Дата публикации:
Дата изменения: 08.10.2024
Наша компания предлагает вам услугу гидроабразивной резки конструкционных материалов, которые используются в машиностроении, строительстве, рекламе и других отраслях. Мы гарантируем точность резки даже при соблюдении самых жестких требований по допускам на размер, а также создание деталей и элементов любых форм и размеров. Вам не придется нанимать дорогого специалиста и покупать очень дорогой станок, чтобы сделать штучную деталь или небольшую партию. С нами вы получите все преимущества гидроабразивной резки и сможете избежать недостатков этой технологии.
Откуда взялась гидроабразивная резка
Идея использования струи воды в качестве режущего инструмента возникла давно и была реализована в горнодобывающей промышленности еще в начале 20-го века. Водяной столб резал песок, известняк и уголь, но за пределами шахт и карьеров эта технология не использовалась. В середине века струя воды под давлением могла резать бумагу и текстиль, но ей не хватало мощности, чтобы справиться с камнем или металлом. Проблему решили только в 70-х годах, добавив в воду абразивные материалы, которые превратили струю под давлением в универсальный режущий инструмент.
Все 80-е годы ушли на совершенствование станков для гидроабразивной резки и подбор абразивов, оптимальных для различных конструкционных материалов. В 90-е годы технологию соединили со станками с числовым программным управлением, что повысило точность изготавливаемых деталей и расширило перспективы применения гидрорезки.
Особенности технологии гидроабразивного резания
Вода ― одно из самых удивительных химических веществ нашего мира. При высокой температуре она превращается в пар, при низкой ― в твердое тело (лед), а после разгона до высоких скоростей струя воды приобретает свойства режущего инструмента. Если в эту струю добавить нерастворимые абразивные материалы, такой режущий инструмент будет работать не хуже отрезного диска.
Чтобы превратить воду в режущий инструмент ее придется подавать под давлением от 3000 бар. В этом случае струя получает кинетическую энергию, достаточную для преодоления сопротивления обрабатываемой поверхности. Станки для гидрорезки подают струю через тонкое отверстие в режущей головке (сопло), причем давление водяного столба в точке контакта может доходить до 6000 бар.
Добавив в воду нерастворимый абразив, мы увеличиваем кинетическую энергию струи, добиваясь резания камня, металла, керамики и прочего. Меняя свойства жидкости и тип абразива, можно добиться потрясающих результатов, недоступных для других способов обработки резанием.
Какие жидкости используют при гидроабразивной резке
Основной режущий инструмент водяной резки ― чистая, фильтрованная, пресная вода. Ее фильтруют от механических примесей, которые могут засорить сопло станка. Иногда фильтрация бывает такой эффективной, что на выходе из фильтра получается демонизированная вода, которую используют при изготовлении деталей для микроэлектроники.
После фильтрации в чистую воду могут добавить антикоррозийные присадки, которые замедляют образование ржавчины на срезе. Кроме защиты от коррозии используют смазочные добавки, уменьшающие износ деталей станка, а также поверхностно-активные вещества, изменяющие силу водяного натяжения, что улучшает качество резания.
В редких случаях вместо воды используют масляные эмульсии или спиртовые жидкости, а также антифризы. Переход на такие жидкости повышает стоимость обработки, поэтому подобную замену практикуют только в особых условиях, например, при использовании технологии на фоне сверхнизких температур окружающей среды.
Какие абразивы применяют при резке материалов водой
Гидрорезка предполагает обработку материалов водяной взвесью, одним из компонентов которой может быть:
- Гранатовый песок ― гранат из Индии или Австралии показывает высокую режущую способность и минимальную склонность к пылеобразованию. Струя с таким абразивом режем металл, стекло, керамику и прочие твердые материалы.
- Порошок оливина ― недорогая альтернатива гранату, которая бережет оборудование и обрабатываемый материал. Подходит для гидрорезки композитных структур.
- Корундовый порошок ― струя воды с этим абразивом режет закаленную сталь, стекло и прочие твердые структуры. Но оксиды алюминия (корунды) дороже других абразивных материалов, поэтому их используют только адресно.
- Гранулированный пластик ― дешевый, мягкий абразив, которым обрабатывают ткани, картон и прочее. Не вредит станку и не калечит обрабатываемый материал, поэтому используется чаще, чем вам кажется.
- Гранулированный куприт ― шлак меди мягче граната, но этот абразив относится к отходам производства, поэтому его цена порадует любого пользователя. Применяется при резке материалов со средней твердостью.
- Карбид кремния ― твердый абразив, не уступающий гранатам и корундам, но из-за своей хрупкости не допускает многократного использования, поэтому обходится дороже.
Выбор абразивной составляющей зависит от типа обрабатываемого материала, например, с металлами справится гранатовый порошок, измельченный корунд или карбид кремния, а для мягких материалов хватит и гранулированного пластика. Но на тип применяемого абразива зависит и от требований относительно толщины, скорости и глубины гидрорезки. Не менее важный фактор влияния на выбор абразива ― его цена, а также возможность многократного оборота материала.
Преимущества гидроабразивной резки
- Универсальность технологии ― на одном станке можно обрабатывать различные виды материалов, от металлов и сплавов до текстиля и резины. Меняя абразив, вы можете обрабатывать практически любые материалы.
-
Резание без зоны термического действия ― непрерывный контакт с водой исключает перегрев зоны контакта абразива с обрабатываемым материалом, поэтому на кромке (срезе) не бывает микротрещин и сколов. Гидрорезка не меняет свойства обрабатываемого материала в отличие от традиционной абразивной обработки.
- Точность и качество реза ― управляемая блоком ЧПУ струя можем поменять вектор движения без выхода за контур вырезаемой детали, экономя материал заготовки, а в процессе резания можно задавать самые жесткие допуски на размер.
- Низкий порог толщины обрабатываемой заготовки ― гидрорезкой обрабатывают листы и пластины, толщина которых измеряется десятыми долями миллиметра. Предельные глубина резания в случае гидрорезки измеряется в десятках сантиметрах.
- Экологичность процесса ― при резании водой в атмосферу не уходит пыль, а отсутствие зоны нагрева исключает выделение газообразных выбросов или дыма.
Недостатки гидроабразивной резки
Для заказчика услуги обработки технология гидрорезки практически не имеет серьезных недостатков. Все минусы этого техпроцесса может увидеть только владелец оборудования. Ведь к минусам относят сложность обслуживания. Станки для гидрорезки комплектуются насосами высокого давления, а также соответствующей трубопроводной арматурой. Чтобы в процессе обработки не возникло несчастных случаев или поломок, владельцу станка приходиться оплачивать частую замену деталей.
К минусам также относят шумы и вибрацию, которые возникают в процессе обработки. Струя воды кажется непрерывной только визуально. На самом деле в процессе резания вы столкнись с биением струи, что приводит к появлению вибрации и сильного шума. Свою долю в шумовое загрязнение вносят и абразивы, которые издают характерный звук во время контакта с обрабатываемой поверхностью.
Заказывая гидроабразивное резание у нас, вы не увидите минусы этой технологии, получив только плюсы.
Перспективы применения гидроабразивной резки
Толщина реза измеряется в сотых долях миллиметра, ведь диаметр струи воды регулируют под калибр абразива. Но даже гранулированные материалы не увеличивают это значение до параметров отрезного диска. Глубина и скорость подачи определяется сортом абразивного и типом обрабатываемого материала. Типичная глубина резания ― 100-200 миллиметров, хотя на рынке есть станки, которые справятся с заготовкой толщиной до 500-600 миллиметров. Скорость резки тонкого металла (до 20 мм) доходит до 10 метров/минуту. Толстый металл (до 50 мм) режется с существенно меньшими скоростями ― до 0,5 метра/минуту. Пористые материалы (резина, композиты, осадочные породы) режутся на скорости до 3-6 метров/минуту. Плотный камень и керамика обрабатывают со скоростью до 1,5 метра/минуту.
Благодаря высокой точности реза технологию гидроабразивного резания применяют в самых сложных производственных отраслях ― от аэрокосмической промышленности до ядерной энергетики. Прецизионная резка водой позволяет получать детали сложной формы и минимальным отклонением от заданных размеров. В строительном деле ценят высокие скорости обработки натурального и искусственного камня, железобетона, стекла и прочих стройматериалов. В остальных отраслях востребована универсальность технологии, которая справится с любыми материалами.
Если вам нужно что-то порезать, и вы не знаете, чем это сделать― обращайтесь к нам. Мы подберем для вас абразивы и режимы резания, которые позволят изготовить деталь нужного размера и в требуемом количестве.
