Фигурная резка листового металла своими руками

Методы фигурной резки металла

[Фигурная резка] позволяет создавать оригинальные и изящные рисунки на листах металла.

Фигурная резка металла осуществляется на станках, с которыми можно работать без специальных навыков.

Основными способами резки считаются плазменная, лазерная, гидроабразивная и гильотинная резка. Рассмотрим основные виды фигурной резки металла.

Лазерная технология

Лазерная технология является универсальной, так как дает возможность обрабатывать любые металлические сплавы, ведь на станке устанавливаются определенные параметры для каждого металла.

Главной особенностью лазерной резки является отсутствие контакта металла и режущего устройства.

Лазерная резка материала осуществляется тонким сфокусированным световым лучом, благодаря которому металлический лист нагревается и проплавляется насквозь.

Преимуществами лазерной резки являются:

отсутствие деформации материала;

возможность вырезания сложных контуров;

отсутствие последующей обработки.

Оборудование бывает твердотелым и газовым. Твердотелый инструмент довольно простой в управлении и использовании.

Лазерный стержень производится из неодимового стекла, обладающего способностью пропускать импульсный лучевой поток мощностью 6кВт.

В газовом станке установлена газоразрядная трубка вместо стеклянного стержня.

Трубка заполняется углекислым газом, азотом, гелием. Электроимпульсы активизируют молекулы газа, которые начинают излучать энергию, превращающуюся в направленный пучок.

Мощность некоторых моделей оборудования составляет 20 кВт. Такое оборудование отличается дороговизной.

Лазерная технология обработки листового металла дает возможность формировать любые сложные фигуры с минимумом отходов.

Благодаря точечному лучевому воздействию получаются гладкие и ровные кромки без неровностей не требующие дополнительной обработки.

Исключением для лазерной обработки является алюминий и сплавы алюминия с нержавейкой. Алюминий плохо поддается лазерной резке в связи с его отражающей способностью.

Плазменная технология

Фигурная плазменная резка листового металла дает возможность обрабатывать плазмой материал толщиной до 10 см.

Различные покрытия, ржавчина, загрязнения не снижают качество резки. Принцип работы следующий: в сопло плазмотрона подается газ под давлением.

Под действием электроимпульсов газ становится плазмой и образуется электрическая дуга между режущей головкой и стальным листом.

Резка осуществляется за счет струи плазмы. Основой метода является воздушно-плазменная дуга постоянного тока прямого действия.

В процессе резки плазмой металл раскаляется до 30000°.

К достоинствам плазменной резки можно отнести:

вырезка фигур любой сложности;

высококачественный и чистый разрез;

обработка любых металлов;

отсутствие высокотемпературного воздействия, приводящего к деформации материала;

По сравнению с резкой лазером, плазменная технология более производительная, менее затратная, имеет больший диапазон обрабатываемых материалов. Плазмой можно резать металл толщиной до 150 мм.

К недостаткам плазменной резки можно отнести большую ширину резки, которая способна увеличиваться пропорционально силе тока плазменной дуги, а также конусность кромки, которая образуется из-за формы плазменной струи.

Плазменная резка является самой востребованной для вырезания фигур, так как сочетает в себе основные критерии по соотношению цена-качество.

Гидроабразивная технология

Гидроабразивная резка – это технология обработки тонкой высокоскоростной струей воды с добавлением частиц абразивного материала – абразива.

Оборудование для такой резки позволяет работать не только с металлом, но и с пластмассой, деревом, керамикой.

Следует отметить, что данным способом можно работать с любым металлом, не подверженным коррозии.

На станке есть возможность настроить глубину резки, что особенно актуально, когда требуется резка до определенной толщины, а не насквозь.

Процесс гидроабразивной резки происходит следующим образом: вода под давлением подается в смесительную камеру, в которой вода смешивается с абразивом.

Затем через твердосплавное сопло смесь подается на место среза. После чего струя гасится водой из специального резервуара.

Температура во время резки не превышает 90°.

Достоинствами данной технологии являются:

отсутствие деформации материала из-за низких температур резки;

возможность разрезания металлов толщиной до 3 см, иных материалов – толщиной до 10 см;

универсальность оборудования, подходящего для резки большого количества материалов;

наличие оборудования, способного работать автономно, без человека.

Однако резка гидроабразивом имеет и недостатки, которые касаются не самой технологии, а оборудования:

  1. Появление конусности. Срез металла вырезается неровно, а в виде воронки. Устранить конусность можно специальным оборудованием:
  2. Неизменная скорость. Скорость является одинаковой и для тонкого, и для толстого металла, что влечет за собой большие энергозатраты.

Резка ножницами

Ножницы по металлу довольно часто используются для фигурной резки металла.

Ножницы способны разрезать металл толщиной до 1 мм. Ручной инструмент представляет собой два режущих ножа, расположенных под определенным углом 7-12°.

Для фигурной резки используются криволинейные ножницы и пальцевые ножницы.

Также для фигурной резки применяются гильотинные ножницы, представляющие собой станок, который используется в промышленных условиях.

Такие ножницы имеют максимальную глубину резки до нескольких миллиметров толщиной. Станок может быть ручным и электрическим.

При резке гильотинами срез получается ровным, без заусенцев.

Однако данным способом возможно вырезать не все контуры, сложные фигуры выполнить достаточно сложно.

Каждая их технологий фигурной резки металла имеет определенные достоинства и недостатки, что позволяет выбрать оптимальный вариант для каждого случая.

Станок лазерной резки металла своими руками: процесс изготовления

Многие мастера изготавливают из неиспользуемого оборудования что-то новое, в том числе самодельные лазерные станки для резки металла. Хотя большой мощности достичь невозможно, для бытового использования функционала достаточно. Повысить его позволяется использование некоторых подручных средств.

Как собрать станок для лазерной резки металла самостоятельно

Умельцы изготавливают лазерные резаки своими руками из-за их высокой стоимости. В быту можно создать только твердотельный резак, обладающий мощностью, позволяющей врезаться в металл всего на 1-3 см. Этого достаточно для изготовления декоративных элементов. Лазер работает за счет кристаллов, используемых в светодиодном оборудовании, и специальных стекол.

Необходимые материалы

Главный элемент – лазер пишущего дисковода для компьютера, обладающего высокой скоростью записи (чем она выше, тем больше мощность). Кроме него требуется:

  • фонарик на батарейках;
  • лазерная указка;
  • паяльник;
  • слесарные инструменты.
Читать еще:  Самодельный станок для разбортировки колес

Если нужен более мощный инструмент, потребуются дополнительные элементы для изготовления драйвера:

  • резисторы 2-5 Ом;
  • два конденсатора (емкость 100 пФ и 100 мФ);
  • коллиматор (сборщик лучей света в пучок);
  • светодиодный фонарик (корпус должен быть металлический);
  • мультиметр.

Если нет драйвера между батареями и лампочкой, она может сгореть.

Еще большую мощность можно получить, если использовать приобретенный в магазине лазерный диод на 60 Вт.

Такой станок лазерной резки металла своими руками лучше всего установить на раму, для контроля использовать компьютер, оснащенный специальной программой. Поэтому кроме лазера потребуется:

  • корпус, вмещающий все элементы;
  • шаговые электромоторы (из DVD-плееров или принтеров);
  • платы и транзисторы, управляющие электромоторами;
  • регулятор, контролирующий напряжение на излучателе;
  • зубчатые ремни и шкивы для них;
  • листовая сталь для изготовления кронштейнов;
  • шарикоподшипники, стяжки, гайки, болты, винты, хомуты;
  • выключатели кольцевые;
  • контроллер и USB-кабель, соединяющий его с компьютером, и плата с дисплеем;
  • система охлаждения;
  • доски и стержни из металла.

Из досок изготавливается рама, металлические стержни выполняют роль направляющих.

Важно! Существует возможность купить комплект для лазерных резаков для электронной начинки.

Процесс изготовления

Первый шаг – разборка дисковода, чтобы извлечь из него лампочку. Она установлена в каретке и укреплена. Крепления распаиваются паяльником. Во время работы не следует подвергать лампочку сильным механическим воздействиям, способным повредить ее.

Перед сборкой резака необходимо определиться, от чего он будет питаться, куда вмонтировать диод и как распределить токи.

Важно! Для диода требуется более мощный ток, чем для элементов указки.

Нужно осторожно разобрать указку и заменить диод лампочкой, извлеченной из дисковода. Для крепления лучше всего использовать клей. Важно, чтобы глазок лампочки расположился по центру отверстия.

Мощности указки для резака недостаточно, ее повышают при помощи батареек для фонарика. Для этого нижняя часть фонарика совмещается с частью указки, в которой размещена лампочка из дисковода. Из фонарика удаляется стекло, лампочка подключается, соблюдая полярность.

Внимание! Мощности достаточно для того, чтобы прожечь кожу на руках!

При повышении мощности драйвером нужно накрутить вокруг лампочки проволоку из алюминия, убирающую статичность, и вмонтировать ее в коллиматор. При изготовлении лазера для резки металла своими руками элементы резистора присоединяются к батарейкам по последовательной схеме. Требуется точность при определении полярности. Для изменения силы тока к диоду подключается мультиметр, позволяющий регулировать показатель в пределах 300 мА до 500 мА.

Корпусом устройства для ручной лазерной резки металла по-прежнему может служить металлический фонарик.

Для самого мощного варианта после монтажа корпуса из досок устанавливаются стержни. Предварительно их шлифуют и смазывают составом, содержащим литий.

Для монтажа пошаговых электромоторов требуются кронштейны из листовой стали, согнутой под прямым углом. Требуются 6 отверстий для крепления саморезами листа и двигателя. Кронштейны нужно сделать и для крепления привода, созданного из двух шкивов. Только листы нужно согнуть в форме буквы П. Так же необходимы отверстия для крепления профиля и выхода вала, на который потом насаживаются шкивы для ремней. Ремни с основанием соединяются при помощи саморезов.

Чтобы резак работал автоматически, нужна специальная программа, которую можно скачать и установить на компьютер бесплатно.

Важно! Если планируется выполнять гравировочные работы, то следует скачать библиотеку контуров. Для настройки программного обеспечения требуется время.

Конечная стоимость

Размер затрат зависит от того, какая мощность у готового изделия.

Фигурная резка листового металла — технология и оборудование

Фигурная резка металла – это возможность создавать изящные рисунки на стальных листах по очерченному контуру. Современное оборудование и технологии позволяют выполнять раскрой быстро и точно.

На рынке инструментов представлены аппараты для домашнего использования и мощные профессиональные станки.

Оборудование для фигурной резки

Фигурная резка металла своими руками может производиться на компактных станках серии MMS. Это оборудование предназначено для эксплуатации в бытовых условиях и не требует специальных профессиональных навыков. На станках можно раскраивать стальные листы по рисунку.

Профессиональное оборудование более сложное и дорогостоящее. Раскрой металла может осуществляться лазерным лучом, плазмой или гидроабразивом.

В зависимости от способа управления станки бывают:

Ручные. С их помощью осуществляется фигурная резка листового металла в небольших объемах. Это наиболее доступные по цене компактные модели. Конструктивно каждая установка состоит из крепкой станины и двух ножей, зафиксированных друг над другом. Верхний нож имеет насечки для протяжки металла, а внизу находится пассивный ролик с регулируемым углом наклона для легкого перемещения листа. Резание происходит при ручном вращении двухстороннего трещоточного ключа, через который усилие передается на вал верхнего ножа.

Автоматизированные. В промышленных масштабах ножницы для фигурной резки металлов оказываются неэффективными. Здесь используют массивные установки для профессиональной обработки. Процесс максимально автоматизирован и не требует от оператора приложения физических усилий. Работа станка задается компьютерной программой, что повышает точность фигурной резки и практически исключает риск ошибок.

Человек только размещает заготовку и выбирает тип выкройки, все остальное выполняет машина. Современное автоматическое оборудование отличается большим функционалом и высокой производительностью, но стоимость самых технологичных установок достигает нескольких сотен тысяч рублей.

Выбор станка основывается на объемах производства. Для выполнения штучной операции достаточно будет ручной установки, а для серийного выпуска изделий потребуется автоматизированный механизм.

Технологии фигурной резки

Ручные станки принципиальных различий не имеют. Принцип резания у них одинаковый. Профессиональное автоматическое оборудование в зависимости от воздействия на металл делится на три вида: лазерное, плазменное, гидроабразивное.

Лазерная резка

Лазерная фигурная резка металла универсальна в применении. С ее помощью можно обрабатывать любые сплавы – рабочие параметры настраиваются в зависимости от типа металла. Принципиальное отличие такого оборудования в отсутствии непосредственного контакта заготовки и режущего инструмента. Разрушение материала производится сфокусированным световым лучом, который создает сильнейший местный нагрев и точечно проплавляет лист насквозь.

Читать еще:  Как порезать пенопласт своими руками

Лазерный станок для фигурной резки металла может быть:

  • Твердотелым. Такая машина проста в устройстве, обслуживании и управлении. Стержень лазера изготавливают из неодимового стекла, способного пропускать импульсное и потоковое излучение мощностью до 6 кВт;
  • Газовым. Вместо стеклянного стержня внутри установки смонтирована газоразрядная трубка, заполненная гелием, азотом или углекислым газом. Молекулы газа возбуждаются электрическими импульсами и начинают излучать энергию, которая фокусируется в направленный пучок. Мощность некоторых моделей газовых лазеров доходит до 20 кВт. Это наиболее дорогое и производительное оборудование.

Лазер позволяет вырезать из металла фигуры любой сложности, при этом количество отходов будет минимальным. Точечное воздействие луча позволяет получать ровные и гладкие кромки без заусенцев.

Плазменный раскрой

Фигурная плазменная резка металла позволяет работать с листами толщиной до 100 мм. Наличие краски, оцинковки, ржавчины и других загрязнений не влияет на качество результата. В сопло установки подается газ под давлением. При воздействии электрических импульсов он превращается в плазму и инициирует образование электрической дуги между режущей головкой и металлом.

Во время плазменной фигурной резки происходит локальный нагрев заготовки до 30000 градусов. Такая температура расплавляет любые металлы.

Гидроабразивная фигурная резка

Метод пользуется популярностью у профессионалов, работающих в условиях производства. Станки позволяют обрабатывать заготовки не только металлические, но и пластмассовые, деревянные, керамические. Программа настройки устанавливает также глубину резки. Это необходимо, когда требуется прорезать лист не насквозь, а только до определенной глубины.

Для удобства сравнения технологии сведены в таблицу по основным параметрам:

Роликовый нож для листового металла своими руками

Роликовый нож для листового металла своими руками – самодельный инструмент, востребованность в котором растет с каждым днем, что объясняется продуктивной скоростью работы подобного устройства и его простой конструкцией. Механическая основа предельно проста, и основывается на вращающихся в противоположных направлениях двух ножах по металлу, вдавливающихся в стальную плоскость заготовки, что приводит к ее разрезке.

Классическая конструкция предусматривает установку крутящихся дисков сверху и снизу, классификация которых происходит по материалу изготовления:

  • Параллельно расположенные роликовые ножи – служат при нарезке стального полотна на полосы, с сохранением хорошего качества заготовки.
  • Роликовые ножи с одной наклонной кромкой — такая конструкция помимо нарезки, позволяет вырезать заготовки с округлыми формами.
  • Роликовые ножи с несколькими наклонными кромками — сохраняя маленький радиус, помогает изготавливать детали с изогнутыми линиями и округлыми формами.

Конструкция

Роликовые ножницы по металлу, своими руками собранные дома, имеют общую суть, которая остается неизменной — это наличие режущего ножа. Изготавливается он из стальных сплавов с максимальным порогом прочности и другими характеристиками которые должны быть выше по сравнению с аналогичными параметрами у стали, которая будет обрабатываться на станке для резки.

Устройство роликового ножа

На практике известно, что выпущенные на фабрике роликовые ножи для резки металла имеют ресурс около 30 км стальных листов, с оговоркой на максимальную толщину листа, которая не будет превышать 0,5 мм.

Соответственно если толщина материала выше, то и долговечность инструмента снижается. Однако ничто не мешает заточить инструмент и продлить тем самым ресурс его эксплуатации.

Необходимые материалы

Станок для резки листового металла, своими руками сконструированный дома, нуждается в ножах, спектр материала изготовления которых очень широк, и выбор одного из них главным образом зависит от вида и толщины материала, которые необходимо будет резать. Если работать придется с не самой прочной, тонкой листовой сталью, как например, алюминий, то идеальным вариантом станут самые простые подшипники. Но для нужного функционала роликового ножа им не хватает заточки, которую следует провести самостоятельно по всему торцу будущего инструмента.

Основной роликовый нож устанавливается на подвижную деталь конструкции с прижимной ручкой, при надавливании на которую происходит зажим заготовки между двумя режущими поверхностями. Диаметр подшипников непосредственно влияет на скорость производимой работы. То есть чем диаметр подшипника больше, тем выше будет производственная скорость на станке.

Изготовление роликового ножа по металлу своими руками

Для упрощения работы с инструментом и предания ей удобства неплохо бы оснастить листорез направляющей плоскостью.

Изготовление и установка данной детали не составляет большого труда, и взамен она очень упростит весь процесс. На выходе получается универсальный станок с роликовыми ножами, который может взаимодействовать с другим металлообрабатывающим оборудованием, которое так же без проблем конструируется в условиях дома.

Инструкция по изготовлению

Продающиеся в магазине фабричные модели резаков, даже в стандартной комплектации, обойдутся в большую сумму. Цена предложенных на рынке моделей стартует от 20000 руб. Такие условия не выгодны в приобретении инструмента для домашнего использования или в небольшую мастерскую, да и использоваться он будет крайне редко.

Для начала конструируется основное тело инструмента, которое каждый подбирает под себя. Изготавливается главный атрибут станка – роликовый нож для листового металла. Материал из которого будет изготовлена деталь напрямую воздействует на долговечность и производительность агрегата. Как упоминалось выше характеристики прочности должны быть значительно выше аналогичных характеристик нарезаемого им материала. В ином случае минимальной проблемой станет низкокачественный рез, вынуждающий мастера чистить и обрабатывать кромки каждой нарезанной заготовки.

Схема для сборки роликового ножа

Своими руками, роликовые ножницы по металлу, в большинстве своем, изготавливаются из подшипников. Заточка торцов детали формирует режущие поверхности. Главный ролик, подключенный к приводу, крепится непосредственно на ручку. Нижний же устанавливается на неподвижную нижнюю часть станка. При наличии навыков обработки железных сплавов изготовление подобного устройства займет максимум чуть более недели, включая настройку агрегата.

Особенности резки металла дома

Дисковые ножи являются прекрасной заменой ножниц по металлу, имея за собой ряд преимуществ:

  • Малые габариты и размеры.
  • Конструкционная простота.
  • Легкая регулировка.
  • Удобство и возможность работать с большим ассортиментом материалов.
Читать еще:  Мини гравировальный станок с ЧПУ своими руками

Резка металла роликовым ножом

Резка листового металла, своими руками, в домашних условиях обычно проводиться фрезами или сверлами. Конечно, подобный подход помогает придать детали нужные очертания, а заодно отполировать поверхность. Однако гораздо практичнее будет своими руками один раз сконструировать станок с роликовыми ножами (если конечно речь касается не разрезания металлолома, так как там аккуратность не столь важна), уменьшая тем самым как время, отведенное на обработку, так и минимизируя количество мусора и дефектов, которые могут возникнуть при использовании ручного инструмента. Если говорить проще — дисковые ножи прекрасная замена ножницам по металлу и даже промышленной гильотине.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как сделать роликовые ножницы для резки листового металла своими руками

Резка металла – один из самых популярных и распространенных способов обработки такого материала. При этом обязательным является использование специальные инструментов, которые предоставляют возможность осуществлять резку листового металла, поскольку сделать это без использования дополнительных приспособлений нереально.

Технология резки состоит в том, что на заготовку из того или иного материала воздействует режущий край инструмента. Острая режущая кромка инструмента движется по поверхности металла, разрезая его. Во время этого процесса срезаемый слой подвергается пластической деформации.

Резка металла в домашних условиях

Основными инструментами для резки в домашних условиях являются фрезы, диски, сверла. Использование таких инструментов дает возможность придать детали требуемую форму, отполировать металлическую поверхность, приводя ее к необходимым размерам.

При использовании таких способов на поверхность металла воздействует нож или другой станок. При этом очень важно, чтобы его резец имел более высокую твердость, чем заготовка, иначе никакого резания и не будет происходить.

Самым распространенным способом резки металла в домашней мастерской является механическая резка. Такой способ обработки материала является достаточно экономичным, способен обеспечить очень ровный край заготовки. Единственный его недостаток – обычно можно осуществлять только прямолинейную резку металла.

Роликовые ножи для металла

Очень часто в современной металлообрабатывающей промышленности для резки листового металла используются роликовые ножи. Работа такого инструмента заключается в работе двух основных его элементах – режущих дисках. Вращаясь в разные стороны, эти ролики-диски вдавливаются в материал, осуществляя его разрезание. За счет трения металла и ножей между собой заготовка продвигается по инструменту.

Чаще всего встречаются роликовые ножи по металлу, что состоят из двух роликов. В таком инструменте есть два вращающихся диска – нижний и верхний. Сейчас встречаются такие инструменты трех типов ножей:

  • с параллельным положением;
  • с одним наклонным;
  • с несколькими наклонными.

Первая группа такого инструмента для резки предназначена в основном для разрезания материала на полосы.

Вторая группа – предназначена для нарезания металла на полосы, а также для круглых и кольцевых заготовок.

Третья группа в основном используется для резки кольцевых, круглых и криволинейных заготовок с небольшим радиусом.

Все такие ножи хорошо подходят для быстрого разрезания листового металла. При этом обрезанный край материала не нуждается ни в какой дополнительной обработке.

Самодельные роликовые ножи

Стоимость даже самых простых моделей роликовых ножей сейчас очень высокая. Поэтому приобретать такой инструмент имеет смысл только в том случае, если такая обработка листового металла будет проводиться очень часто. В противном же случае, для одноразового или периодического использования такая покупка себя не оправдает с материальной точки зрения.

В подобном случае более правильным решением будет попытаться изготовить такой инструмент своими руками.

Конструкций роликовых ножей может быть очень много, поэтому сделать самостоятельно нож не составит особого труда. Но основная часть инструмента – режущие ножи – должны быть изготовлены из самого качественного и прочного сплава, прочность которого превышает разрезаемый материал. В противном случае качество обрезанного края будет очень низким, потребуется его дополнительная обработка.

Обычно даже в заводских моделях роликовых ножей ресурс находится в пределах 25 км листового металла толщиной в 0,5 миллиметра. Если же резать листовой металл с большей толщиной, то и ресурс использования инструмента будет снижаться. Но после этого ролики можно наточить, в результате чего инструмент снова будет готов к работе.

Что же относится к ресурсу использования самодельных роликовых ножей, то он напрямую зависит от качества материала, из которого сделанные режущие части станка.

Из чего можно сделать ножи

В случае собственноручного изготовления такого инструмента основная проблема – выбрать подходящий материал, который и будет резать металлические заготовки.

Так, в случае необходимости резать не самый прочный листовой металл – алюминий, оцинкованную сталь и тому подобное, неплохим решением будет использовать обычные подшипники, торцы которых необходимо предварительно заточить.

Для врезания таких ножей в металл один из роликов – приводной, нужно установить на ручку, при помощи которой можно прижимать ножи к материалу. После этого останется только тянуть металл, удерживая ручку самодельного станка прижатой к основанию.

Чем большим при этом будет диаметр подшипников, тем большую скорость резания будет иметь такой ручной инструмент.

Таким образом, сейчас можно найти немало конструкций самодельных роликовых ножниц для резки. Самое сложное при этом – найти детали, которые можно будет использовать в качестве ножей. Для более удобного использования станка, сделанного своими руками, его можно будет дополнительно оборудовать направляющими, которые позволят ровно отрезать заготовку.

При этом готовый инструмент, в случае необходимости, можно будет устанавливать на любой металлообрабатывающее оборудование, к примеру, на листогибочный станок.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector