерах), в том числе из твердых сплавов;
- снижение себестоимости продукции.
Газокислородную резку производят на универсальных станках. Оборудование работает со всеми типами металлов и сплавов: сталью, алюминием, твердыми материалами. Струю газа направляют в рабочую зону. Металл разогревается до температуры воспламенения в кислороде и испаряется.
К месту реза подают инертный газ, который выдувает пары из рабочей зоны. Максимальная толщина стенки — 6 мм. Качество реза и точность соблюдения размеров зависит от квалификации специалиста. Опытные мастера раскраивают металл по сложному контуру.
При помощи плазмы раскраивают профильные трубы, которые отличаются формой и размерами сечения, толщиной стенки. В комплект входят специальные центраторы, которые фиксируют заготовки в зоне реза.
Рабочий инструмент — смесь газов, которая под действием электрической дуги превращается в плазму. Скорость движения энергии — 500 до 1500 м/с. Температура газа: 5000-30000°C,
Достоинства плазменной резки — получение контура любой сложности, высокая скорость и точность.
Промышленные методы механической резки профильных труб
Выбор технологии определяется серийностью производства и характеристиками режущей кромки. Для раскроя профильных труб применяют оборудование:
- пресс-ножницы;
- ленточные и дисковые пилы;
- отрезные станки для резки металлопрофиля;
- гидроабразивные установки (на крупных предприятиях).
Для единичных работ используют универсальные приспособления ручного типа: УШМ, электрические лобзики, ножовки. Преимущество устройств — мобильность, низкая цена, возможность разрезания металла по сложному контуру.
Портативную технику применяют при ремонте сборных конструкций. С помощью мобильных устройств вырезают и заменяют часть опоры. Компактные механизмы позволяют достичь труднодоступных мест.
Раскрой профильных труб на пресс-ножницах
Для разделения металла на части или подготовки торцов применяют ручное, дисковое или крупногабаритное оборудование.
Пресс-ножницы отличаются назначением. Выпускают упрощенной конструкции (ПН) и станки универсального типа (КПН, снабженные комбинированным инструментом). На крупных предприятиях устанавливают специальное оборудование, которое используют для резки профильных труб, уголков, прутков, арматуры.
Отличие моделей:
- тип привода: механический или гидравлический (развивает большее усилие);
- вес и способ применения: мощные станки монтируют на фундамент, портативные устройства используют на выезде;
- степень автоматизации.
Выпускают оборудование с ЧПУ. Роботизированные агрегаты снабжают датчиками перемещения инструмента, рабочим дисплеем и системой контроля резания. Роль оператора — издалека следить за работой агрегата (человек не прилагает мускульных усилий).
Оборудование ПН предназначено для раскроя профильных труб. На станках нельзя сделать отверстие или оформить паз. Конструкция ПН состоит из подвижной и жестко закрепленной части. Нож расположен вверху, и под наклоном (как на гильотине).
В рабочей зоне устанавливают фиксаторы и упоры. Способы разрезания — в поперечном направлении, под углом 450 и 900.
При нажатии на кнопку “Пуск” инструмент опускается на заготовку и выполняет операцию. В каждый момент времени нож давит на одну точку. По мере внедрения в структуру металла место приложение сил смещается вдоль контура. Второе название конструкции — гильотинные ножницы.
Большими возможностями обладает оборудование с ножами комбинированного типа (КПН). Агрегат применяют для раскроя сортового и фасонного проката. У комбинированных пресс-ножниц несколько режущих частей.
Кроме раскроя, оборудование КПН применяют для вырубки пазов, образования насечек. Как в ПН, резка происходит за счет усилия давления.
Преимущество КПН:
- универсальность;
- простая наладка и обслуживание;
- долгий срок службы;
- низкая себестоимость операции.
В комплект дисковых пресс-ножниц входят два ножа. Каждый инструмент связан со своим электроприводом. Дисковые ножи вращаются в противоположных направлениях. Системой управляют с помощью рычага. Достоинство дисковых установок — компактные размеры, отсутствие заусенцев, точный рез.
Крупногабаритные пресс-ножницы используют металлургические предприятия, которые занимаются поточным производством. Максимальное усилие реза — 3 000 т. В конструкцию входит гидравлический привод. Станки применяют для раскроя толстостенного проката.
У всех типов пресс-ножниц есть ограничения: станок выполняет только прямой рез (сложный профиль получить нельзя). Портативные установки не развивают большие усилия. Механизмы применяют для резки профильных труб малой толщины. Требования к кривошипным ножницам перечислены в ГОСТ 8248-88.
Резка профильных труб на ленточных и дисковых станках
Производят оборудование ручного и механизированного действия. Принцип работы одинаковый, основанный на эффекте трения: режущая часть воздействует на поверхность стенки.
Рабочий инструмент ленточного станка — металлическое полотно, на одной стороне расположены зубья. Металл замкнут в кольцо и натянут между шкивами. Когда запускают электродвигатель, рабочая часть ленточной пилы вращается. В момент соприкосновения с поверхностью зубцы разрезают профильную трубу на части.
Различают станки универсального и специального назначения. В первом случае производительность зависит от плотности стальной ленты. Отличие специализированных станков — повышенная износостойкость и высокая скорость работы. Процесс редко останавливают, чтобы заточить зубья.
Выбор оборудования зависит от свойств материала. Для резки прочной стали используют биметаллические и твердосплавные пилы.
Бюджетный инструмент изготавливают из углеродистой стали обыкновенного качества. Чтобы получить чистый срез, работу прерывают и затачивают кромки.
Стандартная ширина ленты — 1,5 мм. После разрезания вес заготовки уменьшается: часть металла превращается в пыль.
Принцип работы ленточных и дисковых станков одинаковый. Инструментом служит металлический круг, на внешней поверхности расположены зубцы. Оператор закрепляет в рабочей зоне профильную трубу и подводит (опускает) диск
Аналогично работает труборез. В комплект входит специальное приспособление, которое поворачивает заготовку.
Преимущество резки профильных труб на ленточных и дисковых станках — высокая скорость работы и чистый срез.
Это основные способы резки профильных труб.
