Резка металлопроката: сравнение ленточнопильных и абразивных станков

10.05.2025

В производственных условиях разрезание заготовок из металла определяется не только мощностью оборудования, но и характеристиками конкретного материала. При работе с прокатом низкоуглеродистой стали марок Ст3 или 09Г2С часто применяют станки с абразивным кругом диаметром 400 мм, мощностью около 4 кВт.

Скорость вращения круга составляет 3000 оборотов в минуту, что даёт линейную скорость на окружности около 75 м/с. Такой режим позволяет разрезать пруток диаметром 50 мм за 25–30 секунд. Однако при использовании на деталях из инструментальных сталей У8 или Х12МФ срок службы круга резко сокращается из-за повышения твёрдости реза.

Ленточнопильные установки, оснащённые полотнами шириной 34 мм и зубьями с шагом 4 мм, способны при подаче 40 мм/мин обрабатывать аналогичные заготовки за 2–3 минуты. Пильные станки чаще применяют при резе нержавеющих сталей марок 12Х18Н10Т или AISI 304, поскольку низкая скорость ленты (примерно 40–60 м/мин) уменьшает нагрев сечения.

Для труб с толщиной стенки более 4 мм, так, в случае с трубами из стали 20 диаметром 114 мм, абразивные диски дают торцевой пропил с разбегом не более 1,5 мм на длине 100 мм. При этом подрезка выполняется быстрее – около 40 секунд на одну деталь.

Ленточнопильные аналоги обеспечивают отклонение линии разреза на уровне 0,3–0,5 мм, что критично при подготовке деталей под сварку стык-встык. В таком случае точность выше, а минимальное заусенцевание края даёт экономию времени на последующую обработку. У абразивных установок нагрев среза выше – зона температурного влияния достигает 3 мм от линии разрыва, что вызывает отпуск закалённых сталей и снижает твёрдость. При использовании пилы этот эффект выражен слабее – нагрев ограничен 1 мм, что особенно выгодно для легированных сталей марок 40Х, 30ХГСА.

На мощных ленточнопильных машинах с гидравлической подачей (давление 1,5 МПа) применяются полотна с твердосплавными напайками. Такие ленты выдерживают рез твёрдых сплавов и высокопрочных сталей – так, для сплава 38ХН3МФ весом 120 кг, разрезание на станке с полотном 41 мм шириной занимает 5 минут.

При абразивной резке аналогичной заготовки круг расходуется полностью за 2–3 прохода, что экономически невыгодно. В случае работы с алюминиевым прокатом (АМг6, Д16Т) абразивные диски обеспечивают более чистый срез при подаче 200 мм/мин, поскольку металл не залипает на круге. Однако при большом объёме реза предпочтительнее применять пилу с полотном из быстрорежущей стали М42 – скорость обработки при этом возрастает до 100 мм/мин.

На производственных линиях, где требуется распиловка заготовок длиной до 6000 мм с серийностью более 100 деталей в смену, ленточнопильные станки с ЧПУ обеспечивают стабильность размеров с разбегом по длине не более 0,2 мм. Для абразивных установок при длительной работе этот показатель увеличивается до 0,7 мм из-за износа круга.

В случае с пакетной резкой (одновременно 10–15 прутков диаметром 20 мм) пилы позволяют добиться параллельности реза по всей толщине пакета с отклонением не более 0,5 мм. Абразивные станки при этом показывают отклонения до 2 мм по последнему прутку из-за неравномерного износа круга.

На станках с ленточной пилой регулировка натяжения полотна (обычно 2000–2200 Н) влияет на прямолинейность реза. Если натяжение снижено, пила начинает уходить в сторону, что при разрезании балки двутавр №20 приводит к отклонениям на 3–4 мм.

При корректной настройке лента даёт ровный рез на всём протяжении. Абразивные диски менее чувствительны к этим параметрам, однако биение круга выше 0,1 мм вызывает появление волн на торце.

Для практического использования важно помнить: при резке высокоуглеродистых сталей типа У10А сечением более 50 мм ленточнопильный станок требует постоянной подачи охлаждающей эмульсии (расход около 5 л/мин).

Это снижает износ зубьев и позволяет сохранить геометрию среза. Абразивный станок для той же заготовки потребует смены круга после 15–20 резов, что увеличивает время наладки.

При работе с чугуном ВЧ40 или СЧ20 абразивные станки дают преимущество по времени. Так, при резке прутка 80 мм время обработки составляет 50 секунд. Ленточная пила из-за хрупкости чугуна и склонности к выкрашиванию зубьев требует снижения подачи до 20 мм/мин, а общее время увеличивается до 3 минут.

В случае с бронзой БрАЖ9-4 или латунью Л63 пила даёт более чистый рез без заусенцев, что экономит до 5 минут на механическую зачистку каждого торца. Абразивный инструмент на этих материалах быстро забивается, особенно при недостаточной подаче, что требует частых правок круга.

При необходимости раскроя листового проката толщиной от 4 до 10 мм (сталь 09Г2С или 20) абразивный станок с диском 500 мм даёт скорость обработки до 400 мм/мин. Пильные станки в этом случае менее удобны из-за ограничений по площади стола и габаритам полотна.

Для конструкций из нержавеющей стали, подлежащих последующей сварке, ленточная пила обеспечивает торец с шероховатостью Ra 3,2–6,3 мкм, что соответствует требованиям ГОСТ 2789–73 для подготовки к сварным соединениям. Абразивный круг даёт шероховатость около Ra 12,5 мкм, что требует дополнительной мехобработки.

В цехах, где требуется резка уголков 75×75×6 мм на длины до 300 мм, пильный станок даёт допуск ±0,2 мм при производительности до 150 штук в час. Абразивный станок в таком режиме даёт допуск ±0,5 мм при производительности до 220 штук в час.

Для снижения затрат при резке крупногабаритных профилей (балка №25Б1 или швеллер №24П) на пильных станках рекомендуется использовать полотна с переменным шагом зубьев (от 3 до 6 зубьев на дюйм), что снижает вибрации и повышает скорость до 60 мм/мин.

В случае с титановыми сплавами ВТ1-0 или ВТ6 пилы с полотнами из М51 дают чистый срез без наклёпов, скорость обработки 10–15 мм/мин. Абразивный круг даёт сильный нагрев, что вызывает окисление и образование твёрдой корки, затрудняющей дальнейшую обработку.

Рассказать друзьям:

Комментарии

Пока нет комментариев