Гидроабразивная резка металла что это такое

Обновлено: 14.05.2024

Практически ни одно предприятие металлопроката и машиностроения не может обойтись без оборудования для разрезания листового металла. Часто к качеству реза предъявляются высокие требования, что не дает возможности использовать традиционное оборудование: гильотины и плазменную резку.

Гидроабразивная резка металла водой применяется еще с 60-х годов прошлого века. Впервые раскрой металла гидроабразивным методом официально стала использовать авиастроительная компания США. Позже компания официально заявила о том, что данный метод является оптимальным для резки металла и других высокопрочных материалов.

С тех пор гидроабразивный способ обработки получил широкое распространение. Ограничивается ли водно-абразивная резка только металлопрокатом или имеет более широкую сферу применения? Какие преимущества и недостатки у раскроя металла по гидроабразивной технологии?

Область применения гидроабразивной резки

Главным отличием, которое имеет гидроабразивная обработка металла, от остальных способов обработки листового металла является то, что на поверхность материала не оказывается механическое воздействие. Отсутствие трения, нагревания инструментов влияет на качество реза и возможные сферы применения.

Больше всего распространена водно-абразивная резка металла струей воды, но оборудование также применяют для разрезания следующих материалов:

При этом при разрезании удается достичь минимального расхода строительных материалов, комплектующих, и т. д. На предприятиях с повышенной пожаро и взрывоопасностью, гидроабразивные станки являются единственным возможным оборудованием соответствующим требованиям для проведения работ.

Принцип работы гидроабразивной резки

Применение станков водно-абразивной резки не ограничиваются только возможностью раскроя металлопроката, все же основная доля оборудования продолжает применяться непосредственно в этой сфере производства. Работа гидроабразивной резки основана на технологии подачи воды с определенным содержанием абразивного вещества под давлением, на поверхность материала. Что происходит во время резки?

Такой принцип работы позволяет существенно увеличить скорость обработки металла и качество его реза. Единственный расходный материал, который потребуется заменять, это сам абразивный порошок. Понадобится время от времени добавлять абразивный порошок в специальные резервуары.

Скорость гидроабразивной резки металла может сравниться с той, которая есть у плазменных автоматических станков. Но качество проведения работ может сравниться только с разрезанием с помощью лазера.

Оборудование для гидроабразивной резки

Еще в древнем мире заметили удивительное свойство воды под давлением изменять форму природных материалов, на которые она воздействовала. Камни становились гладкими, а постоянное падение с высоты небольшого количества воды оставляло глубокие выемки в самых твердых горных породах.

Этот же принцип используется в промышленных целях. Для этого просто необходимо в несколько раз увеличить давление воды при резке металла, а также проконтролировать направленность получаемой струи воды. Делается это следующим образом:

Помимо основных узлов оборудования, выбирая аппарат для резки металла водой, необходимо обратить внимание на наличие дополнительных опций для работы на станке. Расширенная функциональность устройства позволяет при необходимости выполнить фигурную резку.

Возможности гидроабразивной резки

Уникальный способ обработки материала с помощью узконаправленной струи воды под давлением нашел свое место во многих сферах производства и искусства. Одним из основных преимуществ гидроабразивного метода резки является полное отсутствие сколов, и нагревания поверхности, присутствующие при обычном разрезании предметов.

Благодаря современным технологиям и усовершенствованию станков удалось расширить их функциональные возможности и сферу применения.

В последнее время широкое распространение получила гидроабразивная резка труб. Благодаря специальным станкам для резки труб удается получить идеально ровно отрезанную окружность без отклонений.

Гидроабразивные станки с ЧПУ

Возможности использования программируемых станков с ЧПУ для гидроабразивной резки нержавеющей стали, алюминия, меди, других типов черных и цветных металлов разной прочности, позволили существенно увеличить и расширить сферы применения оборудования.

Благодаря станкам с ЧПУ обеспечивается производство точных деталей с минимальным отклонением от заданных размеров, что практически невозможно достичь традиционными способами резки. Принцип работы гидроабразивного оборудования с ЧПУ сводится к следующему:

Станки для гидроабразивной резки мелких деталей с числовым программным управлением могут отличаться по функциональным возможностям и основному предназначению. Перед приобретением станка с ЧПУ для резки мелко форматных деталей, необходимо обратить внимание на сферу применения и рекомендации связанные с эксплуатацией.

Ручная гидроабразивная резка

Некоторые станки управляются непосредственно оператором. В таком оборудовании угол наклона и все остальные корректировки необходимо выставлять вручную, что не совсем удобно и не может обеспечить комфортную работу. С другой стороны, УГР установка гидроабразивной резки листового металла без ЧПУ имеет свои преимущества, к которым относится:

Применение ручных установок ограничено их малой функциональностью. Сложные геометрические фигуры, использование станка в художественной резке и там, где требуется высокая точность, и качественный конечный результат, потребуется приобрести оборудование с ЧПУ.

Расходные материалы для гидроабразивной резки

Во время резки материала с помощью абразивных частиц появляется постоянная потребность в замене расходного материала и быстроизнашивающихся деталей оборудования. А именно:

Кроме этих двух основных расходных материалов, для обработки материалов также понадобится электричество, достаточное количество воздуха и регулярная замена изнашивающихся деталей.

Можно встретить предложения приобрести абразивный материал по низкой цене, выполненный не из граната, а из других осадочных пород. Использование некачественного абразива существенно снижает производительность и увеличивает износ деталей станка.

Преимущества гидроабразивной резки

Существует восемь основных преимуществ, которые можно выделить при использовании ГАР. А именно:

Наиболее функциональными считаются станки с ЧПУ, но недостаток квалифицированного персонала объясняет, почему ручная резка с ГАР пользуется более высоким спросом.

Недостатки гидроабразивной резки

Основные минусы ГАР металла включают в себя следующие факторы:

В остальном использование ГАР удобно, практично и экономически выгодно. Оборудование для резки с помощью воды с абразивным порошком помогает решить важные проблемы, связанные с некачественной обработкой деталей, а также сократить время необходимое для производства. Расходные материалы полностью компенсируются экономичностью данного оборудования.

Гидроабразивная резка: плюсы и минусы технологии

Гидроабразивная резка – пожалуй, самая перспективная технология раскроя материалов. В этой статье вы познакомитесь с историей станков, функционалом современных моделей, а также узнаете, почему российские компании выбирают гидрорез, а не лазерные установки.

История появления гидроабразивной технологии

Прототипы современных водоструйных машин появились в начале 19 века. Шахтеры из Советского Союза и Новой Зеландии использовали воду под давлением для вымывания рыхлой угольной породы. Чуть позднее такую же концепцию стали применять золотодобытчики в США во время золотой лихорадки. Водяным потоком они вычленяли драгоценный металл и направляли его вниз по специальным каналам. И хотя сегодня гидравлическая добыча полезных ископаемых не является основной функцией гидроабразивных установок, она знаменует собой начало серии изобретений, которые привели к тому, что теперь вода является эффективным режущим средством.

В 30-ых годах прошлого столетия гидроабразивная резка стала применяться для раскроя бумаги. Процесс осуществлялся чистой водой. А в 1935 году американец Элмо Смит разработал инновационную идею добавлять в водяную струю абразив, что в свою очередь повысило качество реза и позволило работать с твердыми материалами.

Первый гидроабразивный станок американской компании KMT

Конструкция гидроабразивного станка и принцип его работы

Современные станки для гидроабразивной резки состоят из 5 основных узлов: насосной станции, координатного стола, режущей головки, системы подачи абразива и стойки оператора. Конструкция станков у разных производителей может незначительно отличаться и обрастать дополнительным оборудованием, однако в целом «скелет» установки выглядит именно так.

Насос – это «сердце» системы. Он отвечает за нагнетание давления воды. По степени мощности насосные станции гидроабразивных станков подразделяются на две подгруппы: на 4000 bar и 6000 bar. В последние годы производители стали выпускать насосы и большей мощности, однако они целесообразны на сверхсложных работах и не востребованы в условиях большинства металло- или камнеобрабатывающих предприятий.

Насосные станции также подразделяются на две группы и по конструктиву. Они бывают мультипликаторного типа и прямого действия. Первый вид создает возвратно-поступательные движения плунжеров подачи воды путём давления масла на центральный (гидравлический) поршень. Двадцатикратная разница площадей гидравлического поршня и торца плунжера обеспечивает повышение давления в 20 раз. То есть, при подаче масла под давлением 200 атмосфер мы получаем давление воды в 4000 атмосфер (бар).

Насосные станции прямого действия представляют собой три поршня для нагнетания воды, движение которых осуществляется через коленчатый вал.

Далее по трубкам высокого давления вода направляется в режущую головку. Одним из ее элементов является смесительная камера. В ней происходит перемешивание жидкости с абразивным материалом. Полученная смесь поступает в фокусирующую трубку и со скоростью ≈1000 метров в секунду врезается в заготовку, которая лежит на координатном столе. Миллионы частиц абразива выступают в качестве переносчиков энергии и, ударяясь об изделие, отрывают от него микроскопические куски.

С добавлением абразива режущая способность воды возрастает в сотни раз, и она способна раскраивать почти любой материал. Наиболее оптимальным абразивом является гранатовый песок фракции 80 mesh. Предпочтение отдается аллювиальному (океаническому) месторождению. Такой песок обладает высокой твёрдостью, средним размером песчинок (0,25÷0,45 мм) и не забивает фокусирующую трубку.

Преимущества гидроабразивной резки перед лазерным станком

Гидроабразивная резка имеет ряд неоспоримых преимуществ перед лазерными или ленточнопильными станками.

В первую очередь – это возможность резать любые материалы. Лазер или пила существенно ограничивают направления деятельности предприятия, а гидроабразивный станок легко раскраивает металл (включая титан), камень, резину, стекло, кожу, бумагу. При этом практически нет ограничений и по толщине изделия. Гидроабразивная установка способна раскраивать каменную или металлическую заготовку в десятки сантиметров. Вопрос лишь во времени, которое потребуется струе воды, чтобы «пробить» сверхбольшие толщины.

Второй важнейший аспект гидроабразивной технологии – это отсутствие высоких температур. При обработке металла на лазерном или ленточнопильном станке кромка реза подвергается нагреву, в результате чего образуется наплавка. Для ее удаления необходимо произвести дополнительные операции, например, шлифовку. Это увеличивает и стоимость, и время изготовления детали. Водяная струя выступает в качестве режущего и одновременно охлаждающего инструмента. Поэтому из под гидроабразивного станка выходит практически готовое изделие.

Третьим по списку, но не по степени важности идет экономический аспект. Поскольку струя воды, выходящая из фокусирующей трубки, может иметь толщину человеческого волоса, у предприятия сокращаются затраты на лом. В процессе гидроабразивной резки минимизируется количество металлической стружки, а сами заготовки можно вырезать максимально близко друг к другу. Это позволяет экономить на материале.

Помимо многофункциональности и экономической целесообразности гидроабразив является экологически чистой технологией. Станки данного типа не выделяют в атмосферу вредных газов, поэтому они абсолютно безопасны для человека, животных, растений и окружающей среды.

Основные минусы гидроабразивной резки

К ключевым недостаткам технологии гидроабразивной резки относятся три основных пункта.

Конусность. При прохождении через толщу материала водяная струя ослабевает, в результате чего на выходе ширина отверстия становится меньше, чем на входе. Этот недостаток традиционно решается снижением скорости реза.
Ресурс трубок. В зависимости от давления и количества абразива срок службы сопла не превышает сотни часов непрерывной резки. К счастью, сопла выпускаются массово, и стоимость их не превышает нескольких тысяч рублей за единицу.
Скорость реза тонколистной стали. Гидроабразивная резка уступает по этому параметру лазерным установкам.

Крупнейшие производители гидроабразивных станков в мире

Лидерами на рынке производства гидроабразивных установок являются США и ряд европейских государств. К числу лидирующих предприятий можно отнести Flow, KMT, OMAX, BFT, PTV, Waterjet Sweden, Resato, Hypertherm, WSI и ряд других компаний. В последние годы в данную нишу активно прорывается и Китай. Наиболее известными разработчиками waterjet-технологий в данной стране являются Teen King и Yongda.

Стоимость гидроабразивных станков

Цена нового станка зависит от его комплектации: размера координатного стола, типа режущей головки и их количества, мощности насосной станции. Важную роль в ценообразовании играет и бренд оборудования. Наиболее дорогостоящими моделями станков являются «американцы». Их стоимость составляет от 12-15 млн рублей и более. Самые бюджетные установки выпускаются в Китае. Станок достойного качества из Поднебесной можно приобрести за 6-7 млн рублей.

Затраты на обслуживание гидроабразивного станка

Как и любое промышленное оборудование, гидроабразивный станок нуждается в техническом обслуживании. Основными «расходниками» в гидрорезке являются гранатовый песок, смесительные трубки, водяные сопла и ремонтные комплекты.

По состоянию на осень 2021 года цена 1 тонны качественного абразива из ЮАР или Китая составляет 42000-45000 рублей, из Австралии – 60000-70000 рублей. Срок эксплуатации смесительных трубок и водяных сопел исчисляется в моточасах. Принято считать, что рабочий ресурс 1 трубки (она служит порядка 80-100 часов) = 2 соплам.

Рентабельность работы и конкуренция на рынке гидроабразивной резки

Рентабельность гидроабразивной резки варьируется от региона к региону. На нее влияют цена электроэнергии, водоснабжения, ставка заработной платы оператора. В среднем маржа составляет 40%-60% от стоимости минуты реза, которая, как правило, варьируется на уровне 100-150 рублей и включает все производственные затраты.

Стоит отметить, что количество гидроабразивных установок в России в сотни раз меньше числа лазерных станков. Как следствие, конкуренция в данной нише существенно ниже. В городе-миллионнике на гидроабразивных станках работает не более 5-10 предприятий, при этом возможности применения такого оборудования безграничны.

Гидроабразивная резка металла

Гидроабразивная резка металла сегодня востребована во множестве сфер человеческой деятельности. Легкая и тяжелая промышленность, авиа- и машиностроение – перечислять можно до бесконечности. Уникальность процесса в том, что с его помощью можно раскроить практически любой материал.

Во многих случаях данный способ металлообработки является отличной альтернативой лазерной и плазменной резке. Иногда же это единственно возможный вариант благодаря особенностям и многочисленным преимуществам метода. Но давайте обо всем поподробнее.

Гидроабразивная резка металла: немного истории

Еще в 1947 году в СССР советский инженер-изобретатель получил авторское свидетельство на метод резки твердых материалов с помощью струи воды. Суть его – в правильном расчете силы воздействия водяной струи на материал. Поток текущей воды должен был превосходить силу соединения молекул данного вещества. Давление при этом следовало поднимать до нескольких тысяч атмосфер.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Однако американцы считают, что именно их инженер Норман Франц создал данный принцип резки. Это неверно, поскольку он начал проводить свои исследования не раньше начала 50-х годов ХХ века. Изобретатель занимался деревообработкой и вел поиски способов разделки больших деревьев на доски. Его работа была успешной, он сумел создать технологию, при которой струи воды били под высоким давлением и могли резать не только древесину, но и иные материалы. Недостатком метода оказалась небольшая продолжительность процесса. Дело в том, что Франц не сумел добиться длительного поддержания высокого давления воды.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Так случилось, что сейчас по своему прямому назначению – для разделки древесины – водяная резка практически не используется. Уже в 1979 году американец Мохаммед Гашиш, сотрудник корпорации Flow, обновил способ, добавив в воду абразив. Это дало возможность проводить резку любого материала. И в 1980 году технологию запустили, начав обрабатывать гидроабразивной струей бетон, сталь и стекло.

Использование гидроабразивной резки началось с отраслей, где требуется обработка твердых материалов: титана, нержавейки, композитов (углеволокна) и пр. Это, прежде всего, космическая и авиационная промышленности. После чего технология стала распространяться и на другие сферы производства, где применялись не только для резки металлов. Гидроабразив использовали для обработки керамики и камня, в строительстве, для работы над созданием авиадвигателей и пр.

Технология гидроабразивной резки металла

В основу данной технологии положен принцип истирания (эрозии) металла водяной струей с абразивным веществом. Твердофазные частицы имеют высокую скорость и становятся переносчиками энергии. Они бьют по частицам обрабатываемого материала, отрывают их и убирают из зоны реза. Скорость обработки в основном зависит от массы, твердости и формы струи с абразивом, а также от ее кинетической энергии, угла удара. Большое влияние на скорость оказывают и механические свойства изделия, подвергаемого раскрою.

Насосом создается чрезвычайно высокое давление воды, которая затем подается на режущую головку. Сквозь узкую дюзу малого диаметра жидкость с огромной скоростью (около или превышающей скорость звука) попадает в камеру для смешивания с абразивными частицами. В качестве последних могут выступать зерна электрокорунда, гранатовый песок, карбид кремния и прочие материалы повышенной твердости. Полученная таким образом смесь вырывается из сопла и производит резку материала.

Есть и такие типы оборудования, где абразивное вещество поступает непосредственно в смесительную трубку. Гидроабразивную струю, производящую резку, следует гасить, то есть лишать остаточной энергии. Для этого применяют слой воды толщиной от 70 до 100 см.

Твердость абразивных веществ измеряется по Моосу и должна быть более 6,5. На их выбор влияет прочность обрабатываемого материала. Кроме того, обязательно следует помнить о более быстром износе головки при использовании твердых веществ. Гидроабразивная смесь производит резку в основном за счет частиц, а вода в большей степени транспортирует (доставляет) их к месту разъединения. Крупицы абразива выбираются такого размера, чтобы они составляли от 10 до 30 % от диаметра струи.

Зерна абразива имеют размер от 0,15 до 0,25 мм, что составляет от 150 до 250 мкм. Иногда их размер может быть от 0,075 до 0,1 мм, то есть от 75 до 100 мкм. Такое вещество выбирают, когда поверхность реза должна иметь малую шероховатость. Оптимальным специалисты называют размер абразивных частиц меньший (dс.т.– dв.с.)/2. При этом dс.т. представляет собой диаметр смесительной трубки изнутри, dв.с. – диаметр водяного сопла.

О том, как происходит гидроабразивная резка металла, смотрите на видео:

Достоинства и недостатки гидроабразивной резки металла

Рассмотрим многочисленные достоинства гидроабразивной резки материалов. Перечислим основными из них:

Отсутствие нагрева, а следовательно, и тепловой нагрузки на металл.
Нет выбросов вредных веществ.
Возможен раскрой взрыво- и пожароопасных материалов.
Уровень шума достаточно низкий.
Небольшие отходы резки.
Высокая скорость работы.
Нет необходимости в дополнительной очистке поверхности реза.
Высокая точность разреза.
Возможность работать с большим количеством материалов.
Изготовление изделий сложных конфигураций.

Впрочем, у гидроабразивной резки имеются и недостатки, к числу которых можно отнести:

высокую стоимость абразива (расходного материала, например, песка);
чрезвычайно быстрый износ режущей головки;
весьма вероятное возникновение ржавчины на месте реза;
низкая скорость резки тонких листов металла.

Оборудование для гидроабразивной резки металла

Станки для гидроабразивной резки являются достаточно сложными и отличающимися повышенной энергоемкостью. Машина состоит из таких элементов, как:

Головка инструментальная, которая может поворачивать резак на определенный угол. Это дает возможность работать с поверхностями, имеющими сложную конфигурацию.
Насос, с помощью которого происходит прокачка и фильтрация воды.
Компрессор, подающий абразивные частицы под давлением.
Рабочее место, снабженное аппаратурой трехкоординатного позиционирования. При работе с оборудованием небольшого размера мастер проводит данные действия сам.
Гасящая остатки энергии ванная, наполненная водой. Она жестко связана с остовом аппаратуры.
Специальные емкости, в которые помещается абразивное вещество и вода.
Устройство ЧПУ либо пульт, используемый оператором для позиционирования изделия.

Самой популярной является аппаратура для гидроабразивной резки компании WaterJet Cоrp. Inc. (Италия). Фирма производит оборудование портативного и консольного типа. Последнее используется для обработки изделий небольшого размера. Портативное же, имея большую жесткость и точность, предназначено для резки толстых изделий.

Компания изготавливает силовые установки для оборудования и насосы. На ходовой портал устанавливается система автопозиционирования, которая дает возможность проводить одновременную резку различных по составу и толщине материалов. Это качество отличает его от аппаратуры термической резки.

Дополнительные узлы для станка гидроабразивной резки

В процессе выбора оборудования для гидроабразивной резки следует обращать внимание не только на основные узлы и агрегаты, но и на вспомогательные опции. Это дает возможность мастеру в случае необходимости проводить фигурный раскрой материала.

Гидроабразивная резка металла значительно упрощается, если оснастить станок лазерной либо ультразвуковой системой, проводящей сканирование реза для распознавания любых шероховатостей и неровностей, а также для стабилизации зазора. В том числе она помогает повысить точность резки.

Оборудование для гидроабразивной резки металла, цена которого немного выше среднерыночной, снабжено прибором, помогающим убирать отработанный абразив. Существует несколько особенностей этой аппаратуры:

она обязательно включает насос и бак-отстойник;
тип насоса – мембранный, поскольку он может быть использован в агрессивной среде;
бак-отстойник должен иметь разъемы для крепления шлангов, которые можно быстро снять, а также должна быть возможность перемещать его погрузчиком или кран-балкой.

Управление станком для гидроабразивной резки металла

Оборудованием можно управлять посредством его интерфейса или файлов-заданий, загруженных в систему. Они представлены как чертежи и технические параметры. Файлы должны иметь параметры, соответствующие программному обеспечению оборудования. Это может быть CAD, COREL DRAW и пр.

С помощью интерфейса мастер указывает координаты движения (его начала и конца), изменяет скорость и направление резки. После ввода задание поступает в автоматизированную систему управления (АСУ) с целью его выполнения.

На следующем этапе режущая головка ставится в начало и станок начинает работать. Программное обеспечение оборудования переводит содержащиеся в файле данные в команды, которые управляют дозатором для абразива, насосом, двигателем, управляющим головкой.

Пока происходит резка, АСУ читает показания всех датчиков, проводит корректировку скорости, с которой движется головка, подачи воды, выполнения работы. Система также отслеживают плановые и аварийные ситуации, отключает станок при необходимости.

Существует оборудование, которым управляет мастер. Он следит за выставлением всех параметров, включая угол наклона, что происходит вручную. Это снижает уровень комфорта работы. Однако существует ряд преимуществ оборудования гидроабразивной резки, не имеющего модуля ЧПУ. К ним относят:

Стоимость аппаратуры – она в 1,5 раза меньше цены станков с ЧПУ.
Мастер, работающий на станке, может не иметь профильного образования. Управлять оборудованием настолько просто, что оно не нужно. В то же время, машина дает возможность выполнять резку изделий, которые имеют простые формы.

Расходные материалы для абразивной резки

Гидроабразивная резка металла, услуги которой предлагаются различными производствами (крупными и мелкими), требует частой замены быстроизнашивающихся частей оборудования и расходных материалов. К ним относятся:

Абразивное вещество, используемое для резки. Его минимальный расход в самых экономичных станках составляет от 300 до 350 г/мин. С увеличением толщины материала количество абразива также увеличивается. В таком качестве выступает разбитый на мелкие фракции песок из натурального граната. Он является чрезвычайно прочным и может применяться для работы с тягучими и тугоплавкими материалами.
Вода – она должна быть обязательно специально подготовленной и прошедшей фильтрацию. Качество реза во многом зависит от состава и качества жидкости с абразивом. Поэтому водоподготовку необходимо проводить обязательно.

Помимо вышеперечисленного, для качественной гидроабразивной резки необходимы большое количество воздуха и электроэнергии, а также своевременная и постоянная замена износившихся деталей.

Например, один раз за 50 часов следует ставить другое сопло. Направляющая трубка при этом меняется один раз за 100 часов работы. Насосная станция имеет прокладки и уплотнения, которые также часто изнашиваются. От них зависит очень важный параметр – уплотнение. Уплотнители помогают поддерживать давление. Понять необходимость их замены можно по падению рабочего давления при сохранении одинаковых производственных параметров.

От чего зависит стоимость гидроабразивной резки металла

Гидроабразивная резка это процесс обработки материалов струей воды с частицами мелкого песка. Для начала работы необходима тщательная подготовка. Требуется просеять песок с особой тщательностью, в противном случае возможна неверная резка металла. Важно, чтобы работа мастера, проводящего резку, была отточена до мелочей. Именно поэтому такие работники особо ценятся и получают немалую заработную плату.

Стоимость гидроабразивной резки во многом зависит от трех факторов, а именно от:

вида разреза;
качества, с которым необходимо выполнить заказ;
параметров используемого оборудования.

По виду разреза раскрой делят на прямой и криволинейный. Качество исполнения определяет заказчик. Это может быть грубый разрез или высокого качества, обработка которого в последующем не производится. Под параметрами станка имеется в виду мощность и время, которое требуется оборудованию на выполнение работы.

Достаточно большую часть себестоимости работ составляют затраты на гранатовый песок. В настоящее время на нашем рынке его стоимость составляет 20–35 тысяч рублей за тонну. Разброс цен зависит от производителя. Оборудование расходует абразив со скоростью, которая может достигать 25 кг/час, что зависит от интенсивности процесса. Экономия материала достигается вычислением количества абразива, необходимого на резку определенного металла. В некоторых случаях сэкономить можно применением чистой воды для обработки конкретных материалов.

Итак, гидроабразивная резка с успехом используется промышленными предприятиями для эффективной обработки практически любых материалов. Не сработает метод лишь с закаленным стеклом и алмазом.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Гидроабразивная резка - объяснение процесса, преимущества и материалы [Часть 1]

Гидроабразивная резка - это механический процесс, при котором материал удаляется путем физического контакта. Основное отличие от других процессов резки заключается в том, что это процесс холодной резки (нетепловой), то есть в процессе резки не используется тепло.

В современном мире все производственные процессы должны отвечать трем основным целям: увеличение объема производства, сокращение отходов и повышение качества. Такие процессы, как 3D-печать, листовая штамповка, литье под давлением, лазерная и плазменная резка, пытаются достичь этих целей при снижении стоимости и времени производства, одновременно повышая эффективность и устойчивость.

Каждый из этих процессов имеет свое место в обрабатывающей промышленности благодаря различным преимуществам и ограничениям. Современные гидроабразивные резаки также включили в свою конструкцию технологию ЧПУ, чтобы достичь этих целей с еще лучшими результатами.

В этой статье мы более подробно рассмотрим передовой процесс гидроабразивной резки.

Что такое гидроабразивная резка?

При гидроабразивной резке используют поток воды под высоким давлением, смешанный с абразивным материалом, для резки широкого спектра материалов.

Водяной насос высокого давления нагнетает воду. Эта вода поступает по трубкам высокого давления в режущую головку. В режущей головке вода проходит через сопло, превращаясь в очень тонкую струю. Эта струя разрезает любой материал, находящийся перед ней.

Установка гидроабразивной резки может создавать давление до 6900 бар. Для сравнения, в пожарных рукавах обычно создается давление от 8 до 20 бар. Сопло гидроабразивного станка оснащено системой технического зрения, что облегчает точную и эффективную резку детали.

Соплом легко манипулировать для резки различных материалов. В зависимости от того, используется абразивное вещество или нет, существует два типа методов гидроабразивной резки:

Абразивная гидроабразивная резка;
Гидроабразивная резка без абразива.

Гидроабразивная резка

Схема установки гидроабразивной резки. 1 — подвод воды под высоким давлением, 2 — cопло, 3 — подача абразива, 4 — смеситель, 5 — кожух, 6 — режущая струя, 7 — разрезаемый материал.

При резке более твердых материалов абразивные вещества смешиваются с водой. Это происходит в смесительной камере, расположенной в режущей головке непосредственно перед выходом абразивной струи из системы.

Популярным веществом для гидроабразивной резки является гранитный песок. По мере увеличения толщины/твердости материала должна увеличиваться и твердость используемых абразивов.

При правильном выборе абразивов можно резать различные типы материалов. Обычно абразивными материалами режут керамику, металлы, камни и толстые пластмассы. Однако есть некоторые исключения, такие как закаленное стекло и алмазы, которые нельзя резать абразивами. Закаленное стекло разбивается при резке струей воды.

Гидроабразивная резка без абразива

Гидроабразивные резаки также работают без добавления абразивов, в основном для резки мягких материалов. Гидроабразивный резак, предназначенный только для этой цели, не имеет смесительной камеры или сопла. Насос высокого давления подает воду под давлением через отверстие для создания точных разрезов на заготовке. Хотя большинство промышленных режущих устройств, использующих гидроабразивную технологию, позволяют использовать оба метода.

Процесс гидрорезки менее инвазивен по сравнению с гидроабразивной резкой. Струя также исключительно тонкая и не оказывает дополнительного давления на заготовку.

Резка водой без абразива резка идеально подходит для более мягких материалов, таких как пенопласт, войлок, дерево, резина, пищевые продукты и тонкие пластмассы.

Преимущества гидроабразивной резки

Гидроабразивная резка обладает определенными преимуществами, которые делают ее отличным выбором как для общего, так и для очень специфического применения. Ниже перечислены некоторые из этих преимуществ:

Высокая точность;
Отсутствие зоны термического влияния;
Отсутствие необходимости в смене инструмента;
Экономически эффективный процесс;
Совместимость с различными материалами;
Высокая устойчивость.

Высокая точность

Гидроабразивная резка известна тем, что обеспечивает высокую точность резки. Детали, вырезанные гидроабразивной резкой, имеют очень высокое качество, даже если они ограничены жесткими техническими условиями.

Станок гидроабразивной резки может работать с допусками до 0,025 мм (0,001 дюйма), но допуски от 0,075 до 0,125 мм более распространены для деталей толщиной менее одного дюйма.

Допуски могут увеличиваться при использовании более толстых материалов в зависимости от технологии. Точность зависит от таких факторов, как устойчивость стола, конструкция станка, расход абразива, управление потоком резания, запаздывание потока и погрешность процесса.

Отсутствие зоны термического влияния

Зона термического влияния (ЗТВ) является побочным продуктом большинства процессов горячей резки. В таких процессах, как лазерная резка, зона вокруг края реза не плавится во время обработки, но ее свойства изменяются.

Обесцвечивание, тепловое искажение и закаленные края - все это может повлиять на характеристики конечной детали. Такие детали требуют термообработки перед вводом в эксплуатацию.

Будучи процессом холодной резки, гидроабразивная резка не создает зон термического влияния. Благодаря этому конечные детали имеют превосходное качество кромок и более надежные свойства, не создавая при этом никакого напряжения в детали.

Таким образом, использование гидроабразивной резки снижает необходимость беспокоиться о несовершенных резах, слабых местах и короблении. Нетермический процесс резки также означает отсутствие шлака и окалины.

Высококачественные готовые детали

Гидроабразивная резка обеспечивает превосходное качество деталей, кромки получаются гладкими и не требуют удаления заусенцев.

Окончательное качество зависит от нескольких факторов, таких как скорость резки, давление, расход абразива и размер сопла. Для достижения оптимального результата может потребоваться изменение параметров процесса.

Отсутствие необходимости в смене инструмента

Гидроабразивный станок не использует никаких режущих инструментов, и сопло не нужно менять для обработки различных материалов и толщин. Одно и то же сопло используется для различных задач путем регулировки параметров потока, таких как скорость подачи, для достижения соответствующей скорости резки.

Поскольку смена инструмента между материалами не требуется, станок гидроабразивной резки может резать различные материалы один за другим, что повышает эффективность работы за счет экономии времени и затрат на смену инструмента.

Экономически эффективный процесс

Гидроабразивная резка является более экономически эффективной по сравнению с альтернативными методами резки во многих областях применения, особенно в пищевой промышленности. Этот процесс не всегда требует приспособлений, оснастки или зажимов, что увеличивает скорость производства.

Еще одним преимуществом этого процесса является возможность укладки и резки нескольких слоев материала за один проход. Вырезанные детали также не требуют последующей обработки, что снижает общую стоимость. Процесс также создает минимальное количество отходов материала.

Совместимость с различными материалами

Как уже объяснялось ранее, процесс гидроабразивной резки не ограничен типом материала. Он может резать широкий спектр материалов при условии правильного выбора параметров процесса и абразивных материалов. Мы подробно рассмотрим эту тему далее.

Высокая устойчивость процесса

В наше время экологичность является важным фактором при выборе производственного процесса. Процесс гидроабразивной резки отвечает всем необходимым требованиям, когда речь идет об экологичности. Он обладает такими удивительными преимуществами, как отсутствие образования шлака, отсутствие отходов окалины и отсутствие необходимости в нагреве деталей. Он также не создает токсичных испарений или парниковых газов.

Готовые детали также не требуют никакой последующей обработки, например, термической. Основной материал для резки - вода - также подлежит вторичной переработке, что снижает воздействие на окружающую среду. Кроме того, не требуются охлаждающие масла, поскольку водяная струя сама выступает в качестве охлаждающей жидкости.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Читайте также: