Что такое черный металл?
К черным металлам в основном относятся металлы и их сплавы, в которых основным компонентом является железо. Несмотря на то, что в названии присутствует слово «черный», многие черные металлы на самом деле не являются черными. Поскольку такие металлы, как железо, хром, марганец и их сплавы широко используются в промышленном производстве и часто имеют на поверхности черный оксидный слой, их называют черными металлами.
Распространенные черные металлы:
Сталь: сплав железа и углерода, обладающий высокой прочностью, хорошей вязкостью и пластичностью. Это один из наиболее широко используемых металлических материалов.
Чугун: железо-углеродистый сплав с более высоким содержанием углерода, чем сталь. Он имеет высокую твердость и хорошую износостойкость и часто используется для изготовления отливок.
Чугун: железо-углеродистый сплав с высоким содержанием углерода, в основном используемый в сталеплавильном производстве.
Характеристики блэк-метала
Высокая прочность. Черные металлы обычно обладают высокой прочностью и могут выдерживать большие нагрузки.
Хорошая прочность: черный металл обладает хорошей прочностью, и его нелегко сломать.
Сильная пластичность: черные металлы можно подвергать пластической обработке, например ковке и прокатке.
Относительно низкая цена: по сравнению с цветными металлами цена черных металлов относительно низкая.
Легко ржавеет: черные металлы склонны к окислению и ржавчине во влажной среде.
Как резать черные металлы
Лазерный луч высокой плотности используется для облучения заготовки с целью быстрого плавления или испарения материала. Лазерная резка подходит для более толстых черных металлов, отличается высокой скоростью резки и высокой точностью.
Плазменная резка:
Для резки используется высокотемпературный газ, генерируемый плазменной дугой, который подходит для более толстых материалов. Плазменная резка обладает высокой эффективностью, однако точность резки несколько ниже, чем у лазерной резки.
Газовая резка (кислородная резка):
Резка пламенем, образующимся при горении газов (таких как ацетилен и кислород), подходит для толстых листов. Стоимость оборудования для газовой резки невысока, но оно не подходит для применений, требующих высокой точности резки.
Механическая резка:
Традиционные методы, в том числе распиловка и штамповка, подходят для резки простых форм, но менее эффективны и требуют больше времени на обработку.
Гидроабразивная резка:
Использует поток воды под высоким давлением для смешивания абразивов для резки, подходит для различных материалов, включая черные металлы. Гидроабразивная резка не образует зону термического влияния, но стоимость оборудования выше.
Преимущества лазерной резки черного металла
- Высокая точность и плавность резки.
Технология лазерной резки позволяет достичь чрезвычайно высокой точности резки, обеспечивая гладкие и плоские разрезы, которые обычно не требуют последующей обработки. Это особенно важно при обработке черных металлов, где требуются сложные формы и мелкие детали.
- Высокая скорость резки.
Лазерная резка намного быстрее, чем традиционные методы резки. Он может быстро выполнить резку металла толщиной менее 3/8 дюйма, подходит для массового производства и значительно сокращает время доставки.
- Низкий уровень отходов материала.
Благодаря высокой точности лазерной резки достигается высокий коэффициент использования материала и низкий уровень отходов. Это особенно важно при работе с дорогими черными металлами, снижая общие затраты на производство.
- Небольшая зона термического влияния.
Зона термического влияния, образующаяся при лазерной резке, меньше, что уменьшает количество дефектов, вызванных деформацией материала и термическим напряжением. Это приводит к более высокому качеству конечного продукта и упрощению контроля качества.
- Универсальность
Лазерная резка способна обрабатывать самые разные материалы, в том числе черные металлы различной толщины. Благодаря своей гибкости он подходит для различных промышленных применений, от автомобилестроения до производства электронных компонентов.
- Автоматизация и программирование управления.
Станки для лазерной резки часто оснащены системами ЧПУ, которые можно точно запрограммировать для достижения эффективного и повторяемого производства, что особенно важно при массовом производстве одних и тех же деталей.
Применение лазерной резки черного металла
- Промышленное производство
Производство автомобилей: используется для резки различных деталей, таких как автомобильные кузова, шасси, двери и т. д., для повышения точности и эффективности производства автомобилей.
Машиностроение: используется для резки различных механических деталей, таких как шестерни, подшипники, шасси и т. д.
Производство электроники: используется для резки корпусов электронных изделий, внутренних конструктивных деталей и т. д.
Производство бытовой техники: используется для резки корпусов и внутренних частей холодильников, стиральных машин, кондиционеров и другой бытовой техники.
- Строительные проекты
Стальная конструкция: используется для резки H-образной стали, угловой стали, швеллерной стали и других стальных материалов для производства различных компонентов стальных конструкций.
Металлическая навесная стена: используется для резки различных металлических листов и изготовления металлических навесных стен.
Лифт: используется для резки направляющих лифта, автомобилей и других деталей.
- Художественное производство
Металлические скульптуры: можно вырезать различные металлические скульптуры сложной формы.
Поделки из металла: можно изготовить различные изысканные поделки из металла, например, металлические украшения, освещение и т. д.
- Рекламная индустрия
Металлические знаки: используются для резки различных металлических знаков, таких как логотипы компаний, вывески и т. д.
Металлические таблички: используются для изготовления различных металлических табличек, таких как дверные таблички, таблички с именами и т. д.
- Другие поля
Аэрокосмическая промышленность: используется для резки деталей самолетов.
Судостроение: используется для резки деталей корабля.
Медицинские устройства: используется для резки деталей медицинского оборудования.
Как выбрать подходящую мощность и скорость лазера для резки черных металлов?
При выборе правильной мощности и скорости лазера для резки черных металлов необходимо учитывать несколько факторов, включая тип материала, толщину, качество резки и эффективность производства.
- Мощность лазера
Мощность и толщина резки. Мощность лазера напрямую влияет на толщину разрезаемого материала. Вообще говоря, чем выше мощность, тем толще металлический лист можно разрезать. Например, лазер мощностью 1 кВт может резать нержавеющую сталь толщиной до 5 мм, а лазер мощностью 3 кВт — металл толщиной до 12 мм.
Свойства материала: разные металлы предъявляют разные требования к мощности лазера. Для эффективной резки алюминия и нержавеющей стали обычно требуется более высокая мощность лазера.
- Скорость резки
Скорость против качества: Скорость резки также влияет на качество резки. Слишком низкая скорость может привести к появлению следов ожогов и расплавлению слишком большого количества материала, а слишком высокая скорость может неэффективно разрезать металл. Следовательно, идеальную скорость резки необходимо выбирать на основе толщины материала и мощности лазера.
Корректировки испытаний: Перед фактической резкой рекомендуется провести несколько испытаний новых материалов, чтобы определить оптимальную скорость резки. Это может помочь отслеживать такие факторы, как качество кромки и ширина пропила, для оптимизации настройки.
- Тип материала
Параметры разных металлов: разные типы черных металлов (например, мягкая сталь, нержавеющая сталь, алюминий и т. д.) предъявляют разные требования к мощности лазера и скорости резки.
- Максимальная толщина резки мягкой стали может достигать 20 мм, а рекомендуемая скорость резки составляет 600-900 мм/с.
- Максимальная толщина резки нержавеющей стали — 10 мм, рекомендуемая скорость — 300-600 мм/с.
- Максимальная толщина алюминиевого материала — 8 мм, рекомендуемая скорость — 1000-1500 мм/с.
- Вспомогательный газ
Тип газа. Использование соответствующего вспомогательного газа (например, кислорода, азота или гелия) также может повлиять на результаты резки. Кислород часто используется для окислительной резки углеродистой стали, а азот подходит для нержавеющей стали и алюминия для уменьшения окисления.
- Баланс и оптимизация
Балансируйте мощность и скорость лазера. Обеспечьте баланс между мощностью лазера и скоростью резки, чтобы избежать неровных краев, ошибок и искажений. Баланс имеет решающее значение для повышения эффективности производства и качества продукции.
Подведите итог:
Черные металлы занимают важное место в промышленном производстве благодаря своей высокой прочности и невысокой цене. Лазерная резка стала предпочтительным методом резки черных металлов благодаря своей высокой точности, высокой эффективности и хорошей гибкости.
FAQ
Насколько мала зона термического влияния при лазерной резке?
Зона термического воздействия при лазерной резке, как правило, меньше, что означает меньшую деформацию и напряжение в материале, что помогает сохранить качество продукции после резки.
Появятся ли черные края при лазерной резке черного металла?
Да, при лазерной резке черных металлов могут возникать черные края. Обычно это связано с выделением тепла и реакцией окисления, и их можно уменьшить, отрегулировав параметры резки.
Как избежать появления черных краев при лазерной резке?
Черную окантовку можно уменьшить, используя различные вспомогательные газы (например, азот или воздух) и оптимизируя настройки мощности и частоты лазера.
Что такое лазерная резка плавлением и лазерная кислородная резка?
Лазерная резка плавлением использует лазерное нагревание для плавления металла и выделения жидкого металла с помощью неокисляющего газа, в то время как лазерная кислородная резка использует активные газы, такие как кислород, для реакции с металлом с выработкой дополнительного тепла для повышения эффективности резки;
