Чем резать металл: как лучше пилить толстое железо в домашних условиях, способы и виды оборудования

Достаточно зайти в любой магазин, торгующий электроинструментом для металлообработки, или посетить специализированный сайт, как глаза разбегаются от обилия предложений. Помимо стандартного инструмента — дрелей и углошлифовальных машин, встречается и более «экзотическое» оборудование. Например, дисковые циркулярные пилы и отрезные станки по металлу. Кроме этого, любой домашний мастер хотел бы узнать, как упростить и ускорить работу с металлом, используя самый обычный электроинструмент. В этой статье мы собрали практический опыт пользователей портала и ответим на следующие вопросы:

• Для чего нужна циркулярная пила по металлу.
• Оправданна ли покупка дорогого дискового отрезного станка по металлу.
• Как разрезать листовой металл лобзиком.

Содержание:

1. Многообразие способов обрезки металла
2. Механическая резка металла: чем можно распилить железо, сталь, медь
   Ручные ножницы
3. Пилы – вот чем можно пилить металл
4. Углошлифовальные машинки (УШМ)
5. Труборезы
6. Кусачки
7. Чем можно порезать металл: дисковой или сабельной пилой
8. Болгарка и ленточнопильный станок
9. Термические способы
   Газовая резка
10. Газоэлектрическая технология
11. Плазменная технология
12. Гидроабразивная технология
13. Гильотина
14. Как выполняется инжекторная резка толстого металла
15. Когда требуется дуговая резка толстого металла
    Недостатки плазменной технологии
16. Сгибаем
17. Разбиваем
18. Используем электрический лобзик
19. Применяем мультитул
20. Профессиональные способы

С помощью каких инструментов и технологий проще всего отделить часть от целой заготовки? Рассмотрим, чем резать металл, тонкий и толстый, листовой и нет, сталь и железо. Разберем особенности отлично зарекомендовавших себя методов воздействия, чтобы вы убедились, что применять дорогостоящее оборудование совершенно не обязательно. Ручные приспособления тоже способны дать нужный результат и обеспечить точность и аккуратность выполнения операции, что в дальнейшем позволит изготавливать предметы необходимых форм и размеров.

Гильотинная резка.

Пожалуй самая архаичная из существующих технологий, но тем не менее до сих пор востребованная. Как следует из ее названия в качестве принципа ее действия взята старая добрая головосносная гильотина. Данный тип оборудования может быть автоматическим, ручным, с гидравликой и без. Качество реза хорошее, без зазубрин, но точность сильно зависит от навыков оператора. Да и ничего кроме прямого реза на этом типе оборудования сделать не удастся. Кроме того, металл толще 6 мм гильотина не возьмет. У нас на производстве есть услуга — резка металла гильотиной.

Многообразие способов обрезки металла

Их разделяют на две принципиально разные группы:

• Холодные – отделение производится за счет механического воздействия на заготовку инструмента, твердость которого выше, чем у детали.
• Горячие – процесс заключается в использовании термического эффекта: нагретый до высокой температуры газ (жидкость или другое вещество) расплавляет материал в точках контакта.

Выбор конкретного метода зависит от ряда конкретных факторов:

• структура и плотность обрабатываемой поверхности (у алюминия она одна, у сплава на его основе – уже другая);
• объем и оперативность проводимой работы;
• размеры, которых нужно достичь, и сложность итоговой формы;
• ДхШхВ получаемой детали;
• бюджет, которым вы располагаете.

Механическая резка металла: чем можно распилить железо, сталь, медь

Ручные ножницы

От шлицевых они отличаются отсутствием электродвигателя, от гильотинных – принципом действия. По сути, это самый простой и наиболее доступный вариант – классический ответ на вопрос, чем лучше резать тонкий металл в домашних условиях. Потому что они всегда есть в продаже, причем по скромным ценам, не составляет труда приобрести их в любую мастерскую.

С их помощью достаточно легко отделять полосы, орудуя по намеченной линии, но для этого их кромки должны быть очень остро заточены.

Выделяют следующие их разновидности:

• пальцевые;
• силовые;
• стуловые;
• рычажные;
• криволинейные.

Между собой они различаются устройством и вектором прикладываемой нагрузки.

Кроме ручных, есть еще и уже упомянутые шлицевые, подходящие для работ в ограниченном пространстве, и гильотинные, подкупающие «чистым» результатом – дефекты практически полностью отсутствуют.

Пилы – вот чем можно пилить металл

Углошлифовальные машинки (УШМ)

Другими словами, хорошо знакомые нам болгарки, оснащенные диском. Они отличаются впечатляющей производительностью и после них остается совсем немного окалины. Да, их первоочередная задача – зачистка поверхностей от неровностей, но это еще и весьма универсальный инструмент: резать металл с их помощью быстро и просто, выпиливая из листовых заготовок квадраты и полосы, создавая арматуру и фигурные элементы. После чего любой из этих предметов можно отшлифовать до блеска.

Важнейшее преимущество в том, что для выполнения различных технологических операций нужно всего лишь менять расходники, которыми, по своей сути, и являются диски, с зубцами или абразивные, той или иной степени шероховатости. Да, все они стираются, но купить новые не проблема. А сама машинка у вас уже есть, и прослужит она долгие годы, особенно при бережном уходе – замечательный вариант для гаража или личной мастерской.

Труборезы

Кусачки

Они удобны при работе с прутками, стержнями, проволокой, даже проводами. Их кромки могут быть торцевыми или боковыми, и от этого зависит характер отделения. Для «сложных случаев», вроде арматуры значительной толщины или, наоборот, малых по размеру крепежных элементов, есть болторезы. За счет двухрычажной конструкции они позволяют создавать серьезную нагрузку на заготовку, не прикладывая огромных физических усилий.

Чем можно порезать металл: дисковой или сабельной пилой

• Сабельные – действуют так же, как электролобзики; основной их элемент – сменное полотно в 100–350 мм, совершающее в процессе работы возвратно-поступательные движения (оно должно быть тем уже, чем меньше радиус заготовки). Питаются либо от централизованной сети, либо от аккумулятора, и это их плюс и минус одновременно. Они портативны, но для пользования ими приходится тратить электроэнергию, а это дополнительные расходы. Чтобы управиться с любой из них, требуется мастерство и неплохой глазомер.
• Дисковые – ими проще орудовать, и это весомый аргумент, когда вы решаете, чем лучше пилить металл. Их режущие элементы выполнены из твердых сплавов, а значит, долговечны. Еще одно преимущество – минимальное количество стружки при возможности выполнять даже узкие бороздки. Чем шире диаметр круга, тем выше универсальность. Правда, стоят они сравнительно дорого, обладают внушительными габаритами и тяжелые, это недостаток.

Болгарка и ленточнопильный станок

Термические способы

Кислородное пламя, нагретое до очень высокой температуры, поток заряженного электричеством газа или даже струя плазмы – вот чем можно резать железо, сталь или любой другой металл. Методов несколько, каждый со своими особенностями, но всем им присущи определенные преимущества:

• Толщина заготовки не играет особой роли – проход будет практически мгновенным.
• Поддается какой угодно материал, даже очень твердый, и сплавы не исключение.
• Технологии отлично масштабируются – как под мелко-, так и под крупносерийное производство.

Именно в этой области сегодня проводятся эксперименты и изыскания. Если механические способы считаются классикой ручного труда, то термические перспективны с точки зрения автоматизации процессов выпуска деталей. Поэтому подробнее рассмотрим их разновидности.

Газовая резка

• Чистый кислород – отделение производится за счет воздействия его нагретой струи.
• С добавкой флюса – порошка, оказывающего сразу тройной эффект, химический, абразивный и термический. По сути, это катализатор, ускоряющий процесс и позволяющий получить более чистый шов.
• С применением «копья» – специальной трубки, сгорающей при продувании через нее рабочего газа; благодаря этому минимизируется количество окалины.

Достоинством метода является его сравнительно низкая стоимость. И это также простой ответ на вопрос, чем можно разрезать толстый металл, но и недостатков у способа тоже хватает. В числе его минусов:

• значительный расход материала;
• низкая степень точности;
• необходимость в последующей зачистке кромок;
• деформация контактных поверхностей;
• общая медлительность процесса.

Неудивительно, что специалисты стремились найти более совершенное решение. Результат их изысканий рассмотрим прямо сейчас.

Газоэлектрическая технология

• сжатый воздух – вот чем режут толстый металл в большинстве случаев; и он же выдувает остатки из зоны плавления, что удобно;
• кислород – поступает постепенно, но стабильно, образует устойчивую дугу, отделяющую часть заготовки от целого и заодно удаляющую оксиды.

Чаще всего этот метод применяется тогда, когда необходимо устранить дефекты после сварки. Правда, при сгорании электродов поверхность зачастую чрезмерно насыщается углеродом и приходится дополнительно убирать еще и его, иначе это негативно скажется на последующем сроке службы детали. Заметив такое явление, специалисты постарались найти еще более совершенное решение, и достигли успеха.

Плазменная технология

• Обработка осуществляется оперативно, что позволяет добиться хорошей производительности труда.
• Применение универсальное – подходит как для твердого чугуна, так и для мягкого алюминия.
• Отличное качество итоговых швов – не требуют зачистки или шлифовки.
• Экологичность и общая безопасность проведения операций.

Да, для ручной резки металла используются инструменты, а плазма применима только на производстве. Да, у нее есть определенные минусы, но в цеху, при регулярном и, особенно, крупносерийном выпуске, их влияние минимизируется. Неслучайно же она считается наиболее перспективной.

Есть и другие методы, менее распространенные, но тоже интересные и заслуживающие внимания.

Гидроабразивная технология

На линию предполагаемой кромки под напором и тонкой струей подают воду, насыщенную твердыми частицами (обычно мелким песком). За счет целенаправленного воздействия эта жидкость и осуществляет отделение нужной части от целой заготовки.

Успешно используется с середины 60-х – показывает, чем можно резать металл листовой и толстый тоже, что даже важнее. За полвека с хвостиком способ усовершенствовали до предела, хотя по точности и скорости получения результатов он все равно несколько уступает передовым горячим методам.

Гильотина

Материал помещают между двух ножей, один из которых закреплен на станине, под определенным углом, а второй подвижный: он падает на первый и, за счет удара, отделяет нужную полоску, сегмент, отрезок от детали. Точность фиксации обеспечивает система прижима, а также задний упор. Чтобы лезвия не бились друг о друга (что чревато затуплением и преждевременным износом) между ними предусмотрен зазор, но он не должен быть больше 3 градусов, иначе итоговая кромка рискует стать конусовидной или смятой.

Среди других недостатков стоит отметить:

• изгибы;
• перекручивание;
• саблевидность.

Но если лист 3–5 мм, этих дефектов удается избежать.

Как выполняется инжекторная резка толстого металла

Она осуществляется специальной горелкой, мощность которой подбирается исходя из толщины материала:

• при 5–100 мм она малая;
• при 8–200 – средняя;
• при 10–300 – высокая.

Наибольшим температурным нагрузкам подвергается мундштук, поэтому, согласно ГОСТу 5191–79Е, он должен изготавливаться из бронзы, быть сменным, многосопловым и подходящего размера (от нулевого до шестого); выделяют неразборной и составной его разновидности.

Газокислородная резка.

Достоинства этой технологии в ее мобильности, а недостатков слишком много, чтобы использовать ее на ответственных этапах производства. Если надо вскрыть сейф или бронированную дверь, как в голливудском фильме, ну или просто обрезать трубу или сделать в ней отверстие, не особо заботясь о качестве реза, то да, самое простое решение — пара баллонов с газом, один из которых кислород и ручной газовый резак. Конечно эта технология подразумевает машинную резку, а не только ручную, да и по виду используемого горючего существует множество вариантов, но несмотря на кажущуюся тотальность мощи сильнейшего окислителя — кислорода, далеко не все металлы входят в перечень поддающихся резке по газокислородной технологии. Чугун, алюминий, высоколегированные хромистые и хромоникелевые стали и цветные сплавы не поддаются резке этим способом.

Чуть подробнее разберем ниже более современные и точные с точки зрения исполнения реза технологии резки металла.

Когда требуется дуговая резка толстого металла?

По сути, она сводится к выплавлению нужного участка. Актуальная в случае с ломом и литниками. Этот метод подходит, если:

• к итоговому качеству нет строгих требований, допустимы неровные кромки;
• в дальнейшем до сварки, будет выполняться еще и механическая обработка;
• другое оборудование отсутствует, или его применение нецелесообразно.

Здесь важно правильно выбрать электроды и силу тока – под габариты детали. Для заготовок в 5–50 мм хватит 300–400 А и стержней диаметром 4–5 мм. Необходимо, чтобы присадочные прутки были покрыты оксидами для газообразования и магниевой рудой – это позволит улучшить чистоту шва.

Недостатки плазменной технологии

Говоря о том, как быстро резать металл в условиях производства, мы сразу вспоминаем данный метод, но и он не лишен минусов, и это:

• Дорогое и сложное оборудование, требующее регулярного техобслуживания.
• Сложности при обработке крупногабаритных заготовок.
• Угол отклонения потока от перпендикуляра ограничен.
• В процессе станок сильно шумит.

Главный момент в том, что такую технику не купишь в гараж, на дачу или в личную мастерскую. С ее помощью невыгодно решать разовые задачи. Она применима только в цехах, где изготовление однотипных деталей поставлено на поток. А значит, имеет смысл рассмотреть более классические ручные способы.

Ленточно-пильная резка

Самый непритязательный с точки зрения оборудования вариант, который способен покрыть большую часть задач по резке металла. Оборудование используемое в данной технологии по сути состоит из электродвигателя и ленточной пилы, а как известно, чем проще конструкция, тем она надежнее. Конечно современные станки оснащаются электронными системами управления, которые в свою очередь усложняют станок, с точки зрения ремонта и эксплуатации, но и дают при этом широкие возможности по резке металла. Размеры и вид металла на таких станках можно резать практически любые, все зависит от выбранной пилы и габаритов самого станка с механизмом подачи. Кроме всеядности таких станков, одним из преимуществ данной технологии является возможность сделать рез под углом, но сделать рез сложной конфигурации по сложной кривой не получится, такова плата за универсальность и простоту технологии.

Используем электрический лобзик

Вот неплохой вариант того, как разрезать металл в домашних условиях, причем с высокой точностью и без серьезных физических усилий. С помощью этого аппарата не составит труда даже выпилить какую-то фигуру, не говоря уже о том, чтобы отделить кусок трубы или уголка. Единственный минус в том, что это сравнительно медленный процесс, хотя с той же ножовкой вы провозитесь дольше и сил потратите больше. Ну и некоторый расход электроэнергии тоже подразумевается, хотя сумма и не должна оказаться серьезной.

Способ 5 Режем ножницами по металлу

Этот способ подойдет для резки тонких листов из металла (лучше, мягкого).

Существует хитрость, которая позволяет ножницами отрезать железный лист в 2-3 миллиметра (в зависимости от сил режущего) толщиной. Одной ручкой ножницы закрепляем в тиски, на другую надеваем кусок трубы (он должен быть длинней самой ручки). Получаем рычаг и, как следствие, довольно мощную машину для резки металлов. Железный или стальной лист подаем на ножницы, давим сильно на трубу и … режем металл.

Еще один способ усиления силы ножниц — опять же с помощью молотка. Стоит отметить, что все это, скорее всего, приведет к ухудшению точности и ровности среза.

Кстати, современные ножницы по металлу достаточно разнообразны по внешнему виду и конструкции, есть среди них и электрические ножницы (правда, они своим видом ножницы уже не напоминают и вообще это, можно сказать, другой способ резки металла , о котором смотри ниже).

Профессиональные способы

Инструменты для резки металлов

Резать металл можно и в бытовых условиях — с этой целью используют такие механические приспособления, как ножницы и пилы разных видов.

Ручные ножницы

Подходят, если толщина металла не превышает 3 мм. Ручные ножницы — один из самых популярных инструментов для бытовой обработки металлических изделий. При этом они бывают нескольких видов:

• для прямого реза;
• для криволинейного реза;
• пальцевые — для резки по сложной траектории;
• ножницы с одним подвижным лезвием.

Пилы

Пилы для металла также бывают разные. Каждая имеет свои преимущества и недостатки. Металлорезка выполняется пилой одного из следующих видов:

• ручной;
• дисковой;
• ленточной;
• торцевой;
• маятниковой;
• циркулярной.

Выбирать пилу следует с учетом конкретной задачи и особенностей материала. Например, торцевая пила позволяет резать под углом, а дисковая пила отлично справится с распилом тонких листов металла.

Углошлифовальная машина

Этот инструмент для резки металлов широко известен как болгарка. Ею удобно пользоваться за счет небольшого веса и универсальности. Сменные диски позволяют обработку металла разной толщины. Кроме того, болгарка может не только резать, но и шлифовать и полировать поверхность. Благодаря удобству и широкому функционалу именно углошлифовальная машина считается оптимальным инструментом для резки металла в быту.

Специалисты Череповецкого завода металлоконструкций имеют многолетний опыт работы с разнообразными материалами. Для промышленной резки металлов мы используем современное оборудование и сертифицированное сырье, что позволяет гарантировать высокое качество металлоконструкций.