Czym ciąć metal?

Z elementami wyciętymi z metalu mamy do czynienia niemalże na każdym kroku. W przeróżnych urządzeniach, częściach konstrukcji budynków, maszyn, a nawet mebli. Ale czy zastanawialiście się jak to się dzieje, że z ogromnego arkuszu metalu powstają perfekcyjnie wycięte detale?

Cięcie metalu – jak to w ogóle działa?

Zacznijmy od wyjaśnienia czym jest cięcie metalu. Według definicji, ciecie jest operacją rozdzielenia metalu. Proces ten w idealnej postaci powinien polegać na rozdzieleniu wiązań atomowych wzdłuż wytyczonej linii, a cięcie nie powinno mieć wpływu na stan fizyczny materiału. Wyróżniamy kilka metod cięcia. Różnią się między sobą ilością energii jaka jest potrzebna do przeprowadzenia cięcia, wpływem cieplnym na materiał poddawany obróbce, jakością wykończenia krawędzi i oczywiście szybkością.

Jak ciąć, czyli rodzaje obróbki

Technologia obróbki metalu wciąż się rozwija. Dziś metal tnie się nie tylko za pomocą maszyn z tarczami. Oto niektóre ze znanych nam rodzajów cięcia:

• plastyczne – podział metalu dokonuje się na skutek wytworzenia odpowiedniego naprężenia w wyznaczonym miejscu, które spowoduje pęknięcie materiału. Metoda ta jest wykorzystywana głównie do obróbki cienkich blach.
• skrawające – z wykorzystaniem pił uzębionych i nieuzębionych. Najczęściej używane jest do cięcia bloków metalowych, rur, kształtowników, prętów itd.
• kuźnicze – w tym przypadku cięcie (a w zasadzie rozdzielenie części materiałów) odbywa się podczas kucia, przy użyciu przecinaków i zebijaków.
• termiczne – podgrzany płomieniem gazowym metal zostaje cięty strumieniem czystego tlenu. Taki rodzaj cięcia stosowany jest przede wszystkim do obróbki elementów ze stali konstrukcyjnej węglowej i niskostopowej o określonej grubości. Jako, że cięcie jest w tym przypadku efektem utleniania, to metoda termiczna nie może być stosowana do stali nierdzewnych, a także takich zawierających nikiel, chrom lub inne pierwiastki odporne na utlenianie.
• elektroerozyjne drutem – ta metoda stosowana jest do cięcia metali, które przewodzą prąd elektryczny. Sam proces cięcia odbywa się przy użyciu cieniutkiego drutu. Zaletą tej metody jest duża precyzja cięcia.
• laserem – wycinanie laserem polega na poddaniu stali procesowi miejscowego topienia cieniutkiej warstwy metalu. Efekt ten uzyskiwany jest za pomocą energii wiązki promieniowania laserowego. Do cięcia wykorzystuje się zarówno lasery neodymowe jak i CO₂. Zalety cięcia laserem to: świetna jakość krawędzi, wysoka prędkość cięcia i minimalne odkształcanie materiału. Obróbkę tą można stosować wobec niemalże wszystkich gatunków stali o różnych grubościach (wszystko zależy od doboru gazu towarzyszącego). Istnieje możliwość cięcia trójwymiarowego. Więcej na temat cięcia metali laserem dowiecie się na Laser.dandav.com.pl
• wodą – metoda ta przeprowadzana jest na zimno. Cięcie odbywa się przy użyciu bardzo silnie sprężonego strumienia wody, który wydostaje się przez dysze o niewielkiej średnicy. Dzięki temu prędkość wody może nawet trzykrotnie przewyższyć prędkość dźwięku! W momencie cięcia materiału dochodzi do procesu korozji, w wyniku której metal usuwany jest ze szczeliny. W przypadku cięcia twardych materiałów do wody dodawany jest proszek ścierny. Za pomocą strumienia wody można ciąć praktycznie wszystkie materiały – no może poza diamentem. Metal poddawany takiej obróbce nie nagrzewa się, co nie powoduje zmian w jego strukturze.

Oczywiście to tylko część z dostępnych i stosowanych metod cięcia metalu. Jednak daje nam wyobrażenie jak niesamowicie zaawansowane technologicznie są sposoby obróbki metalu. Laser, plazma, woda szybsza niż dźwięk – brzmi niesamowicie, prawda? A często dotyczy przedmiotów, z którymi stykamy się na co dzień.

A Wy mieliście kiedyś okazję przetestować jakąś metodę cięcia metalu? Jakie są Wasze doświadczenia?