gidroobrazivnaya rezka

Хотя в мире нет предмета, который был бы слабее и нежнее воды, но она может разрушить самый твердый предмет. Лао-Цзы

 

Люди неспроста придумали выражение «вода камень точит». Когда вода капает медленно, то процесс занимает сотни лет, но если поток воды значительно усилить, тогда вода приобретает ускорение, которое способно творить чудеса. При подаче воды под огромным давлением, она будет способна проходить сквозь материалы, словно раскаленный нож сквозь масло.

 

Разработано две принципиальные технологии использования воды для обработки и резки материалов: гидрорезка и гидроабразивная резка. Их различие только в том, что в гидрорезке используется только вода, а в гидроабразивной - добавляется абразив.

 

Для того, чтобы вода могла резать, её подают со сверхвысоким давлением. Это давление примерно 4 700 кг. на квадратный сантиметр (4 000 атмосфер) или более. Струя подаётся через сопло диаметром 0,5 см со скоростью 1 200 метров в секунду. Затем струя гасится ванной с водой, иначе она порезала бы всё на своём пути.

 

Вода легко справляется с мягкими материалами, такими как резина, пластмасса, поролон и т. д. Но когда речь идёт о прочных материалах – сталь, титан, керамика – в поток воды добавляется абразив.
История появления резки водой уходит корнями в 1947 год, в СССР, когда один российский инженер получил авторское свидетельство на новый способ резки твердых материалов струёй воды. Эта идея заключалась в том, чтобы создать такую силу воздействия воды, чтобы она превосходила силу соединения между молекулами самого материала.

 

Американцы же утверждают, что это именно они изобрели принцип резки водой. Но все же первые упоминания об исследованиях этой технологии в Америке приходятся на 50-е годы 20-го века. Тогда американский «отец» этой технологии Норман Франц (лесной инженер) искал новый способ порезки толстых деревьев на доски. Он смог создать струи воды под большим давлением, способные резать дерево и другие материалы, но поддерживать эти струи долго не получалось, так как Францу не удавалось долго сохранять высокое давление.

 

По иронии судьбы сегодня водная резка мало используется для резки дерева. Но начиная с 1979 года в струи начали добавлять абразив, что позволило резать практически любой материал. Впервые гидроабразивную резку стали применять в космической и авиационной промышленностях. А впоследствии в остальных отраслях.

 

10 Да, почему именно гидроабразивная резка.

 

Отсутствие термического воздействия на материал (температура в зоне реза 60 – 90 ºС).

Генерируемое в процессе резания тепло практически мгновенно уносится водой. В результате не происходит заметного повышения температуры в заготовке. Эта характеристика является решающей при обработке особо чувствительных к нагреву материалов. Небольшие сила (1 – 100Н) и температура (+60 – +90oС) в зоне резания исключают деформацию заготовки, оплавление и пригорание материала в прилегающей зоне. Ни одна технология, кроме гидроабразивной резки, не может обеспечить отсутствие термического влияния на металл вблизи пропила.

 

Универсальность обработки.

Для многих материалов гидроабразивная резка – единственный приемлемый метод обработки. Жидкостно-абразивная струя особенно эффективна при обработке многих труднообрабатываемых материалов, таких как титановые сплавы, различные виды высокопрочных керамик и сталей, а также композитных материалов. При гидроабразивной резке последних не создается разрывов в структуре материала, который, таким образом, сохраняет свои первоначальные свойства.

 

Возможность реза по контуру любой кривизны.

Резка может осуществляться в любых направлениях, по линии любой кривизны и сложности. Струя жидкости по своим техническим возможностям приближается к идеальному точечному инструменту, что позволяет обрабатывать сложный профиль с любым радиусом закругления, поскольку ширина реза составляет 1,0 – 3,0 мм.

 

Хорошее качество поверхности.

Высокое качество реза в большинстве случаев не требует дальнейшей механической обработки материала (шлифовка, полировка). Можно получать финишную поверхность с шероховатостью Ra 0,5 – 1,5 мкм.

 

Технологичность процесса.

Существует возможность выполнения различных операций (например, сверления и резки) одним и тем же инструментом. Ударная нагрузка на изделие минимальна, отсутствует обратная реакция на режущий инструмент, так как между изделием и инструментом нет непосредственного контакта. Низкое тангенциальное усилие на деталь позволяет в ряде случаев обойтись без зажима этой детали.

 

Экономичность процесса.

Рез можно начинать в любой точке заготовки и при этом не нужно предварительно делать отверстие. Малая ширина реза позволяет экономить дефицитные материалы при их раскрое. Количество потребляемой при резке воды - низкое. В среднем потребление воды в абразивно-жидкостном режущем устройстве невелико - около 3 – 4 л/мин, несмотря на высокие давления использования (400 МПа и более).

 

Автоматизация процесса.

Относительно легко использовать системы компьютерного управления, оптические следящие устройства и полномасштабных шестикоординатных роботов.

 

Доступность.

Использование таких относительно недорогих компонентов, как вода, и, например, кварцевый песок в качестве абразива, делает процесс доступным.

 

Безопасность.

Поскольку нет тепла, накапливаемого при абразивно-жидкостной струйной обработке, процесс взрыво- и пожаробезопасен. Это позволяет резать взрывчатые вещества, нефте- и гозосодержащие емкости и трубопроводы и т. п. Уровень шума колеблется в пределах 85-95 дБ.


Экологическая чистота процесса.

Резка водной струей не создает ни пыли, ни крошки и не загрязняет воздух. Это позволяет также сэкономить на дополнительных средствах защиты, которые необходимы при других видах резки.

 

Виды обрабатываемого материала.


- черные и нержавеющие металлы и сплавы;
- цветные металлы и сплавы, такие как алюминий, медь, никель, магний, титан и т.д.;
- композиционные материалы;
- керамическая плитка, керамогранитная плитка;
- природный и искусственный камень (гранит, керамогранит, мрамор, антрацит, оникс и т.д.);
- стекло (не каленое), зеркало;
- пластик, резина, линолеум, ковролин и т.д.

Заказать звонок