Перед тем как приступить к резке алюминия, прочтите это руководство. Здесь обсуждаются некоторые эффективные и простые способы резки алюминиевого листа.
Лазерная резка алюминия
При лазерной резке вы используете мощный лазерный луч, воздействующий на поверхность обрабатываемого алюминиевого изделия, для его нагрева и плавления. Высокодавленная смесь газов удаляет расплавленный материал, в конечном итоге прорезая алюминий.
Преимущества
- Высокая эффективность: Процесс не требует контакта и поэтому не вызывает деформаций на поверхности алюминия и уменьшает образование заусенцев.
- Быстрый процесс: Благодаря отсутствию механических элементов, процесс резки является точным и с минимальной шероховатостью, что сокращает время обработки.
- Высокая точность: Лазерная резка алюминия позволяет осуществлять резку сложных контуров с помощью числового программного управления.
- Отсутствие механически индуцированных напряжений: Быстрый процесс резки лазером обеспечивает ровный срез без неоднородностей, характерных для механической резки.
- Уменьшенная зона теплового воздействия: Деформация пластины и шов резки малы, что приводит к узкой зоне теплового воздействия от резки.
- Простота управления: Управление процессом лазерной резки осуществляется легко путём регулировки программных параметров, связанных с пространством и временем.
Ограничения
- Вспомогательная обработка: Иногда требуется дополнительная механическая обработка для получения ровного края и плоскостности.
- Высокая себестоимость обработки: Начальная стоимость приобретения оборудования для лазерной резки и другие усилия по снижению отражательной способности и теплопроводности увеличивают общую стоимость обработки.
- Высокая отражательная способность: Отражательная способность алюминия при использовании лазеров на углекислом газе может привести к возврату луча в лазерную головку и повреждению модуля.
- Теплопроводность: Склонность алюминия к рассеиванию тепла и его свойство теплопроводности затрудняют достижение поверхностного плавления и испарения.
Типы лазерного оборудования для резки алюминия
Некоторые из наиболее распространённых лазерных аппаратов, которые можно использовать для резки алюминия:
i. Установка для лазерной резки с CO2
Использует углекислый газ в процессе резки и сталкивается с проблемой отражения энергии алюминием. В качестве меры предосторожности, чтобы предотвратить повреждение лазерного модуля, алюминиевый материал покрывают специальным покрытием.
Также, уровень фотоэлектрического преобразования CO2 лазера около 10%, и использование и обслуживание этой машины обходится дорого. К тому же, можно резать алюминиевые материалы толщиной не более трёх миллиметров.
ii. Волоконно-оптическая лазерная установка
По сравнению с машинами лазерной резки на углекислом газе, волоконно-оптическая лазерная установка использует меньше газа и занимает меньше места. Несмотря на более высокую цену, она намного надёжнее.
Однако повреждение одного волокна потребует замены всей системы. Кроме того, техническое обслуживание волоконно-оптической лазерной установки обходится дорого.
Резка алюминия металлическими ножницами
Металлические ножницы – это похожие на обычные ножницы инструменты, которые используют для выполнения прямых разрезов. Использование металлических ножниц является общепринятым при работе с алюминием по всему миру. Они применимы в проектах по работе с алюминием небольшого масштаба.
Важные особенности:
- Подходят только для резки тонких алюминиевых листов.
- Высокая портативность, так как для их работы не требуется электричество.
- Не вызывают термических напряжений в алюминии.
- Позволяют осуществить сложные резы.
Плазменная резка алюминия
Плазменная резка использует поток ионизированного газа с температурой свыше 20 000 °C, который плавит алюминий. Удаление расплавленного материала из зоны резки обеспечивает получение разреза.
В процессе плазменной резки формируется электрическая дуга между обрабатываемым изделием, выступающим в роли анода, и электродом. Создание узкой плазменной струи высокой скорости и температуры происходит за счёт сжатия дуги электродом.
Взаимодействие плазменной струи с обрабатываемым изделием приводит к рекомбинации и выделению большого количества тепла, которое плавит алюминий. Обычно для плазменной резки используются следующие газы:
- Аргон,
- Аргон/Водород,
- Азот.
Преимущества
- Для резки можно использовать воздух, но с определёнными электродами из циркония или гафния.
- Плазменная резка алюминия проходит легко с использованием плазмотрона.
- Используя плазмотроны низкой мощности, вы можете резать тонкие алюминиевые материалы толщиной от пяти до десяти миллиметров.
Недостатки
- Трудно резать толстые алюминиевые материалы с помощью плазмотрона.
- Плазменная резка алюминиево-литиевых сплавов с использованием водяных столов может привести к взрыву.
- Плазменная резка сопровождается выделением тепла, которое может вызвать образование шлака.
Резка алюминия пилой
Для резки алюминия можно использовать множество типов пил, таких как:
i. Циркулярная пила: Просты в эксплуатации и лучше всего подходят для прямых резов на тонких листах алюминия.
ii. Ножовка: Идеально подходит для резки коротких отрезков алюминиевого листа или прутка.
iii. Лобзик: Позволяет делать криволинейные резы и другие не прямые резы, что невозможно сделать с помощью циркулярных и стационарных пил.
iv. Ленточная пила: Идеальна для толстых алюминиевых листов, используется стандартное стальное или карбидное лезвие. Требуется использование подложки из дерева под алюминиевый лист и смазочных материалов для охлаждения во время процесса резки.
v. Стационарная пила: Стационарные пилы предлагают технику для прямолинейного реза алюминиевого листового металла.
Преимущества
- Пилы дешевы и широко доступны, что делает их экономически эффективными для небольших операций по резке алюминия.
- Пилами можно резать как тонкий, так и толстый алюминий.
- Пилы портативны и не требуют электрического питания.
- Некоторые пилы способны делать сложные узорчатые резы.
Ограничения
- Использование пил требует дополнительной обработки для получения гладких кромок.
- Ручное использование пил при резке алюминия затруднительно, поэтому они не подходят для массового применения.
Резка алюминия водоструйным методом
Резка алюминия водоструйной технологией обеспечивает высочайшее качество результатов. При водоструйной резке алюминия высоконапорная струя воды фокусируется на материале, что обеспечивает резку. Добавление абразива в водный поток упрощает и ускоряет процесс.
Преимущества
i. Точность резов: Благодаря малому размеру струи воды можно добиться высокоточных результатов резки с точностью до ±0,005.
ii. Экологичность: Водоструйная технология не использует вредных веществ и работает на замкнутом цикле с рециркуляцией воды.
iii. Отличное качество реза: Высококачественная резка алюминиевых материалов без дополнительного улучшения поверхности возможна благодаря водоструйной резке. Отсутствие зон термического влияния предотвращает деформацию материала, что обеспечивает гладкую отделку.
iv. Отсутствие термического повреждения: Водоструйная резка осуществляется холодным методом, использующим только мощь водного потока для удаления материала. Это сохраняет целостность материала, так как не происходит повышения температуры.
v. Неограниченные возможности дизайна реза: Водоструйная резка позволяет производить резные узоры как в 3D, так и в 2D, позволяя создавать сложные формы.
vi. Различные толщины: Резке с помощью водоструйной технологии подлежат алюминиевые материалы, включая листы и сплошные блоки различной толщины.
Применение
Водоструйная резка алюминия находит применение в следующих случаях:
- Алюминиевая фольга: Водоструйная резка – это безопасный, бесконтактный гигиеничный метод, позволяющий использовать его для резки пищевых материалов, таких как алюминиевая фольга.
- Художественное использование: Способность водоструйной резки создавать сложные узоры позволяет использовать её в художественных проектах, таких как металлическая скульптура и создание декоративных элементов.
- Строительство: Водоструйный резак можно использовать для резки алюминиевых листов в сайдинг и строительные леса для строительных проектов.
- Цели изоляции: Водоструйная резка является лучшим инструментом для изготовления тонких алюминиевых листов для воздуховодов и изоляции.
- Кухонная утварь: Кухонная утварь из пищевого алюминия, такая как сковороды и кастрюли, является результатом водоструйной резки алюминия различной толщины.
- Изготовление мебели: Водоструйный резак позволяет формировать алюминиевые листы и производить мебель, такую как стулья и столы.
- Кровельные системы: В различных строительствах используются алюминиевые листы, нарезанные водоструйным методом.
Другие методы резки алюминия
Существуют и другие заметные процессы резки алюминия, при которых используются различные инструменты и оборудование:
Сверление алюминия
Создание отверстий в алюминиевых листах и блоках возможно путем сверления с использованием ручной дрели, станка сверлильного пресса или станка ЧПУ (CNC). Смазка важна в процессе сверления для предотвращения износа инструмента и повреждений, а также для повышения параметров отверстий.
Фрезерование алюминия
Фрезерование – это сложное создание формы из алюминия путем удаления материала с помощью фрезерного станка. Фрезерный станок включает в себя вращающийся режущий инструмент и подвижный рабочий стол, управляемый вручную или с помощью компьютерного числового управления.
Токарная обработка алюминия
При токарной обработке материал удаляется путем использования линейно движущегося режущего инструмента, обычно токарного станка, на вращающемся изделии. Удаление материала возможно вдоль и поперек изделия.
Шлифовка алюминия
Шлифование представляет собой абразивную технику удаления материала, обычно на последних этапах, с использованием оборудования, называемого шлифовальными станками. Эти станки имеют абразивный круг, сделанный из твердого материала, такого как алмаз.
Советы и хитрости по резке алюминия
Следующие советы будут полезны при резке алюминия:
- Зажим
Для оптимальных результатов следует зажать алюминиевое изделие, что обеспечивает стабильность и, таким образом, повышает точность реза. Зажим также повышает безопасность, уменьшая возможность того, что изделие может нанести вред пользователю из-за внезапного движения.
- Использование правильной настройки
Правильная настройка требует учета размера лезвия, пути движения и толщины для обеспечения чистоты среза. Например, при использовании циркулярной пилы необходимо обеспечить зазор под изделием.
- Применение смазки.
Смазки для резки металла способствуют устранению стружки и прихвата, а также уменьшению вибрации и неровностей, проистекающих из процесса резки. К таким смазкам относятся металлический воск и WD-40.
- Использование защитной экипировки
При резке алюминия всегда следует носить соответствующую защитную одежду из-за токсичной пыли и потенциально взрывоопасных продуктов, образующихся при шлифовании алюминия. Такая экипировка включает в себя защитный костюм, беруши, защитные очки и перчатки. Полная защита лица обеспечивает лучшую защиту.
- Использование дисков меньшего диаметра
Очистительные, более точные срезы можно выполнить с помощью дисков меньшего диаметра, однако они не должны быть слишком тонкими, чтобы легко ломаться. К тому же, использование диска недостаточного размера может помешать резке более толстых листов алюминия.
- Используйте необходимые ручные инструменты
Имеется несколько вариантов ручных инструментов, таких как зубила, углошлифовальные машины, карбидные лезвия и ножницы. Используйте соответствующие инструменты для облегчения процесса резки до желаемого качества.
Заключение
Как видите, процесс резки алюминия прост и понятен. Все, что вам нужно, – это подходящая технология резки листового металла.
Дополнительные ресурсы:
Лазерная резка – Источник: Wikipedia
3 способа резки алюминия – Источник: Wiki How
Плазменная резка – Источник: Fractory
Водоструйный резак – Источник: Wikipedia
Как резать алюминий – Источник:Kevin Caron
