какое давление должно быть при резке металла резаком
Как пользоваться резаком (пропан, кислород): описание и инструкция по резке металла пропаном
На профессиональном уровне не всегда достаточно болгарки и гравера. На большие объемы черного металла уже нужна резка металла газовым резаком. А о том, в чем его преимущества и как им пользоваться – читайте в этой статье.
Преимущества и недостатки
Газовый резак качественно отличается от простых электрических инструментов по ряду признаков:
Однако, есть и минусы:
Как правильно работать газовым резаком: подготовительный этап
Сначала обеспечим безопасность и подготовим все необходимое. Понадобится:
Отдельно подготавливаем рабочее место. В идеале купить или сделать сварочный стол с вытяжкой. Но для начала подойдет подложка из шамотного кирпича. На 2-3 метра вокруг места работ не должно быть легковоспламеняемых предметов: бумага, растворители, горючее, масла.
Необходимое оборудование
Теперь соберем необходимо оборудование. Всего нам понадобится:
Вот и все, что необходимо для запуска резака пропан-кислород.
Когда все подготовлено, можно переходить к работе с металлом.
Как пользоваться кислородно-пропановым резаком
Подготовка к работе
И так, соберем наш резак и проверим на работоспособность. Кстати, профилактический осмотр нужно проводить перед каждым запуском, чтобы не было протечек. Особенно, если оборудование долго простаивало или есть подозрения на нарушение герметичности.
Кстати, неплохо было бы проверить подсос воздуха. Для этого кислородный шланг нужно подключить к баллону, а пропановый ниппель оставить свободным. Ставим подачу кислорода на 5 атмосфер. Свободный ниппель трогаем рукой. Если «засасывает» — все хорошо, работать можно. Если нет, понадобится продуть инжектор.
Не забываем герметизировать все соединения.
Приступаем к работе
А теперь мы рассмотрим, как правильно резать металл резаком. Это несложно, но придется привыкнуть к углу реза. Для начала на кислородном редукторе выставляем 5 атмосфер. На пропановом ставим 0,5. Пропорция 1 к 10 выбрана потому, что у нас происходит сгорание газа в кислородной среде.
Начнем с поджига пропана. Слегка открываем вентиль на горелке и зажигаем. Упираем сопло в металл под углом в 90 градусов. Теперь чуть-чуть открываем регулирующий кислород. Теперь поочередно открываем вентили, пока не получим факел нужного размера. Его длина зависит от того, насколько толстый кусок металла нужно нам прорезать.
Разогрев начинаем с той точки, от которой и планируется резка. Ждем проплавления металла. В среднем, на разогрев уходит около 10 секунд. Когда металл достаточно разогрелся, пускаем режущий кислород. Он выглядит, как тонкая игла. Затем просто медленно ведем его вдоль линии реза.
Вентиль режущего кислорода нужно открывать медленно.
Как правильно пользоваться резаком? Нужно соблюдать правильный угол. Начинаем с 90 градусов, затем немного наклоняем резак на 5-6 градусов в обратную сторону от реза. Если металл более 9 сантиметров, можно наклонять до 10.
Когда металл уже прорезан на 20 миллиметров, ставим угол наклона в 20 градусов.
Нюансы резки
Во многом на работу влияет скорость реза. Понять, правильно ли она выбрана можно по искрам. Если она выбрана верна, угол их падения будет находится в пределе 88-90 градусов.
Если искры заметно отклоняются в сторону противоположную линии реза – нужно прибавить скорость, наоборот – сбавить.
Перед тем, как резать резаком, измерьте толщину металла. Если она более 6 сантиметров, будут проблемы с оттоком шлаков. Чтобы это предотвратить, достаточно наклонить лист набок.
По технологии не рекомендуется останавливать линию реза.
Если работу нужно прервать, не нужно начинать с того же места. Нужно начать новую линию с обратной стороны разметки.
Когда работа была закончена, сначала отключается режущий кислород, затем регулирующий и только тогда пропан.
Подробнее о том, как нужно держать руки во время резки, чтобы линии получались можно узнать из видео:
Меры предосторожности
Перед тем, как пользоваться газовым резаком, помните про технику безопасности. В первую очередь обязательно полная экипировка, описанная выше. Пренебрегать ей нельзя, так как раскаленный до 2000 градусов металл может вызвать сильнейшие ожоги кожи.
Перед каждой резкой осматривайте шланги на целостность. Стыки, трещины, прорывы приведут к вытравливанию газа, а это легко приведет к взрыву. Заделывать их также не рекомендуется – лучше поменять.
Кстати, резиновые шланги не любят мороз и после работы на улице зимой часто трескаются. Из-за этого многие меняют их на металлические, что запрещено по технике безопасности.
Пропан – взрывоопасный газ, который может загореться от любой искры. Кислород опаснее, так как является мощным окислителем. Попадая на масло (особенно натуральное: тиковое, тунговое, льняное), он окисляет его, приводя к возгоранию. Баллон нельзя трогать масляными руками и перчатками. Поблизости, особенно рядом с местом работы, не должно быть масляных тряпок и пятен.
От рабочего места баллон должен находиться на расстоянии не менее 10 метров. Между собой – 5 метров.
Подробнее о технике безопасности при работе с резаком можно узнать из видео:
Топ 10 газовых резаков
Теперь рассмотрим лучшие резаки для резки металла, которые можно купить в СНГ.
Сварог Р3
Лучший газовый резак для работы одной рукой, что в ряде случаев необходимо. Эта модель оснащена рычажным продувом, без пластиковой ручки крана. При этом сила нажатия влияет на подачу кислорода. Правда, на другой чаще весов заметная масса горелки. Весит она 1100 граммов, что при длине в 48 сантиметров будет заметной. Удерживать его на протяжении нескольких часов будет затруднительно, особенно одной рукой. Зато настроить его очень просто, силой давления на рычаг.
Предполагает максимальную толщину реза до 30 сантиметров с весьма экономным расходом горючего газа – всего 0,83 кубометра. Кстати, «Сварог Р3» может работать, как на пропане, так и на ацетилене.
Отдельным преимуществом производитель называет латунные ручки подачи пропана и регулирующего кислорода. В отличие от пластиковых, они почти не стираются, легко чистятся и не прогорают.
КЕДР РЗП-05
Подойдет на случай, если нужно варить на высоте. Этот «Кедр» относится к удлиненным резакам (52 сантиметра), что в будет удобно в ряде случаев. Правда вес в 900 грамм все равно остается неудобным. Также отдельный минус – расположение вентиля горючего газа. Он находится в самом начале, до рукояти. РЗП предназначена для малоуглеродистых и низколегированных сталей.
Модель универсальная и может работать не только на пропановом газе. Максимальная глубина реза составляет 30 сантиметров, как и у предыдущего резака.
NORD-S 100П
На случай мелких бытовых ремонтов лучше взять этот «Норд». Его максимальная глубина прореза 100 миллиметров, поэтому для профессиональных задач он не годится. Зато смешивание газовой смеси происходит в головной части, что снижает вероятность хлопка. Обратной тяге дополнительно препятствует и смеситель. Теоретически, модели не нужны обратные клапаны, но для перестраховки их лучше поставить.
Ручка режущего кислорода расположена удобно над линией выходных трубок, но при этом не нагревается. Газорезка исключительно пропановая и не может работать с другими газовыми смесями.
KRASS Р3П-02М
Относительно дешевый резак, но уже с глубиной реза до 30 сантиметров. То есть даже для профессиональной работы он вполне годен. Имеет регулируемую голову, поэтому отлично подходит для труднодоступных мест, например, в автомастерской.
Обе кислородные ручки расположены сверху на выходной трубке, пропановая с правого боку, то есть регулировать его уровень можно большим пальцем. Установлена надежная защита от обратного удара, поэтому модель хороша для новичков.
Подходит только для резки низкоуглеродистых и малолегированных сталей.
Р3П-12 LATION
Отличная модель для труднодоступных мест. Благодаря длине в 50 сантиметров, им можно резать металл под потолком без стремянки. При этом масса всего 670 грамм, то есть работать с ним одной рукой вполне реально.
Ручка противоскользящая, выполненная на полимерной основе. В комплекте, кстати, поставляется сразу 4 мундштука. Предусмотрена защита от обратного удара, поэтому он безопасен для новичков. Максимальная глубина 30 сантиметров, поэтому и для проф.работ он вполне подойдет.
Р3П-02МУ
Пропановая горелка для работ на большой высоте. Имеет длину 76,8 сантиметров, при этом производитель смог удержать вес на 1 килограмме. Р3П-02МУ сделан разборным, поэтому в случае порчи или прогорания трубок, можно заменить их на новые, без замены блока вентилей.
В комплекте идет несколько размерностей мундштуков. Максимальный рез 30 сантиметров. Резак очень экономично расходует газ, поэтому для промышленных работ он подходит отлично.
Маяк-2-01
Резак проф.класса, предназначенный для раскроя металла до 10 сантиметров. Однако, в отличие от предыдущих моделей, он имеет высочайшую защиту от хлопка, повышенную износоустойчивость и «вечную» сборку. При этом конструкция разборная, то есть при выходе из строя трубок, не обязательно менять резак целиком.
Сразу в комплекте идет 5 мундштуков разного диаметра. Управление вентильное, в том числе и подача режущего кислорода. Единственный минус – огромный вес. При длине в 52 сантиметра, масса «Маяка» составляет 1,2 килограмма. То есть, работать одной рукой с ним невозможно.
Донмет Р1 142П
Пропаново-кислородный резак среднего класса, предназначен для металла не более 10 сантиметров. Не имеет как-таковой физической защиты от хлопка, зато она предусмотрена конструкцией. Форма канала препятствует обратному возращению пламени, но поставить обратный клапан все же нужно.
В «Р1 142П» предусмотрена специальная антиокислительная смазка, которая препятствует порче трубок от перманентного воздействия кислорода. Конструкция разборная, поэтому в случае поломки не нужно менять его целиком.
РЗП-23-РУ
Удобная модель с рычажным спуском режущего кислорода. Имеет внушительную длину – 76,8 сантиметров, поэтому работать на высоте с ней просто. При таких размерах, вес составляет всего 1 килограмм. То есть с ней вполне можно работать 1 рукой. В комплекте поставляется 6 мундштуков — докупать их не придется.
Пожалуй, единственный минус – неудобное размещение вентилей. Они находится напротив с обеих сторон, поэтому для подачи регулирующего кислорода придется загибать руку за рукоять. В остальном, «РЗП-24» обеспечивает быстрый нагрев, при этом рукоять не нагревается вовсе. Эту модель многие любят не только за комплектацию и комфорт, но и за цену. Пожалуй, серия «РЗП» самая бюджетная в продаже.
Р3П-23-РУ
Один из самых недорогих кислородно-пропановых резаков с рычажным спуском. Из-за компактного размера (48,5) сантиметра, им можно проводить очень аккуратный рез. Предусмотрена мощная защита от обратного хлопка.
Но и здесь присутствует «болезнь» всех «РЗП» – ручки расположены параллельно друг другу, поэтому работать с ними не очень удобно.
О принципе работы и классификации газовых резаков можно узнать посмотрев видео:
Как происходит резка металла газом
Преимущества и недостатки
Резка металла пропаном обладает рядом достоинств, среди которых можно выделить следующие:
Среди недостатков, которыми обладают пропановые резаки, следует выделить лишь единственный: их можно использовать лишь для ограниченного круга видов металлов. Они подходят для резки исключительно низко- и среднеуглеродистых сталей, а помимо этого, и ковкого чугуна.
Особенности использования
Подобные инструменты не подходят для резки высокоуглеродистых сталей по той причине, что они имеют достаточно высокую температуру плавления, которая почти не отличается от температуры пламени. Это приводит к тому, что вместо выброса окалины, имеющей вид столпа искр, с обратной стороны листа, происходит ее смешивание с расплавленным металлом по краям разреза. В результате кислород не может достичь толщи металла, из-за чего ему не удается прожечь материал.
Трудности во время резки чугуна создает форма зерен, а также графит между ними. Правда, это не относится к ковкому чугуну. Не получается решить поставленную задачу, если приходится иметь дело с алюминием, медью и их сплавами.
Важно остановиться на следующем моменте: категорию низкоуглеродистых сталей представляют марки от 08 да 20Г, среднеуглеродистых — марки от 30 до 50Г2. Характерной особенностью марок углеродистых сталей является наличие в их названии спереди буквы У.
Необходимое оборудование
Как и в случае с любой другой работой, еще до начала резки металла газом следует подготовить необходимое оборудование:
Обязательным условием является наличие на всех баллонах редуктора, при помощи которого можно будет настраивать подачу газа. Следует помнить о том, что баллон с пропаном имеет обратную резьбу, из-за чего навернуть на него дополнительный редуктор не получится.
В общем же газовое оборудование для резки металла имеет схожее устройство, вне зависимости от производителя. В конструкции можно выделить три вентиля:
Для обозначения кислородных вентилей обычно используют синюю маркировку, а для вентилей, обеспечивающих подачу пропана — красную или желтую.
Резку металла обеспечивает струя горячего пламени, воздействующая на металл, которая создается при помощи резака. Когда его включают, в особой смесительной камере происходит смешивание пропана и кислорода, что приводит к появлению горючей смеси.
При помощи пропанового резака можно резать металл, толщина которого не превышает 300 мм. Подробная установка укомплектована элементами, которые в большинстве своем являются сменными. По этой причине при выходе из строя той или иной детали оператору не составит труда выполнить ремонт непосредственно на рабочем месте.
С особой тщательностью следует подойти к выбору мундштука. Ключевой параметр, на который нужно обращать внимание — толщина металла. Если приходится иметь дело с предметом, предусматривающим элементы разной толщины, находящейся в диапазоне от 6 до 300 мм, то придется подготовить мундштуки, имеющие внутренние номера от 1 до 2, а внешние — от 1 до 5.
Виды газов для резки металла
Для начала определим, что газом мы именуем и азот и кислород и воздух, воздух тоже газ.
При резке лазером (причём хоть СО2, хоть волоконным) через сопло вместе с лазером подаётся газ для того чтобы удалить из зоны резки продукты горения или помочь лазеру обрабатывать материал.
Если речь об азоте или кислороде то есть много способов хранения и подачи газа в станок, самый основной — баллон с газом, на баллон накручиваем редуктор для регулировки давления и от редуктора ведём шланг на станок.
Воздух
Компрессор это устройство подачи ВОЗДУХА. То есть только воздуха. Воздухом можно резать небольшие толщины, в среднем до 2-3мм. Система фильтрации нужна для того чтобы воздух который через компрессор идёт на станок был чистым, без воды или масла. Если система фильтрации плохая то из компрессора вместе с воздухом летят мелкие частицы воды и масла, они оседают на защитном стекле лазерной головы и стёкла быстро выходят из строя. Также загрязняется вообще весь воздушный тракт станка и головы.
Но и это ещё не всё, в некоторых станках воздух используется ещё и для работы пневматических систем, так что стоит разграничивать подачу воздуха к станку для резки и для работы пневматики. Там чаще всего внутри станка уже стоят нужные очистители, дополнительно не надо ничего.
Подготовка к работе
Еще до начала резки газом необходимо обследовать прибор, удостовериться, что пропановый резак находится в рабочем состоянии. Далее нужно выполнить следующие операции:
Приступаем к работе
Сначала необходимо перевести кислородный редуктор в позицию, соответствующую 5 атмосфер, газовый — 0,5. Также нужно убедиться, что каждый вентиль находится в закрытом положении.
После этого нужно взять пропановый резак и слегка приоткрыть пропан, а затем поджечь его. Сопло резака нужно расположить таким образом, чтобы оно упиралось в металл, после чего нужно не спеша открыть регулирующий кислород. Далее следует настроить эти вентили один за другим, тем самым будет обеспечена требуемая сила подачи пламени. Во время подобной настройки нужно последовательно открывать газ, кислород, газ, кислород.
При выборе силы пламени необходимо ориентироваться на толщину металла. С увеличением толщины листа придется увеличить силу пламени, что приведет к повышению расхода кислорода и пропана. После настройки силы пламени можно приступать к резке металла. Сопло необходимо держать по отношению к краю металла таким образом, чтобы оно было удалено от разрезаемого предмета на расстоянии 5 мм, а само оно должно располагаться под углом 90 градусов. В некоторых случаях может понадобиться прорезать лист или изделие в центре. В этом случае за стартовую точку выбирают то место, от которого пойдет разрез.
Суть процедуры сводится к разогреву верхней кромки до температуры 1000-1300 градусов Цельсия. Точная температура определяется с учетом металла. На практике подобная работа будет иметь вид, когда поверхность как будто «намокает». На сам разогрев потребуется не более 10 секунд. Дождавшись воспламенения металла, нужно открыть вентиль режущего кислорода, после чего начнет поступать мощная узконаправленная струя.
Особенности резки
При открывании вентиля пропанового резака не стоит спешить. В этом случае зажигание кислорода произойдет естественным путем в результате взаимодействия с разогретым металлом. Действуя подобным образом, вы исключите риск обратного удара пламени, во время которого можно наблюдать хлопок. Нужно медленно вести кислородную струю строго параллельно заданной линии. Здесь важно не ошибиться с углом наклона.
Сперва его выдерживают величиной 90 градусов, после чего необходимо создать незначительное отклонение на 5-6 градусов в направлении, которое противоположно движению резака. Если приходится иметь дело с металлом, толщина которого составляет более 95 мм, то разрешается увеличить отклонение до 70 градусов. После того как прорез в металле достигнет 15-20 мм, угол наклона начинают увеличивать до 20-30 градусов.
Нюансы резки по металлу
Во время резки металла важно выдержать необходимую скорость. Ее подбор осуществляется визуальным путем, для чего оценивают скорость разлета искр.
Если скорость окажется оптимальной, то поток искр будет вылетать под углом около 88-90 градусов по отношению к разрезаемой поверхности. В ситуации, когда поток искр стремится в направлении, которое противоположно движению резака, можно сделать вывод, что установлена чересчур малая скорость резки. В некоторых случаях поток искр вылетает под углом менее 85 градусов. Это является подсказкой о том, что текущая скорость резки чересчур завышена.
Во время резки газом важно учитывать и такой параметр, как толщина металла. Если он имеет значение более 60 мм, то желательно разместить листы под таким углом, чтобы шлаки легко сходили в сторону.
Если приходится работать с металлом, имеющим значительную толщину, то здесь необходимо применять особый подход. Недопустимо двигать резак до момента, когда металл будет разрезан на всю толщину. По мере завершения резки важно постепенно уменьшить скорость продвижения и выдержать угол наклона резака больше на 10-15 градусов. Саму процедуру резки следует проводить таким образом, чтобы во время нее не возникало сколь-нибудь значительных пауз. Если случилось так, что пришлось остановиться на определенном участке, то не нужно возвращаться к резке в той точке, в которой была прервана работа. Ее начинают сначала, причем выбирают новую стартовую точку.
После окончания резки нужно перекрыть подачу режущего кислорода, после чего то же самое выполняют с регулирующим кислородом. Завершающим же действием должно стать отключение пропана.
Давление газа при резке металла лазером
Итак, на станке есть два гнезда подключения вспомогательного газа — нерегулируемый тракт для азота или воздуха и кислородный тракт с регулятором давления.
Первый идёт напрямую в рабочую голову: то есть как на баллоне на редукторе выставил давление, так оно и работает. А второй – кислородный тракт требует очень точной регулировки давления, поэтому здесь и стоит специальный регулятор производства японской фирмы SMC. Он позволяет выставлять точные параметры давления резки напрямую из программы.
Когда мы режем материал, его необходимо сначала пробить. В момент этого пробоя давление должно быть 0,15-0,2 МПа, а в процессе резки – достаточно 0,5-0,6 МПа и станок должен регулировать это расхождение в давлении.
Если кислородом пробивать материал с таким же давлением, с каким режешь, то полетят брызги расплавленного металла, т.к. кислород, как мы выяснили выше – катализатор горения. С азотом таких заморочек нет, можно поставить условные 2 МПа и пробивать и резать на одном и том же давлении.
Регулятор давления газа в металлорезе
Возвращаясь к регулятору давления — на него нельзя подавать более 1 МПа, в лучшем случае он просто будет спускать переизбыточное давление и у вас будет перерасход кислорода, в худшем случае — просто выйдет из строя.
Для резки азотом нормальное давление — 1,6-1,8 МПа, а с кислородом — 0,5-0,6 МПа, т.е. расход газа практически в три раза меньше.
Однако, несмотря на то, что кислородная резка дешёвая – она сложная и требует опыта в настройке параметров. Чуть-чуть отклонение по давлению, не тот диаметр сопла – и у тебя будет плохой рез.
Но если уметь работать с кислородом, то он получается эффективнее и дешевле, чем азот или воздух.
Кстати про воздух: в чём здесь подвох?
Поверхностная и фигурная резка
В некоторых ситуациях может потребоваться создать на поверхности рельеф путем вырезания на листе канавки. Если решено использовать подобный метод резки, то нагрев металла будет обеспечивать не только одно пламя резака. Свой вклад будет вносить и расплавленный шлак. Становясь жидким, он будет распространяться на всей поверхности, что будет приводить к подогреву нижних слоев металла.
Первым этапом при осуществлении поверхностной резки является прогрев выбранного участка до температуры воспламенения. После начала подачи режущего кислорода вами будет создана зона горения металла, а благодаря равномерному перемещению резака линия разреза получит чистую кромку. Саму операцию нужно выполнять таким образом, чтобы резак находился под углом 70-80 градусов по отношению к листу. Когда начнет поступать режущий кислород, резак располагают таким образом, чтобы он образовывал с обрабатываемой поверхности угол в 17-45 градусов.
Для создания канавок подходящих размеров необходимо изменять скорость резки: для получения большей глубины скорость увеличивается, а для меньшей — уменьшают. Для создания большей глубины необходимо увеличить угол наклона мундштука, резка должна выполняться в замедленном темпе, при этом давление кислорода также придется увеличить. Повлиять на ширину канавки можно при помощи правильного подобранного диаметра режущей кислородной струи. Следует иметь в виду, что разница между глубиной канавки и ее шириной должна достигать 6 раз. Причем преимущество должно быть у последней. В противном случае можно столкнуться с таким неприятным явлением, как возникновение на поверхности закатов.
Кислород или азот для резки металла?
Кислородная резка самая дешёвая. Азотная резка намного дороже, но при обработке практически всех металлов, кроме черных, мы используем азот, если хотим сохранить свойства металла.
Кислородом НЕЛЬЗЯ резать нержавейку. Если мы будем ее резать кислородом, то материал по сути будет гореть, ведь горение — это ни что иное, как окисление при высокой температуре, а кислород – катализатор горения. Таким образом из нержавейки мы делаем ржавейку, окисляем её, то есть попросту убираем все её нержавеющие свойства.
А азот – негорючий газ, он инертный, в нем ничего не горит, он выполняет другую функцию – предохраняет металл от окисления, охлаждает его и удаляет продукты горения из зоны реза.
Кислородом обычно режут черные металлы. Чернуху можно резать и азотом, но это будет слишком дорого и невыгодно, а так как она не имеет нержавеющих свойств, то нет смысла и сохранять их.
Ещё один нюанс – азотом мы режем всё, кроме титана, который при лазерной резке вступает с азотом в реакцию, крошится, теряет свою структуру и свойства. Для резки титана нужен аргон.