Как работает гидроабразивная резка
Вода как режущий инструмент
Конечно, сама по себе вода не имеет такой силы. Резка только водой в чистом виде дает возможность резать ограниченное количество видов материалов при небольших толщинах. И только при использовании еще одного материала она становится своеобразным «лобзиком», способным резать нержавеющую сталь толщиной в 100 мм со скоростью в несколько миллиметров в минуту.Вода, двигаясь на конечном этапе, в смесительной камере режущей головки захватывает на наружную поверхность струи песчинки абразивного гранатового песка. Именно он и является той частью инструмента, позволяющей достигать нужного эффекта.
Именно такой песок и является второй значительной составляющей процесса, помимо высокого давления воды. В данном случае этот процесс получает свое привычное название — гидроабразивная резка (ГАР).
Механизм резания
Представьте: тончайшая струя воды под давлением 4000-6000 бар. Скорость потока — сверхзвуковая. В смесительной камере к воде добавляются частицы гранатового песка. И эта смесь превращается в универсальный режущий инструмент.Проще не придумаешь. Но эффективность поражает.
Какие материалы можно резать
Универсальность технологии
Перечень материалов, которые можно резать с помощью оборудования ГАР, настолько широк, что намного легче перечислить те материалы, которые не поддаются такой обработке.К таким относятся, например, материалы с высоким внутренним напряжением (каленое стекло), не позволяющие разрушать свою структуру локально.А вот что можно резать:✓ нержавеющие и легированные стали✓ алюминий✓ медь✓ стеклотекстолит✓ керамика✓ композитные материалы✓ стекло✓ взрывоопасные материалыВот только короткий перечень материалов, при обработке которых оборудованию ГАР нет равных по качеству и скорости обработки.
Толщина и температура
На сегодня только такое оборудование позволяет резать любые материалы толщиной до 300 мм независимо от его структуры и плотности. Триста миллиметров! Это серьезная цифра.Еще один большой плюс: при резке материалов гидроабразивным оборудованием не происходит нагрева в зоне реза выше 80°С. Что в некоторых случаях делает применение этой технологии единственно возможной.Холодная резка — это важно. Особенно для материалов, чувствительных к температуре.
Конструкция установок гидроабразивной резки
Три основных компонента
Как правило, стандартная установка гидроабразивной резки состоит из трех основных компонентов:→ насос высокого давления→ координатный стол→ блок ЧПУВсе просто. Но каждый компонент — это высокие технологии.
| Компонент | Функция | Характеристики |
|---|---|---|
| Насос высокого давления | Создание рабочего давления | 4000-6000 бар |
| Координатный стол | Перемещение заготовки/головки | Портальный или консольный |
| Блок ЧПУ | Управление процессом резки | 3-5 осей |
Насосы высокого давления: плунжерные и мультипликаторные
Два принципа действия
Основная масса насосов позволяет создавать рабочее давление 4000 бар. Но в последние годы наблюдается тенденция среди компаний-производителей таких насосов к увеличению давления более 6000 бар.Что это дает? При одинаковом расходе абразивного песка можно увеличивать скорость резки в 1,5-2 раза. Впечатляет.Сами насосы делятся по принципу нагнетания давления на два вида:✓ плунжерные (насосы прямого действия)✓ мультипликаторные
Сравнение типов насосов
Каждый из видов имеет свои плюсы и минусы. Но на сегодня количество произведенных мультипликаторных насосов на порядок больше.Плунжерные же насосы заняли абсолютное первенство в гидроабразивной чистке. Где используется та же технология, но при меньшем давлении (1500-3000 бар).
| Тип насоса | Давление, бар | Применение | Распространенность |
|---|---|---|---|
| Мультипликаторный | 4000-6000+ | Гидроабразивная резка | Наиболее распространен |
| Плунжерный | 1500-6000 | ГАР и гидроабразивная чистка | Лидер в области чистки |
Координатные столы и системы ЧПУ
Портальные и консольные конструкции
Рабочие столы также делятся на две основные группы: портального и консольного типа.Существует мнение, что портальная конструкция более надежная и долговечная. Но консольные столы занимают меньше места и предоставляют лучший доступ к рабочей поверхности.Выбор зависит от задач. И от доступного пространства в цеху.
Роль системы ЧПУ
И последнее по списку (но не по значимости) — блок ЧПУ. Именно он, контролируя передвижение режущей головки (или нескольких) в трех плоскостях (X, Y, Z), позволяет:→ задавать контур обработки→ контролировать качество обработки вырезаемой детали→ управлять работой насоса→ контролировать другие системы оборудованияБез ЧПУ никуда. Это мозг установки.
3D и 5-осевые режущие головки
Новое поколение оборудования
Как известно, спрос рождает предложение. И в последние годы появилась такая разновидность режущих головок, как 3D или 5-тиосевые режущие головки.Именно их появление позволило изготавливать детали с наклонными контурами. Это открывает совершенно новые возможности.
Технические характеристики
На сегодня у некоторых передовых производителей такого оборудования наклон режущей головки возможен до 90° без ограничения по вращению вокруг оси Z. При этом высота подъема увеличена до 1000 мм!
Такие установки уже смело могут конкурировать с роботами-манипуляторами. Кстати, роботы-манипуляторы на основе технологии ГАР тоже существуют. Но в силу их специфичности пока не имеют широкого распространения.
Преимущества технологии ГАР
Экология и безопасность
При использовании оборудования ГАР не возникает проблем с сохранением экологии. Эта технология абсолютно безвредна и не выделяет и не использует компонентов, вредных для окружающей среды.Зеленая технология. Это важно сегодня.
Сводная таблица преимуществ
| Преимущество | Описание | Выгода |
|---|---|---|
| Универсальность | Резка любых материалов до 300 мм | Одно оборудование для разных задач |
| Холодная резка | Нагрев зоны реза не выше 80°С | Сохранение свойств материала |
| Высокое качество | Точность и чистота реза | Минимум последующей обработки |
| Экологичность | Отсутствие вредных выбросов | Безопасность для персонала и природы |
| Сложные контуры | 3D и 5-осевая обработка | Изготовление деталей любой формы |
Применение в производстве
Снижение затрат
Конечно, оборудование ГАР не является единственно необходимым для предприятия. Но его использование дает возможность значительно снизить, а зачастую и исключить затраты на ряд технологических операций при изготовлении очень большого количества видов различной продукции.
Области применения
Гидроабразивная резка находит применение в различных отраслях:✓ авиастроение — композитные материалы, титан✓ автомобилестроение — детали интерьера, уплотнители✓ строительство — мрамор, гранит, керамика✓ пищевая промышленность — холодная резка продуктов✓ оборонная промышленность — броня, композиты✓ искусство — сложные узоры на любых материалахСписок можно продолжать. Технология действительно универсальна.
Перспективы развития
Технология гидроабразивной резки продолжает развиваться. Увеличение давления, совершенствование систем ЧПУ, появление новых режущих головок — все это расширяет возможности применения.Будущее за универсальными технологиями. И ГАР — одна из них.
ООО «ГИДРОПРАКТИКА» – продажа оборудования гидроабразивной резки, запасных частей и расходных материалов| официальный представитель TCI Cutting (Испания) – производителя оборудования гидроабразивной резки мирового уровня.
198097 Санкт-Петербург пр. Стачек, 47 оф. №340
бизнес-центр «Шереметев»
тел.: +7-812-331-11-77
+7-812-331-11-72
факс +7-812-334-99-02
e-mail: office@hydropraktica.ru
www.hydropraktica.ru
ИНН 7805453775 / КПП 780501001
