Metody cięcia metali
Metale są bardzo popularnym materiałem stosowanym w wielu procesach produkcyjnych, stanowiąc konkurencję dla tworzyw sztucznych. Produkowanie wyrobów metalowych wymaga cięcia materiału, dzięki czemu jest on przystosowany parametrami do dalszej obróbki. W praktyce stosuje się kilka metod cięcia.
Cięcie metali metodami na zimno
Przecinanie metalu, bez względu na to, czy ma on postać blachy czy kształtownika, wykonywane jest podobnymi metodami i ma na celu rozdzielenie wiązań atomowych w strukturze metalu bez wpływu na jego właściwości fizyczne i chemiczne. Stosowane metody dobierane są w zależności od takich parametrów, jak grubość materiału, jego rodzaj, pożądana precyzja cięcia czy czas przeznaczony na tę czynność. W praktyce stosuje się metody cięcia na zimno i na gorąco. Do metod na zimno zalicza się przede wszystkim przecinanie skrawające. W procesie tym wykorzystuje się klasyczne piły tarczowe lub taśmowe, a także piły bez zębów. Proces ten świetnie sprawdza się podczas przecinania grubych belek, prętów, bloków metalowych i innych tego typu materiałów.
Do nieco bardziej drastycznych metod przecinania na zimno należy kucie. Osiągnięcie efektu, w postaci materiału podzielonego na dwie części, wymaga zastosowania przecinaka, a krawędź takiego metalu jest zazwyczaj nierówna i ma zadziory. To metoda stosowana przy dzieleniu dużych powierzchni blachy przygotowywanej na przykład do wytłaczania lub dalszej obróbki skrawającej. Metodą cięcia metalu na zimno jest również wykrawanie za pomocą prasy hydraulicznej i specjalnego stempla z wykrojnikiem o pożądanym kształcie. Ciekawą i zarazem nietypową metodą jest przecinanie za pomocą strumienia wodnego. Woda wyrzucana jest przez wąską dyszę pod ciśnieniem 400 MPa. Przy twardszych materiałach dodaje się do wody proszek ścierny.
Cięcie metali metodami na gorąco
Cięcie termiczne metali różni się od przecinania na zimno tym, że podczas procesu struktura krawędzi ulega zniszczeniu poprzez spalenie, czyli utlenienie. Do tej metody wykorzystuje się urządzenia wyposażone w elektrodę lub drut, a sam proces przypomina nieco spawanie, z tym że efekty są nieco inne, a proces przebiega szybciej. Wśród termicznych metod cięcia metali wyróżnia się cięcie elektroerozyjne drutem oraz cięcie łukowe, które ma jeszcze kilka innych odmian. Uzyskanie efektu przecięcia wymaga otrzymania wysokiej temperatury pozwalającej rozpuścić metal, dlatego w tym procesie stosuje się gazy palne, takie jak acetylen, propan, propylen, gaz ziemny. Cięcie elektroerozyjne drutem sprawdza się podczas wycinania precyzyjnych kształtów z większej powierzchni materiału i wykonywane jest metodą iskrową przy pomocy cienkiego drutu.
Cięcie łukowe to proces zróżnicowany zależnie od tego, jaka metoda, materiał czy narzędzie zostały wykorzystane w tym procesie. Standardowo wyróżnia się cięcie łukowo-powietrzne elektrodą grafitową, łukowo-tlenowe, łukowe elektrodą otuloną, łukowe metodą GTA, łukowe metodą GMA, plazmowe, laserowe. Poszczególne metody wykorzystywane są w cięciu różnych metali, zależnie od stopnia ich twardości czy właściwości fizycznych. Przykładowo zaletą cięcia laserowego jest otrzymanie bardzo precyzyjnych, gładkich krawędzi i szybkie wykonanie cięcia. Z drugiej strony proces ten związany jest z dużym hałasem i intensywnym promieniowaniem świetlnym oraz emisją szkodliwych gazów.
