Cięcie stali nierdzewnej – metody i narzędzia
Cięcie stali nierdzewnej to jeden z podstawowych procesów obróbki metali. Nadawanie właściwych wymiarów oraz kształtowanie krawędzi wpływa na późniejsze dopasowanie elementów. Dlatego ważne jest, aby wybrany proces cięcia gwarantował wysoką precyzję działania oraz staranne wykończenie materiału. Czym ciąć stal nierdzewną? I czy można robić to samodzielnie?
Interesuje Cię obróbka metali: walcowanie, gięcie blach, spawanie lub może wycinanie laserowe aluminium – jeśli tak
Metody cięcia stali nierdzewnej
Jak ciąć stal nierdzewną? Istnieje wiele sposobów umożliwiających cięcie stali. Tym, co determinuje dostępne rozwiązania, są trzy czynniki:
- właściwości materiału, czyli struktura danej stali,
- grubość materiału,
- pożądany efekt (jakość uzyskanej powierzchni ciętej).
Struktura stali zależy od dwóch czynników:
- ilości i rodzaju pierwiastków stopowych w składzie,
- zastosowanej dotychczas obróbki plastycznej, cieplnej czy chemicznej.
Stale z wysoką zawartością węgla mają dużą twardość oraz wysoką tendencję do kruszenia się. Natomiast stale niskowęglowe posiadają przeważnie dodatki stopowe podwyższające plastyczność materiału. Więcej na ten temat przeczytasz w naszym artykule: Cięcie stali – metody i kryteria ich doboru.
Stal nierdzewna ma obniżoną zawartość węgla. Około 70% całej produkcji stanowi stal austenityczna z dodatkiem 18% chromu i 10% niklu. Pierwiastki te zwiększają wytrzymałość oraz odporność korozyjną materiału. W takim przypadku cięcie stali nierdzewnej można wykonać na kilka sposobów.
Wycinanie laserowe
Wycinanie laserowe jest rodzajem obróbki termicznej. Stal nierdzewna jest najczęściej poddawana cięciu przez topienie i wydmuchiwanie. Wiązka o temperaturze wynoszącej ponad 1000°C przy pomocy wysokiego ciśnienia gazu tnącego wypala materiał i topi go, natomiast odpady zostają usunięte przy pomocy obojętnego gazu. Metoda może być stosowana do cięcia blach o grubości do około 25-30 mm.
Jedną z największych zalet cięcia laserem jest uzyskanie gładkiej, odpowiednio wykończonej powierzchni. Ciepło dostarczane jest wąskim strumieniem, dzięki czemu wysoka temperatura nie przedostaje się zbyt mocno wewnątrz struktury materiału. Proces jest wydajny i może zostać łatwo zautomatyzowany.
Ten rodzaj cięcia znajduje powszechne zastosowanie w przemyśle i może być stosowany do obróbki manualnej, półautomatycznej i automatycznej. Wykonuje się je przy użyciu wycinarek laserowych.
Metoda ta jest dokładna, jednak dość wolna. Wąska szczelina umożliwia precyzyjne wycinanie dokładnych konturów. Aby jednak otrzymać zadowalający produkt końcowy, wymagane jest użycie specjalistycznych narzędzi i oprogramowania dostępnego w produkcji zautomatyzowanej.
Cięcie plazmowe
Cięcie plazmowe stosuje się do obrabiania materiałów przewodzących prąd, w tym również austenitycznych stali nierdzewnych. Wytworzony strumień plazmy przemieszcza się z dużą prędkością, topiąc materiał i wydmuchując go ze szczelin. Do tego rodzaju obróbki najczęściej używa się argonu, tlenu, azotu oraz wodoru. Cięcie plazmowe wykonuje się przy użyciu specjalistycznych wycinarek plazmowych. Może być stosowane do cięcia blach o grubości około 5-40 mm.
Ten rodzaj obróbki zapewnia wysoką gładkość powierzchni. Sprzęt dedykowany do cięcia plazmowego jest kosztowną inwestycją, dlatego najczęściej stosuje się go w nowoczesnych, zautomatyzowanych zakładach produkcyjnych.
Cięcie wodne (hydroabrazywne)
Cięcie wodą to bardzo dokładny i jednocześnie najdroższy rodzaj obróbki. Dlaczego? Metoda ta jest wolna od działania wysokiej temperatury, dzięki czemu daje pewność, że nie wpłynie w żaden sposób na strukturę materiału — nawet jeśli mowa o powierzchni rozcinanych elementów. Właściwości fizykochemiczne stali pozostają niezmienione.
Cięcie wodne stosuje się najczęściej do produkcji jednostkowej i małoseryjnej. Może być stosowane do cięcia blach o grubości do około 200 mm. Z uwagi na czas procesowania oraz koszty zakupu urządzeń proces ten odbywa się pod czujnym okiem operatorów w specjalistycznych zakładach zajmujących się obróbką stali.
Czynniki decydujące o wyborze technologii cięcia stali nierdzewnej
Wspomniane technologie można zastosować do cięcia wytrzymałych, plastycznych materiałów. Jak więc ciąć stal nierdzewną, aby uzyskać najlepsze efekty? Którą metodę wybrać?
Przede wszystkim należy zwrócić uwagę na grubość blachy. Drugim ważnym czynnikiem jest faktura powierzchni i końcowa jakość produktu, jaką chcemy uzyskać. Należy też zwrócić uwagę na to, czy cięta krawędź może zmienić właściwości pod wpływem temperatury wiązki ciepła, czy też należy tego uniknąć. Ostatnim aspektem jest koszt operacji.
Najlepszym wyborem będzie przekazanie zadania fachowcom, którzy na podstawie specyfikacji dobiorą odpowiednią metodę cięcia. Mają oni również doświadczenie w kształtowaniu materiałów przy pomocy sprzętu generującego wysoką temperaturę i ciśnienie. Zakłady produkcyjne są wyposażone w szereg zabezpieczeń chroniących przed działaniami niepożądanymi. Specjalistyczny sprzęt w rękach profesjonalistów gwarantuje wysoką precyzję wykonania oraz uzyskanie najlepszego efektu.
