Нержавейка относится к классу высоколегированных марок сталей. Отличается высокой прочностью и коррозионной устойчивостью. Сегодня можно выбрать лист нержавеющий в ассортименте специализированных магазинов любой марки и для любых целей. Но следует помнить, что большое содержание в материале легирующих элементов вызывает затруднения при его резке.
Варианты резки нержавеющих сталей
Самые распространенные способы резки нержавейки в домашних условиях:
- угловой шлифмашинкой (болгаркой);
- электродуговой сваркой;
- лобзиком.
Для качественного раскроя листовой нержавейки необходимо применять предназначенные для высоколегированных марок сталей круги. В процессе нужно обеспечить минимальное давление в зоне реза, что предупредит «закалку» кромок материала. Это также способствует более экономному расходу круга.
Лобзиком можно резать прокат толщиной до 4 мм. Процесс выполняется на малых оборотах и с применением специального полотна. Кромки получаются довольно аккуратными.
Если металл будет резаться ручной дуговой сваркой, рекомендуется использовать штучные электроды ЭА-400/10У либо ЭА-395. Сам процесс выполняется длинной дугой на токе, который на 30-40 % превышает сварочный для электрода конкретной марки и диаметра.
Высоколегированная сталь хорошо режется воздушно-дуговой строжкой (угольным электродом), но процесс возможен лишь на больших значениях рабочего тока (400 А и более), которых в домашних условиях при максимальном напряжении электросети 230 В не достичь. А также необходима специальная горелка и подвод сжатого воздуха.
Чем не рекомендуется резать нержавейку?
Не следует резать нержавеющий прокат болгаркой с применением абразивных кругов для обычных сталей. В их составе содержатся коррозирующие вещества (S, Fe, Cl), которые могут стать причиной химической реакции с окисной пленкой и ее разрушения, что приведет к образованию со временем ржавых участков на поверхности металла. Также настоятельно не рекомендуется резать предназначенным для легированной стали кругом обычный металл. На инструменте останутся его частицы, которые приведут к образованию коррозии при повторном его использовании для раскроя нержавейки.
Сталь с большим содержанием легирующих химических элементов (хрома, титана, никеля и т.д.) в составе не режется газом. Это вызвано большой температурой, при которой разрушается окисная пленка на нержавейке.
Развитие промышленности вывело нержавеющие стали на высокий уровень и открыло новые сферы применения. Сопротивляемость процессам коррозии, одного из главных врагов различных отраслей народного хозяйства, сопротивление к износу при механических взаимодействиях, способность не терять своих свойств при высоких температурах, возвело нержавейку в ранг самых желанных и предпочитаемых конструкционных материалов на всех континентах. Добавив сюда привлекательный внешний вид, можно получить понимание ее популярности.
Производственные методы порезки
Компоненты нержавеющей стали награждают ее преимуществами перед нелегированными или низколегированными сталями. Но они, одновременно, служат и причиной проигрыша в некоторых конструкционных особенностях. Это касается порезки и раскроя металла. Черный металл поддается порезке в гаражных условиях при помощи обычной «болгарки», пилы по металлу.
Сделать тоже самое с нержавеющей сталью несколько затруднительно. Вероятность изменения структуры, повреждения декоративности поверхности сохраняется на высоком уровне и зависит от того, чем резать нержавеющую сталь. На производствах для раскроя такого типа листа применяют следующие способы:
- Порезка и раскрой при помощи ГДРА (газового дугового резочного аппарата)
- + доступность метода;
- + низкая стоимость оборудования и самого процесса;
- — низкое качество и неровности по краю шва – дополнительная обработка;
- — риск изменения структуры металла.
- Применение плазменной порезки металла
- + высокая скорость процесса;
- + удаление шлаковых и вредных фаз из зоны реза;
- — доступная толщина не более 30 мм;
- — последующая механическая обработка.
- Порезка на установке лазерного излучения
- + высокая точность;
- + коэффициент использования материала при раскрое стремится к 1;
- + отсутствие превращений в структуре;
- + отсутствие необходимости в дополнительной обработке;
- — высокая стоимость оборудования;
- — необходимость в высококвалифицированном персонале.
- Рубка металла.
- + дешевизна процесса, не требует дополнительных инвестиций и затрат;
- — является скорее исключением для нержавеющих сталей, применяется для разовых работ и деталей не ответственной группы.
- Гидроабразивная порезка.
- + скорость порезки может достигать 1 км/сек.;
- + форма и пространственное ориентирование реза не ограничено;
- — высокая стоимость оборудования, его обслуживания и амортизации.
Порезка кругом для нержавейки
Перечисленные выше способы вряд ли сгодятся для человека с обычными потребностями и небольшим объемом работы с нержавейкой. Вернувшись к началу статьи, приходим к выводу целесообразности применения УШМ (в народе – «болгарки») для порезки капризного сплава. Здесь существуют определенные тонкости и мелочи способные осуществить порезку на уровне не хуже заводского. Для этого применяют специальный отрезной круг по нержавеющей стали. Основным его отличием от круга обычного является конструкционные отличия, способствующие дополнительному отводу тепла из места реза. В дополнение к этому фактору добавляется компонентная составляющая. Зерна и абразив подбираются так, чтобы диски по нержавеющей стали могли справиться с более прочным и устойчивым к механическим воздействиям антикоррозионным сплавом.
Будьте внимательны и не забывайте о том, что обычную сталь можно отрезать кругом для нержавеющей стали. Но попытка резать нержавеющую сталь обычным диском может привести к разрушению круга и нанесению тяжелых травм для резчика и окружающих. Следите за наличием надписи INOX (нержавейка) на круге до начала работ.
Многие из производителей кругов в линейке собственных товаров предоставляют большую нишу для кругов по нержавеющей стали и дискам по стали для циркулярных пил. Среди самых известных это Луга Абразив, 3М, Metabo, Cibo, Klingspor, Hilti и ряд других. Сравнительные тесты этих режущих инструментов проводят при помощи стандартной процедуры резки листа металла нержавеющей стали, толщиной 3 мм. Используя одинаковую УШМ, измеряют ширину реза (для анализа бокового биения), остаточный диаметр круга после серии резов. Привязав полученные результаты к средневзвешенной цене того или иного круга на рынке и в магазине, каждый определится с выбором в пользу подходящего продукта для реализации намеченных целей.
Во всемирной сети выложено множество «тест-драйвов» отрезных кругов для нержавейки. Как правило, их анализ указывает на прямую зависимость качества от цены изделия. Хороший продукт не продадут дешево. Так известные на рынке круги Cibo Top, Hilti Universal Premium, Bosch Expert занимают высокие места в рейтингах испытаний, показывая в два раза большую производительность при ценовом приоритете не боле 20-30%, по отношению к конкурентам. Добавив меньшее биение диска можно сократить расходы на последующих операциях по доводке реза до идеального состояния.
Как и чем резать нержавеющий прокат?
Нержавеющая сталь (а в просторечии — «нержавейка») — великолепный материал: она устойчива к коррозии, и благодаря легирующим добавкам, гораздо более прочна, чем обычная углеродистая сталь. Но… всякое достоинство имеет оборотной стороной и недостаток. Для нержавеющей стали таким недостатком является именно сложность ее обработки.
Разумеется, современные технологиии позволяют с этим недостатком справиться на заводском уровне. И если уж вы взялись что-то изготавливать из нержавеющего проката, то самое разумное, что можно сделать — это составить точный эскиз нужной вам формы и заказать его изготовление в специализированных компаниях (в «Стальном выборе», например…).
В наше время специалисты могут предложить множество различных способов резки стального проката из нержавейки — от промышленной гильотины до лазерной резки.
Но… очень часто бывает так, что заранее составленный чертеж раскроя стального листа хоть чуть-чуть, да не сойдется с тем, что потребуется в действительности… а таскать весь увесистый полуфабрикат в специализированную мастерскую просто слишком дорого и неудобно.
В общем, возникает необходимость в том, чтобы как-то «подправить» изделие из нержавеющего проката в походно-домашних условиях.
Каким же образом это можно сделать? Перечислим способы…
Дедовский метод — молоток, зубило, ножницы, напильник…
При всей дремучести такого способа обработки металлов, метод «зубила и молотка» может применяться и сегодня — особенно в тех случаях, когда
— речь идет о листовом металле небольшой (2-4 мм.) толщины
— само подлежащее «правке» изделие имеет небольшие размеры и может быть закреплено в обычных тисках.
Такое сочетание условий при работе с нержавейкой встречается редко, но … все может быть. На этот случай придется напомнить о его недостатках, к которым относятся:
— очень невысокая точность обработки
— деформация материала и возникновение неровных кромок и заусениц
— необходимость «доводки» изделия напильником и «холодной ковкой»
Тем не менее, и такой способ резки нержавеющей стали имеет право на существование в совсем уж «походных условиях» — наряду с использованием ножниц по металлу, которые тоже могут пригодиться при раскройке совсем тонких (1-1,5 мм.) листов нержавеющей стали. Разумеется, при использовании таких ножниц надо будет позаботиться об увеличении длины их ручек и смириться с тем, что такой инструмент очень быстро затупится.
Лобзик и ленточная пила
Если же условия для резки нержавеющего проката не совсем походные, а у вас есть доступ к более-менее специализированным станкам и устройствам, то появляется еще одна возможность для резки нержавеющей стали — электрический лобзик.
Этот инструмент пригоден для резки дерева и обычной стали — но может быть использован и для работ по нержавейке толщиной до 10 мм., но с соблюдением двух непременных условий:
— необходимо использовать специальные пилки (желательно — фирменные)
— резка должна производиться обязательно в присутствии смазки (которой, впрочем, может быть и обычное подсолнечное масло), без нее полотно лобзика очень быстро раскалится и придет в негодность.
— работать придется на небольших скоростях — как вертикальных, так и горизонтальных.
Главным достоинством лобзика можно считать то, что при его помощи можно производить изогнутые распилы и распилы труб, главным недостатком — высокую вероятность поломки аппарата при вполне возможном в неопытных руках нарушении режима работы.
Опять же — возможности лобзика сильно ограничены толщиной разрезаемого листа нержавейки — если он составляет 4-6 мм., то лобзик с ней справится более-менее успешно, с 7-8 мм. — уже с большим усилием, а 10 мм. — это уже предел.
Если требуется резать более толстый лист, то придется воспользоваться уже станком с ленточной пилой (которую опять-таки придется установить специальную — для нержавейки).
Неуместная газорезка
Есть еще один способ резки металлов, который хорош для обычной стали и совершенно не годится для стали нержавеющей — речь идет о газовой резке с температурой до 1200 градусов.
Непригодность же его состоит в том, что температура возгорания в кислороде у обычной стали меньше, чем температура плавления — и это обстоятельство позволяет «прожигать» стальные листы с образованием достаточно четких срезов. Но поскольку нержавеющая сталь является сплавом железа с целым рядом других элементов, то температура ее плавления будет выше — и попытки разрезать ее газовой горелкой ни к чему хорошему не приведут — металл будет плавиться и разбрызгиваться, срез получится рваным и неровным. особенно, если металл будет иметь толщину свыше 15 мм.
Некоторые умельцы, впрочем. утверждают, что придумали способ газовой резки нержавеющего проката: «Делаем так: греем место реза до красна, затем открываем продувной , в одной руке резак в другой обычная стальная проволока 3 мм, в струю кислорода продувного мы подсовываем присадку-сталь. Не могу сказать что режет ровно но в некоторых случаях меня сильно выручало.» — но пусть это останется на их совести….
Походный плазморезак — в каждый гараж
Тем не менее, даже при необходимости резки достаточно толстых видов нержавеющего проката, не обязательно будет обращаться в специализированные компании. В последнее время все большее «ручное» распространение получают те технологии плазменной резки металла, которые ранее были доступны только в заводских условиях.
В частности, сейчас стали доступны небольшим мастерским и частным лицам устройства для плазменной резки стали.
Принцип их работы основан на том, что плазменный резак и лист стали выступают как катод и анод — и когда между ними возникает вольтова дуга с температурой до 30 000 градусов, струя воздуха (или азота), подаваемая под высоким давлением, будет успешно прожигает сталь любого состава.
Разумеется, плазменный резак — устройство довольно технически сложное и до недавнего времени его можно было встретить только в специализированных компаниях. Но в последние годы такие аппараты стали достаточно компактыми — и по размерам приблизились к сварочным, и может разместиться в обычном гараже.
Однако главным препятствием к их широкому распространению остается высокая энергоемкость способа плазменной резки. Кроме того, для работы плазменным резаком требуется немалый навык: поскольку рабочий инструмент все время на весу, он может перемещаться из-за непроизвольных движений работника — а это неминуемо отразится на качестве резки. Срез при таких колебаниях становится «рваным», с наплывами, и пр. огрехами. Но если снабдить ручной плазморезак подставкой из диэлектрика, то колебания зазора между металлом и соплом плазморрезака можно будет свести к минимуму.
Но если с источниками электроэнергии у вас все в порядке, то при помощи бытового плазменного резака можно будет успешно резать нержавейку до 50 мм. толщиной.
Восхитительная болгарка
Впрочем, плазменные резаки или ацетиленовые горелки — это все-таки экзотика в наших гаражах. То ли дело углошлифовальная машина (УШМ), в просторечии именуемая «болгаркой»! Оно есть практически у каждого автолюбителя — и может с успехом использоваться для резки стали — в том числе и стали нержавеющей.
Болгарка, правда, (в отличии от лобзика) не позволяет резать материал по изогнутым линиям — но с раскройкой нержавеющего проката по прямой справляется отлично (если, конечно, толщина разрезаемой стали не превышает 3-4 мм.). Кроме того болгарка не требует от своего владельца каких-то особых навыков, а в магазинах всегда можно приобрести диски «под обычную сталь» и «под нержавейку».
Но пользуясь болгаркой, надо помнить, что нельзя резать нержавейку кругом для обычной стали, поскольку в абразивный состав таких дисков входят соединения серы и хлора, которые могут стать «затравкой» для химической реакции частей нержавеющего сплава с водой и кислородом. Точно так же не следует резать обычную сталь кругом «под нержавейку» — на нем могут остаться частицы обычной стали, которые приведут к образованию коррозии при использовании диска для раскроя нержавейки.
Как сверлить нержавейку?
Отдельный вопрос при работе с нержавеющим прокатом — это его сверление. Данная операция может потребоваться не только для того, чтобы создать отверстия для крепления болтами или заклепками, но и для того, чтобы начать какую-то другую обработку проката (например — создать «стартовое отверстие» для резки лобзиком).
Но поскольку нержавеющая сталь — металл более прочный и одновременно более вязкий, сверлить его гораздо труднее — тем более, что делать это нужно при сниженных оборотах.
Поэтому для уверенного просверливания нержавейки желательно использовать рапидовые сверла с наконечником из твердых сплавов.
Для облегчения сверления нержавейки нужно использовать смазку, которую тоже можно приобрести в специализированных магазинах… а можно и изготовить самим, растопив свиное сало и добавив в него машинного масла и графита. С таким составом можно и резьбу в отверстии нарезать.
Таким образом, разнообразных способов для резки нержавеющего проката имеется достаточно — нужно только уметь ими пользоваться.
Статья подготовлена специалистами компании "Стальной выбор"