+7(499)110 0907
нет товаров
Меню
Разделы

Как вырезается узор

Ежедневно каждый из нас прикасается своими руками к десяткам различных металлических деталей. Но мы редко задумываемся, каким образом сделали эту железку. Тем более, что в большинстве случаев это фабричные изделия серийного производства. А часто ли Вы держали в руках металлический аксессуар, сделанный специально по Вашему заказу?

Наше производство специализируется на изготовлении индивидуальных декоративных решёток. Возможно выбрать материал изготовления, конструкцию, вид отделки, узор, способ крепления и прочие опции. И конечно размер.

Плоская латунная решетка с вырезанным узором

Вопреки распространённому стереотипу, что существует некий универсальный станок, куда с одной стороны закладываются металлические пластины, а с другой – выезжают готовые декоративные решётки, всё обстоит несколько сложнее. Точнее сказать – интереснее. Попробуем без нудных подробностей рассказать о процессе создания прорезного узора в металле.

В нашем арсенале сразу четыре способа вырезания узора в металлическом листе. Лазерная резка, координатная пробивка, фрезерная обработка и гидроабразивная резка. Все эти способы реализуются при помощи компьютерного управления режущим механизмом – ЧПУ. Для того, чтобы это сработало, обязателен электронный чертёж изделия в целом. То есть просто картинки или некоего шаблона недостаточно. Дизайнер-чертёжник выполняет законченный эскиз Вашей будущей решётки в двухмерном пространстве. Далее технолог определяет, каким образом будет вырезаться этот узор на этом конкретном изделии. Для изготовления изделия на каждом из этих комплексов оператор-программист создаёт управляющую программу обработки. Там с учётом особенностей технологии и существующих инструментов он указывает, что конкретно должен сделать станок, чтобы выполнить заданный контур.

К примеру, для того, чтобы лазерный станок вырезал в металле небольшой треугольник или квадратик согласно чертежа, в программе задаётся размер заготовки, её положение на столе станка, материал и его толщина, режим резки (скорость и тщательность). Также он указывает, где именно станок должен прошить металл. Ведь лазерный луч сначала осуществляет врезку, оставляя некрасивую оплавленную дырку, а затем уже от нее, подобно лобзику, режет металл по заданному контуру. Так вот оператор задаёт, чтобы лазерный луч прошил металл внутри вырезаемого контура, ведь вырезанный треугольник уйдет в отход. Помимо прочего, такого, чтобы на станок положили лист для вырезания лишь одной детали, практически не бывает – ведь лазерный комплекс представляет собой очень дорогое и сложное оборудование, для работы которого требуется наладить большое количество вспомогательных систем. Такие комплексы не могут простаивать во время постоянных переналадок. Каждый час простоя выливается в убытки. Поэтому детали комбинируются и укладываются на лист таким образом, чтобы максимально эффективно произвести обработку с минимальным простоем и отходом материала. Для некоторых наших заказчиков не секрет, что декоративные решётки режутся порой заодно с деталями для радио-электронной аппаратуры или для авиационной техники. В итоге из одного и того же листа нержавейки или обычной стали получаются совершенно разные детали для различных механизмов из разных сфер нашей жизни. Порой настолько специфичных, что мы даже не знаем про них, пользуясь приборами, внутри которых работают эти детальки.

Итак, расскажем поподробнее про каждый вид обработки. Про лазерную резку Вы уже немного знаете. Работает это так. Над листом металла двигается управляемая серводвигателями лазерная «голова». От источника лазера (огромный ящик размером с небольшую кухню, стоящий рядом со станком) до фокусирущей оптики в этой «голове» луч может проходить по специальным телескопическим каналам, отражаясь от фокусирующих зеркал, или по световолокну. В итоге лазерный луч попадает на нашу заготовку. Размер пятна контакта луча и листа металла как правило не превышает полмиллиметра. На этот маленький пяточёк подаётся энергия от полутора до пяти киловатт, что приводит к расплавлению металла в этой точке. Для того, чтобы процесс был точным и управляемым, а кромки реза – аккуратными и гладкими, к зоне реза под большим давлением подаётся вспомогательный газ, который выдувает расплавленный металл вниз, не давая тут происходить никаким другим процессам, кроме заданных программой. В зависимости от материала и режима реза это может быть воздух, азот, кислород, гелий и чёрт знает что ещё. Всё, кроме воздуха, стоит немалых денег и требует существенных накладных расходов на заправку и доставку баллонов. А уходит газ очень быстро. Но не будем о грустном.

В итоге лазерная резка действительно представляет собой на удивление универсальную технологию. Но сумасшедшая дороговизна качественных станков привносит в этот процесс кучу сложностей в виде очереди на резку от нескольких часов до нескольких дней. Ведь станок порой режет большие долгие заказы. И ради нескольких решёток никому не придет в голову останавливать производство и переналаживать станок.

Лазер отлично справляется с обычной сталью и с нержавеющей сталью. Хуже обстоят дела с алюминием. С латунью, медью и бронзой – ещё сложнее. Средний лазерный станок качественно режет обычную сталь толщиной до 10-15мм, нержавейку – до 8-10мм, алюминий – до 4-8мм, латунь и медь – до 3-4мм. Чем сложнее станку даётся резка материала, тем сильнее материал прогревается во время процесса, тем сильнее заготовку «поведёт» - из плоского листа она превращается в кривой. Для того, чтобы этого не происходило на панелях со сложным орнаментом технологу и оператору приходится порой здорово поплясать с бубном вокруг станка. Или выбрать другой способ обработки.

Следующий по популярности способ раскроя – координатная пробивка. Это очень интересный способ получения деталей. В большинстве случаев детали для корпусов наших компьютеров, электрощитов, серверов, кулеров, всяких металлических боксов, шкафчиков и прочих изготавливаемых массово листовых железяк производятся на станке координатной пробивки. Если говорить упрощённо, то в этом станке управляемый системой сервоприводов обрабатываемый лист металла движется между двумя инструментальными револьверными барабанами. Вверху установлены разнокалиберные штамповочные инструменты, внизу – их матрицы. К примеру, надо нам пробить в листе отверстие диаметром 10мм. В верхнем барабане стоит инструмент, в котором рабочая часть – сверхпрочный цилиндр диаметром 10мм. А в нижнем – сверхпрочный металлический цилиндр побольше с отверстием 10мм посередине. В нужном месте срабатывает пробивочный механизм и верхний инструмент прошивает металл с усилием до 30 тонн за удар сквозь нижнюю матрицу, подобно дыроколу. В барабане устанавливается до 60 комплектов инструментов. Там круги, квадраты, овалы, прямоугольники, всякие скругления и прочие специнструменты, вроде наших, декоративных – всяких треугольничков, звёздочек и крестоцветов. Изготовление таких инструментов обходится недёшево, но за счёт огромной скорости пробивки и отсутствия других расходных материалов (напомню, в лазерной резке это дорогой вспомогательный газ) такой способ перфорации оказывается дешевле лазера. В некоторых режимах станок успевает за минуту произвести до двух тысяч ударов. При этом он ещё успевает точно продвигать лист металла в соответствии с программой. Выглядит это довольно забавно. Как будто кто-то внутри станка стреляет по листу из автомата, а тот, дрыгаясь в конвульсиях, получает новые порции «ранений».

Пробивка позволяет существенно снизить себестоимость типовых небольших решёток из металла толщиной от одного до двух миллиметров. Технически возможна пробивка и гораздо более толстого листа, но при этом происходит сильная деформация. На самом деле она происходит и на двоечке (на профессиональном сленге так нежно называется лист толщиной 2мм), но на относительно узких решётках, до 300мм это не заметно. По крайней мере мы делаем многое, чтобы было не заметно. В самых плохих случаях лист выгибается «тазиком». То есть образуется выпуклость, которую не убрать никакими вальцами или правилками. Лист, подобно крышечке от детского питания «щёлкает» то в одну, то в другую сторону, отказываясь возвращаться в плоское состояние. Это происходит потому, что каждая пробивка оставляет вокруг получившегося отверстия островок напряжённости – во время штамповки лист сопротивлялся, и это напряжение так и осталось. Когда эти островки расположены близко в большом количестве на небольшой площади, проявляется деформация. В общем, началась нудятина и больше не будем о грустном. Суть в том, что при своей дешевизне и скорости, координатная пробивка не любит толстый металл, большие панели с плотной перфорацией. А ещё переналадка занимает довольно большое время. Зато кромки отверстий получаются как бы немного прилизанными внутрь – то что надо для декоративных решёток. И покончим с этим.

Следующая по популярности технология – фрезеровка. Для декоративных решёток с небольшими элементами узора (у нас таких большинство) подходят только инструменты малого диаметра. Инструменты – это фрезы. Здорово похожи на свёрла, только стоят от пятисот до трёх тысяч рублей за штуку. Основные используемые фрезы – диаметром от полутора до пяти миллиметров. Такие маленькие инструменты слишком хрупкие, поэтому мы можем фрезеровать декоративные решётки только из мягких материалов – алюминий, латунь, медь. Помните, как раз с ними у лазера бывают проблемы. Зато у фрезера – никаких проблем. Точнее одна всё же есть – процесс занимает в сто раз больше времени. Поэтому наши станки работают круглосуточно. Порой один экран батареи или одна решётка в пол может фрезероваться до трёх суток без перерыва – и днём и ночью. Весь наш фрезерный цех утыкан камерами и технолог вечерами и ночами контролирует процесс даже из дома. Если что-то пошло не так, он из дома сможет остановить станок. И никуда не денется – оденется, сядет в машину и поедет посреди ночи устранять неполадки. А по утрам мы собираем латунную или алюминиевую стружку в мешки. Иногда кажется, что скоро мы потонем в этой стружке. Зато фрезерному станку не важна толщина металла. Вот почему мы изготавливаем решётки в пол из алюминия и латуни довольно большой толщины – до десяти миллиметров и более.

Фрезерный станок представляет собой стол с очень жёсткой станиной. На стол кладётся и надёжно крепится заготовка. А над столом на специальном портале управляемый серводвигателями двигается шпиндель – специальный мощный электромотор, охлаждаемый жидкостью. Снизу у шпинделя цанговый патрон, куда зажимается фреза. Всё это хозяйство ездит вперёд-назад, вправо-влево и вверх-вниз. Для того, чтобы вырезать элемент узора, к примеру всё тот же треугольник или квадратик, фреза за несколько слоёв полностью разрушит, то есть переведёт в стружку материал, находящийся внутри контура треугольничка. Причём часто для ускорения процесса мы сначала быстро вынимаем основную массу материала более крупной фрезой, а затем добираем мелочь в уголках более мелкой – это двоечка или полуторка. Такие тонкие фрезы очень хрупкие. Они изготовлены из закалённых спецсталей, которые трудно затупить, но очень легко сломать. Поэтому тонкие фрезы работают медленно. Вот почему мы и выдумываем эти сложные стратегии – сначала совсем крупная фреза, потом средняя, потом в уголочках мелочь. Ах да, ещё забыл про одну интересность. Чтобы фреза долго не тупилась, а материал не грелся, в зону резания подаётся смазочно-охладающая жидкость. Она либо льётся струёй, либо напыляется под давлением из воздушного сопла. Ну в общем вы поняли, не скучно нам тут.

Ну что, устали? Осталось чуть-чуть. Реже всего мы используем гидроабразивную резку. Это дорого и долго. У нас даже собственного станка такого нет – иногда обращаемся за помощью к нашим партнёрам. В этом станке интересен способ резания – металл режется водой. Причём не какая-то там фольга, а стальная плита толщиной до 10 сантиметров и более. Наши решётки не бывают такими толстыми, это я просто для описания возможностей станка. Мы чаще всего режем на гидроабразиве толстую латунь, если рисунок очень уж не удобен для фрезеровки. Ну или какую-то экзотику вроде толстой меди или бронзы. Бывало, резали нержавейку, но я уже даже не помню, почему. А может и вовсе приснилось.

Так вот, внимательный читатель, который ещё от всей этой писанины не уснул или не впал в кому, наверняка задаётся вопросом, вода режет металл – что за фигня? Вовсе и не фигня, а самая настоящая правда. Специальные насосы сверхвысокого давления, которые называются мультипликаторы, нагнетают воду в фокусирующую форсунку, которая, как на фрезерном станке ездит на портале во все стороны над заготовкой. Тонкая струя воды под давлением до 6 тысяч атмосфер бьёт в материал. Видимо там происходят процессы, похожие на истирание морской водой круглых камешков, только в ускоренном в миллионы раз режиме. Чтобы ещё ускорить процесс, в воду подмешивается абразив – мелкий гранитный песочек. Процесс похож на лазерную резку. Сначала струя прошивает материал, образуя неаккуратное отверстие. Затем, уже двигаясь от него, резка происходит в десятки раз быстрее, чем прошивка. Как и во всех перечисленных выше случаях, всё происходит по программе. За процессом неусыпно следит оператор, постоянно корректируя параметры процесса: скорость подачи, давление, расход абразива и ещё массу всяких кнопок жмёт на своём пульте. От обилия этих кнопок на стойке ЧПУ у любого нормального человека случится приступ эпилепсии. Поэтому нормальных людей в операторы не берут. Но мы всё равно их любим и угощаем сахаром, когда у них закончится.

На этом наш рассказ подошёл к концу. Напоследок заметим, что вырезать узор на куске металла - это лишь часть работы. И зачастую малая её часть. Далее будет сварка, рихтовка, шлифовка и финишная отделка. Если у Вас остались вопросы, пишите и звоните. А лучше приезжайте. Многое увидите своими глазами. С удовольствием проконсультируем, покажем, расскажем и дадим подержать.





Возврат к списку