Компания «ПромМетизОрел» — метизы, металлопрокат, изготовление и монтаж металлоконструкций, благоустройство в Москве и области
Заявки и расчёты принимаем по почте[email protected]
Главная страница » Статьи » Сварка и обработка металла » Плазменная, лазерная и механическая резка металла

Плазменная, лазерная и механическая резка металла

Плазменная, лазерная и механическая резка металла

Заказчик присылает чертёж фланца с отверстиями и спрашивает: «А вы режете лазером?» Хороший вопрос, но не первый. Сначала нужно понять, какая толщина, сколько штук, нужна ли точность отверстий под болты, будет ли деталь потом свариваться или окрашиваться и что для неё важнее — цена или внешний вид кромки. Иногда лазер — единственный верный ответ, а иногда та же деталь дешевле и не хуже выходит на плазме или вообще на гильотине со сверлением. Разберём методы по порядку, а потом — как между ними выбирать.

Механическая резка: просто, дёшево, ограниченно

Под механической резкой понимают всё, что режет металл без термического воздействия: гильотинные ножницы, ленточнопильные и дисковые станки, пресс-ножницы для уголка и швеллера, вырубку штампом.

Гильотина

Разрезает лист по прямой. Для типового цехового оборудования предел — листы 6–16 мм в зависимости от мощности и марки стали. Рез идёт без нагрева, кромка чистая, без окалины, металл не меняет структуру. Для нарезки полос, прямоугольных пластин, заготовок под гибку — самый быстрый и дешёвый способ. Ограничение одно, но серьёзное: только прямые линии.

Ленточная пила

Режет сортовой прокат — трубу, уголок, швеллер, двутавр, круг — в размер и под углом. Точность хорошая, срез ровный, без перегрева. Для заготовок под металлоконструкции это основной инструмент. Пакетная резка нескольких профилей одновременно сильно ускоряет работу.

Чего механикой не сделать

Фигурные контуры, внутренние вырезы, отверстия нестандартной формы. Отверстия под болты можно просверлить или пробить, но если их много и они сложной формы — термическая резка рациональнее.

Плазменная резка: рабочая лошадка цеха

Плазменная дуга — ионизированный газ с температурой в десятки тысяч градусов — проплавляет металл, а поток газа выдувает расплав. Машины с ЧПУ режут листы по программе, ручные резаки используются на монтаже.

Основные характеристики:

  • Толщины. Рабочий диапазон для типовых установок — от 1–2 до 30–40 мм по углеродистой стали, мощные источники берут и больше. Нержавейку и алюминий плазма тоже режет, в отличие от газокислородной резки.
  • Точность. Порядка ±0,5–1 мм, зависит от толщины и состояния оборудования.
  • Кромка. С небольшим скосом (1–3°), с окалиной на нижней стороне, которую обычно снимают зачисткой. Зона термического влияния — около миллиметра.
  • Отверстия. Диаметр отверстия должен быть не меньше толщины листа, а лучше в полтора раза больше. Отверстия, вырезанные плазмой, слегка конические — для точных болтовых соединений их рассверливают.
  • Скорость и цена. На средних толщинах (6–20 мм) плазма быстрая и недорогая — оптимальное соотношение для строительных деталей.

Плазмой режут большую часть деталей металлоконструкций: косынки, рёбра, опорные пластины, фланцы, закладные, фасонки ферм.

Лазерная резка: точность и чистота

Сфокусированный лазерный луч расплавляет металл в пятне доли миллиметра, газ выдувает расплав. Современные цеха используют волоконные лазеры — они быстрее и экономичнее старых газовых.

  • Толщины. Тонкий и средний лист — от 0,5 до 20–25 мм по углеродистой стали на мощных установках. Нержавейка и алюминий — меньше. Самые выгодные — тонкие листы до 6–8 мм.
  • Точность. ±0,1–0,2 мм. Отверстия — почти цилиндрические, можно делать диаметр меньше толщины листа.
  • Кромка. Чистая, ровная, почти без окалины и скоса. Деталь часто не нуждается в дальнейшей обработке.
  • Сложность контура. Тонкие перемычки, мелкие отверстия, узоры, надписи. Лазер незаменим для декоративных панелей, перфорации, деталей приборов.
  • Цена. На тонком листе лазер сопоставим с плазмой или даже дешевле за счёт скорости. На толстом — заметно дороже и медленнее.

Газокислородная резка — для полноты картины

Старый, но живой способ: металл нагревают пламенем и сжигают в струе кислорода. Подходит только для углеродистой и низколегированной стали. Зато толщины практически не ограничены — 100 мм и больше. Кромка грубая, зона термического влияния большая, точность низкая. В цехах её используют для толстых плит и массивных деталей, на объектах — для демонтажа металлоконструкций.

СпособТолщина углеродистой сталиТочностьКромкаСложные контурыЛучше всего для
Гильотинадо 6–16 мм±0,5 ммЧистая, без нагреваНетПолосы, пластины, заготовки под гибку
Ленточная пилаСортовой прокат±0,5–1 ммЧистаяНетТрубы, балки, уголки в размер
Плазма с ЧПУ1–40 мм±0,5–1 ммНебольшой скос, окалинаДаФасонки, рёбра, фланцы, закладные
Лазер0,5–25 мм±0,1–0,2 ммРовная, почти без окалиныДа, включая мелкиеТонколистовые детали, декор, точные отверстия
Газокислороднаяот 5 до 100+ мм±1–2 ммГрубаяОграниченноТолстые плиты, демонтаж

Как выбрать способ под деталь

Вот как мы рассуждаем, получив заявку.

  1. Какая толщина? До 6 мм — почти всегда лазер, если контур сложный, и гильотина, если прямой. 6–20 мм — плазма или лазер, решает точность. Больше 25 мм — плазма или газ.
  2. Какой контур? Прямоугольник без отверстий — гильотина. Фигурная деталь — термическая резка.
  3. Какая точность нужна? Отверстия под высокопрочные болты в ответственных узлах — лазер или плазма с последующим рассверливанием. Опорные пластины под анкеры с допуском в пару миллиметров — плазма.
  4. Что с деталью будет дальше? Если её сварят и окрасят, скос кромки и лёгкая окалина роли не играют. Если она видна — декоративная панель, лицевая деталь МАФ — нужна лазерная кромка.
  5. Сколько штук? На большой серии даже небольшая разница в цене за метр реза складывается в ощутимую сумму.
Как ускорить расчёт. Присылайте чертежи деталей в векторном формате — DXF или DWG — в масштабе 1:1, каждая деталь отдельным контуром, без размерных линий и рамок на том же слое. Укажите марку стали, толщину и количество. Если чертежа нет, хватит эскиза с размерами, но тогда добавится время на отрисовку. И не забудьте указать, нужна ли зачистка кромок и снятие фасок — по умолчанию детали после плазмы отдаются с окалиной.

Раскрой: экономия, которую не видно в цене реза

Стоимость детали складывается не только из резки, но и из металла. Хороший раскрой — плотная укладка деталей на листе — может сэкономить 10–20% металла. Программы раскроя делают это автоматически, но есть вещи, которые зависят от заказчика:

  • Объединяйте заказы. Детали одной толщины из разных изделий лучше резать вместе — остатки листа будут меньше.
  • Разрешайте общий рез. Если у соседних прямоугольных деталей общая кромка, её можно вырезать одним проходом.
  • Не требуйте конкретный размер листа без нужды. Стандартные листы 1,5×6 м и 1,25×2,5 м раскраиваются выгоднее, чем нестандарт.
  • Используйте деловой остаток. Для мелких деталей подходят остатки от других заказов — это дешевле.

Лист нужной толщины и марки мы берём со своего склада, поэтому заказ резки с нашим металлом обычно быстрее, чем с давальческим. Ассортимент — в разделе листового проката.

Резка труб и профилей

Отдельный класс задач — резка не листа, а трубы и сортового проката. Помимо ленточной пилы здесь применяются труборезы с ЧПУ — лазерные и плазменные, которые вращают трубу и режут её по сложному контуру. Так получают торцы под углом, «седловины» для врезки одной трубы в другую, отверстия и пазы в стенке профиля. Для ферм, перил, каркасов навесов и МАФ это сильно упрощает сборку: детали стыкуются без подгонки болгаркой, сварщик сразу варит, а не подгоняет. Если такой станок недоступен, те же операции делают на пиле с поворотной рамой плюс ручная доводка — дольше и с большим разбросом.

Как выбрать между пилой и термической резкой для сортового проката

  • Прямой рез или рез под углом — ленточная пила. Быстро, дёшево, без нагрева.
  • Фигурный торец, врезка, отверстия в стенке — лазерный или плазменный труборез.
  • Крупные балки и швеллеры с вырезами под узлы — пила плюс плазма для вырезов, либо газ на толстых полках.
  • Большая серия одинаковых заготовок — пакетная резка на пиле с автоматической подачей.

Типичные проблемы и как их избежать

  • Коробление тонкого листа. При плазменной резке длинных узких полос из листа 2–4 мм деталь «ведёт» от нагрева. Решение — лазер или гильотина.
  • Закалка кромки. На некоторых сталях кромка после термической резки твердеет и плохо сверлится или гнётся. Если после резки нужна гибка по линии реза, предупредите об этом заранее.
  • Отверстия меньше толщины. Плазмой их не сделать качественно — только лазер или сверление.
  • Ржавый или окрашенный лист. Окалина, ржавчина и краска ухудшают качество реза, особенно лазерного. Металл для лазера должен быть чистым.
  • Неверные допуски в чертеже. Если отверстие под болт М20 нарисовано диаметром ровно 20 мм, болт не войдёт. Отверстия под болты чертят с зазором — обычно на 2–3 мм больше диаметра.

Что происходит с кромкой после термической резки

Кромка после плазмы и газа — это не просто «край детали». В зоне термического влияния металл нагревался до высокой температуры и быстро остыл, поэтому его твёрдость и структура отличаются от основного материала. Для большинства строительных деталей это не важно: кромку потом сваривают, и шов всё равно переплавляет эту зону. Но есть случаи, когда стоит подумать заранее. Если по кромке будет проходить сварной шов в ответственном узле, окалину и наплывы надо снять до сварки — иначе в шве появятся поры и шлаковые включения. Если деталь пойдёт на горячее цинкование, плотная окалина мешает цинку сцепиться с металлом, и на кромке остаются непокрытые участки. А при порошковой окраске острая кромка после лазера держит слой краски хуже, чем скруглённая: её стоит притупить хотя бы лёгкой зачисткой.

Резка на объекте

Не всё режут в цеху. На монтаже металлоконструкций постоянно нужно подрезать балку, вырезать проём в листе, демонтировать старую конструкцию. Здесь работают ручной плазморез, газовый резак и болгарка. Ручная плазма удобна для листа и профиля до 20 мм, газ — для толстых элементов и демонтажа. Точность у них, конечно, не цеховая, и ответственные детали мы всегда стараемся подготовить заранее, оставив на объект только подгонку.

Резку, сверление, гибку и прочие операции мы выполняем как отдельную услугу или в составе изготовления конструкций. Подробнее — в разделе резки и обработки металла.

Читайте также

Полуавтоматическая и ручная дуговая сварка: в чём разница

Разбираем, где полуавтомат в защитном газе выигрывает у ручной сварки электродами, а где электрод остаётся незаменимым — на примерах из цеха и с монтажной площадки.

Сверление и пробивка отверстий в металлопрокате

Отверстие под болт кажется мелочью, пока узел не перестаёт собираться на высоте. Рассказываем, каким способом делать отверстия в балках, уголках и листе и какие допуски закладывать.

Контроль качества сварных швов

Какие дефекты сварки встречаются чаще всего, какими методами их находят и как заказчику без лаборатории понять, что швы на его объекте сделаны добросовестно.

Как правильно хранить метизы на строительном объекте

Крепёж портится на объекте быстрее, чем кажется: ржавеет, теряется, перемешивается. Рассказываем, как организовать хранение метизов, чтобы до монтажа они дожили в том виде, в каком пришли.

Задать вопрос специалисту

Опишите задачу — объём, сроки, адрес объекта. Мы подготовим расчёт и ответим в рабочее время.

Нажимая кнопку «Отправить заявку», вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и условиями обработки персональных данных.