Как обрабатывается сталь

Внутренний рынок металлов в России за последние годы характеризуется увеличением спроса на высококачественный прокат и стали со специальными свойствами. Это явление вызвано, в первую очередь, ростом экономики, который привлек в страну мировых промышленных гигантов — начиная от автомобилестроителей и заканчивая компьютерными производителями.

Но потребность в высококачественном металле повлекла за собой и повышение спроса на соответствующее металлообрабатывающее оборудование (МОО). И в ответ на потребности рынка эта отрасль во всем мире уже несколько лет демонстрирует стабильное развитие. Однако такой стремительный рост породил и ряд проблем — в частности, отсутствие четких критериев выбора качественного оборудования, способного не только удовлетворять текущие нужды производства, но и обеспечивать его развитие. Особенно актуальна эта задача для активно развивающихся в мире и России новых форм металлотрейдинга — в частности, крупных сервисных металлоцентров (СМЦ), призванных удовлетворить возросшую потребность клиентов в комплексных услугах и аутсорсинге.

СМЦ: комплексный подход

О популярности СМЦ свидетельствует статистика: в США их количество выросло с 21% в 1974 году до 30% в настоящее время (до 70% по нержавеющей толстолистовой стали). В Японии уже в 70-х годах на долю таких центров приходилось свыше 31% всех поставок проката из обыкновенной стали (сегодня свыше 60% по оцинкованному листу). Это явление становится характерным и для России. По словам Юрия Выборнова, директора департамента продаж и маркетинга компании Ruukki (крупнейшего европейского поставщика решений из металла), «конъюнктура рынка услуг по металлообработке склоняется к западному пути развития. Теперь предприятия не стремятся к полному циклу производства, и часть линий передается на аутсорсинг. Металлоцентр должен соответствовать этой тенденции, выходя к клиентам с комплексным предложением в обработке металлов». Очевидно, что именно хорошо оборудованное собственное производство является сегодня главным отличием современного СМЦ. При этом глубина обработки металла может варьироваться от простой резки в размер до выпуска достаточно сложных готовых изделий по аутсорсингу (например, кузовных элементов для автомобилестроения или шкафов для электронных систем управления). Все это требует серьезного станочного парка, способного к быстрой переналадке и не требующего большого количества обслуживающего персонала. Как правило, перед организаторами современного СМЦ встает непростой вопрос выбора производителя такого оборудования.

Кто лидирует на рынке

Первые места на рынке МОО уже много лет продолжают удерживать японские и европейские производители. И если продукция первых в большей степени ориентирована на североамериканский и азиатский рынки, то европейские станки традиционно популярны в России. И это не случайно. Мощные системы НИОКР, обеспечивающие постоянное технологическое совершенствование, стабильно высокая культура производства, удобный сервис, — все это «родовые черты» промышленников Старого Света. Очевидно, что, приобретая такое оборудование, клиент может рассчитывать на высокое качество конечного продукта и долгосрочную работу. Популярность европейского МОО объясняется и тем, что идет постоянный дрейф производителей в сторону повышения рентабельности производства и эффективности процесса обработки. Причины очевидны: рост цен на энергоносители и возросшие требования клиентов. Поэтому особое внимание сегодня обращается на наличие систем автоматизированного управления и контроля над работой станков без активного участия операторов, что характерно для европейских агрегатов.

Оборотной стороной качества, часто становящейся непреодолимым препятствием для российского потребителя, являются достаточно высокие цены (даже сравнительно простой обрабатывающий центр может стоить свыше 100 тыс. евро). Тем не менее, серьезные металлопереработчики оснащают свои производства именно такими станками, поскольку они экономичны, имеют значительный рабочий ресурс и легко переналаживаются. Как правило, для покупки подобного оборудования используются лизинговые схемы. Впрочем, для крупных структур сегодня привлечение инвестиций не является проблемой. Например, в современное оснащение своего санкт-петербургского СМЦ компания Ruukki вложила сразу 20 млн евро, что позволило установить станочный парк от крупнейших европейских производителей. Это дает возможность заводу выполнять значительное (несколько десятков) количество операций металлопереработки — от резки и роспуска проката до штамповки. Таким образом, потребителю обеспечивается готовый высококачественный продукт в предельно сжатые сроки.

Процессы резки

Как правило, одной из базовых операций, осуществляемых на СМЦ, является точный раскрой листов металла. В настоящее время наряду с механическими способами (высечкой, вырубкой) наиболее употребимы резка при помощи газовой горелки (автогена), а также плазменная и лазерная резки. И если автогенный способ широко распространен и есть в наличии практически на любом производстве (в основном он используется для раскроя достаточно толстого — до 500 мм — листа), то две другие разновидности стали применяться сравнительно недавно и отчасти являются конкурентами. Выбор такого оборудования достаточно сложен и зависит от многих факторов. В их числе — виды обрабатываемых материалов (конструкционная сталь, легированная сталь, цветные металлы и т.д.), их толщина, качество поверхности и многое другое. Кроме того, необходимо определиться с качеством пропила, видами дальнейшей обработки, экономичности работ.

Если говорить подробнее, то плазменная резка имеет очевидные преимущества при резке материалов толщиной от 5 до 30 мм. Ее отличает очень высокая размерная точность, качество пропила, не требующее дополнительной обработки, минимизация тепловых деформаций, экономичность и возможность глубокой автоматизации. К сожалению, качество плазменной резки может оказаться неудовлетворительным при жестких требованиях к отклонениям от перпендикулярности и вертикальности пропила. Кроме того, в этом случае увеличивается износ деталей плазменного резака, что повышает накладные расходы. Впрочем, производители работают над этими проблемами. Так, компания Kjelberg Finsterwalde Maschinen & Electroden GmbH добилась улучшения качества благодаря оптимизации конструкции сопла и катодной системы в сочетании с применением дополнительного турбулизованного потока газа. Оборудование для тонкой плазменной резки типа Hifocus/Hifinox рекомендуется для финишной обработки алюминиевых сплавов толщиной до 25 мм, конструкционной стали толщиной до 30 мм и легированной высококачественной стали толщиной до 20 мм. В этом случае качество пропила соответствует качеству лазерной резки. Преимуществом процесса является возможность работы по неподготовленной поверхности материала (окалина, ржавчина, краска, защитная пленка, цинковое покрытие). Лазерная резка наиболее оптимальна в процессах, требующих высокой точности реза. Особенно актуальна она в автомобилестроении, где требования к исполнению деталей очень велики. Лазер подходит для разрезания тонких листов толщиной до 5 мм, когда, к тому же, требуется особо высокое качество пропила. Точность обработки достигает 0,1 мм, причем качество реза стабильно высокое при повторяемости ±0,05 мм, поскольку зависит только от постоянства скорости перемещения лазерного луча, параметры которого остаются неизменными. К особенностям лазерной резки следует отнести высокую требовательность к качеству поверхности (плоскостности) обрабатываемых листов. Это вызвано как соображениями технологии (скорость раскроя выше при высокой плоскостности), так и требованиями безопасности (вероятность выхода из строя рабочей головки лазера). Как правило, такая резка производится по специальным, «лазерным», сортам стали.

Уровень современного производства, особенно высокотехнологичных отраслей, требует высочайшего качества материалов и работы. Это достигается не только правильным выбором поставщиков и научной организацией труда, но и применением качественного и эффективного металлообрабатывающего оборудования. Поэтому к его выбору необходимо подходить со всей серьезностью, ведь именно оно в конечном итоге способно обеспечить реальное конкурентное преимущество на рынке.

По материалам пресс-службы компании RUUKKI