Technika cięcia metali to jedna z kluczowych kwestii w kontekście procesów obróbki tego typu elementów. Niezależnie od tego, jaki proces cięcia wybrać, ma on prowadzić do jednolitego efektu. To przecięcie, które jest z jednej strony precyzyjne i dokładne, a z drugiej – estetyczne, pozbawione jakichkolwiek błędów maszynowych.
Analizując sposoby cięcia metali wyróżnić można trzy warianty obróbki:
- na zimno
- termiczną
- obejmującą pozostałe sposoby.
Każdy z tych procesów wykorzystuje diametralnie inne środki służące do osiągnięcia idealnego cięcia.
Można spotkać się jednak z również innym podziałem cięcia metali. W tym przypadku proces, od strony technologicznej polega na precyzyjnym rozdzieleniu danego materiału przy jednoczesnym uwzględnieniu jego specyfiki. Stąd techniki cięcia metali uwzględniać powinny takie czynniki jak:
- rodzaj obrabianego materiału
- grubość danego elementu
- zaplanowaną szybkość cięcia
- dokładność pracy.
W ten sposób można wyróżnić rodzaje cięcia metali w oparciu o zastosowanie konkretnych narzędzi.
Czytaj także: Jak wycenić obróbkę skrawaniem
Spis treści
Cięcie metali – od skrawania po wodę
Wskazać można pięć podstawowych typów cięcia; z uwzględnieniem oczywiście faktu, że niektóre z tych rozwiązań charakteryzują się szczególną specyfiką i nie mogą być uznawane za uniwersalne.
Podstawową metodą cięcia metali jest skrawanie czyli forma ich przecinania. Cięcie odbywa się w oparciu o uzębienie narzędzia piły – np. tarczowej lub taśmowej. Wykorzystywane są tego mogą być również urządzenia nieuzbębione, które dostosowane są do cięcia rur czy kształtowników. Tego typu skrawanie wykonywane piłami uzębionymi lub nie uzębionymi sprawdza się w przypadku realizacji wyrobów hutniczych: od tworzenia bloków przez rury po kształtowniki oraz pręty.
Zbliżoną formą do tego rozwiązania jest cięcie metali sposobem kuźniczym. Nie wykorzystuje się tu urządzeń maszynowych, ale wykorzystuje przecinak. To rozwiązanie rzadkie i stosowane wyłącznie w przypadku rozdzielania kutego materiału na poszczególne elementy.
Cięcie metalu tłoczeniem
Innym rozwiązaniem jest cięcie plastyczne. To operacja, którą wykonuje się przy wykorzystaniu narzędzia o krawędziach tnących. W ten sposób możliwe jest odcinanie konkretnych fragmentów – np. z blachy – oraz wycinanie określonych formatów czy też ich nacinanie lub formatowanie tak, by wygenerować otwory. Specyfika tej metody cięcia metali sprawia, że skuteczność realizacji możliwa jest w przypadku taśm lub cienkich płaszczyzn blaszanych.
Cięcie plastyczne doceniane jest ze względu na możliwość podziału metalu bez powstających ubytków w postaci produktów spalania lub stopienia oraz ewentualnych wiórów. Dodatkowo umożliwia szereg możliwości technicznych: od wycinania przez rozcinanie po nacinanie. Szczególnie zalecane jest w przypadku podmiotów, które wykorzystują cięcie metali do formowania określonych kształtów czy elementów z blach.
Rozwiązania wykorzystujące ciepło i wodę
Dwa pozostałe rodzaje cięcia metali to metody bardziej zaawansowane od strony technologicznej. Pierwsza polega na cięciu termicznym tlenem. Metoda stosowana jest w przypadku cięcia materiałów o specyficznej technologii wykonania. To np. stal konstrukcyjna węglowa oraz niskostopowa. W tym przypadku dochodzi do podgrzaniu konkretnego obszaru, który podlegać będzie obcięciu. Wykorzystuje się do tego gaz palny. W ten sposób cięcie tlenem umożliwia dowolne rozdzielenie elementu.
Można więc przyjąć, że cięcie metali tlenem to spalanie metalu, który zostaje podgrzany płomieniem gazowym. Dochodzi do tego w strumieniu tlenu, który doprowadza do utlenienia oraz nadania ciętemu metalowi efektu nadtopienia. Niezbędne jest do tego wykorzystanie gazu palnego. Najczęściej stosuje się w tym przypadku acetylen lub propan czy propylen). Ze względu na specyfikę tej metody, w szczególnym stopniu należy uwzględnić takie kwestie jak:
- rodzaj materiału poddanego obróbce
- grubość danego elementu
- właściwości dyszy tlenowej, ciśnienia tlenu oraz gazu palnego.
Ze względu na stopień skomplikowania tej opcji, wymaga ona dużego doświadczenia operatora – szczególnie, jeśli poddany cięciu przedmiot wymaga precyzyjnego cięcia. Należy również wykluczyć cięcie termiczne w przypadku stali, która z założenia charakteryzuje się dużą ilością pierwiastków stopowych, które odporne są na utlenianie.
Innym rozwiązaniem jest cięcie wodą – skondensowany strumień trafia do małośrednicowej dyszy, co wpływa na jego właściwości. W ten sposób prędkość wygenerowanego sztucznie strumienia może – w pełni automatycznie – osiągać poziom bardzo skoncentrowanej energii charakteryzującej się szczególnym poziomem sprężenia (ok. 400 MPa). To jednak rozwiązanie zaawansowane, choć zyskujące na popularności ze względu na idealne wpisanie się w trendy ekologiczne. Może być stosowane jednak wyłącznie jako część procesu cięcia automatycznego lub opartego na działaniu robotyki.
