Металлообработка: методы и особенности

Несмотря на бурное развитие технологий полимерных/композитных материалов и изделий, металлообработка до сих пор остаётся определяющим направлением при изготовлении высокотехнологичных продуктов — хотя и её постепенно «поджимают» аддитивные (3D) техпроцессы. Вместе с тем следует отметить, что прогресс в таких областях как пятиосевые (5D) центры с ЧПУ, а также новые технологические методы (например, лазерная, плазменная и гидроабразивная резка) вывели процесс изготовления изделий из металла на качественно иной уровень. Кратко рассмотрим общие черты и характерные особенности трёх последних вышеупомянутых технологий.

Общие тенденции

Прогресс в металлообработке с помощью плазменной, гидроабразивной и лазерной технологий в первую очередь связан с развитием компьютерных методов — как в управлении станками, так и в средствах 3D-проектирования/моделирования. Во всех трёх случаях имеется относительно небольшой и лёгкий инструмент (плазмотрон, гидроабразивная либо лазерная головки), положение которого отслеживается с очень высокой точностью, а само перемещение осуществляется с субмиллиметровой точностью посредством управляемых компьютером шаговых двигателей, с применением шарико-винтовых передач. Таким образом, готовые изделия из металла получаются «за один подход», практически без постобработки.

Специфические особенности

Каждая из упомянутых технологий имеет свои преимущества/недостатки, о которых потенциальному заказчику следует знать заранее, ещё до обращения к предполагаемому поставщику услуги:

1. Лазерная резка обладает наилучшей точностью и максимальной скоростью, однако из-за проблем с глубиной фокусировки луча применима к относительно тонким листовым материалам (обычно не более двух-трёх сантиметров). Кроме того, она априори плохо подходит к металлам и сплавам, обладающим высокой отражательной способностью в полосе излучения промышленных лазеров — это касается прежде всего меди и алюминия.
2. Плазменная резка даёт меньшую точность и скорость, однако практически не имеет ограничений на тип металла/сплава, обеспечивая при этом глубину реза до десятков сантиметров — но с некоторым ухудшением точности по мере роста толщины обрабатываемого материала.
3. Гидроабразивная резка технически более похожа на плазменную, но не имеет побочных эффектов, связанных с перегревом зоны реза (температура зоны не превышает 80-90°C) и практически «всеядна». Кроме того, она обеспечивает возможность реза сложенных стопкой полуфабрикатов без негативного воздействия одного слоя на другой — это удешевляет изготовление серийных изделий.