Принцип действия и разновидности газовых резаков по металлу

Устройство и конструктивные особенности

Газокислородный резак служит для смешения смеси на основе горючего (ацетилен, пропан) и режущего газов (кислород) с целью получения режущей струи.

Конструктивно газовый резак для раскроя металла состоит из таких элементов:

  • специальная головка с двумя сменными мундштуками;
  • трубки для подачи кислорода и газа;
  • смесительная камера для образования смеси горючего и режущего газов;
  • 3 вентиля – для горючего газа, подачи и регулировки количества подаваемого кислорода;
  • рукоятка.

Это основные компоненты инструмента для газокислородной резки, поскольку его конструкция имеет множество других составляющих.

Рисунок 1. Схема газокислородного резака

Газовый резак по металлу: виды

Инструмент классифицируется по разным признакам, но основными из них считаются тип используемого горючего газа и принцип смешивания газа с кислородом. Также они подразделяются по назначению (универсальные и специальные) и типу резания (разделительная, поверхностная, кислородно-флюсовая).

По способу смешения газа и кислорода резаки бывают таких видов:

  1. Инжекторные – оборудованы внутрисопловым смешением газов, что обеспечивает высокую надежность и безопасность работы устройств. Это обусловлено тем, что газы проходят раздельно на всем протяжении каналов и смешиваются в горючую смесь в специальной смесительной камере.

Фото 2. Внешний вид инжекторной газокислородной горелки

  1. Безинжекторные – конструкция не предполагает наличия смесительной камеры. Кислород подводится по двум трубкам, газ – по третьей. Смешиваются они внутри головки. Такой инструмент требует значительно большего давления горячего газа по сравнению с инжекторным.

Фото 3. Внешний вид безинжекторного газового резака

По используемому горючему газу резаки бывают пропановые, ацетиленовые и универсальные.

Ацетиленовый

В качестве рабочего газа выступает ацетилен, обеспечивающий высокую температуру пламени (в пределах 3300 °C). Применяется для раскроя металлических заготовок большой толщины, оснащается дополнительными вентилями для настройки высокой скорости подачи газа.

Пропановый

Рассчитан на применение пропана в качестве режущего газа. Отличаются более высокой надежностью и длительным сроком службы, безопасны в эксплуатации.

Газовый резак универсальный

Универсальный инструмент обеспечивает возможность использования горючего газа разных видов. При этом они не намного дороже классического ацетиленового или пропанового резака.

Преимущества и недостатки

Любой инструмент имеет свои плюсы и минусы, резак газовый – не исключение. Среди преимуществ современных устройств с внутрисопловым смешением газов нужно отметить:

  • Относительно большая толщина разрезаемого металла – до 300 мм в зависимости от модификации и рабочих параметров (используемого газа и давления кислорода).
  • Стабильное горение пламени без хлопков и обратных ударов.
  • Возможность резки сталей в любом направлении, независимо от толщины.
  • Высокая производительность.
  • Простота обслуживания и продолжительный срок службы.

Фото 4. Процесс газокислородной резки

Однако недостатков у него не меньше:

  • В результате сильного нагрева вырезаемые детали могут деформироваться (особенно из тонколистового металла).
  • Достаточно большая ширина реза, что требует соблюдения определенных припусков при разметочных работах.
  • Невысокое качество реза – кромки неровные с окислами и окалиной. Поэтому перед сварочными или другими работами требуется предварительная обработка кромок.
  • Довольно высокая себестоимость процесса газокислородной резки.

Какие средства малой механизации автогенной резки на предлагает компания Messer

  • портативные компактные машинки QUICKY-E для монтажной резки с одним или двумя резаками с диапазоном резки до 100 мм
  • надежные и высокопроизводительные машинки PORTACUT с одним или двумя резаками и диапазоном резки до 300 мм
  • система для прямых резов StableCut для ручного резка с диапазоном резки до 500 мм

Каждая система имеет свой спектр применения, свои достоинства и свои неоспоримые преимущества.

Особенности выбора

Чтобы избежать ошибок, перед покупкой газового резака важно ознакомиться с некоторыми конструктивными особенностями устройства. Это позволит понять, на какие первостепенные факторы нужно обращать внимание при его выборе.

Правила выбора:

  • Ниппели – производятся из латуни и алюминия, первые считаются более долговечными.
  • Мундштуки – наружный обычно изготавливается из хромистой бронзы или чистой меди (отличается красноватым оттенком). Для ацетиленовых устройств внутренний тоже желательно, чтобы был медным, для других – допускается применение латунных аналогов.
  • Соединительные трубки – делаются из латуни. При этом на них не должно быть декоративного покрытия, которое может скрывать мелкие дефекты.
  • Вентильные шпиндели – из нержавейки, латунные отличаются малым сроком службы.
  • Рукоять – лучшим материалом считается алюминий, пластик менее износостойкий. Ее размер должен быть не менее 40 мм, чтобы был удобный обхват.
  • Длина резака – для резки металла больших толщин, а также окрашенных или замасленных материалов лучше выбирать устройства размером до 1000 мм. В остальных случаях можно покупать горелки 500 мм.

Фото 5. Основные расходники к газовым резакам

Также при покупке рекомендуется взять инструмент в руки и проверить его на удобство использования. От этого напрямую зависит производительность и время работы мастера резаком без усталости.

Правильная настройка газового резака

Перед началом работы с новым газовым резаком по металлу нужно правильно подключить и проверить работоспособность инструмента. Непосредственно настройка устройства выполняется производителем в заводских условиях и является финишным этапом его сборки. Самостоятельное вмешательство в конструкцию горелки запрещается.

Последовательность работ:

  1. Изучить инструкцию по эксплуатации и выполнить все пункты согласно предписанию завода-изготовителя.
  2. Подключить устройство к баллонам с горючим и режущим газами. При этом они должны быть оборудованы редукторами: кислородный – синим, пропановый – красным. Резиновые шланги подачи газа накручиваются по резьбе редукторов и стягиваются хомутами.
  3. Проверить целостность инструмента, наличие всех прокладок, отсутствие масляных следов возле кислородного вентиля.
  4. Настроить подачу газа и кислорода, продуть шланги. При работе с ацетиленом вентиль подачи открыть на 1 оборот, при этом давление вещества должно быть до 1 атм., но лучше выставлять – 0,54 атм. Для продувки надо открыть вентиль на резаке, а после изменения звука – закрыть. При настройке подачи кислорода давление выставляется в размере 2 атм. Затем продуваются шланги с помощью вентилей на редукторе и резаке.

Также следует помнить, что запрещается менять шланги для подачи кислорода и пропана (ацетилена) между собой, продувать шланг для пропана (ацетилена) кислородом.

Фото 6. Процесс разделительного резания толстого металлопроката газовым резаком

Подготовка инструмента к работе

Перед работой необходимо правильно подготовить резак газовый. Процесс подготовки состоит из нескольких этапов, которые минимизируют риски выхода инструмента из строя, получения травм:

  • Осмотр баллонов, резиновых шлангов для подачи горючего и режущего газов, соединительных и крепежных элементов, горелки на наличие дефектов или повреждений.
  • Проверка всех соединений на предмет утечки газа.
  • Ревизия состояния уплотнителей – при наличии трещин они меняют форму и требуют немедленной замены.

При работе с инжекторными резаками также надо проверить правильность их работы. Это выполняется до момента подсоединения шланга подачи горючего газа. Изначально к соответствующему штуцеру на горелке подключается кислородный рукав, открывается вентиль на редукторе баллона с кислородом. Затем на резаке открываются вентили подачи кислорода и горючего газа – если прислонить палец к штуцеру горючего газа, его «засасывать». В этом случае инжекция исправна.

Настройка

Чтобы настроить инжекторный резак на выполнение газорежущей операции, необходимо выполнить регламентированные инструкциями по эксплуатации ИГР процедуры:

Провести проверку инжекции в следующей последовательности:

  • подсоединить шланг от кислородного баллона к соответствующему ниппелю, при этом ниппель для подсоединения газового шланга остается свободным либо просто выкручивается;
  • открыть подачу кислорода на редукторе;
  • открыть вентили кислорода и горючего газа на ИГР;
  • проверить инжекционную способность, прислонив палец к штуцеру с газом – палец должен слегка притягиваться (опытные сварщики не гнушаются вместо пальца попробовать наличие втягивания языком). Наличие втягивания указывает о хорошей инжекции.

После проверки инжекции подсоединить шланг с горючим газом.

Разжечь пламя для резки металла. Длину факела и цвет пламени регулируют открытием соответствующих вентилей кислорода, горючего газа и смеси вплоть до полной стабилизации пламени и приобретения им формы конуса.

Инструкция по применению

Технология резки предполагает изначальную установку соотношения кислорода и пропана в размере 1 к 10 – т.е. при давлении кислорода 6 атм. давление горючего газа выставляется в пределах 0,6 атм.

Открытие и закрытие подачи газа выполняется в строгой последовательности:

  1. Открываются на 0,5 оборота вентили кислорода и горючего газа (строго в такой поочередности).
  2. Поджигается горючая смесь.
  3. Факел подносится к разрезаемому металлу и путем открытия вентиля добавляется подача кислорода до момента появления режущей струи.
  4. После окончания работ изначально перекрывается подача горючего газа, а затем – кислорода.

Рисунок 7. Схема процесса кислородной резки металла

Техника резки после поджига факела предполагает необходимость разогрева участка металла в зоне реза. При покраснении разогретого участка подачу кислорода можно еще немного увеличить. После полного прорезания заготовки горелка перемещается вдоль линии реза. Скорость перемещения резака зависит от толщины разрезаемого металлопроката рабочих характеристик процесса, поэтому определяется индивидуально.

В следующем видео показано, как правильно работать резаком газовым:

Зачем нужна механизация газовой резки?

Вы, наверное, часто обращали внимание, что при своей работе газорезчик использует различные подручные приспособления — магниты, рейки, шаблоны и т.п. для того, чтобы там, где это возможно, сделать хороший «ровный» рез. Но даже применение таких приспособлений не может на 100% гарантировать хорошую и единообразную резку на большой длине, так как кроме правильного линейного перемещения резака надо еще контролировать его высоту и угол наклона. Для достижения наилучшего качества резки необходимо придерживаться рекомендованных производителем резака и сопел параметров: скорости, расстояния от сопла до металла, давления кислорода и горючего газа, а для этого нужно нечто большее, чем просто направляющая. Казалось бы есть простое решение — каретки, куда вставляется и фиксируется головка резака, но и тут есть нюансы — как контролировать скорость резки и невозможность резать фаску. Такого типа приспособления эффективны только для разделительной резки под прямым углом или со скосом. В тоге мы приходим к тому, что нужно использовать средства механического перемещения резака для обеспечения хорошего качества и высокой производительности. Системы механического перемещения газовых резаков могут подразделяться на полностью автоматизированные — роботизированные комплексы и портальные машины тепловой резки, где процесс резки задается и полностью контролируется ЧПУ, а также на средства малой механизации и автоматизации — портативные газорезательные машинки и специальные системы для прямых резов. Сегодня мы будем рассматривать только средства малой механизации, как наиболее доступные для самого широкого круга потребителей от полупрофессиональной мастерской до металлозаготовительного и металлообрабатывающего производства крупного предприятия. Какие возможности дают портативные газорезательные машинки:

  • Регулируемая скорость резки.
  • Регулируемая высота и угол наклона резака. Возможность проводить не только разделительную резку, но и резку фаски.
  • Возможность проводить резку сразу 2 резаками для формирования K, X, Y — образной фаски.
  • Возможность вырезать круги (при использовании циркульного устройства) и делать криволинейные резы (при использовании копира).
  • Универсальное питание как от бытовой, так и промышленной сети 220В.

Сочетание всех перечисленных возможностей делают возможной качественную резку с существенным снижением влияния человеческого фактора на конечный результат.

Газовый резак своими руками

Мини-горелку для мелких работ (например, плавки и резки медных проводов) можно изготовить и самостоятельно. Для этого понадобится:

  • 2 большие капельницы;
  • баллончик с газом для заправки обычных зажигалок;
  • игла, используемая для накачивания мячей;
  • ниппель;
  • компрессор;
  • аквариумный насос;
  • медный провод;
  • паяльник с расходниками;
  • надфиль.

Инструкция по сборке:

  1. Игла от капельницы сгибается под углом примерно 60°, острый конец затачивается.
  2. В боковой части иглы для мячей делается отверстие, в которое пропускается согнутая игла от капельницы с выступом конца примерно на 2 мм.
  3. Оставшееся отверстие обматывается медной проволокой и хорошо запаивается.
  4. На окончаниях игл крепятся трубки из капельниц.
  5. К толстой игле подводится газовый баллончик, к тонкой – компрессор.

Фото. Внешний вид самодельного мини-резака

Регулирование подачи газа выполняется пластиковыми перемычками, установленными на трубках от капельниц.

Ультрапортативные горелки для мелких работ

Класс ультрапортативных горелок пригодится там, где нужна мелкая сварка и пайка без возможности подключения электроприборов. Такие горелки питаются жидким газом для заправки зажигалок и условно разделяются на 2 группы:

  • С баллоном под цанговый разъем и со шлангом высокого давления
  • Со встроенным топливным резервуаром

Портативный газовый резак с шлангом является компактной разновидностью мини-горелки под цанговый разъем. Особенность — крепление горелки на шланг. Благодаря этому, баллон можно поместить в ранец за спиной, а в руках останется легкая насадка, размером со стандартный паяльник. Пример — KT-2202 от фирмы KOVEA. Вес устройства без баллона — 140 граммов, а максимальная температура, как и в более крупных устройствах, до 1300 градусов.

Поскольку мелкая работа не требует больших топливных затрат, производители чаще оснащают горелки встроенным топливным баком. Вес не заправленного устройства обычно не превышает 50 граммов, а объем топливного резервуара — до 100 мл.

Ручные компактные горелки со встроенным топливным баком используют в таких направлениях:

  1. Пайка радиодеталей. Их можно использовать в качестве паяльного фена или паяльника. Для этого на выходное отверстие крепится насадка с луженым жалом. Такие горелки имеют высокую теплоотдачу. Поэтому подходят для работы с крупными деталями.
  2. Работы в условиях отсутствия электричества. Компактный карманный газовый резак пригодится на стройке, если проводка в строящемся доме не проведена, и невозможно использовать электрический паяльник. Также, они популярны при монтаже кабельных сетей, т.к. избавляют инженера от необходимости вывода электропитания на крышу.
  3. Работы на холоде. Использование горелки в качестве паяльника удобно во время работы в условиях низких температур, т.к. горелка быстро нагревает пространство вокруг области пайки, что существенно облегчает процесс.

В интернет-магазинах достаточно много дешевых ручных горелок из Китая. Т.к. конструкция простая, многие не решаются переплачивать за именитые бренды. Если вы хотите купить китайскую горелку, лучше сделать это в магазине, где вы сможете сразу проверить ее работу. Распространенный дефект дешевых горелок — утечка газа на соединительных узлах. Даже если не учитывать очевидную опасность таких изделий, постоянная потеря бутана не позволит хранить горелку в заправленном виде в течении долгого времени.

Советы специалистов по работе с резаком

Опытные резчики советуют всегда пользоваться качественными средствами индивидуальной защиты:

  • специальные очки;
  • перчатки (рукавицы), куртка и штаны с огнеупорными свойствами;
  • специальная рабочая обувь.

Рабочее место тоже должно быть правильно обустроено. Расположение баллонов с газами – на расстоянии 5 м от проведения огневых работ. Мастерская должна хорошо проветриваться, пол – бетонный или земляной. Пламя газокислородной горелки должно располагаться фронтально относительно рукавов подачи газа. Шланги не должны мешать проведению работ.

Также важно иметь в наличии вспомогательный инструмент и приспособления для разметочных работ – карандаш (мел), рулетка, угольник, линейка. Для поджига пламени понадобится специальная зажигалка, которая у резчика должна быть всегда под рукой.

По окончанию работ нужно внимательно осмотреть рабочее место, чтобы случайно не наступить на кусок расплавленного металла, который способен прожечь даже толстую подошву ботинок. Вырезанные заготовки металла обычно оставляют остывать в естественных условиях, но при необходимости допускается принудительное охлаждение водой – это надо выполнять аккуратно, чтобы горячие брызги не попали на кожу.

Как пользоваться кислородно пропановым резаком

Функционирование пропаново – кислородным резаком требует соблюдения определенных правил. Перед тем, как пользоваться оборудованием с кислородным, пропановым резаком, важно ознакомиться со следующими требованиями:

  • Соблюдение техники безопасности не пренебрегается, важно применять защитную маску или специализированные очки. Также одежда оператора должна быть изготовлена из огнеупорного материала.
  • Пламя из резака должно отводиться от шлангов подачи газов противоположной стороной.
  • Расположение баллонов с газами не допускается на расстоянии ближе пяти метров до места непосредственных работ.
  • Рассекание производится на открытом воздухе, либо в помещении с исправной вентиляцией.

Длительный простой оборудования требует профилактики перед возобновлением работ. Перед началом испытания, отсоединяется пропановый шланг, подается давление газа. Инжектор проверяется пальцем у отверстия, если происходит всасывание, значит оборудование в исправном состоянии.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]