Газовый резак — принцип работы, виды, выбор и настройка

Газовый резак, предназначенный для профессиональной работы по металлу, в обиходе известен также как автоген. Его применяют для демонтажа металлических конструкций, раскроя проката любой разновидности, иных изделий и заготовок большой толщины. В статье мастер сварщик расскажет, что собой представляет современный газовый резак, какие виды существуют, как выбрать и настроить инструмент.

Принцип работы

В основе процесса газосварочной резки лежит экзотермическая окислительная реакция. Звучит страшно, но на деле всё просто. Используется два разных газа. Чаще всего это пропан (вместо него может применяться ацетилен и т.п.) и кислород. Сначала подаётся их смесь, которая, сгорая, нагревает изделие в месте реза до необходимой температуры (1000-1200°С). Затем вспомогательный газ перекрывается, а в дело вступает чистый кислород. Вырываясь из сопла горелки под высоким давлением, он вступает в реакцию с разогретым материалом. Металл окисляется и сгорает. Сила направленнойгазовой струи выдувает оставшиеся после горения окислы. Так образуется срез.

Схема поверхности кислородной резки:

• 1 - Мундштук;
• 2 - Шлак;
• 3 - Канавка.

Благодаря простоте процесса, техника газовой резки металла может использоваться как в промышленном производстве, так и в мелких ремонтных мастерских, а также для хозяйственных целей в гараже или частном доме. 

Плюсы и минусы газовой резки

К достоинствам относятся:

• Возможность работы с деталями из толстого металла;
• Нет зависимости от источника электроэнергии и заземлении;
• Мобильность оборудования и автономность;
• Возможность выполнить рез по любой траектории;
• Экономичность и невысокая цена оборудования.

Недостатки:

• Низкое качество поверхности реза;
• С глубиной реза увеличивается и его ширина;
• Работа с тонкостенными деталями приводит к их деформации;
• Работа возможна с ограниченным диапазоном металлов, чаще ручной резке подвергают низколегированные и низкоуглеродистые стали;
• Ризкая точность реза (отклонения могут достигать значений 5-10 мм);
• Взрывоопасность.

Устройство и конструктивные особенности

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

Газовый резак состоит из следующих частей:

• 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.

Виды газовых резаков

Есть три основных классификации резаков по металлу.

По конструкции

Оборудование отличается количеством трубок, по которым к головке поступают технический кислород и горючий газ. Различают два вида устройств:

Инжекторные

Устройства инжекторного типа работают по принципу внутрисоплового смешения рабочих газов. Такая конструкция позволяет обеспечить высокие показатели надежности и безопасности работы механизмов. Это обусловлено тем, что горючий газ и кислород подаются к соплу по отдельным каналам и смешиваются в специальной смесительной камере непосредственно перед подачей.

Безинжекторные

Безинжекторные резаки не имеют специальной камеры для смешения газов. Кислород к соплу подводится по двум каналам, горючий газ – по третьему. Смешиваются вещества только внутри головки резака. Устройства этого типа для эффективной работы требуют большего давления газа в сравнении с инжекторными аппаратами.

По типу горючего

Критерий — газ, используемый в качестве горючего, то есть рабочая среда. Выделяют три типа газовых резаков:

• Пропановые. Газовые резаки, работающие на пропане, идеально подходят для обработки труб из чугуна и других изделий, изготовленных из черных и цветных металлов. Пропановые газовые резаки по праву считаются самыми надежными и безопасными и при этом способны обеспечить максимальную производительность работ.
• Ацетиленовые. Ацетиленовые газовые резаки используют для нарезки листового металла и больших по площади деталей. Такие устройства в обязательном порядке оборудуются специальным вентилем, регулирующим скорость и мощность подачи кислорода в рабочую зону.
• Универсальные. Универсальный инструмент обеспечивает возможность использования горючего газа разных видов. При этом они не намного дороже классического ацетиленового или пропанового резака.

По мощности резки

Выделяют четыре класса резаков по мощности, выраженной через максимальную толщину металла, которую оборудование способно разрезать:

• Маломощные. Газовый резак этого класса обозначают отметкой «Р1». Он может распиливать металлический предмет толщиной от 3 до 100 мм. Более тонкие листы намного удобнее и практичнее раскраивать гидравлическими ножницами.
• Среднемощные. Резаки промежуточного класса способны раскроить пластину толщиной от 3 до 200 мм, наиболее удобны они при работе с листами от 10 до 20 см. Такое оборудование маркируют отметкой «Р2».
• Высокомощные. Резаки с максимальными показателями способны распилить изделие или заготовку из металла толщиной от 3 до 300 мм. Чаще всего данные аппараты применяют для листов от 20 до 30 см. Для маркировки используют обозначение «Р3».
• Реже встречаются приборы особо высокой мощности, способные разрезать листы толщиной до 500 мм. Их обычно применяют при работе с изделиями и заготовкам от 30 до 50 см. Их маркируют «Р4».

Как выбрать подходящий резак

При выборе необходимо следовать следующим правилам:

• Модели с ниппелями, изготовленными из латуни и алюминия, более предпочтительны, так как срок их службы значительно выше, чем сроки службы деталей из других сплавов.
• Мундштук резака должен быть изготовлен из меди или хромистой бронзы. Если речь идет о выборе газового резака ацетиленового типа, следует обратить внимание на то, чтобы внутренний мундштук также был изготовлен из меди. Для других видов устройств допустимо использование аналогов, изготовленных из латуни.
• Соединительные трубки должны быть изготовлены из латуни. Крайне важно, чтобы детали не были покрыты декоративными материалами, так как такое покрытие может скрывать мелкие дефекты, из-за которых срок службы устройства существенно снизится.
• Вентильные шпиндели резака должны быть изготовлены из нержавеющей стали. Аналоги из других сплавов отличаются небольшим сроком службы.
• Для удобства и безопасности работы рукоятка должна быть массивной и иметь диаметр не менее 4 см. Иначе неудобно держать аппарат и направлять его.
• Все вентили должны легко проворачиваться без дополнительных усилий. Иначе не получится обеспечить плавную подачу газовых сред и аккуратную резку металла.
• Рычажное управление облегчает эксплуатацию оборудования, а также экономит расходные материалы. Выбирайте аппараты именно с таким типом управления.
• Разборная конструкция всегда лучше цельной, потому что, разобрав устройство по деталям, его проще как следует очистить, продлив тем самым срок службы.
• Перед покупкой нужно проверить комплектацию, возможности приобретения и стоимость запасных частей и расходных материалов для выбранного резака.
• Важно также обратить внимание на предельную толщину металла для резки.

Настройка газового резака

Перед началом работы с новым газовым резаком по металлу нужно правильно подключить и проверить работоспособность инструмента:

• 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.
• Проверить целостность инструмента, наличие всех прокладок, отсутствие масляных следов возле кислородного вентиля.
• 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 перед началом работ рекомендуется смазать уплотнители вентилей специальным составом или глицерином.

Следует помнить, что при работе с газовым оборудованием категорически запрещено:

• Продувать кислородом рукав для пропана;
• Менять рукава между собой.

Не забываем о безопасности

Во время работы с газовым резаком следует быть крайне внимательным и не пренебрегать техникой безопасности. Если резка осуществляется в ручном режиме – нужно надеть маску, защищающую лицо, специальные перчатки и удобную рабочую обувь. Одежда не должна содержать синтетических элементов, допустимы только натуральные ткани.

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.

Инструкция по применению

Поверхность, предназначенная для резки, перед началом работ должна быть тщательно обезжирена. Это обусловлено тем, что кислород, контактирующий даже с небольшим количеством масла, может спровоцировать взрыв. Также нельзя прикасаться к газовому баллону масляными руками и курить в помещении, где проводятся работы.

Резка осуществляется в несколько этапов:

• Последовательно открываются кислородный и газовый вентили.
• После того как смесь начинает поступать в сопло, ее поджигают.
• С помощью вентилей регулируется размер и интенсивность горения.
• Место предполагаемого разреза следует прогреть до желтого цвета.
• Когда нужный оттенок достигнут – необходимо открыть вентиль, отвечающий за подачу режущего кислорода, и начать процесс резки.
• Если в процесс эксплуатации наконечник резака сильно нагрелся – его можно опустить в прохладную воду.
• После завершения работы следует перекрыть газовый и кислородный вентили.

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 и не вызвали ожог.

Видео

В сюжете - Принцип работы и классификация газовых резаков

В сюжете - Преимущества резаков с внутрисопловым смешением газов над инжекторными

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как работает плазморез — устройство, принцип работы