Резка металла: виды резки, толщины,
качество кромки и раскрой листа

Какие способы резки есть и что мы применяем

Резка металла делится на две группы. Механическая отделяет материал инструментом: полотно пилы, нож гильотины, отрезной круг. Металл почти не греется, структура у кромки не меняется, но форма реза ограничена прямой. Термическая и гидроабразивная резка ведёт инструмент по произвольному контуру, поэтому из листа вырезается деталь любой конфигурации с отверстиями и пазами.

Мы держим все основные способы и выбираем по задаче, а не по тому, что свободно. Если нужна конкретная деталь по чертежу и в срок, это отдельная услуга: резка металла на заказ с расчётом по вашему файлу. Эта страница про технологии: что просить и почему цена за один и тот же контур отличается в разы.

Гильотина и рубка листа

Гильотинная резка это рубка листа прямым ножом. Быстро, дёшево, без окалины и без нагрева. Контур гильотина не режет, только прямую линию через весь лист, зато за секунды: полосы, карты, прямоугольные заготовки под гибку и сварку.

• Толщина обычно до 6 мм по стали, по нержавейке на треть меньше из-за вязкости, по алюминию наоборот больше.
• Точность по упору 0,3-0,5 мм, по длине реза может уходить в диагональ, если лист заведён криво.
• Завал кромки неизбежен: нож тянет металл, нижняя сторона получает заусенец, верхняя небольшой радиус.
• Скол и блестящая полоса на торце это норма для рубки, примерно треть толщины идёт срезом, остальное отрывом.
• Деформация узких полос: полоса шириной меньше толщины листа поведёт винтом, такое режут лазером.

Рубка листа на гильотине выгоднее лазера в разы, когда деталь прямоугольная и её много. Прямоугольная косынка 200x300 из листа 4 мм на гильотине это два реза, на лазере это метр контура. Если следом идёт гибка, учитывайте направление проката: линия гиба поперёк волокна держит радиус лучше. Подробнее про листовые детали на странице детали из листового металла.

Плазменная резка

Плазменная резка плавит металл дугой, сжатой в узкий столб, и выдувает расплав потоком газа. Плазма режет всё, что проводит ток: конструкционную сталь, нержавейку, алюминий, медь, латунь. Это золотая середина по деньгам и скорости на средних толщинах от 6 до 40 мм, где лазер уже неэффективен, а газ слишком грубый.

• Скорость на 10 мм стали в несколько раз выше газовой, на тонком листе быстрее лазера, но грязнее.
• Конусность реза 1-3 градуса: деталь снизу на десятые доли миллиметра меньше, чем сверху, на толстом металле разница доходит до миллиметра.
• Точность контура 0,5-1,5 мм в зависимости от толщины и состояния расходников.
• Кромка с наплывами и гратом снизу, металл окисленный, перед сваркой зачищают.
• Отверстия малого диаметра плазма делает плохо: минимум примерно полторы толщины листа, иначе получается воронка.

Гидроабразивная резка

Гидроабразивная резка это струя воды под давлением около 4000 атмосфер с абразивным песком. Металл не плавится, а истирается, нагрева нет вообще: структура, твёрдость и антикоррозионные свойства кромки те же, что в основном металле. Режет что угодно: закалённую сталь, титан, толстую нержавейку, камень, стекло, композит.

• Толщина до 100 мм и больше, но скорость падает резко: 50 мм нержавейки идут в разы медленнее, чем 10 мм.
• Точность 0,1-0,3 мм, конусность десятые доли градуса и компенсируется наклоном головы на хороших станках.
• Кромка матовая, шероховатая внизу, у выхода струи видны характерные риски.
• Нет зоны термического влияния, поэтому нержавейка не теряет стойкость у кромки, а закалённая деталь не отпускается.
• Цена самая высокая из всех способов за метр контура, расходуется абразив и ресурс сопла.

Берём гидроабразив, когда греть нельзя: закалённые пластины, титан, толстая нержавейка для пищевого и химического оборудования, детали, которые после резки уже не обрабатываются. На обычной конструкционной стали до 20 мм он проигрывает лазеру по деньгам в разы и смысла не имеет.

Резка труб, профиля и круга

Резка трубы и резка круга это отдельная история: тут важен не контур, а торец и длина. На ленточной пиле труба режется в пакете или по одной, торец получается ровный, но с заусенцем изнутри и снаружи. Если труба идёт под сварку стыком или под фланец, торец после пилы дорабатывают: снимают фаску под разделку, торцуют в размер, растачивают внутреннюю кромку.

• Труба круглая: рез на пиле, для тонкостенной подкладываем вкладыш, иначе тиски сминают стенку.
• Профильная труба и квадрат: пакетная резка, рез под 45 градусов для рамок и каркасов.
• Круг и шестигранник: заготовка под токарку, всегда с припуском 2-5 мм на сторону.
• Фигурный рез трубы: сёдла, врезки, отверстия под патрубки делает труборез с лазером или плазмой по развёртке.
• Уголок и швеллер: рез в размер и вырезы под сгиб рамы.

Дальнейшие операции по трубе, фаски, расточка, резьба и вальцовка описаны на странице обработка труб. Если из отрезанного круга дальше делается вал, посмотрите изготовление валов.

Кромка после резки и когда нужна механообработка

Качество кромки после резки решает, попадёт ли деталь на станок дополнительно или пойдёт сразу в сборку. Разберём, что остаётся на торце у каждого способа и что с этим делают.

• Грат и наплыв снизу реза. Сбивается зачисткой, щёткой или галтовкой. После плазмы бывает прочным и требует шлифмашинки.
• Окалина после резки кислородом. Перед покраской и сваркой снимается, иначе покрытие отслаивается.
• Конусность реза. На плазме 1-3 градуса, на толстом металле это до миллиметра разницы между верхом и низом. Если деталь потом зажимается по кромке, конусность мешает.
• Зона термического влияния. Полоса подкалённого металла шириной от 0,1 мм у лазера до 5 мм у газа. Сверлить и нарезать резьбу прямо по ней тяжело, инструмент садится быстро.
• Науглероживание кромки при газовой резке по стали с высоким углеродом. Кромка становится хрупкой, её срезают фрезой на 2-3 мм.
• Потеря цинка у оцинковки по линии реза. Кромку подкрашивают или обрабатывают цинконаполненным составом.

Механообработка после резки нужна, когда по кромке проходит посадка, резьба, уплотнение или заданы допуск и шероховатость. Тогда контур режут с припуском 1-3 мм на сторону и доводят фрезеровкой, торцовкой или расточкой. Так делают фланцы, плиты с посадочными местами, кронштейны под подшипниковые узлы. Если чертёж требует H7, перпендикулярности торца или Ra 3,2, закладывайте операцию сразу, доделывать потом дороже. Полный цикл от реза до готовой детали с термообработкой и покрытием закрываем сами: изготовление деталей на заказ.