Резка листового металла своими руками, ровно, любые формы

Преимущества художественной лазерной резки

Декоративная

сегодня получила широкое распространение. К основным преимуществам этого метода можно отнести:

возможность работы с тонким металлом;
значительное сокращение времени на изготовление изделия;
возможность получения ажурных изделий с тонкими элементами;
готовое изделие не требует дополнительной обработки. Все срезы получаются четкими, без наплывов и зазубрин.

Фигурная

на станке с ЧПУ позволяет изготавливать декоративные элементы и сувениры из тонколистового металла совершенно одинаковые. Ручная резка лазером не гарантирует такого результата, рука мастера может дрогнуть, в результате возникают заметные отличия на отдельных раппортах рисунка.

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:

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.

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.

Принцип действия и конструктивные особенности

В отличие от листовых ножниц с наклонным ножом (гильотинных), движение ножа в рычажных ножницах чаще всего происходит не по поступательной, а по вращательной траектории. Кроме того, в качестве основного исполнительного механизма используется не кривошипно-ползунный, а рычажный.

Наибольшее распространение приобрели рычажные ножницы, собранные по схеме одноплечевого рычага. При резке тонкого металла, с толщиной не более 0,7…0,8 мм применяются ручные слесарные ножницы, а при более толстом – стуловые ножницы, рычаг у которых намного длиннее. Кроме того, в схемах стуловых ножниц предусматривается возможность встраивания промежуточной зубчатой передачи

Это увеличивает длину траектории движения подвижного ножа, но снижает результирующее усилие, что важно, если агрегат имеет ручной привод

Наиболее крупные исполнения стуловых ножниц позволяют разрезать листовой прокат стали толщиной до 8…10 мм, и сортовой прокат диаметром не более 22 мм.

Стуловые рычажные ножницы с ручным приводом конструируются таким образом, чтобы приводной рычаг имел форму сабли. Это позволяет приблизить траекторию движения к работе гильотинных ножниц: внедрение подвижной части рабочего инструмента в разрезаемый металл также происходит постепенно. В результате текущее значение усилия разрезки снижается. Неприводными (ручными) ножницами стулового типа можно резать сталь толщиной до 2…2,5 мм.

Типовая конструкция рычажных ножниц настольного исполнения представляет собой совокупность следующих узлов:

станины;
эксцентриковых или винтовых зажимов, посредством которых оборудование стационарным образом можно прикрепить к слесарному верстаку;
нижней опорной рамы, на которую устанавливается неподвижная часть оснастки;
саблевидного поворотного рычага с рукояткой (для ручных моделей). на нём устанавливается подвижная часть оснастки;
оси с подшипником скольжения.

В приводных рычажных ножницах, кроме вышеприведенных узлов имеются также электродвигатель, клиноременная передача, а также кривошипно-шатунный механизм, который преобразует вращательное движение вала двигателя в качательное перемещение рычага. Иногда такое оборудование снабжается механизмом включения (муфтой и тормозом), и в таком виде уже мало чем отличаются от стационарных ножниц аллигаторного типа. Единственное их преимущество в данном случае состоит в отсутствии балансира, компенсирующего инерцию массивных деталей.

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.

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:

Видео:

ВАЖНО ЗНАТЬ: Технология резки металла резаком

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

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

Особенности изготовления инструмента самостоятельно

Если устали резать листовой металл ножницами или болгаркой, то отличной альтернативой на замену этих инструментов является роликовый нож. К числу достоинств этого устройства можно отметить бесшумность работы, а также отсутствие энергопотребления. Кроме того, имея такое устройство в домашнем арсенале, можно даже зарабатывать, когда соседям понадобится раскроить листовой материал из металла.

Покупка инструмента оправдана только в одном случае, когда необходимо выполнять работы в большом количестве. И даже в этом случае можно сделать устройство своими руками, чтобы пользоваться им в профессиональных целях. Конструкций рассматриваемых устройств бывает много, поэтому сделать устройство самостоятельно вовсе не трудно, если понимать принцип работы устройства.

При изготовлении самодельного инструмента надо учитывать следующие свойства:

Режущие ножи — их должно быть два, которые располагаются один сверху, а второй снизу. Ножи должны быть изготовлены из качественного сплава, который имеет прочность выше, чем разрезаемые материалы. В качестве ножей используют подшипники, которые полностью удовлетворяют описанным требованиям
Основание — одновременно выступает в качестве поверхности, на которой располагается лист стали, а также направляющим для перемещения роликовых ножниц при резке листа или нарезании полосок
Корпус приспособления — для изготовления обычно используется стальной уголок толщиной 3 мм и размером стенок 40-60 мм
Вспомогательные инструменты — они предназначены для закрепления листового материала к поверхности стола во время его разрезания

Это интересно! Ресурс работы самодельных роликовых ножей достаточно высокий, и практически равен показателям заводских моделей. Срок службы заводских устройств составляет не менее 25 км, но при условии, если толщина разрезаемой стали не превышает 0,5 мм. Чем толще сталь, тем меньше срок службы инструмента.

На срок службы самодельного устройства влияет такой показатель, как качество его изготовления. Причем касается это даже качества подшипников, поэтому если беретесь за дело, то для этого понадобится соответствующий подход.

Резка металла плазменным резаком или плазморезом

О возможностях плазмотрона хорошо рассказано в видео. Просмотрев ролик вы обязательно захотите иметь в хозяйстве такое чудесное оборудование, даже несмотря на его большую цену.

https://www.youtube.com/watch?v=rg4PvBBr1CU

Резка металла происходит под действием энергии плазмы. Получается это следующим образом. Когда нажимают кнопку розжига, подается ток от источника и внутри плазмотрона образуется дежурная сварочная дуга. Через нее проходит сжатый воздух, ионизируется, и плазмой вырывается через сопло с высокой скоростью. Плазма имеет температуру свыше 10 тыс. градусов и скорость в два раза больше скорости звука. Этой энергии достаточно, чтобы металл расплавился и даже испарился.

Оператор подносит плазморез к месту, где необходимо выполнить разрез и металл начинает плавиться. Скорость ручного перемещения должна обеспечивать разрез металла. Параметрами резки есть сила тока и давление воздуха. Подробности о том, как получается плазма и устроен резак хорошо показано в видео.

При неправильно подобранных параметрах на кромке может образоваться окалина. После окончания резки сразу не отключают подачу сжатого воздуха. Он подается некоторое время для охлаждения металла.

Техника безопасности при работе с угловой шлифовальной машиной

Этот вопрос является самым важным. Ведь при нарушении правил эксплуатации болгарки можно получить серьёзные, порой несовместимые с жизнью травмы. Рассмотрим основные из них, которые обязательны к соблюдению.

Размер диска. Многие считают, что если на маленькую болгарку поставить большой диск, сняв защитный кожух, ничего страшного не произойдёт. Дескать, большая УШМ мощнее. Это заблуждение опасно для жизни. Дело в том, что у маленькой болгарки обороты значительно выше, а потому диски для них нужны иные. При установке большого диска мастер, скорее всего, даже не успеет начать работу – диск разлетится при включении, что при отсутствии защитного кожуха приведёт к плачевным результатам.
Направление вращения. Некоторым «мастерам» не нравится, что при работе под ноги летят искры. Они разворачивают кожух, переставляют ручку и начинают работу. Именно это чаще всего приводит к тому, что диск разлетается при зацепе за острую кромку. Вращение диска при работе УШМ должно производиться «на себя» а не наоборот.
Индивидуальные средства защиты. Пользоваться защитными очками или щитком, одевать перчатки, маску или респиратор необходимо. Это убережёт от ожогов, травм глаз, которые, к сожалению, при такой работе не редкость.

Применение средств индивидуальной защиты при работе с болгаркой обязательно

Роликовые ножницы и особенности резки листового металла

В металлообрабатывающей промышленности для обработки листового материала используются роликовые ножницы или ножи. Ножами этот инструмент называют по причине того, что его работа основывается на применении двух режущих дисков. Процесс резания основывается на том, что ролики вдавливаются в листовой материал с двух сторон — сверху и снизу. При этом происходит его разрезание без применения каких-либо острых ножей. Роль режущих и острых ножей играют ролики, которые соприкасаются стенками друг к другу с двух сторон.

Ролики не только режут листовой материал, но еще и облегчают процесс перемещения инструмента по поверхности листа. Это означает, что резать роликовым ножом не только удобно, но еще и эффективно. Если сравнить работу устройства с ручными ножницами, то следует отметить такие достоинства:

Скорость — разрезать лист стали роликовыми ножницами можно за считанные секунды, а использование ножниц требует много времени, которое зависит от длины разрезаемого материала
Качество реза — роликовый нож режет не только быстро, но еще и высококачественно. При этом отсутствуют сколы, искривления, изгибы и т.п. в месте получения реза
Физическая усталость — резание ручными ножницами требует прикладывания физических усилий, в то время как применение роликового инструмента исключает такую потребность. Для разрезания необходимо только перемещать ножницы роликовые по направляющим, выполняя тем самым разрезание листа стали

Роликовые ножницы классифицируют по типам ножей на три вида:

Они располагаются параллельно. Самая популярная разновидность режущего инструмента, который предназначен исключительно для раскроя материала на полосы, то есть резка выполняется в прямолинейном направлении
Имеют один наклон. Они предназначаются для нарезания не только ровных полос листового материала, но еще и для вырезания заготовок круглого и кольцевого типа
С несколькими наклонами. Такие роликовые устройства предназначаются непосредственно для нарезания разной формы заготовок — кольцевые, круглые, криволинейные и т.п.

После разрезания край материала не нуждается в дополнительной обработке, так как он получается ровным, без сколов и задиров.

Как сделать надпись на металле своими руками

Чтобы в домашних условиях сделать надпись или вырезать фигурку флюгера, решетку камина, применяют механическую художественную резку по металлу. Дисковые ножницы позволяют создавать простые рисунки. Необходимо только потренироваться и точно направлять лист в зону разреза по заданной линии.

Умельцами для создания надписей на металле, особенно мягком алюминии и бронзе, используется фрезер с копировальной втулкой. Сначала делается шаблон из фанеры или другого материала. Линии его смещены в каждую сторону на разницу диаметров фрезы и кольца. Затем копир накладывается на материал и производится обработка фрезером.

Методы механической резки

Основаны на воздействии на металл режущим инструментом, который прочнее и тверже обрабатываемого материала. Не предполагает нагрев листа, поэтому такую обработку называют холодной.

Резка гильотинными ножницами

Вид ударной обработки, который подразумевает разрезание листового металла специальными ножами или ножницами по металлу на станке с фиксацией. Используется для производства заготовок.

ПЛЮСЫ:

ровный край реза;
отсутствие выщербин и заусениц;
быстрота обработки материала.

МИНУСЫ:

ограничение по толщине рубки (до 20 мм);
невозможность изменения направления резки (только прямолинейная).

Резка дисковыми ножницами

Применяется для продольной резки металла («роспуска») по заранее размеченным линиям, по кривой, а также для снятия фасок, обрезания заусенцев и при подготовке к сварке.

Дисковые ножницы представляют собой станок с парой режущих дисков с углом заострения 90 градусов из высоколегированной стали. Листы металла могут подаваться вручную или при помощи автоматического устройства подачи.

ПЛЮСЫ:

точность резки;
высокое качество линии реза;
простота и удобство использования.

МИНУСЫ:

не подходит для фигурной резки.

Резка болгаркой

Обработка ручным электроинструментом — углошлифовальной машиной (УШМ) с режущей абразивной насадкой. Эффективная резка осуществляется ближней частью абразивного диска.

ПЛЮСЫ:

возможность фигурной резки (осуществляется насадками самых малых диаметров либо почти отработанными дисками).

МИНУСЫ:

не подходит для обработки листового металлопроката с полимерным напылением (абразивные насадки портят покрытие и снижают его защитные свойства по линии реза);
особые требования относительно техники безопасности;
обильный вылет осколков;
невозможность длительной непрерывной резки (чтобы рабочий ресурс насадки не выработался слишком быстро, через каждые 5-7 минут работу необходимо прерывать на 20-30 минут).

Ленточнопильная резка

Выполняется на специальном ленточно-пильном станке. Требует правильного подбора шага зубьев режущего полотна, а также верного выбора скорости подачи листа. Подходит для быстрого изготовления небольших изделий.

ПЛЮСЫ:

высокая скорость получения детали;
точность обработки;
возможность изменения угла резки.

МИНУСЫ:

невозможность изменения направления резки (производство фигурных деталей);
максимальный размер детали ограничен возможностями станка.

Гидроабразивная резка

Осуществляется смесью воды и абразивного материала (песка), которая подается под высоким давлением через узкое сопло в место реза. Подходит для раскройки материала толщиной до 300 мм.

ПЛЮСЫ:

высокая точность;
края реза не нуждаются в дополнительной обработке;
отсутствует термическая деформация металла.

МИНУСЫ:

высокая стоимость оборудования и работ;
не подходит для обработки металлов и сплавов, подверженных коррозии.

Инструкция как сделать роликовые ножницы из подшипников своими руками

Как уже говорилось, вариантов изготовления самодельного роликового режущего инструмента много, но какой выбрать для себя, зависит не только от возможностей, но еще и наличия необходимых расходных материалов. Если понадобился простой самодельный роликовый нож, то сделать его можно из подшипников. Принцип изготовления простой, и для начала разберемся, какие инструменты и материалы понадобятся для того, чтобы его сделать:

Два подшипника 204 или 205. Использовать можно и другие подшипники, какие есть в наличии. Они не обязательно должны быть одинакового размера
Уголок 50-60 мм длиной до 30 см
Резьбовые соединители, шайбы, гайки и прочие мелкие расходники
Стальная трубка, из которой необходимо изготовить рукоятку для роликовых ножниц
Из инструментов понадобится сварочный аппарат, а также дрель и болгарка

Когда все необходимые материалы готовы к работе, можно приступать к делу. Инструкция по самостоятельному изготовлению роликового ножа имеет следующий вид:

Сначала необходимо подготовить уголок, так как он будет выступать в роли корпуса, на котором будут размещаться дополнительные элементы
Стачиваем кромку подшипников. Причем сделать это нужно так, чтобы в итоге кромка получилась с острым углом. На обоих подшипниках необходимо «снять» кромку, так как от этого зависит возможность применения роликовых ножниц по назначению
Далее необходимо просверлить отверстие в уголке, и закрепить на нем один подшипник. Для закрепления используется болт с потайной шляпкой. Для закрепления подшипника используется также шайба, за счет которой будет обеспечиваться надежный прижим к стенке уголка

Подшипник крепится так, чтобы его наружная обойма выступала на 1-2 мм сверху от края уголка

Немаловажно предусмотреть возможность его регулировки соприкосновения со вторым подшипником, подложив шайбы с внутренней стороны
С обратной стороны при закреплении подшипника нужно предусмотреть, чтобы шляпка крепежного болта была утоплена в основании уголка. Это надо для того, чтобы самодельный инструмент свободно перемещался по краю верстака

Если утопить шляпку не получается, то можно сделать для нее паз в конструкции верстака, что также вполне уместно при использовании самодельных ножниц

Первая часть работ на данном этапе считается выполненной, поэтому следует перейти к изготовлению второй части. Это рукоятка, второй подшипник, а также отгибатель листа
Используя аналогичный уголок длиной в 2 раза меньше, необходимо закрепить на нем второй подшипник. Предварительно уголок при помощи болгарки необходимо вырезать такой формы, как показано на фото ниже

На торцевую часть полученной заготовки необходимо закрепить подшипник, просверлив предварительно отверстие

Заготовку из уголка приварить к основной части так, как показано на фото. При этом важно учитывать, что верхний подшипник должен вплотную соприкасаться с нижним подшипником, а его наружная обойма должна располагаться на расстоянии к основанию уголка до 1 мм

В завершении необходимо присоединить ручку к получившейся установке, чтобы удобно было работать

В итоге получается самодельный режущий инструмент для резки металлических листов толщиной до 0,5 мм. При использовании устройства надо учитывать, что предназначается оно исключительно для работы с листовыми материалами. В процессе эксплуатации будет изнашиваться кромка подшипников, поэтому целесообразно предусмотреть при изготовлении возможность регулировки соприкосновения подшипников. Все подробности изготовления и применения такого инструмента на видео ниже.

Это интересно!При вращении одного подшипника рукой, второй также должен вращаться, что говорит о правильности изготовления самоделки. Чем больше расстояние между торцевыми частями подшипников, тем ниже качество работы инструмента. В завершении для примера стоит привести пример того, сколько стоит заводской роликовый нож, а также, какие технические параметры он имеет. Для примера рассмотрим станок марки Trim Cutter 3017 и его технические параметры:

Толщина листового металла максимальная — 0,7 мм
Вес устройства составляет 4 кг
Габаритные размеры — 220х180х260 мм
Стоимость от 25 000 рублей

Исходя из вышесказанного, можно отметить, что сделать роликовые ножницы для резки тонколистового металла своими руками вовсе не трудно. Для этого не понадобится много сил и расходных материалов. Уделив всего 3-4 часа свободного времени, можно сделать высокоэффективный режущий инструмент в домашних условиях. С роликовыми ножницами не понадобится думать, чем отрезать металлический лист при монтаже оконных откосов или как порезать оцинковку на полоски, так как с ним любые подобные работы выполняются легко, быстро и эффективно.

Как болгаркой резать лист металла

Одним из самых быстрых способов раскроить оцинкованный лист считается резка болгаркой. Среди недостатков такой обработки — рваные края, которые придется дополнительно зачищать и выравнивать. Болгарка не подойдет для резки профнастила, так как искры во время резки могут повредить полимерное покрытие. Но для несложных работ, которые не требуют высокой точности и аккуратности, болгарка вполне подойдет.

Обратите внимание, при использовании такого электроинструмента приобретите специальный диск, который не повредит защитного покрытия на листе оцинковки. После резки профнастила края нужно зачистить и покрыть специальной краской

Таким оборудованием можно воспользоваться, если вы строите сарай из профлиста или делаете козырек. В таком случае вам не придется приобретать специальный и дорогостоящий инструмент.

Правила при работе с болгаркой:

выбирайте диски с твердосплавными зубьями;
работайте на низких оборотах;
места среза обработайте специальным антикоррозийным покрытием.

Оборудование для художественной резки

Лазерная резка

Станки для обработки металлов лазером достаточно дороги. Их выпускает множество зарубежных компаний, самыми известные из которых: Trumpf (Германия), ESAB (Швеция), MultiCam (США), Mazak (Япония), Bystronic (Швейцария) и т.д. Несмотря на то, что технология используется два десятка лет, приобрести новое оборудование перечисленных компаний могут позволить себе только относительно крупные промышленные производства.

Тем не менее, необходимо учитывать, что на рынке широко представлено предложение оборудования данной категории, уже бывшее в употреблении, но находящееся в рабочем состоянии. Даже в таком виде, оно практически всегда превосходит многочисленные аналоги китайского производства, которые даже новые не отличаются ни качеством обработки, ни надежностью при эксплуатации.

Плазменная резка

инвенторная плазморезка. Компактная, отличается экономным расходованием энергии, но боле требовательная к стабильности напряжения;
транформаторная плазморезка. Более надежная, но требующая значительного расхода энергии, имеет большие размеры.

Стол выполненный при помощи художественной плазменной резки металла

При выборе оборудования для плазменной резки металла учитывают следующие критерии:

мощность;
производительность работы;
материал, из которого выполнена горелка;
внешний вид и дизайн агрегата.

Оборудование для плазменной резки крайне широко представлено на современном рынке, поэтому каждый желающий без труда найдет модель, подходящую именно ему.