Гидроабразивная резка – это резка высокоскоростной струей из смеси воды и абразива. Поток проходит сквозь отверстие диаметром от 0,2 до 0,4 мм со скоростью около 900 метров в минуту и точечно разрезает поверхность. Сегодня резка водой составляет серьезную конкуренцию другим резательным технологиям, включая механические.
История развития технологии
Впервые резка водой в промышленности применена в 30-х годах 20 века инженерами из СССР и США для извлечения камня, руды и угля. Позднее способом заинтересовались специалисты из сфер авиастроения и аэрокосмической отрасли, что стало импульсом для его улучшения.
Запатентованная технология гидроабразивной резки (ГАР) применяется уже более 4-х десятилетий. В 1979 году в водную среду решили добавить абразивный песок, что в разы увеличило ее режущую способность.
В 1980 году разработан первый гидроабразивный станок, а в 83 году оборудование и запчасти для ГАР стали изготавливать серийно.
Технология современной гидроабразивной резки
В современных реалиях ГАР – один из самых популярных методов раскроя материалов и является хорошим аналогом классическим способам: лазерной и плазменной резке, а также механической обработке. А по многим показателям даже превосходит их.
Достоинства метода:
- Бессрочное использование. С точки зрения физических показателей струя из гидроабразива – совершенный режущий инструмент, не подлежащий изнашиванию.
- Малые потери материала. Диаметр струи варьируется в пределах от 0,5 до 1,5 мм, что обеспечивает невысокий расход сырья.
- Выполнение задач любой сложности. Резку можно осуществлять на любом участке, как по прямой, так и извилистой линии. Разрез можно начинать без предварительного отверстия.
- Отсутствие дефектов. Гидроабразивная струя не оказывает теплового и механического воздействия, поэтому сохраняет первоначальные характеристики обрабатываемого изделия.
- Экологичность. Способ отличает абсолютная экологическая и пожарная безопасность: материал не горит и не плавится, в процессе не образуются токсичные вещества. Для обработки керамических, композитных, многослойных и сотовых заготовок ГАР – со всех точек зрения идеальное решение.
- Невысокое тангенциальное усилие резания на заготовку. В большинстве случаев даже не требует зажима обрабатываемого материала.
- Широкий диапазон толщины для разрезания. Толщина варьируется в пределах от 0,1 мм до 300 мм и даже больше, поэтому оборудование для гидроабразивной резки незаменимо в отрасли транспорто- и машиностроения, а авиа, космической и военной промышленности, а также в обработке каменных конструкций.
- Высокая скорость резания.
В качестве абразива лучшим считается гранатный песок. Он имеет кристаллическое строение, высочайшие показатели прочности и плотности (3,6-4,1, что в 2 раза выше, чем у абразива из кварца). Выбор того или иного абразива обусловлен характеристиками и твердостью самого изделия. Стоит учесть, что чем тверже абразивные частицы, тем быстрее выходят из строя узлы режущей головки.
Спектр использования оборудования для гидроабразивной резки компании многогранен, это и резка различных металлов, включая никелевые и титановые сплавы, нержавейку. Методика используется для обработки композитов, мрамора и гранита, стекла, резины, пластика и т.д. Способ можно применять к абсолютно любым материалам.
Стандартная установка для гидроабразивной резки состоит из следующих узлов:
- Рабочая поверхность (от 1 до 18 м) с решетчатой плитой.
- Портал, оснащенный конструкцией с шарнирными соединениями. На него можно устанавливать от 1-ой до 10-ти режущих головок, а также деталь для сверления.
- Станина с направляющими портала.
- Насос под высоким давлением. Он является основным элементом любого гидроабразивного оборудования. Есть два вида насосов: плунжерного и прямого действия. Менее распространены станки с насосами на базе серводвигателя (сервонасосы).
- Емкость, куда заливается и где хранится абразив.
- Емкость, куда направляются потери сырья и использованная среда.
Современное оборудование позволяет настраивать и сохранять необходимые параметры для обработки конкретной заготовки, сохранять данные и изменять при необходимости.
