Газовая резка металла на станке ЧПУ

Газокислородная (кислородная) резка — способ резки стали, при котором металл не плавят, а сжигают в струе чистого кислорода. Она режет углеродистую и низколегированную сталь большой толщины — там, где плазме уже не хватает тока. На наших станках плазменной резки газовый резак ставится как дополнительная опция на любую модель и режет сталь толщиной до 150 мм. Ниже — как идёт процесс, что им можно резать, какую точность он даёт по ГОСТ и что нужно подготовить на производстве.

Как работает газокислородная резка

Процесс идёт в два этапа:

1. Подогрев. Подогревающее пламя — смесь горючего газа (пропан-бутана, ацетилена или природного газа) с кислородом — нагревает сталь до температуры воспламенения в кислороде, около 1200–1300 °C.
2. Резка. По центральному каналу мундштука подаётся струя режущего кислорода. Нагретое железо сгорает в ней, а жидкие оксиды железа выдуваются из зоны реза. Резак движется по контуру, и рез идёт непрерывно: теплота горения железа сама поддерживает процесс, подогревающее пламя помогает ему.

Поэтому кислородной резкой режут только металлы, которые выполняют три условия:

• металл воспламеняется в кислороде раньше, чем плавится;
• его оксиды плавятся при более низкой температуре, чем сам металл, и жидкими выдуваются из реза;
• теплоты горения хватает, чтобы поддерживать рез.

Этим условиям отвечают углеродистые, низко- и среднелегированные стали. Нержавеющие (хромистые и хромоникелевые) стали, чугун, алюминий, медь и латунь кислородной резкой не режут: у них тугоплавкие оксиды или металл плавится раньше, чем горит. Для них существует флюсокислородная резка — с подачей порошкового флюса в струю кислорода, — но это отдельное оборудование. Листы из нержавейки и алюминия на нашем станке режет плазма.

Какие толщины режет газ

Кислородной резкой режут сталь толщиной примерно от 1 мм до 200–300 мм. ГОСТ 5191-79 делит ручные инжекторные резаки по толщине разрезаемой стали:

Тип резака по ГОСТ 5191-79	Горючий газ	Толщина стали
Р1	ацетилен или пропан-бутан, природный газ	3–100 мм
Р2	ацетилен или пропан-бутан, природный газ	3–200 мм
Р3	пропан-бутан или природный газ	до 300 мм

На практике газ выгоден на толстом металле. Тонкий лист газом режут медленно, широкий рез и сильный нагрев коробят его. Тонкий и средний металл быстрее и точнее режет плазма: у наших станков — с края до 32 мм, с пробоя до 20 мм. Подробнее — «Плазменная или газовая резка».

Как идёт газовая резка на станке с ЧПУ

На портале станка газовый резак работает по той же управляющей программе, что и плазмотрон:

1. Резак выходит в точку начала реза на заданной высоте над листом.
2. Подогревающее пламя прогревает металл. Время прогрева зависит от толщины: чем толще лист, тем дольше.
3. Открывается клапан режущего кислорода — металл пробивается, и резак идёт по контуру.
4. В конце контура режущий кислород перекрывается.

На толстом листе рез удобнее начинать с края: пробивка толстой стали с места занимает больше времени и даёт выброс шлака вверх. Подробнее о пробивке и качестве реза — «Почему при газовой резке рвётся рез и остаётся грат».

Какую точность даёт кислородная резка — ГОСТ 14792-80

Точность деталей и качество поверхности реза нормирует ГОСТ 14792-80 «Детали и заготовки, вырезаемые кислородной и плазменно-дуговой резкой». Для кислородной резки он распространяется на машинную резку листа из углеродистой стали толщиной 5–100 мм и задаёт три класса.

Предельные отклонения размеров детали, мм (таблица 1 стандарта):

Класс	Толщина листа	Размер до 500 мм	500–1500 мм	1500–2500 мм	2500–5000 мм
1	5–60 мм	±1,0	±1,5	±2,0	±2,5
1	61–100 мм	±1,5	±2,0	±2,5	±3,0
2	31–60 мм	±2,5	±3,0	±3,5	±4,0
3	31–60 мм	±4,0	±4,0	±4,5	±5,0

Кроме размеров, стандарт нормирует отклонение поверхности реза от перпендикулярности и её шероховатость. Требование к детали записывается кодом: буква «К» (кислородная резка) и четыре цифры — классы точности, перпендикулярности, шероховатости и зоны термического влияния; если показатель не нормируется, ставится 0.

Газовый резак на наших станках

Газовый резак мы ставим на любую модель — ПЛ-1515, ПЛ-1530 и ПЛ-2060 — по требованию заказчика. Это дополнительная опция: в стандартную комплектацию она не входит.

	Газовый резак
На каких моделях	ПЛ-1515, ПЛ-1530, ПЛ-2060 — дополнительная опция
Толщина реза	до 150 мм
Что входит	газовая горелка, управление высотой горелки без автоматического контроля, электромагнитный клапан режущего кислорода

На одном портале получаются два инструмента: плазма для основной работы и газ для толстого металла. Для толстого листа важна нагрузка на стол: у ПЛ-2060 стол выдерживает до 1170 кг/м² — это стальной лист толщиной до 150 мм.

Видео газокислородной и плазменной резки на одном нашем станке — на странице плазменных станков: лист 50 мм, резка по контуру, кромка реза и замер готовых деталей.

Что нужно для газовой резки на производстве

• Кислород — технический по ГОСТ 5583-78, первого (не менее 99,7 %) или второго (не менее 99,5 %) сорта.
• Горючий газ — пропан-бутан или ацетилен. Как выбрать — «Пропан или ацетилен».
• Баллоны или рампа, редукторы, рукава и огнепреградительные клапаны. Порядок подключения — «Как подключить газы к станку газовой резки».
• Местная вытяжка. ГОСТ 12.3.036-84 (п. 2.6) требует при механизированной резке местных отсосов дыма и пыли. На наших станках стол — вытяжной.
• Охрана труда и пожарная безопасность. Газопламенные работы выполняются по Правилам по охране труда при выполнении электросварочных и газосварочных работ (приказ Минтруда России № 884н) и Правилам противопожарного режима (постановление Правительства РФ № 1479). К работе допускаются обученные работники.

Типичные ошибки

• Ставить газовый резак ради тонкого листа: до 20–32 мм плазма режет быстрее и точнее.
• Ждать от газа резки нержавейки или алюминия — кислородная резка их не берёт.
• Не учесть подвод газов: баллоны, рукава и место их хранения нужно спланировать до установки станка.
• Не проверить нагрузку на стол: стальной лист 50 мм весит около 390 кг на квадратный метр.

Чек-лист перед покупкой газового резака

• Есть углеродистая или низколегированная сталь толще, чем режет плазма.
• Определена наибольшая толщина — до 150 мм.
• Выбран горючий газ и способ подачи: баллоны или рампа.
• Предусмотрено место для баллонов и подвод газов по правилам.
• Нагрузка на стол проверена по весу самого тяжёлого листа.
• Обучены работники, допускаемые к газопламенным работам.

Частые вопросы

Можно ли резать газом и плазмой на одном станке?

Да. Газовый резак ставится на портал рядом с плазмотроном: плазма режет основную работу, газ — толстую сталь.

Какую максимальную толщину режет газовый резак на ваших станках?

До 150 мм углеродистой стали.

Входит ли газовый резак в комплектацию?

Нет. Это дополнительная опция на любой модели ПЛ, ставится по требованию заказчика.

Режет ли газ нержавейку и алюминий?

Нет. Кислородной резкой режут углеродистые и низколегированные стали. Нержавейку и алюминий режет плазма.

Какую точность даёт кислородная резка?

Её нормирует ГОСТ 14792-80: например, по классу 1 для листа 5–60 мм отклонение размера детали до 500 мм — ±1,0 мм.

Итог

• Газокислородная резка сжигает сталь в струе кислорода и выдувает оксиды — поэтому режет только углеродистые и низколегированные стали.
• Её область — толстый металл: на наших станках до 150 мм; тонкий и средний металл быстрее режет плазма.
• Точность деталей нормирует ГОСТ 14792-80, безопасность работ — приказ № 884н, ГОСТ 12.3.036-84 и Правила противопожарного режима.
• Газовый резак — дополнительная опция на любой модели ПЛ.

Следующий шаг. В «Собрать свой станок» отметьте опцию «Газовый резак» и укажите наибольшую толщину стали — мы поставим резак на выбранную модель.