Рост экономики и, как следствие, повышение объемов строительства объектов жилого и нежилого фонда обусловили увеличение потребления изделий из тонколистового металла. Важным этапом при изготовлении таких изделий является подготовка заготовки требуемых размеров. Качество же получаемой заготовки напрямую зависит от оборудования, на котором оно изготовлено.
В настоящий момент на российском рынке представлено множество предложений комплексов по раскрою металла – от ручных мобильных станков, используемых на стройплощадке, до полностью автоматизированных промышленных линий. Кроме отечественных компаний «Мобипроф», «Рускана Инжиниринг», «Аркада», станки подобного типа предлагают и зарубежные производители: Jouanel (Франция), Schlebach (Германия), MAZANEK (Польша), JORNS (Швейцария). Наибольшим спросом пользуются небольшие компактные станки и линии для резки металла. При этом всегда существует проблема выбора: на каком станке и производителе остановиться?
Что же нужно знать и на что следует обращать особое внимание при выборе такого типа оборудования?
Основным критерием выбора станка по раскрою металла является качество реза, т.е. качество кромки отрезаемой полосы, отсутствие заусенцев на ее поверхности, а также прямолинейность получаемой полосы. Однако при рассмотрении и выборе оборудования для резки металла покупатели зачастую руководствуются стоимостью станка и мало вдаются в технические подробности. Это в корне неправильно, так как именно конструкция станка, качество изготовления деталей и сборки формируют цену, а также определяют качество получаемой продукции. Для эффективного анализа и выбора станка мало иметь техническое образование, необходим также опыт работы и минимальное представление о физике процесса.
Основополагающими элементами, определяющими качество реза, являются режущие ножи, материал, из которого они изготовлены, их взаимное расположение и способ фиксации. Режущий инструмент добросовестных производителей изготавливается из высоколегированной инструментальной стали с применением термообработки. Высокая твердость, прочность и износостойкость, полученная в результате термообработки, обеспечивают длительный ресурс работы ножей (рабочие кромки долгое время остаются острыми). В качестве термообработки применяют объемную закалку (нагрев не только верхних, но и глубинных слоев заготовки), в результате которой происходят необходимые изменения всей структуры изделия, и появляется возможность выполнять многократную перезаточку. Высокое качество режущего инструмента при строгом соблюдении технологии изготовления присутствует не только у иностранных производителей (Jouanel, Schlebach и др.), но и у отечественных – «Мобипроф», «Рускана Инжиниринг», «Аркада». Нередки случаи, когда производитель заявляет о применении объемной закалки, выполняя при этом лишь поверхностную термообработку (упрочнение только поверхностного слоя), что приводит к быстрому выходу из строя режущего инструмента после нескольких заточек.
Кроме качественного изготовления ножей необходимо обеспечить четкую посадку и фиксацию ножа на вал. Для этого поверхность деталей должна быть зеркально шлифованной, а посадка на вал осуществляться с минимальным зазором (переходная посадка). Это обеспечит свободное перемещение ножа по валу. Недостаточно шлифованная поверхность и свободная посадка не гарантируют четкого взаимного расположения деталей. При фиксации таких ножей происходит перекос и смещение, что явно проявляется при совмещении нижнего и верхнего ножей на вращающихся валах (постоянно меняется перехлест и боковой зазор) и приводит к появлению заусенца на отрезаемой кромке. Для качественного реза перехлест должен быть постоянен. Величина перехлеста выбирается в зависимости от толщины металла и одновременно установленного количества ножей.
Существуют две схемы надежной фиксации ножа на валу: разрезные ножи (две половинки соединяются между собой с помощью фиксирующих винтов) и цельные ножи с двумя отверстиями для фиксации на валу при помощи стопорных винтов. Большинство производителей используют второй способ, при котором обязательным условием является наличие двух симметрично расположенных лысок на поверхности вала, так как при контакте стопорного винта и вала на его поверхности образуются задиры, препятствующие свободному перемещению ножа. Назначение же лысок как раз и заключается в том, чтобы убрать задиры с поверхности контакта ножа с валом и сконцентрировать их в одном месте. Отсутствие лысок или наличие только одной однозначно приводит к «закусыванию» ножа и невозможности его последующего передвижения.
Помимо обеспечения таких требований, как отсутствие биения валов и ножей, жесткая посадка ножа на вал, четкая фиксация ножей, материал, из которого они изготовлены, отсутствие люфта в подшипниках, должны присутствовать жесткие опоры, в которых базируются валы. К примеру, в станке зарубежного производителя Jouanel позиционирование валов осуществляется в единых плитах, которые совместно фрезеруются и растачиваются на станках с ЧПУ. На оборудовании по раскрою металла российского производителя «Мобипроф» валы базируются в подвижных опорах, у которых нижняя букса неподвижна, а верхняя перемещается по цилиндрическим направляющим. Нижние буксы при помощи шпонки фиксируются на раме, таким образом достигается максимально необходимая точность позиционирования. Такая конструкция опоры обеспечивает четкую прямолинейность и соосность валов. Отсутствие перекоса валов очень важно, так как малейшая неточность может привести к перекосу режущих кромок и, как следствие, к некачественному резу.
Высокое качество реза достигается еще и за счет применения валов увеличенного диаметра – 90 мм. На таких валах можно устанавливать до 15 пар ножей при раскрое оцинкованной стали толщиной 0,5 мм. При толщине металла 1,5 мм жесткость такого вала позволяет поставить не более 2 пар ножей. Расчеты на прочность и практические исследования показывают, что при установке более 2 пар ножей и раскрое оцинкованной стали толщиной 1,5 мм происходит прогиб валов диаметром 90 мм, что не позволяет порезать металл.
Для улучшения протяжки металла некоторые производители ставят обрезиненные втулки, создающие дополнительное трение. Но применение таких втулок не является обязательным, так как разрезаемый материал протягивается за счет силы резания.
Резюмируя все сказанное, можно сделать вывод, что, выбирая станок по раскрою металла, необходимо обращать внимание прежде всего не на его стоимость, а на его конструкцию, качество изготовления деталей и качество сборки. Ведь невысокая стоимость и внешняя схожесть с качественным оборудованием не являются залогом успеха!