Существуют два основных метода резки листового проката: холодная резка и термическая резка.
Холодная резка осуществляется без снятия стружки на ножницах для листового или сортового проката и имеет самую высокую производительность.
Но применение этого вида резки возможно только до толщины заготовки 60 мм. Кроме того стоимость оборудования для холодного разрезания возрастает с толщиной проката. В зависимости от зазора между ножами и увеличением силы разрезания по причине износа ножей необходимую силу разрезания выбирают в 1,5 ^ 1,8 раз больше расчетной. Выбор типа ножниц зависит от толщины заготовки S. Этот же параметр определяет зазор между ножами: при S до 10 мм в = 0,07 мм, при S 10 ^ 20 мм в = 0,08 мм, при S 20 ^ 24 мм в = 0,1 мм.
При разрезании возникает момент Рх (рис. 4.14), который возвращает заготовку в
процессе резания и ему противоположный момент ис, где и равнодействующая сила, нормальная к плоскости разрезания. Момент Рх значительно больше момент Тс и поэтому заготовка может поворачиваться образуя угол в. Это может привести к поломке ножей. Для безопасной работы ножниц необходимо применять специальные упоры.
В зоне резки меняется микроструктура материала и могут возникать трещины. Поэтому после разрезания рекомендуется обработка кромок. Если область материала в зоне резки попадает в зону сварного шва, то обработка после разрезания не обязательно.
Холодное резки листового проката осуществляется на ножницах двух типов: ножницах с призматическими ножами с наклоном и дисковых ножницах.
Ножницы с призматическими ножами с наклоном называются гильотинными ножницами. Движение ножа в них передается системой рычагов, кривошипно-шатунным механизмом или от гидравлического привода. В гильотинных ножниц закрытого типа (рис. 4.15) нижний чем 3 горизонтальный, а верхний 4 из наклоном. Резка осуществляется движением верхнего ножа. Письмо 6 подается до упора 7 и зажимается устройством 2. Термическое разрезания очень широко распространенное в аппаратостроении. Это разрезания характеризуется относительно небольшой стоимостью средств производства, транспортабельностью оборудования, универсальностью применения, производительностью [9]. На одном и том же оборудовании можно осуществлять разрезание в широком диапазоне толщины (до 300 мм). Среди способов термической резки чаще применяется кислородное разрезания. Оно основано на процессе сгорания в струе кислорода разрезаемых металла и его удаления струей. Как горючие газы используются ацетилен, природные газы, газы нефтепереработки (метан), пропан, пропан-бутан смеси.
Около 70% выделяемого тепла за счет сгорания металла в струе кислорода и 30% подводится от подогревательные пламени. Сгорания металла отражает химический процесс и протекает по реакции 2Fe + O2 = 2FeO + Q. Процесс происходит при выделении тепла. После разрезания образуется зона термического влияния «m». Структурные преобразования в этой зоне зависят от состава стали и сопровождаются изменением свойств и образованию трещин. Кислородная резка применяется в основном для резки углеродистых, низколегированных и иногда среднелегированных сталей, имеющих феритно-перлитну структуру. В зависимости от требований, предъявляемых к поверхности разреза и точности размеров заготовки, различают три вида кислородной резки:
- Ручное резки, когда требования к шероховатости поверхности разрезания не устанавливаются;
- Машинное резки, когда устанавливаются ограниченные требования к шероховатости поверхности;
- Точное машинное резки, когда поверхность разреза и размеры заготовки должны соответствовать установленным нормам и допускам.
В кислородной резки принадлежит также кислородно-флюсовой резки. Сущность его в том, что в струю режущего кислорода подается флюс в виде порошка, который состоит из железного порошка (65Т 95%) и специальных добавок: феррофосфор, порошок алюминия, кварцевый песок. Флюс выделяет дополнительное количество тепла, а это помогает расплавлению тугоплавких металлов.
Расплавления металла 1 осуществляется теплом электрической дуги, горящей между угольным электродом 2 и металлом 1 из непрерывного удалением расплавленного металла струей сжатого воздуха 3. Для этого способа применяют постоянный ток обратной полярности.
Плазменная резка применяется в основном для резки алюминия, нержавеющих сталей, меди, неэлектропроводных материалов. Плазма - это четвертое состояние вещества, является сильно ионизированным газом. Плазму получают при пропускании газа (водород, азот, аргон, гелий или смеси газов) через электрический дуговой разряд в специальных устройствах, называемых плазмотронами. Более эффективно резки происходит при использовании для образования плазмы смеси газов, состоящей из 80% аргона и 20% азота. Ширина резки составляет 0,14 0,2 мм при скорости резания 24 марта м / мин. Что в 3410 раз выше кислородная резка.
При воздушно-плазменной резке для образования плазмы применяется воздух. Оно отличается простотой, применением недорогого воздуха, качеством разрезанной поверхности, небольшой шириной резки, более устойчивым процессом резания по сравнению с применением смеси на водородной основе.
Резка лазерным лучом осуществляется за счет накачки внешней энергии (электрической, световой, тепловой, химической), когда атомы активных веществ переходят в возбужденное состояние. В качестве активного вещества используют оптическое стекло с примесью неодима и редкоземельных элементов. Преимущество лазера состоит в том, что есть возможность передачи энергии на большие расстояния неконтактным способом.
При разрезании двухслойных сталей необходимо учитывать особенности резки слоя со специальными свойствами и возможные преобразования в зоне термического влияния. Двухслойную сталь разрезают кислородным резанием со стороны конструкционной стали. В некоторых случаях перед разрезанием снимают слой специальной стали вдоль линии резки.
Для резки листового проката термическим способом применяют стационарные и переносные машины. В зависимости от устройств для копирования различают стационарные машины (рис. 4.22): линейные, прямоугольно-координатные, полярно-координатные, паралелограмни.