Сегодня трудно себе представить строительную конструкцию, в которой бы не использовался металл. Причем металл разный, а значит, имеющий разные свойства. Резка листов и профиля – это неизбежная операция при работе с металлом. И хотя «болгарка» берет все, зачастую металл требует более тонкого к себе подхода.
Товарный металлический профиль необязательно может быть выполнен из обычной стали. Это еще и продукция из нержавейки, а также таких сплавов, как алюминий, дюраль, бронза, латунь. По большому счету главными элементами таблицы Менделеева, которые фигурируют в металлических сплавах, является железо, медь и алюминий. Это три кита, на которых держится вся нынешняя цивилизация. А уже вспомогательные компоненты определяют физико-механические свойства сплавов. Так, например, железо при соединении с небольшим количеством других металлов, кардинальным образом может изменить свои свойства. Сплавы на основе меди – бронза и латунь – тоже существенно отличаются. В свою очередь алюминиевые сплавы сохраняют легкость основного составляющего металла, при этом добавляя в прочности и других показателях.
Исходным «сырьем» для любого металлиста являются профильные изделия. Ассортимент их не так уж и велик – уголок, тавр, двутавр, прут, труба, лист и полоса. Однако уже только этого хватает для создания практически любых инженерно-строительных конструкций. Правда, есть еще и литые детали, но это уже для более сложных задач.
Металлообработку можно условно разделить на три стадии. На первой стадии отрезаются заготовки нужной длины, после чего им придается требуемая форма. Вторая стадия – соединение отдельных заготовок в конструкцию. Третья – финишная обработка, в ходе которой конструкциям или деталям придают законченный вид. В одних случаях это очистка от окалины и грязи, а в других –шлифовка и даже полировка.
При работе с металлом уже на первой стадии обработки важно точно придерживаться технологии. Дело в том, что резка происходит с выделением тепла, а металл, как известно, прекрасный его проводник. Таким образом, существует большой риск перегреть его, особенно в месте резки. Чем это плохо? Да собственно тем, что при нагревании до высоких температур свойства сплавов изменяются, причем не в лучшую сторону. В особенности от перегрева страдают сплавы, в которых присутствуют легкоплавкие компоненты. К примеру, цинк «выгорает» очень быстро, и на антикоррозийную защиту в месте реза или сверления уже можно не рассчитывать.
Для охлаждения металла в процессе резки на него подают масло или воду. Кроме того, что жидкость отводит тепло, она еще и уменьшает трение. Изменение цвета металла происходит даже при подаче жидкости, но оно касается только поверхности. Это так называемые цвета побежалости, которые легко удаляются.
Соединение отрезанных, а если надо то и отформованных заготовок, выполняют чаще всего различными видами сварки либо при помощи резьбовых соединений.
На стадии финишной обработки, в зависимости от требований к деталям, производят их шлифовку, полировку, подготовку по покраску либо просто удаляют грязь и окалину с последующей антикоррозийной обработкой. Разумеется, все это сегодня делается не вручную, а при помощи различных механизированных инструментов.
Все мы знаем, что уже упомянутая «болгарка» способна на многое по части металла. Но одной ею сегодня не обойтись, поскольку на всех стадиях обработки металла могут присутствовать такие задачи, как сверление, резка листового металла, плоская и трубная шлифовка и т.д. Однако обо всем по порядку.
Сверление отверстий большого диаметра
В тонком металле относительно несложно проделать отверстие любого диаметра. Но при значительной его толщине, обычная дрель оказывается бессильной. Теоретически «протереть» отверстие можно и ручной дрелью, но это уже будет из серии «если долго мучаться».
Профессионалам сегодня предлагается система для корончатого сверления, причем мобильная. Рассмотрим ее на примере инструмента Fien KBH 25. Аппарат этот больше всего напоминает дрель, но инструмент этот имеет ряд отличий. Коронка с направляющим сверлом вставляется в патрон, как в перфораторах, однако конструкция патрона само собой совершенно иная. Направляющее сверло подпружинено, и если придавить его, то оно прячется практически до уровня коронки. После того, как направляющее сверло войдет в металл на глубину 6 мм, оно автоматически отключается, при этом его отключение сразу почувствуется. Неподвижное внутреннее сверло служит направляющей для коронки, которая вступает в работу. Когда коронка сделает отверстие, подпружиненное сверло выталкивает из нее керн.
Описанная схема высверливания в 4-5 раз производительнее, чем сверление обычными спиральными сверлами большого диаметра. Отличается и сама коронка – она имеет особую геометрию режущей кромки.
Если сменить патрон, то КВН 25 может использоваться для нарезки внутренней резьбы, а также как обычная дрель.
Затащить металлоконструкцию под стационарный станок далеко не всегда представляется возможным, но ручной инструмент это скорее компромисс, чем идеальное решение. Компания Metabo предлагает компромисс несколько иного рода: не затаскивать деталь в станок, а станок укрепить на детали. Речь идет об аппарате MAG 28 32 LTX. Его можно установить на лист, трубу, профиль, а сильный магнит обеспечит при этом мощную фиксацию. Причем сила магнита плавно регулируется: сначала станок центрируют на детали при минимальной силе притяжения магнита, а перед сверлением магнит включается на полную. Дополнительно станок крепится к детали страховочным ремнем. Мобильность этого устройства обеспечивается литиево-ионным аккумулятором (в комплекте их два).
Охлаждение места сверления в аппарате MAG 28 32 LTX производится за счет подачи смазочно-охлаждающей жидкости из встроенного бака. Стоимость этого профессионального инструмента 75 тыс. рублей, а ручная корончатая система Fien KBH 25 обойдется вдвое меньше – ок. 37 тыс. рублей.
Резка металла
Наиболее сложной и доставляющей больше всего хлопот является резка листового металла. В заводских условиях качественная резка осуществляется гидравлическими гильотинами, а на стройке и в мастерских, где задачи ставятся несколько иные, сегодня предлагается использовать электрические высечные ножницы. Принцип их работы похож на действие дырокола, только в данном случае высекается узкая полоска. Рабочие поверхности – матрица и пуансон – служат для «выгрызания» материала, при этом не происходит деформация его краев.
Модель Sparky BN 502 (500 Вт) режет листовую сталь толщиной до 2 мм и алюминий до 3 мм. В серии BN есть три инструмента (502, 503, 604) которые различаются мощностью и соответственно справляются с листовой и гофрированной сталью до 2, 3 и 4 мм (алюминий 3, 3, 4 мм). Для данного класса инструмента практически неважна форма профиля. Это может быть плоский лист, профилированный, а также такие криволинейные поверхности, как металлочерепица или кузов автомобиля. Стоимость ножниц BN 502 чуть более 10 тыс. рублей.
Для распила черного металла профессионалы используют специальные монтажные пилы, такие как DeWalt DW 872. Распиловочный диск данного аппарата имеет 70 зубьев с твердосплавными напайками. В отличие от абразивных кругов, этот диск дает чистовой пропил, который практически не нуждается в последующей обработке. Кроме того, он не стирается, и долгое время сохраняет свой первоначальный диаметр 355 мм.
Работать на стационарной пиле намного безопаснее, чем ручными УШМ. К тому же процесс распила проходит гораздо быстрее. Однако надо понимать, что это инструмент исключительно для распила черного металла. Легированные стали и сплавы требуют низких оборотов диска и средств жидкостного охлаждения, которые в данном инструменте не предусмотрены. Конечно, эта пила разрежет и нержавейку, но тогда при чрезмерном нагреве изменится состав и свойства материала.
На станине DeWalt DW 872 закреплены тиски для фиксации заготовки, которые имеют поворот на угол до 45°.
Потребляемая мощность станка – 2,2 кВт. Стоимость – 34 тыс. руб.
Шлифовка металла
Для поточного изготовления металлоконструкций незаменима щеточная шлифмашина. Аппарат Metabo SE 12-115 и его беспроводная версия S 18 LTX 115 – отличное подспорье «металлистам». Назначение щеточных шлифмашин – удаление ржавчины, лако-красочных покрытий, шлифовка и полировка. Для удобства работы впереди корпуса аппарата имеется ролик, который выполняет опорную и направляющую функцию. Для различных видов работ могут использоваться сменные насадки. Стоимость сетевого и аккумуляторного инструмента 26 и 29 тыс. руб. соответственно.
Компания Metabo также предлагает и такой необходимый при обработке металла инструмент, как напильник, только в механизированном виде. Metabo BFE 9-90 – довольно простой летночный аппарат, но весьма полезный. Шлифовальные ленты используются с абразивами типа корунд, циркониевый корунд, «пирамида», керамика. Есть также аккумуляторная версия этого инструмента – BF 18 LTX 90. Аппараты недешевые – 24 и 29 тыс. руб. соответственно. Но учитывая их профессиональный класс, высокая стоимость вполне объяснима.
Metabo RBE 12-180 – cпециальный инструмент для шлифовки труб. Выпускается только в сетевом варианте (220 В, 50 Гц). Максимальный диаметр трубы, которая может быть обработана этим аппаратом – 180 мм. Надо сказать, что никаким другим способом трубу зашлифовать быстро и качественно не получится, разве что заставить ее вращаться саму. В процессе шлифовки труба охватывается лентой на 270°, поэтому вращать саму машину вокруг нее не нужно. Аппарат имеет очень узкую специализацию, и не пригоден для шлифовки плоских и тем более вогнутых поверхностей. Его стоимость с комплектом оснастки составляет порядка 48 тыс. рублей.
Автор текста: М. Тамилин
