Как выбрать технологию резки металла

Гидроабразивная, плазменная и лазерная резка — три популярных метода обработки материалов. Каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками, в зависимости от которых промышленники подбирают технологию для конкретных задач и производственных условий. Подробнее о каждой из них рассказывает генеральный директор «Центра развития гидроабразивных технологий» Максим Коклеев.

Взвешенное решение

Одно из главных преимуществ гидроабразивной резки заключается в универсальности этой технологии: она позволяет резать практически любые материалы, включая металл, стекло, керамику, камень и композиты. Кроме того, такой вид обработки не оказывает термического воздействия и не вызывает изменения структуры материала, позволяя обеспечить гладкие края изделия без облоя, что снижает потребность в дополнительной обработке.

Также технология привлекательна с точки зрения экологии, поскольку в процессе резки используются только вода и абразивный материал, а значит, не происходит выделение вредных паров или газов.

К недостаткам гидроабразивной резки также можно отнести скорость обработки (обычно она медленнее, чем при использовании лазера или плазмы, особенно на тонких материалах) и стоимость технологии. В частности, гранатовый песок, который необходим для обеспечения высокого качества реза, после применения следует правильно утилизировать. А вода должна соответствовать определённым стандартам, что также требует дополнительных затрат на водоподготовку.

Самым скоростным решением при резке металов толщиной от 20 до 50 ммявляется плазма. Если речь идёт о быстрой обработке тонких металлов — лазер, а при 50 мм и более — гидроабразивная резка.

Плазму использовать достаточно просто: широкое распространение этого оборудования на рынке закрывает множество нюансов его эксплуатации. Однако недостатки в отдельных случаях перевешивают указанные достоинства, в особенности если речь идёт о высокоточных изделиях. В частности, плазма может вызывать изменение структуры материала, а полученные детали чаще всего требуют дополнительной обработки для удаления грата. Кроме того, наиболее эффективна такая технологи в основном при обработке проводящих материалов, таких как металлы.

Что касается популярных на российском рынке лазерных установок, они в большинстве случаев обеспечивают высокую точность, детализацию и чистоту реза. И, что немаловажно в контексте существующего тренда на отказ от ручного труда, лазерные источники легко интегрируются в системы автоматизации и роботизации.

Впрочем, без недостатков и здесь не обходится: лазерные станки для резки имеют ограничение по толщине обрабатываемого изделия; как и плазма, лазер может вызывать термическое искажение некоторых материалов. А в сравнении с другими технологиями резки стоимость эксплуатации и обслуживания такого оборудования, как правило, ощутимо выше.

Как сделать верный выбор?

«Каждый метод обработки имеет свою специфику применения, и выбор зависит от конкретных требований проекта, таких как тип материала, толщина, необходимая точность и бюджет», — подчёркивает генеральный директор «ЦРГТ».

Так, гидроабразивная резка является наиболее эффективным методом для обработки металлов толщиной более 50 мм и нержавеющих сплавов толщиной более 30 мм. Также этот метод подходит для обработки различных неметаллов, камня, керамогранита и композитных материалов. Но и здесь есть нюансы. Например, если требуется высокая скорость, то плазма может оказаться более подходящей для толстых металлов. А лазерные источники обеспечат более высокую точность и скорость при обработке тонких металлических листов.

«При оценке состояния рынка оборудования для резки в России доступность и стоимость владения различными типами станков могут варьироваться в зависимости от нескольких факторов, включая технологию, производителя и спецификации оборудования. Так, плазменные станки приобрести проще всего, их поставляют многие производители, включая отечественных, и часто они имеют более низкую стартовую стоимость, что делает их привлекательными для предприятий с ограниченным бюджетом.

К тому же эксплуатационные расходы на них, как правило, тоже невелики. Хотя пользователь может столкнуться с необходимостью частой замены расходных материалов, таких как электроды и сопла», — поясняет Максим Коклеев.

Лазерные станки становятся всё более популярными в России, и их выбор на рынке растёт. Однако они могут быть дороже плазменных станков, особенно если речь идёт о высокоточных моделях. Впрочем, средняя стартовая стоимость значительно варьируется в зависимости от мощности источника и точности обработки, а стоимость владения — от необходимости регулярного обслуживания и замены лазерных источников.

Гидроабразивное оборудование найти непросто, и его ценник обычно заметно выше, что обусловлено универсальностью и сложностью технологии. Стоимость владения такими станками тоже высокая из-за расходных материалов (абразива) и необходимости регулярного обслуживания насосов и систем подачи воды. При гидроабразивной резке давление может достигать 6000 бар, поэтому рекомендуется использовать высококачественные расходники и запчасти, которые требует частой замены.

«Плазменные станки более доступны для начальных инвестиций, тогда как лазерные и гидроабразивные могут предложить более высокую точность и универсальность, но с учётом высоких затрат», — делает вывод Максим Коклеев.

Кадровый вопрос — определяющий?

В условиях дефицита квалифицированных кадров в российской промышленности выбор оборудования для резки может зависеть от уровня подготовки операторов и сложности работы на станке. С плазмой обычно проблем нет: машины простые в управлении и требуют минимальной подготовки операторов. Базовое обучение может быть достаточно быстрым, что позволяет оперативно вводить оборудование в эксплуатацию.

Лазеры требуют уже более тщательной подготовки, особенно для настройки и обслуживания. Однако современные лазерные станки часто оснащены автоматизированными системами управления, что может облегчить процесс обучения. Технология гидроабразивной резки как наименее распространённая вызывает наибольшее число вопросов. Соответственно, и подготовка оператора должна быть очень качественной, чтобы эксплуатация дорогостоящего сложного оборудования была по-настоящему эффективной.

«Для универсальных задач и работы с разнообразными материалами гидроабразивные станки могут быть оптимальны, но стоит учитывать необходимость в тщательном подходе к выбору оборудования и поставщика, в обучении и подготовке операторов. В конечном итоге выбор промышленного оборудования для резки должен учитывать не только текущие кадровые возможности, но и долгосрочные цели предприятия, включая планы по развитию и расширению производственных мощностей», — рекомендует Максим Коклеев.

Текст: Мария Кармакова