Гидроабразивная резка металла водой: как режут материал водяной струей под давлением, как работает водорезка

12Ноя

Содержание статьи

1. Сущность технологии
2. Принцип работы гидроабразивной резки металла
3. Область применения
4. Оборудование для гидрорезки
5. Возможности водной резки металла
6. Управление
7. Расходные материалы
8. Преимущества гидроабразивной установки
9. Недостатки гидроабразивной установки
10. Цена гидрорезки

Гидроабразивная резка – это технология водяной обработки металла, которая проводится с использованием воды и смеси абразива в роли рабочего материала, причем струя жидкости из гидравлического инструмента (резака) подается под огромным давлением и работает с большой скоростью.

Сущность технологии

Заготовка из металлического листа кладется на рабочую поверхность. Она раскраивается по нужному формату. Места кроя подвергаются водному воздействию с добавлением абразивных частиц. Эти вещества взаимодействуют с поверхностью, разрушая ее. При этом необходимо поддерживать определенное давление, напор, который обеспечивает скорость подачи жидкости и твердых частичек. Задача оборудования по этой технологии – отделить часть от целого. Мощность аппарата велика, но способности ограничиваются плотностью сплава и его толщиной.

Принцип работы гидроабразивной резки металла и стали

Во время раскроя металлопроката происходят следующие процессы:

• Двигатель приводит в движение насос, который создает водяную струю – она подается в смеситель из резервуара.
• С другой стороны, одновременно с этим направляется абразив нужного количества и диаметра частиц.
• Два элемента смешиваются до относительно однородной жидкости.
• Смесь с высоким напором направляется на сопло, которое управляет наклоном и скоростью.
• Материал соприкасается с поверхностью заготовки, разрезая ее.

При этом происходит охлаждение.

Область применения

Распространенность метода объясняется большими возможностями аппарата. Его можно использовать фактически для любых природных и синтетических материалов. Не распространяется это только на алмаз и каленое стекло. Особенность (а вместе с тем и востребованность) – можно проводить обработку таких вещества, которые нельзя нагревать – они теряют, меняют свои физико-химические свойства или подвержены легкому воспламенению. А резка струёй воды происходит без изменения температурного режима. Таким образом, значительно расширяется спектр возможных работ. Чаще всего металлообработке подвергают:

• нержавейку;
• инструментальную сталь;
• алюминий;
• титан;
• латунь.

Также разрезают указанным методом гранит, мрамор и прочие натуральные и искусственные камни. Применение станка возможно только в условиях цеха, налаженного производства. Видео покажет, где его применяют:

Оборудование для гидрорезки

Называют «непыльным». Действительно, стружки фактически нет, вернее, она сразу вымывается, получается очень ровный и чистый срез, который, в большинстве случаев, даже не требует шлифовки. Технологический процесс построен на природном явлении водоемов – эрозии, то есть способности размывать берега, при этом обтачивая камни, корни деревьев. Суть остается прежней, но чтобы многократно ускорить воздействие, в жидкость добавляют абразив.

Такая смесь выпускается струей очень высокого напора. Давление доходит до 6 тысяч атмосфер, при этом развивается скорость, которая в три раза превышает распространение звуковой волны в воздухе, – 800—1000 метров в секунду. Две основные задачи оборудования:

• отрыв и вымывание частиц материала заготовки;
• моментальное охлаждение и очищение.

Устройство станка, который режет водой

Классический аппарат имеет множество узлов:

• корпус – обычно состоит из металла, как наиболее износостойкого и долговечного материала, благодаря чему он достаточно массивный;
• емкость – крупная, обычно не меньше двух кубических литров, но может быть больше;
• мощный насос – он выполняет важную функцию, нагнетает высокое давление и направляет жидкость из резервуара в место объединения двух компонентов;
• прочные шланги – соединяют все узлы;
• отсек для хранения и подачи абразивных частиц;
• смеситель;
• инструмент – он регулирует мощность струи, ее ширину, направление;
• плоскость, на которой расположена заготовка и будет происходить работа;
• блок управления.

Большинство станков оснащены ЧПУ, инженер только руководит процессом с помощью пульта, но не занимается резкой вручную. Это удобно – нет негативного воздействия на обслуживающего машину человека и при этом достигается отличная точность. Еще одно достоинство ЧПУ – возможность использования программ для автоматизированного проектирования, на которых можно создавать проект в формате, совместимым с блоком управления.

Особенности устройства основных узлов

Уникальность установки заключается во многих отличиях начиная с рабочего стола. Вместо привычной плоскости здесь представлена ванна с неглубокими бортами. Она оснащена ребрами для захвата и фиксации заготовки, они быстро снимаются и накладываются. Также емкость набирается жидкостью, а затем сливается. Постоянное нахождение металла в водной среде позволяет избавить производство от шума и пыли. Емкость, которая содержит абразивные частицы, легко вынимается, имеет функцию пополнения даже в ходе работы, а также оснащена датчиками, контролирующими количество смеси.

Очень важна система перемещения инструмента. Она поставлена на ремни, которые двигают резак по линейным плоскостям. Используются именно ремешки, а не цепи, так как они более невосприимчивы к влаге, а также к нечаянному попаданию абразива. Дополнительное преимущество – их легко менять при износе. Подробнее об устройства посмотрим на видео:

Возможности водной резки металла

Многие способы применяются только для прямой распиловки, в то время как гидрорезка позволяет:

• делать фигурный разрез;
• не подвергать обработке края;
• обрабатывать листы (металлозаготовки) толщиной до 120 – 200 мм, в зависимости от вида стали;
• подключить к автоматическому пульту управления трудный проект и фактически не участвовать в процессе, только контролировать;
• разрезать окружности, трубы.

Сейчас активно пользуются технологией в различных сферах:

• автомобилестроение и машиностроение в целом;
• изготовление заготовок, деталей, которые не поддаются штамповке;
• резка водой железа, утеплителей, стекловолокна, изоляторов, мрамора;
• художественная обработка.

Управление

Для эффективной работы необходим труд нескольких инженеров и операционистов. Проектировщик обязан создать проект в специальной компьютерной среде. Затем файл помещается в память устройства. Машина сама распределяет функции на остальные узлы. Сотрудник отвечает за достаточное количество расходных материалов, за запуск программы, контроль за выполнением и своевременное оповещение о поломке. Специалист по оборудованию обязан проводить техническое обследование (профилактическое), а также устранять неполадки.

Гидроабразивные станки с ЧПУ

Числовое программное управление позволяет осуществлять наиболее трудные детали с погрешностью в половину миллиметра. Производственный процесс полностью автоматизирован, он не требует постоянных команд, ему необходимо только однажды задать программу (выбрать из списка или ввести в память) и поставить запуск. Такое оборудование дорогостоящее, но более эффективное. Нет человеческого фактора, то есть минимизирован риск ошибок.

Как режут металл водой вручную

Менее популярные на производстве, зато теоретически возможны для изготовления в домашних условиях. Задача оператора – выбор угла резки, давления, напора и ширины струи. Работать с ним труднее, но, однажды научившись, специалист сможет делать очень продуктивно простые формы. Точность остается высокой, но при этом набор функций относительно небольшой. Еще одно достоинство – цена значительно ниже, чем у оборудования с ЧПУ.

Расходные материалы

Основное сырье – это чистая, прошедшая многоступенчатую фильтрацию, чтобы там не находилось примесей, которые могут вступить в реакцию с заготовкой, вода и абразивные частицы. Расход достаточно большой, при этом чем толще сплав, тем больше расходников используется в секунду. Самое недорогой абразив – мелкий песок. Песчинки размером около 650 микрон эффективно справляются даже с тугоплавкими, высокопрочными сплавами. При этом имеют доступную стоимость. Также регулярно требуется проводить замену запчастей – трубок и шлангов, уплотнителей. Реже – мотора, резервуаров, сопел.

Какое давление нужно для резки металла водой

Минимальный напор – 1500 атмосфер, максимальный – 6000. Показатель настраивается в зависимости от плотности стали, от необходимой скорости работы. Делать это можно вручную или довериться умному блоку управления.

Преимущества гидроабразивной установки

Сейчас это один из наиболее эффективных и востребованных методов, благодаря своим достоинствам:

• это самый «холодный» способ металлообработки, что позволяет работать даже с веществами, чьи физические и химические свойства меняются от жара;
• малые потери материала – стружки фактически нет, срез ровный и узкий;
• хорошо для тонких листов, но можно и с более плотными – до 3 см;
• нет необходимости финальной шлифовки, края очень ровные;
• самая большая точность – 0,5 мм;
• можно вырезать любые трудные детали;
• есть возможность резать «пакетом», то есть в несколько слоев сразу, если заготовки достаточно тонкие;
• очень высокая чистота работы – нет пыли, шума, газов;
• пожарная безопасность полная;
• отсутствие острого режущего инструмента, то есть его не нужно менять, точить.

Недостатки гидроабразивной установки

Есть и некоторые сложности, связанные со станком:

• необходимо часто пополнять уровень абразива, а это достаточно дорого;
• при резке водяной струей тонколистового металла скорость работы водорезки остается невысокой;
• при водном и кислородном воздействии заготовка автоматически приобретает склонность к коррозии, то есть если не нанести слой защитного покрытия, то может вскоре появиться ржавчина.

Цена гидрорезки

Стоимость такого оборудования, а также его обслуживания, высока. Именно по этой причине метод используют в основном на крупных производствах – там все затраты компенсируются высококачественным итоговым продуктом. Ценник складывается:

• из мощного насоса;
• дорогостоящей системы ЧПУ;
• сопла из искусственного алмаза.

В статье мы рассказали, как водой разрезать металл, а также показали примеры станков, режущих с помощью водяной струи. В качестве завершения советуюм посмотреть несколько видео:

Обращайтесь в ООО «Роста», если вы решили купить приспособления для промышленного пользования. У нас в наличии и на заказ имеются ручные и полуавтоматические ленточнопильные, а также маятниковые, вертикальные и двухстоечные агрегаты. Цена на товары снижена в 1.5 — 2 раза по сравнению с зарубежными аналогами. Чтобы уточнить интересующую вас информацию, свяжитесь с менеджерами, мы с радостью поможем в выборе оборудования.

Резка металла под водой, подводная резка металла, описание процесса резки

— когда применяется резка металла под водой

— технологии подводной резки металлов

— как выполнять резку под водой с использованием бензина

— кислородная и электрическая подводная резка металла

— выполнение работ с использованием электрической дуги

— работа с резаком, к которому подается газовая смесь с кислородом

— экзотермические электроды для сварки и выполнения реза под водой

— характеристики экзотермических электродов

— видео применения оборудования на больших глубинах

Востребованность подводной резки металла и других конструкций не поддается сомнению. Это экономичный и наиболее рациональный способ, позволяющий работать с объектами различного размера. Оборудование для выполнения операций в воде постоянно совершенствуется, как и технологии, которые с каждым годом становятся эффективнее и безопаснее.

Когда применяется резка металла под водой

Разрезать металл под водой необходимо в разных ситуациях. Как правило, такие работы проводятся, когда нужно:

• заделать трещины, пробоины, разрывы в обшивке корпусов водного транспорта;
• разобрать затонувшие суда на отдельные компоненты, чтобы проще их было поднять наверх;
• отремонтировать участки подводных трубопроводов;
• смонтировать элементы мостов, пристаней и других сооружений.

При помощи классического оборудования, которое применяется для резки металлов на суше, в водной среде выполнить такие операции не удастся. Для проведения работ на глубине используются иные технологии и инструменты.

Технологии подводной резки металлов

Технологический процесс резки металла в воде осложняется тем, что операции осуществляются во влажной среде. Значение имеет и глубина погружения, поскольку внешнее давление водяного столба может внести свои коррективы в осуществление работ. Расскажем об основных вариантах резки металлических конструкций и элементов под водой.

Как выполнять резку под водой с использованием бензина

Бензокислородная резка металла под водой – это относительно безопасная и эффективная технология, позволяющая быстро разрезать металлические конструкции практически любой толщины и размеров. Суть метода состоит в расплавлении металла под действием паров бензина, которые подаются непосредственно в место реза и смешиваются там вместе с кислородом, образуя стабильное пламя на конце горелки. В отличие от других способов, пары бензина смешиваются с кислородом непосредственно в режущей головке, что делает эту технику наиболее безопасной. Недостатком метода можно считать слишком большой расход смесей, что делает эту технологию экономически невыгодной, когда нужно разрезать крупные подводные объекты.

Кислородная и электрическая подводная резка металла

Электрокислородная подводная резка осуществляется по иному принципу. Она происходит путем расплавления металла под действием электрической дуги, где катализатором служит кислородная струя, подавая непосредственно на кончик горелки. Таким образом, происходит сжигание металла, а образующийся при этом окисел сдувается под действием напора кислорода. Метод достаточно эффективный, однако он применяются только для работы с конструкциями, выполненными из черных сплавов.

Выполнение работ с использованием электрической дуги

Электродуговая резка металла в водной среде работает так же, как при разрезании металлических элементов на суше. Технология состоит в том, что в результате подачи тока силой от 180 до 450 А возникает электрическая дуга. В водной среде вокруг нее образуется газовый пузырь, который и защищает пламя горелки от затухания. Чтобы поддерживать горение на кончике горелки, необходимо использовать мощные источники тока. Вместе с тем, качество создаваемого среза оставляет желать лучшего. Поскольку после расплавления металл стекает очень медленно, его трудно счищать с линии реза.

Работа с резаком, к которому подается газовая смесь с кислородом

Технология газовой резки основана на том, что к месту реза подается кислород, который смешивает с воспламеняющимся газом. Это может быть ацетилен либо водород. В первом случае резать под водой можно на глубине не более семи метров. Это объясняется тем, что на большей глубине величина давления увеличивается, из-за этого растет риск взрыва. Кислород-водородная резка работает по иному принципу. Струя горящего водорода расправляет металл, в то время как поток кислорода сжигает и выдувает пластичный металл. Такой способ резки эффективен для работы с конструкциями толщиной до одного метра. Но риск взрыва сохраняется и в данной ситуации, потому газовую резку под водой используют в исключительных случаях.

Экзотермические электроды для сварки и выполнения реза под водой

Абсолютно иной подход к резке металла под водой предложила компания BROCO, которая разработала уникальные по своим характеристикам экзотермические электроды. Их действие основано на химической реакции, которая происходит между электродом и обрабатываемым металлом. К концу электрода подается ток, что провоцирует воспламенение горелки. Когда электрод касается металла, тот расправляется. После этого под действием потока кислорода происходит его окисление, что в дальнейшем поддерживает экзотермическую реакцию.

Преимущество метода состоит не только в его высокой эффективности, безопасности, экономичности. Данная технология также является универсальной, поскольку экзотермические электроды легко разрезают не только металлические конструкции под водой, но и бетонные, композитные и иные материалы.

Характеристики экзотермических электродов

Важная особенность экзотермического способа подводной резки состоит в том, что для работы требуется электрическая дуга со слабым током. Если классическое оборудование, применяемое для таких целей, генерирует ток от 180 до 450 А, то для запуска экзотермической реакции нужен ток силой 150 А. При этом он подается не постоянно, а только в момент розжига горелки.

Какой имеет диаметр в мм

Экзотермические электроды BROCO выпускаются диаметром ¼ и 3/8 дюйма, стандартная длина изделий – 457 мм (18”). Но существует также серия специальных образцов увеличенной длины – до 36”.

Давление

Инженеры компании продумали все нюансы, потому электроды торговой марки могут применяться для выполнения работ на любой глубине, независимо от показателей давления водяного столба.

Сила тока

Розжиг горелки происходит при одномоментной подаче тока силой до 150 А. Далее подача электричества прекращается, а работа горелки обеспечивается благодаря непрерывно поступающему кислороду.

Температура пламени

На кончике экзотермического электрода температура пламени достигает 5500 градусов Цельсия. Этого достаточно не только для резки металла разных видов, но и отделения фрагментов от бетонных, композитных и иных конструкций.

Как долго горит

Горение на конце электрода постоянное, оно прекращается только тогда, когда его прерывает сам водолаз путем прекращения подачи кислорода, либо когда весь электрод израсходован.

Расход при работе со сталью разной толщины

Экзотермические электроды отличаются низким расходом и длительным горением, поэтому они наиболее удобные для выполнения работ под водой – не нужно постоянно прерываться на смену расходных материалов.

Резка металла под водой видео

Процесс резки под водой представлен на видео.

резка металла под водой видео как режут металл под водой видео смотреть видео резка металла под водой

Гидроабразивная резка металла водой под давлением

Гидроабразивная резка металла – это особый процесс, который позволяет быстро и качественно разрезать большое количество металла за короткие сроки, не теряя точности и качества резки. Такая гидроабразивная обработка металла позволила избавиться от огромных и непрактичных станков на предприятиях, занимающихся металлопрокатом, машиностроением или металлургией в принципе.

Любопытно, что изначально резать металл водой начали в авиастроении в 60-х годах прошлого века. Это был надежный способ качественной резки алюминия. Спустя какое-то время и другие промышленные отрасли начали использовать такие станки. На данный момент режут водой металл не только на заводах, но есть и те, кто использует его для дома, сделав своими руками.

Содержание

• Достоинства такого метода
• Еще некоторые особенности
• Принцип действия
• Ручной станок
• Автоматизированные станки
• Расходные материалы
• Изнашиваемые детали
• Выводы

Достоинства такого метода

На самом деле, гидроабразивная резка металла – это не что иное, как огромный успех в сторону качественной и точной обработки конструкций. Только такими станками можно резать трубы как масло, не оставляя окалин, или, что еще хуже, заусениц.

Гидроабразивная установка

Аппараты для проведения таких работ стоят достаточно дорого. Конечно, это нельзя считать достоинством, но выполнять водяную резку металла настолько качественно невозможно дешевым оборудованием. К тому же производители станков объясняют за что именно приходится платить свои кровные.

Дело все в том, что станки очень легкие и простые в установке. Они способны крепятся даже к тонким стенам, не разрушая их. Во время работы со станком не будет металлической пыли или дыма. Все проходит быстро, плавно и безопасно.

Из-за того, что у станков в принципе нет режущего элемента, то никогда не появится необходимости в его затачивании. Последнее, кстати, стоит ой как не дешево.

Станки для резки водой универсальны. Им по зубам не только металл, но и другие материалы.

Например, не раз отмечалось использование станков в резке материалов различной плотности:

• Стекло. При проведении таких работ ничего не портится, на полотне нет трещин, рисунок может быть любой формы и размера.
• Керамика. Вырезание в ней различных мелких отверстий позволяет играть с формами и дизайном.
• Различные горные породы, среди которых мрамор, камень, гранит и так далее. Все, кто работал с такими материалами знает, как сложно не повредить структуру, делая срезы.
• Резина и пластик. Даже когда материалы не в «чистом» виде, а совмещены друг с другом, все разрезается без проблем.

Резина при гидроабразивной резке не подвергается влиянию высоких температур

Так что, воспользоваться услугами гидроабразивной резки металла могут и те, кто с металлопрокатом и его отраслями никакого дела не имеет.

Еще некоторые особенности

Гидроабразивный станок – это уникальный аппарат, который позволяет играть с формами. Что это значит? По завершении работы, производимая деталь или элемент не нуждается в дополнительной обработке, так что те, кто работает со станком могут позволить себе делать практически ювелирную работу с очень тонкими и деликатными срезами.

С самим аппаратом работать просто. Если исследовать его программное обеспечение, становится очевидно, что с агрегатом справится даже ребенок. Все просто и понятно.

Оборудование, которое занимается абразивной резкой металла, способно работать с самым толстым исходным материалом. Это возможно благодаря работе под давлением. Согласно утверждениям производителя, станку подвластен даже металл, толщина которого 20 сантиметров. Удивительные показатели, не так ли?

Гидроабразивная резка металла

Принцип действия

Несмотря на то что в большинстве случаев провидится гидроабразивная обработка материала лишь для его раскроя, принцип работы станка позволяет воплотить практически любую, даже самую безумную, идею. Работа на таком станке позволяет не беспокоиться о пожаробезопасности, так как вода – это прямая противоположность огню и даже при самом большом объеме работ, возгорания не будет.

Если говорить о самом процессе, то все происходит следующим образом:

• Вода, которая хранится в специально отведенном для этого месте, подается к специальному смесителю.
• В смесителе на этот момент уже находится абразивная смесь, о которой мы поговорим позднее.
• После смешения, вода и песок подаются на специальное сопло.
• Благодаря тому, что сопло очень узкое, а напор воды сильный, возникает давление, под которым любой материал разрезается.

По сути, это и есть резка металла водой. Самое неудобное в этих станках то, что нужно следить за количеством абразивной смеси.

Если говорить еще об одной особенности гидроабразивных станков, так это его управление.

Ручной станок

Это классический вариант. Работа на таком оборудовании связана с рядом хлопот для мастера.

Прежде всего тому, кто работает за ручным станком необходимо постоянно выставлять показатели и параметры. Конечно, это не катастрофично, но осадок оставляет, ведь в современном обществе хочется работать в комфорте.

Более того, у ручных станков значительно снижается точность производимого материала. Почему? Из-за наличия человеческого фактора.

Однако в работе с таким оборудование больше достоинств, чем недостатков. Например, классический станок всегда дешевле. Качество работ по большей мере зависит от самого мастера и его профессионализма. Так что, поначалу нужно будет просто приловчится и приспособиться.

Некоторые пытаются сделать гидроабразивный станок своими руками.

Гидроабразивный станок сделанный своими руками

Результат зачастую одинаков – плохого качества срез и полное отсутствие удовлетворения от работы.

Автоматизированные станки

На данный момент такое оборудование является единственным в своем роде, которому все уступает в качестве производимой работы.

Но в вопросах комфорта к таким аппаратам нареканий нет.При работе с автоматическим станком полностью исключается человеческий фактор.

Машина самостоятельно работает по заранее установленной программе.

Для каждого типа работ существует свое программное обеспечение. Это необходимо для того, чтобы аппарат работал под таким давлением, которое будет способно сделать максимально точный срез. В противном случае всегда будет необходимость в дополнительной обработке материалов.

Недостаток один – высокая стоимость, которая обусловлена не только высоким качеством составляющих, но и сложностью установки программного обеспечения.

Высокая стоимость связана с качеством оборудования и процессом установки

Расходные материалы

Чтобы создать режущую поверхность, требуется всего две составляющих:

• вода;
• абразив.

Последний расходуется очень быстро – около 350 грамм в минуту. В его состав входит исключительно натуральный песок из граната, размером не более 600 микрон.

Существует мнение, что гранатовый песок можно заменять на любой другой. К сожалению, это наглая ложь, ведь такая подмена не только сделает срез низкого качества, но и довольно быстро приводит к износу важные части механизма.

Процесс подачи воды и абразива

Вода, в свою очередь, должна быть очищена. Чем больше в ней примесей, тем менее качественно получается резать металл или любой другой материал.

Конечно, воздух и электричество – это тоже важно, но принципиальнее следить именно за водой и абразивом.

Изнашиваемые детали

Хотя абразивные машины – это высокотехнологичный инструмент, некоторые его части нуждаются в регулярном обслуживании и замене.

• Система подачи смеси. Сопло изнашивание очень быстро – всего за 50 часов работы, а трубка, подходящая к нему, за 100 часов. Не уследить за состоянием этих деталей означает позволить станку увеличить толщину среза на 0,5 миллиметра, что в работе с дорогостоящими материалами считается катастрофичным.
• Прокладки и уплотнения насосной станции. Уплотнители помогают сохранять необходимое давление во всей системе. Из-за того, что они постоянно в напряжении, их нужно постоянно менять.

Какие у такого типа обработки и нарезания материала есть негативные стороны?

Помимо износа, многим не нравится, что на разрезание тонких и толстых поверхностей уходит одинаковое количество времени. Решить эту проблему можно сложив несколько заготовок вместе.

Выводы

Что мы имеем в итоге? Гидроабразивная резка – это возможность резать металл и многие другие материалы при помощи водного давления. При такой работе, материал не нагревается, а срез не нуждается в дополнительно работе.

Более того, работа на гидроабразивном станке помогает существенно экономить финансы из-за того, что во время работы практически нет излишков. Работа проходит полностью безопасно для мастера.

Благодаря тонкости режущего элемента, если воду с абразивом можно так назвать, у любого мастера появляется возможность не только выполнять работу по разрезанию различных поверхностей, но и занять себя искусством, вырезая различные интересные узоры и детали.

Например, не так давно, в моду вошли головоломки, которые невозможно решить. Это такие два металлических квадратика или круга, которые невозможно разъединить. Секрет ребуса прост – их вырезали на гидроабразивном станке.

Видео: Резка металла

Как вода может прорезать сталь? Магия гидроабразивной резки — Новости металлообрабатывающего оборудования в Азиатско-Тихоокеанском регионе | Производство | Автоматизация

Изображение предоставлено Karice Waterjet Cutting

Гидроабразивная резка — это инструмент, используемый в механических мастерских для резки металлических деталей струей воды (очень) высокого давления.

Как бы удивительно это ни звучало, но если вода течет достаточно быстро, она действительно может резать металл.

By

Jessminder Kaur

Ключом к резке металла водой является сохранение согласованности струи. Гидроабразивная резка возможна благодаря тому, что струя направляется через очень узкое сопло, украшенное драгоценными камнями, под очень высоким давлением, благодаря чему струя остается однородной. Гидроабразивная резка никогда не тупится и не перегревается, в отличие от резаков по металлу.

Гидроабразивная струя способна прорезать «сэндвич» из различных материалов толщиной до четырех дюймов. Этот беспыльный, без запаха и относительно без нагрева процесс также может разрезать что-то толщиной в пять тысячных дюйма. Крошечная струйная струя позволяет первому разрезу также стать окончательной обработанной поверхностью. Этот единый процесс резки экономит затраты на материалы и затраты на механическую обработку.

Изображение предоставлено Trinity Biomedical

Основы гидроабразивной резки

Чистая и абразивная Гидроабразивная резка

В самом широком смысле термин «гидроабразивная резка» охватывает любой режущий инструмент, в котором используется поток воды под высоким давлением. Более конкретно, гидроабразивные струи можно разделить на чистые и абразивные подкатегории.

Чистая гидроабразивная резка представляет собой оригинальную форму технологии и работает точно так, как следует из их названия, используя для резки поток воды под давлением. Они используются для более мягких материалов, включая прокладки, бумагу, пластик и ковер.

Однако преимущества чистой гидроабразивной резки ограничены резкой мягких и/или тонких материалов, таких как пенопласт, ткань, картон, фольга, резина и дерево.

Абразивно-струйная технология, с другой стороны, расширяет преимущества чистой гидроабразивной резки для резки более твердых материалов, таких как металл, дерево и стекло, керамика и камень. Абразивы для гидроабразивной резки обычно изготавливаются из граната с размером зерна от 50 до 220 меш, хотя наиболее распространенным является 80.

Многие гидроабразивные станки могут переключаться с чистой гидроабразивной резки на гидроабразивную, что делает их уникальными универсальными.

Изображение предоставлено: Bishop-Wisecarver

История гидроабразивной резки

В 1950-х годах инженер-лесотехник доктор Норман Франц экспериментировал с ранней формой гидроабразивного резака для резки пиломатериалов. Однако до 1970-х годов технология не развивалась заметно. Сегодня гидроабразивная резка не имеет себе равных во многих аспектах резки и изменила способ производства многих продуктов. Сегодня существует множество типов водометов, в том числе простые водометы, абразивные водометы, ударные водометы, кавитационные и гибридные водометы.

Некоторые ограничения гидроабразивной резки

Слепая резка

Гидроабразивная резка в первую очередь является инструментом для сквозной резки материала и редко используется для резки на определенную глубину, поскольку это сложно и часто неточно. . Однако этот процесс использовался для гравюр, где глубина не очень важна.

Размер отверстия

При ширине потока 0,04 дюйма часто предполагается, что это наименьшее отверстие, которое можно точно сделать, но это не так. Гидроабразивная струя должна сначала прорвать материал, прежде чем резать по линии реза. В этом процессе, называемом прошивкой, машина направляет мощную струю воды и абразива на поверхность материала, чтобы создать начальное отверстие.

Это начальное отверстие довольно грубое, и разрез становится гладким только после того, как его проткнут. Именно по этой причине рекомендуется, чтобы отверстие было в два раза больше, чем у гидроабразивной, чтобы получить гладкое и точное отверстие, поэтому в большинстве случаев не рекомендуется опускаться ниже диаметра 0,1 дюйма.

Принцип работы гидроабразивной режущей головки

• Вода под давлением подается к режущей головке либо по трубке высокого давления, либо по шлангу. В режущей головке вода под высоким давлением подается на отверстие со стандартным диаметром от 0,005 до 0,020 дюйма. Это отверстие сделано из алмаза или сапфира, чтобы противостоять истиранию водой под высоким давлением. Отверстие определяет и создает поток воды, который прорезает материал.
• После того, как поток воды выходит из отверстия, в поток воды можно добавить абразив, чтобы он мог резать твердые материалы. При резке твердых материалов, включая сталь, нержавеющую сталь, алюминий, камень, дерево и т. д., именно абразив выполняет фактическую резку с использованием действия механического пиления.

Абразив обычно представляет собой дробленый гранат, тот же тип материала, который часто используется в качестве абразива для наждачной бумаги. В некоторых специальных приложениях используются другие типы абразивов.

Похожие сообщения:

Стратегии успешного нанесения ударов

Магазин Smart Press Live

Гидроабразивная резкаЧистая водаГидроабразивная резка

• администратор
• 24 сентября 2018 г.

Как вода может резать сталь — Гидроабразивная резка металлов

Когда мы говорим о промышленных проектах, сталь является одним из наиболее часто используемых твердых материалов. В мастерских обычно обрабатывают стальные листы и блоки, разрезая и придавая им форму более мелких металлических деталей.

Существует множество вариантов процесса резки, таких как электроэрозионная, плазменная и лазерная резка.

Однако одна технология резки приобрела большую популярность, чем другие, для резки металла. Технология гидроабразивной резки стала одним из наиболее широко используемых процессов резки металлов во многих отраслях промышленности.

В этой статье рассматривается все, что касается технологии гидроабразивной резки металлов, особенно стали, областей применения, преимуществ и другой важной информации.

Может ли вода прорезать сталь?

Идея гидроабразивной резки твердых материалов может показаться невозможной даже вообразить. В конце концов, это вода, и мы говорим о твердых материалах, таких как сталь, а не о более мягких материалах, таких как бумага или пенопласт.

Однако динамика воды существенно меняется, когда скорость и напор потока воды достаточно увеличиваются. В этом случае вода приобретает разрушительную силу, которая может резать сталь и другие твердые материалы лучше, чем механические режущие инструменты.

На самом деле, вы можете быть удивлены, насколько эффективен гидроабразивный станок при резке стали и как мало у него ограничений. Мы рассмотрим некоторые из этих ограничений позже.

А пока давайте посмотрим, как водяная струя прорезает сталь.

Как гидроабразивная резка стали?

Вы замечали, как вода под высоким давлением на автомойке заставляет ваш автомобиль сверкать новым за считанные минуты? Давление, о котором мы здесь говорим, составляет 1000 фунтов на квадратный дюйм. Похоже на очень высокое давление, не так ли?

Теперь, когда мы говорим о гидроабразивной резке под высоким давлением, мы имеем в виду давление воды от 50 000 до 60 000 фунтов на квадратный дюйм. Представьте, что может сделать эта вода под высоким давлением! Во-первых, он может очень легко резать сталь и многие другие материалы.

Высокое давление создается насосом высокого давления, специальной трубкой высокого давления и узким водоструйным соплом или режущей головкой, производящей мощную, но маленькую струю.

При каком давлении вода режет сталь?

Требуемое давление воды может варьироваться в зависимости от типа используемого абразивного материала, толщины абразива и типа стали.

Как правило, диапазон давления воды составляет от 20 000 до 55 000 фунтов на квадратный дюйм. Более мелкие, твердые и однородные абразивы требуют более низкого давления воды.

Сколько дюймов стали можно резать водяными струями?

Теоретически нет ограничений на толщину стали, которую можно резать современными водометами. Однако при резке исключительно толстого куска стали время, затрачиваемое на резку, значительно увеличивается, что делает этот процесс невыполнимым.

Поэтому станки для гидроабразивной резки обычно режут до 6 дюймов стали. Но коммерчески доступные машины также могут обрабатывать до 9 дюймов.

В некоторых случаях передовые абразивные и ударные водометы модифицированы для резки стальных блоков толщиной 18 дюймов; однако такая толщина обычно не используется.

Каковы преимущества резки стали с помощью гидроабразивной резки?

Теперь, когда вы знаете, что резка стали возможна с помощью абразивных струй воды, возникает вопрос: есть ли какая-то польза от этого процесса?

Гидроабразивная резка имеет много преимуществ, которые делают этот метод эффективным и предпочтительным по сравнению с другими альтернативами резки.

Преимущества гидроабразивной резки

Отсутствие зоны термического влияния (ЗТВ): В отличие от других металлорежущих станков, гидроабразивная резка является процессом без нагревания, поэтому при резке металла не образуется зона термического влияния. Зоны термического влияния могут нарушить целостность материала, даже ослабить его вблизи места разреза. Поскольку при гидроабразивной резке эти зоны устраняются, материал не может перегреваться, что сохраняет его целостность.

Superior Finishing

Благодаря отсутствию зоны термического влияния на заготовке не происходит обесцвечивания и получается более чистый срез. Это создает превосходную отделку прямо на столе для гидроабразивной резки. Это также устраняет необходимость какой-либо вторичной отделки, в отличие от резцов по металлу, которые оставляют окончательную обработанную поверхность для дальнейшей обработки.

Качество резки

Режущий поток от гидроабразивной струи движется равномерно по материалу даже при резке с минимальным пропилом. Поэтому качество резки точное. На самом деле, если вы проведете рукой по отрезанному материалу, вы заметите ровный край.

Формы и дизайны

Гидроабразивная резка имеет множество различных вариантов настройки, и вы можете управлять абразивной гидроабразивной струей с помощью ЧПУ. Водяные струи не ограничиваются прямыми линиями, поэтому они могут резать самые разные формы и узоры. Это делает гидроабразивную резку идеальной для производства сложных деталей.

Эффективность

С помощью гидроабразивного резака вы можете укладывать несколько слоев материала друг на друга и резать их вместе. Это повышает эффективность фактического процесса резки.

Точные допуски на резку

Допуск — это отклонение от намеченного резания. Так что она обратно пропорциональна точности. Гидроабразивная резка является одним из самых точных методов, благодаря которому металлические детали каждый раз точно вырезаются.

Каковы типичные области применения гидроабразивной резки стали?

Как вы заметили в предыдущем разделе, гидроабразивная резка имеет множество преимуществ по сравнению с другими методами резки. Это делает металлические детали, вырезанные гидроабразивной струей, очень востребованными для многих различных применений. Вот некоторые из этих приложений:

Компоненты двигателя

Поскольку гидроабразивная резка является процессом многоосевой резки, 5- или 6-осевые гидроабразивные станки используются для изготовления сложных форм, таких как сложные детали двигателя. Многие из мелких деталей, которые вы видите в современной автомобильной промышленности, создаются с использованием абразивной гидроабразивной резки. Его точность помогает сэкономить на затратах на механическую обработку.

Обработка сырья

Сталь является сырьем для многих отраслей промышленности. Чтобы подготовить его к транспортировке и хранению, его часто разрезают на небольшие листы и блоки. Делается это методом гидроабразивной резки.

Искусство и архитектура

Гидроабразивная резка используется для создания различных художественных работ путем резки заготовок и пробивки отверстий в материале. Эти конструкции используются для целей внутренней отделки или архитектурных сооружений.

Медицинские инструменты

Гидроабразивная резка — это точный метод резки, не требующий физического контакта режущей головки с объектом, подлежащим резке. Это делает его идеальным для резки хирургического оборудования и медицинских инструментов.

Лучшие гидроабразивные станки для стали

Гидроабразивная резка, безусловно, имеет много преимуществ при резке стали. Однако все эти преимущества обеспечит только качественный станок для гидроабразивной резки.

Существует множество производителей водометных машин. Однако, несмотря на то, что большинство этих машин справятся со своей задачей, не все из них обеспечат требуемое качество отделки или производительность.

Вам нужна высочайшая производительность и качество? Тогда вам нужен проверенный бренд. Techni Waterjet является одним из таких производителей гидроабразивной резки, которому доверяют механические мастерские во всех производственных и обрабатывающих отраслях.

Компания Techni Waterjet предлагает широкий ассортимент продукции, и каждая из них выполняет свои обещания.

Самое приятное то, что эти гидроабразивные резаки поставляются с бесплатным программным обеспечением, в которое загружены стандартные формы резки. Вы можете создать эти формы на своей заготовке одним нажатием кнопки.

Сноски

Резка стали струей воды под высоким давлением — один из лучших способов добиться исключительных результатов при одновременной экономии материальных затрат и затрат на механическую обработку. Можно не беспокоиться о том, что материал испортится, и нет опасности разлетающихся частиц.

Конечным результатом являются гладкие и чистые срезы, не требующие дополнительной обработки. Вы можете использовать стальные детали как есть после процесса резки.

Если вы рассматриваете варианты резки стальных деталей, лучшим решением будет гидроабразивная резка. Кроме того, даже если вы покупаете гидроабразивный станок для резки стали, вы также можете использовать его для резки других материалов. Гидроабразивная резка идеально подходит для таких материалов, как дерево, камень, закаленное стекло (даже пуленепробиваемое стекло!), и любого другого материала, требующего резки.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Здесь мы ответим на некоторые распространенные вопросы, которые возникают у людей относительно гидроабразивной резки стали:

Может ли гидроабразивная резка закаленной стали?

Да, струей воды можно легко резать закаленную сталь или инструментальную сталь.

Можно ли резать нержавеющую сталь гидроабразивной резкой?

Да, вы можете резать струей воды до 9 дюймов нержавеющей стали. При использовании некоторых усовершенствованных гидроабразивных струй возможна еще большая толщина.

Поделиться этой статьей

Как гидроабразивная резка стали?

---

Оборудование для поворотной полосы » Гидроабразивная резка » Как гидроабразивная резка стали?

22 февраля

Headland Admin

Waterjet

Нет комментариев

Как гидроабразивная резка стали и любого другого материала?

Сначала мы объясним, что такое гидроабразивная резка, а затем какие материалы она может резать, в том числе сталь и другие материалы.

Что такое гидроабразивная резка?

  Гидроабразивная резка — это способ обработки материалов, при котором используется струя воды под высоким давлением для эрозии линии материала, который вы хотите разрезать. Используется гранулированный абразив, обычно гранат, который добавляется к гидроабразивной струе для увеличения режущей способности машины.

С помощью гидроабразивной резки можно резать самые разные материалы, сохраняя при этом высокий уровень точности.

Какие материалы можно резать гидроабразивной струей?

  Станки для гидроабразивной резки могут резать широкий спектр материалов, включая сталь. Различные типы стали подробно описаны ниже, включая преимущества. Кроме того, также подробно описывается разнообразие других материалов и преимущества обработки с помощью гидроабразивной машины.

Металл

• Закаленная инструментальная сталь, алюминий, титан и экзотические металлы.
Алюминий
• — популярный материал, который режется гидроабразивной струей, поскольку он режется очень чисто и быстро.
• Кроме того, латунные сплавы также популярны, так как готовый продукт не вызывает тепловых искажений.
Углеродистая сталь
• — как и в случае с двумя вышеупомянутыми материалами, углеродистая сталь подходит для резки с помощью гидроабразивной резки, поскольку материал не изменяется в процессе резки.
• Медь — этот материал с высокой отражающей способностью легко обрабатывается гидроабразивной струей.
Нержавеющая сталь
• – в том числе 304 легко обрабатывается на станке гидроабразивной резки.
• Титан – Резка без охрупчивания поверхности или термической деформации. Гидроабразивная резка невосприимчива к затупившимся режущим инструментам.
• Инструментальная сталь — резка инструментальной стали с точностью, близкой к электроэрозионному станку, со скоростью до 10 раз большей.

Преимущества гидроабразивной резки металла

  Гидроабразивная резка – это метод холодной резки, что означает отсутствие зон термического влияния, поэтому вы получите гладкую кромку без поджогов, трещин и лишних заусенцев.

Натуральные

В пределах естественного диапазона материалов вы можете резать дерево, камень и стекло. Благодаря прожигу под низким давлением, помощи вакуума и резке только водой вы можете уверенно резать натуральные материалы.

Стекло
Нарезка ультратонких панелей на толстые многослойные пуленепробиваемые панели. Такие панели могут использоваться в мобильных телефонах, окнах и транспортных средствах.

Гранит
Вы можете резать гранит без сколов по сравнению с обычной пилой.

Кожа
Аккуратно режут с узким пропилом.

Мрамор
Резка мрамора для ванных комнат и кухонь без сколов.

Дерево
Машины сложных конструкций или по дереву пропитаны дополнительными средствами.

Композиты

  Любой материал, армированный волокном, включая кевлар, может быть легко обработан, без каких-либо недостатков традиционной обработки.

  Углеродное волокно

Самое большое преимущество резки композитов с помощью гидроабразивной технологии заключается в том, что нет необходимости менять инструмент, нет особых соображений или ограничений из-за накопления тепла, плавления или опасных паров.

AeroFIBER™

Прожиг при низком давлении и высокий контроль резки многослойных материалов. Гидроабразивная резка может разрезать AeroFIBER.

  FeroForm

FeroForm режет без износа абразивной гидроабразивной струей.

Стекловолокно

Погружение материала во время резки обеспечивает удаление вредных паров и пыли.

G10

Устранение угрозы расслоения при резке G10 гидроабразивной струей.

Кевлар

Снижает риск опасной пыли или паров.

Фенольный

Гидроабразивная струя оставляет гладкую поверхность на феноле.

Пластмассы и резина

Уменьшите любые проблемы с искажениями при обработке пластика при резке с использованием методов холодной резки, связанных с гидроабразивной струей. Универсальность водоструйного станка делает его легким дополнением к мастерской.

Акрил

Функция прожига под низким давлением позволяет легко и чисто резать экструдированный акрил водоструйной струей.

  Пена

При резке пенопласта нет необходимости использовать абразив, требуется только насадка для воды.

Линолеум Плитка

Точная резка без деформации материала.

Оргстекло

Погружение материала во время резки снижает вероятность разлетающихся осколков.

Поликарбонат

Сократите время на резку этого материала и сложных конструкций.

Резина

Для резки этого материала используйте только насадку только для воды без абразива.