Принцип гидрообразивной резки металла — как режут материал водяной струей, какое давление воды на железо должно быть в станке
12НояСодержание статьи
- Сущность технологии
- Принцип работы гидроабразивной резки металла
- Область применения
- Оборудование для гидрорезки
- Возможности водной резки металла
- Управление
- Расходные материалы
- Преимущества гидроабразивной установки
- Недостатки гидроабразивной установки
- Цена гидрорезки
Гидроабразивная резка – это технология обработки металла, которая проводится с использованием воды и смеси абразива в роли рабочего инструмента. Причем жидкость подается под огромным давлением и с большой скоростью.
Сущность технологии
Заготовка из металлического листа кладется на рабочую поверхность. Она раскраивается по нужному формату. Места кроя подвергаются воздействию воды с добавлением абразивных частиц. Эти вещества взаимодействуют c поверхностью, разрушая ее. При этом необходимо поддерживать определенное давление, напор, который обеспечивает нужную 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
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 происходит подача абразива нужного количество и диаметра частиц.
- Два элемента смешиваются до относительно однородной жидкости.
- Смесь с высоким напором направляется на сопло, которое управляет наклоном и скоростью процесса.
- Материал соприкасается с поверхностью заготовки, разрезая ее.
При этом происходит охлаждение металла.
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 свойств 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, они сразу вымывается водой, 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 нему, он достаточно массивный;
- емкость для воды – 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 быстро 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 у 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 обрабатывать края;
- обрабатывать листы (металлозаготовки) толщиной до 120 – 200 мм, в зависимости от типа 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 из материалов, которые не поддаются штамповке;
- резка водой железа, утеплителей, стекловолокна, изоляторов, мрамора и прочих материалов;
- художественная обработка.
Управление
Для эффективной работы станка 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 процес полность 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 эффективные 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 вода (чистая, прошедшая многоступенчатую фильтрацию, чтобы там не находилось примесей, которые могут вступить в реакцию с заготовкой) и абразивные частицы. Расход достаточно большой, при этом чем толще металл, 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 под давлением
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:
- вода быстро нормализует температуру, 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, которое имеет достаточно высокую стоимость;
- при резке тонколистового металла скорость остается невысокой;
- при воздействии воды и кислорода 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, достаточно 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. В качестве завершения покажем несколько видео:
Чтобы уточнить интересующую вас информацию, свяжитесь с нашими менеджерами по телефонам 8 (908) 135-59-82; (473) 239-65-79; 8 (800) 707-53-38. Они ответят на все ваши вопросы.
первый в мире настольный водяной резак / Хабр
3D-принтеры становятся все более распространенными и доступными. Устройства такого типа могут купить уже не только богатые компании, но и студенты или даже школьники. При помощи 3D-принтеров можно создавать массу полезных для работы или дома вещей. Кроме них, развиваются и лазерные резаки, среди которых есть миниатюрные настольные системы, которые можно устанавливать дома или в небольших мастерских.
Но 3D-принтеры и лазерные резаки могут работать с ограниченным числом материалов. Например, далеко не все настольные резаки справятся с толстым металлом. А если для работы нужны стекло или керамика, то лазер в этом случае не подходит вообще. Что делать? Сейчас появилась возможность обрабатывать и эти материалы. С ними может справиться Wazer — первый водяной резак, который умещается на столе.
Разработчики системы — экс-однокурсники Пенсильванского университета, основавшие компанию по производству портативных водяных резаков. Разработчики поставили перед собой цель создать портативную, производительную и не слишком дорогую систему, которая могла бы справиться с теми материалами, которые недоступны лазеру.
Водяной резак — это аппарат, который обрабатывает твердые виды материалов, используя тонкую струю воды, подаваемую под очень большим давлением. В воду добавляются еще и абразивные частички. Обычно такие устройства занимают целую комнату, а их стоимость составляет несколько десятков тысяч долларов США. Вот один из примеров таких систем.
Промышленный водяной резак работает со струей, оказывающей давление в 414-621 тыс. килопаскаль на квадратный дюйм. Создателям настольного «домашнего» резака пришлось снизить давление, но это особо ни на что не повлияло, система по-прежнему работает с большим количеством материалов без всяких проблем. В число материалов, которые может обработать Wazer входят стекло и металл. Максимальная толщина металла, с которым работает Wazer — 4 мм. Обрезанные края получаются гладкими.
Размер рабочей платформы — всего 30*46 см. Подаваемое напряжение — 110 вольт. Платформа полостью закрыта, так что ни брызг, ни пыли на рабочем столе вне аппарата во время его работы не будет. Достоинством такой системы является то, что она может работать практически с любым материалом, обработанные частички собираются в емкость, а не разлетаются вокруг. Никакой вентиляции не требуется, в отличие от лазерных резаков. Плюс ко всему, Wazer может работать с любым материалом, боящимся высокой температуры.
WAZER поставляется с собственным программным обеспечением. Для работы с ним нужна уже готовая модель, созданная в таких пакетах, как Solidworks, Adobe Illustrator или Google SketchUp. После того, как модель загружена и задан тип материала, софт покажет, сколько времени требуется на обработку.
Водяной резак состоит из двух частей. Собственно, резак и водяной насос, который можно разместить в любом месте. При желании можно менять вертикальное расположение двух элементов WAZER, чтобы сделать их еще компактнее. Основной рабочий элемент резака — сопло. Сюда подается вода и абразивный материал. В качестве абразивного материала используется гранат. Этот порошок разработан специально для водяных резаков. Его нужно использовать постоянно, иначе резак не будет работать. Такой абразивный материал можно купить как у разработчиков, так и у сторонних компаний. Абразив нетоксичен.
По словам разработчиков, работает портативный водяной резак несколько медленнее, чем промышленные системы. Но в домашних условиях или условиях небольшой мастерской это ни на что не влияет.
Что можно делать таким резаком:
Нож. Время обработки ножа составило 118 минут
Ожерелье из монеток. Время обработки составило 60 минут
Стойка для выпечки. Время обработки составляет 95 минут
Шкив для ременной передачи. Время обработки 168 минут
Фигурка из стекла. Время обработки 43 минуты
А сколько стоит?
Сейчас разработчики Wazer собирают средства на Kickstarter. Здесь сделать предзаказ пока ее можно всего за $3599. В рознице стоимость водяного резака составит около $4500. Заказчики получат свою систему не ранее августа 2017 года. Причем отправка идет не по всему миру, нужно проверять список стран, куда разработчики могут отправить заказ.
Сейчас разработчики собрали уже $823264 вместо запланированной суммы в $100000, так что проект, скорее всего, будет реализован.
Гидроабразивная резка плитки (водяная), как резать плитку водой?
Нестандартные дизайнерские решения в плане обустройства современных интерьеров в ряде случаев требуют тонкого фигурного раскроя керамической плитки. С такими задачами под силу справиться только гидроабразивным станкам — сложному специализированному оборудованию по обработке твердых материалов.
В каких случаях применима гидроабразивная резка плитки?
Станки, предназначенные для гидроабразивной резки, задействуют в ситуациях, когда методами штамповки или отливки добиться нужной конфигурации элементов не представляется возможным.
Оборудование способно выполнять резы под любым углом — для этого используются форсунки разнообразных модификаций. С их помощью можно добиться самых затейливых конфигураций — таких, которые не сможет предложить производитель керамики в рамках массового производства.
У владельцев городского жилья технология практически не востребована. В малогабаритных квартирах хозяева предпочитают использовать плитку стандартных размеров. С ее помощью можно добиться оригинальных эффектов, но возможности плитки, обработанной гидроабразивом, еще шире.
Она позволяет создавать эффектные панно и орнаменты для облицовки стен и пола:
- ночных клубов;
- торгово-развлекательных центров;
- театров и кинотеатров;
- гостиничных комплексов;
- кафе и ресторанов;
- элитных коттеджей.
Высокотехнологичная резка плитки будет востребована везде, где нужен шик, эксклюзивность и неординарность в интерьере. Обработку керамики на таких станках можно смело назвать высокохудожественной, ведь ей под силу выкраивать абсолютно любые, невероятные по конфигурации детали для составления оригинальных панно и картин.
Справка! На гидроабразивных станках раскраивают не только плитку, но и металлы, гранит, мрамор, стекло, бронестекло, железобетон, известняк и композитные материалы.
Достоинства и недостатки гидрорезки
Уникальная методика резки остается одной из самых высокотехнологичных и востребованных благодаря целому ряду преимуществ:
- заготовка не нагревается, обработанные края лишены деформаций, пригораний и оплавлений;
- рез получается ровным и качественным с шероховатостью кромки не более Ra 1,6;
- удается добиться высокой точности геометрии реза, погрешности обработки составляют около 0,5 мм;
- есть возможность обрабатывать керамогранит, толщина которого доходит до 300 мм;
- позволяет сформировать контур заготовки любой сложности, с изгибами и отверстиями;
- в процессе резки плитка не испытывает существенного механического воздействия, сводится к минимуму вероятность раскола и деформации;
- ход работ отличается высокой взрыво- и пожаробезопасностью;
- нет необходимости восстанавливать режущую кромку инструмента, достаточно пополнить абразив и закачать в резервуар воду.
Но методику нельзя назвать идеальной из-за некоторых существенных минусов:
- высокая стоимость резки, обусловленная дорогостоящим оборудованием — заказ услуги будет оправдан тогда, когда необходимо резать керамику в больших количествах;
- ряд комплектующих устройства имеет ограниченный срок службы;
- при обработке тонкостенных материалов снижается скорость работы оборудования.
Принцип фигурной резки
Технология гидроабразивной резки основана на естественном физическом процессе разрушения и вымывания горных пород, получивших название водной эрозии. Режущим инструментом в устройствах такого типа выступает струя воды, которая подается под большим давлением и на высокой скорости.
Давление воды на выходе составляет около 6 тыс. атмосфер, а поток движется со скоростью 800-1000 м/с, что в 3 раза превышает скорость звука.
Разгоняемая агрегатом струя доставляется к участку реза и вымывает частицы керамики. Одновременно происходит охлаждение зоны реза, что позволяет избежать оплавления и деформации кромки.
Для обработки сверхпрочных материалов к струе воды добавляют молекулы абразива — песка или искусственного алмаза. Оба компонента соединяются в смесительной камере, куда под большим давлением нагнетается жидкость и алмазная пыль.
Необходимая конфигурации керамики достигается благодаря программному обеспечению, куда закладывается графическая информация о конечном результате обработки. Ширина прорези в пласте кафеля не превышает четверти миллиметра, поэтому подгонка отдельных составляющих будущего панно осуществляется с высокой точностью.
Край обрезанной плитки получается идеально ровным, без сколов и зазубрин.
Как работает агрегат?
В корпус типового гидроабразивного станка заключены такие элементы:
- резервуар для жидкости объемом от 2 м3 — здесь хранится вода;
- емкость для смешивания — здесь вода соединяется с абразивными частицами;
- мощный насос — под высоким давлением он подает водяную струю из резервуара к линии реза;
- штуцер с форсункой — своеобразный «режущий» элемент, регулирующий направление подачи жидкости и пропускную способность канала;
- рабочий верстак с ванной — здесь размещается и крепится заготовка, предназначенная для обработки.
В станках ручного типа предусмотрена система управления резаком. В промышленных масштабах работа оборудования регулируется автоматически. Числовое командное управление контролирует перемещение резака и рабочего стола, задает параметры реза и контролирует сам процесс.
Раскраиваемый материал помещают во вместительную ванну для резки. Емкость заполняют солевым раствором так, чтобы участок раскроя был погружен в жидкость. Сам процесс выглядит так:
- Вода под давлением попадает в камеру для смешивания.
- Струя воды соединяется с мелкодисперсным абразивом (для работы с твердыми материалами).
- Полученная смесь поступает в сопло, формирующее конечную абразивную струю.
- В головке резака вода набирает максимальную скорость и ударяется о поверхность заготовки.
- Из полости обрабатываемого участка отрываются и вымываются молекулы, создавая рез заданной геометрии.
Важно! Благодаря внутреннему регулируемому диаметру сопла мастер имеет возможность менять ширину и изгиб абразивного потока.
Лазерная резка керамогранита и ее особенности
Раскрой керамики лазером выступает альтернативой гидроабразивному методу. Технология предполагает задействование лазерного ножа, который производит резку узким пучком интенсивного света. В процессе лазерной резки используются вспомогательные технологические газы. Они повышают качество работы и предотвращают появление на участках раскроя сколов и трещин.
Важно! Лазерные диски тоже способны раскраивать керамику с высокой точностью. Но процесс сопровождается нагреванием материала, что в ряде случае делает технику неприемлемой для обработки керамогранита.
Элементы керамики, из которых создается панно, должны быть подогнаны практически бесшовно. Из-за высокого нагрева плитки лазером повышается вероятность появления неровностей и оплавлений, что создает трудности в процессе стыковки готовых изделий.
На этом фоне гидроабразивное режущее оборудование смотрится наиболее выигрышно, ведь с его помощью орнаменты получаются идеальными.
Интерьеры с кафелем фигурной резки
Фигурная резка находит применение прежде всего при создании высокохудожественных панно. Она предоставляет неограниченные возможности для выражения дизайнерской фантазии, позволяя добиваться уникального оформления стен и пола.
Интерьер с эксклюзивными керамическими панно и картинами смотрится очень богато и роскошно, приобретает статусность и подчеркивает хороший вкус владельца.
При качественно произведенной резке поверхности с орнаментом смотрятся очень естественно. Невооруженным глазом практически невозможно обнаружить в облицовке швы — настолько точно подогнаны элементы друг к другу.
Отделка такого типа будет уместна в больших помещениях — крупногабаритных гостиных, залах, холлах, на открытых площадках. Но при грамотно подобранном орнаменте керамическим панно можно украсить и небольшие интерьеры или сделать несколько единичных вставок на стандартной кафельной облицовке.
Высокая стоимость гидроабразивной резки плитки вполне оправдана. Методика демонстрирует потрясающие результаты раскроя и не портит материал, а безупречное качество работы не разочарует даже претенциозного заказчика.
Видео обзор
Этапы Большого и Сложного Пути
Гидроабразивная резка – современная высокоавтоматизированная технология, позволяющая совершать процессы обработки камня, недостижимые обычным традиционным технологиям
Различные работы, связанные с демонтажем, прорезкой технологических отверстий, каналов и проемов в массиве бетона связаны, как правило, с таким шумом и пылью, что, порой, связываться с такой работой хотят очень немногие. Понятно, перфоратор и отбойный молоток в руках умелого таджика, порой творят чудеса, но как быть, в том случае, если линия реза должна быть криволинейной с поворотами и острыми углами.
Как быть, если соседи – люди чрезвычайно нервные и остро реагирующие на малейший шорох, и просто склонные к написанию жалоб в различные высокие и не очень высокие инстанции.
Резка бетона традиционным механическим способом всегда была неблагодарной работой, требующей высокой физической отдачи и максимальной концентрации
Не отчаивайтесь. Мы живем в XXI веке – веке высоких технологий, и этот век прошлый подарил человечеству технологию, которая называется гидроабразивная резка бетона. Просим любить и жаловать.
Прорезание отверстий с помощью коронки и колонка несколько легче физически, но сопряжена с высоким уровнем шума и вибраций
Содержание статьи
Этапы большого и сложного пути
О том, что капля воды успешно камень точит, было известно давно. Суть вопроса заключалась во времени окончания процесса, который мог запросто растянуться на тысячелетия. Дело было за малым — ускорить процесс, а с этим как-то долгое время не получалось.
Такой результат противостояние воды и камня в естественной среде имеет за несколько тысяч лет
Первые попытки теоретического обоснования процессов гидравлической резки были предприняты немецкими военными инженерами третьего рейха еще в преддверии Второй Мировой войны. Идея заключалась в разрывании молекулярных связей стали очень доступным материалом и при этом хорошо передающим энергию – обыкновенной водой.
Практическая реализация уперлась в невозможность при тогдашнем уровне технологий создания прецизионного насоса, реально выдающего на выходе необходимые параметры рабочей струи.
- Это на минуточку 4000 атмосфер давления и 1200 метров в секунду скорости потока. И сегодня выглядит внушительно, не правда ли? В общем, дело благополучно заглохло, и было поднято из архивной пыли советскими трофейными командами, активно охотившимися за технологическими секретами нацистской Германии в конце войны. После некоторой доработки, советские ученые в 1947 году объявляют об открытии инновационного способа резки материалов с помощью воды. Однако, учитывая отсутствие практических наработок, реализация проекта в действующей установке так же не состоялась.
- Слово предоставлялось американцам. И они его сказали. Первый действующий образец был использован для раскроя бревен большого диаметра. Установка работала, но была нестабильна.
- Дальше дело пошло несколько веселее, и режущая способность воды стала использоваться для раскроя композитов и жаропрочных материалов при броске в космос.
- Следующий шагом стало создание технологии гидроабразивной резки, когда к воде добавляли небольшое количество абразива, что ускоряло скорость протекания процесса в десятки раз. Через год с момента создания действующей универсальной установки, уже в 1980-ом технология вышла на рынок и стала широко использоваться для резки металла, бетона и стекла.
Гидроабразивная резка давно и успешно работает по таким деликатным и хрупким материалам, как, например, стекло, на представленном фото
Специализированная установка, созданная для гидроабразивной резки бетона, была успешно опробована в 1974 году, когда было необходимо создать технологическое отверстие в несущей железобетонной конструкции здания вычислительного центра, специфика которого не допускала проведение работ с высокими вибрационными нагрузками.
Конструкция и её сердце
Классическая установка, в которой применена технология — резка бетона гидроабразивная, состоит из:
- Насоса высокого давления состоящего из прецизионных плунжерных пар, которые сжимают воду до высоких показателей и придают ей устойчивый динамический импульс. Необходимо отметить, что плунжерный насос бывает двух типов: прямого действия и редуцированный. В отличие от насоса прямого действия редуцированный имеет магистральный канал, меньшего сечения, чем рабочая камера, что дает увеличение показателей давления и скорости протока на 25% более высоких по сравнению с прямоточниками.
Плунжерный насос высокого давления – сердце любой, даже самой бюджетной и простой системы гидроабразивной резки бетона
- Миксерная магистраль, состоящая из высокопрочных трубок диаметром до 10 мм и длинной до 100 мм, в которых происходит смешивание абразива с водой и разгон его до рабочих скоростей. При этом соотношение внешнего диаметра к внутреннему может колебаться в определенных пределах, в зависимости от модуля крупности зерна применяемого абразива. Миксерная труба является расходным материалом, и срок ее службы составляет от нескольких часов до двухсот.
- Подводящей арматуры и магистральной системой коммуникаторов.
- Емкости для абразива.
- Элементов группы безопасности.
- Рабочего сопла различного диаметра, напрямую зависящего от вида выполняемых работ.
Принципиальная схема работы плунжерного насоса напоминает работу такового в бытовых аппаратах, предназначенных для мойки под высоким давлением
Принципиальная схема устройства рабочей части установки гидроабразивной резки
Применение гидроабразивной резки и ее особенности
Мощные современные установки в состоянии прорезать массив бетона толщиной порядка 1000 мм, при этом такой метод имеет целый ряд преимуществ, которых не имеют традиционные способы:
- Отсутствие вредной пыли, которая массово выделяется при механической резке, и борьба с которой при традиционных способах воздействия на бетон требует применения дополнительных мероприятий по пылеподавлению, например, орошения.
- Гораздо более низкий уровень шума.
- Отсутствие вибраций и явных динамических колебаний, что очень важно при проведении деликатных работ в помещениях с особыми условиями.
- Возможность проведения криволинейного реза, реза под обратным острым углом, радиусного реза с малым шагом, что в большинстве способов традиционной резки трудноосуществимо или сопряжено с дополнительными операциями, затратными и по расходу инструмента и по трудозатратам оператора.
- Носителем энергии является вода, и в большинстве случаев — фракционированный обогащенный кварцевый песок, что менее затратно по сравнению с применение кругов, коронок, фрез из твердого сплава, композита и рабочих поверхностей с алмазным напылением.
- Вода и абразив являются экологичными материалами, не требующими применения особых мер по их утилизации по факту отработки операции.
- Оператор установки работает в более комфортных условиях по сравнению с традиционными технологиями.
- Установки гидроабразивной резки могут выполняться и в мобильном и в стационарном варианте, легко оцифровываются в трехмерной системе координат и могут использоваться как станки для изготовления сложных объемных изделий из бетона различного назначения.
- Может применяться под водой, при работе, связанных с устранением аварийных ситуаций на инженерных коммуникациях.
- Дают чистый, хорошо сопрягаемый рез.
Стационарная установка гидроабразивной резки, оснащенная системой числового программного управления – сложная, и в то же время потрясающе эффективная система
Бетон клином расшибают
Несколько отличным от гидроабразивной резки бетона является технология, при которой используется гидроклин для разрушения бетона. Причем отличия двух технологий весьма существенны. Примерно, как отличается топор мясника от скальпеля хирурга. И гидроклин для бетона выступает именно в роли топора.
Набор гидроклинов, размещенный на массиве литого бетона, медленно, но неотвратимо делает свою работу, без суеты, шума и пыли
В чем суть. При необходимости разрушения больших объемов монолитного бетона с минимальными вибрационными нагрузками и минимизацией возможности разлета вторичных фрагментов от демонтируемой конструкции, в массиве бетона с помощью алмазных коронок происходит забуривание шпуров диаметром примерно 160-180 мм.
В подготовленные отверстия вставляются рабочие цилиндры гидроклина, и подается давление, в результате чего происходит раскалывание массива на коржи – отдельные элементы, которые либо грузятся в транспорт, либо разделываются на месте с помощью ручного малогабаритного инструмента.
Боец невидимого фронта гидроклин, во всей свей скромной красе
Как работает
Работа технологии основана на слабой устойчивости массы бетона на разрыв. Бетон хорошо переносит высокие статические нагрузки, однако острые, локальные, динамические, интенсивно приложенные на отдельном участке, часто для него критичны, и ведут к деформации и разрушению массива на различной величины фрагменты.
По сути своей, гидроклин — это гидроцилиндр, быстроходный шток которого перемещает на коротком плече рабочий механизм в виде клина установленной формы, выполненный из высокопрочной легированной стали.
В целом такая система состоит из:
- Гидроцилиндра с рабочим органом.
- Маслостанции высокого давления.
- Рабочих магистралей, выполненных в виде рукавов высокого давления.
- Системы коммуникаторов, выполненных либо в виде быстросъемов, либо по классической системе штуцер-гайка.
- Системы контроля и безопасности.
Маслостанция, как гидросиловая установка, генерирует необходимое количество энергии, которая по гидравлической магистрали передается на рабочий орган и совершает необходимую работу
Необходимо отметить, что описанная технология отличается высокой мобильностью, транспортабельностью и простотой обслуживания. В целом, при условии правильной эксплуатации гидроклиновые деструкторы надежны и долговечны.
Важно! Еще одним отличием от технологии гидроабразивной резки и применением гидроклина выступает то обстоятельство, что носителем энергии выступает не вода с примесью твердых частиц – абразива, а специальное гидравлическое масло. Причем, оно не является исключительно носителем, рабочим элементом выступает стальной клин, которому масло лишь передает полученную энергию.
Гидроклин, вещь для разрушения бетона очень удобная, а в ряде случаев, где важны мобильность, вес и габариты — порой, незаменимая. Однако как быть, когда массив железобетона нашпигован арматурой, словно арбуз семечками. В таком случае на помощь придут гидроножницы.
Ножницы, но не портновские
Как правило, ножницы в бытовом восприятии обязательно ассоциируются с разрезанием ткани, бумаги, кожи и иных материалов, не отличающихся особой прочностью. А как вам вариант под названием гидроножницы для железобетона? Поверьте, есть и такие.
Гидроножницы всем своим агрессивным видом и неприкрытой мощью здорово напоминают ископаемого ящера — тиранозавра
Крашер и кранчер: братья, но не близнецы
Гидроножницы — это один из многочисленных инструментов, которыми комплектуются экскаваторы, как правило, гусеничные. Рабочий механизм выполнен в виде пары щек из высоколегированной инструментальной стали, которые перемещаются по заданному алгоритму с помощью штоков гидроцилиндров, запитанных от штатной гидросистемы высокого давления.
Гидроножницы у серьезных производителей смонтированы на ротаторной головке, что позволяет вращать рабочий орган вокруг своей оси.
Гидравлический ротатор – крайне полезная штука, позволяющая ножницам не только поворачиваться относительно оси, но и вращаться вокруг нее
Гидроножницы являются быстросъемным механизмом и современные модели сконструированы и выполнены таким образом, что устанавливаются и снимаются одним человеком – оператором экскаватора, причем, непосредственно своими руками он соединяет лишь коннекторы гидросистемы.
Инструкция для работы оператора составлена таким образом, что повторяет рабочие алгоритмы движения стрелы и ковша экскаватора при основных и самых распространенных работах и поэтому легко осваивается экскаваторщиками даже низкой квалификации, которые составляют основную массу на отечественном рынке труда.
Защита кабины экскаватора, оснащенного гидроножницами вещь абсолютно необходимая для защиты не только остекления, но и самого оператора от фрагментов разрушаемого бетона
Стоимость таких систем высока, в первую очередь потому, что эффективные механизмы изготавливаются исключительно американскими, европейскими и японскими производителями. Китайские и отечественные разработки крайне неэффективны и недолговечны, и, по сути своей, являются низкокачественными копиями заслуженных брендов.
Для грубого разрушения железобетонных конструкций используется крашер — его рабочий орган имеет более массивные и крупные зубья и более объемные полости захвата.
Шведы выпустили экскаватор, спроектированный специально для работы по демонтажу крупных сооружений, оснащенный не только сверхдлинной стрелой, но и подъемной кабиной
Для измельчения демонтированных фрагментов бетона используется кранчер. После обработки кусков бетона его челюстями полученную массу можно использовать в качестве бетонного щебня при организации подушек, обустройства временных дорог, отсыпки площадок и прочих мероприятий.
Получаемый таким образом вторичный щебень имеет удобную для клинцевания щебневых подушек фракцию 40-70 мм
Подробнее ознакомиться с основами гидроабразивной резки бетона, примерами демонтажа бетонных конструкций с применением гидроклина и гидроножниц, можно просмотрев видео в этой статье.
Заключение
В заключение представленного материала хочется резюмировать следующее.
Современные технологии резки и обработки бетона, в частности, такая как резка бетона гидроабразивная, дают отличные результаты как по скорости проведения, так и по качеству выполняемых работ. Однако применение таких систем видится исключительно в коммерческом образе.
Это связано, прежде всего, со стоимостью стартового комплекта оборудования, использованию расходных материалов, первоначальному обучению и приобретению устойчивых практических навыков, что в сугубо бытовой среде весьма и весьма затратно и, в конечном итоге, крайне нерентабельно.
При возникновении объективной необходимости применения таких технологий в системе малых объемов индивидуального строительства и ремонта, выходом может служить привлечение сторонних специализированных организаций.
Организация бизнеса, основанного на предоставлении такого рода услуг, видится с хорошими перспективами при обязательном наличии устойчивого спроса в конкретном регионе. Похожая ситуация вырисовывается и с системами демонтажа бетона на основе гидроклина.
В быту основным инструментом резки бетона остается старая добрая болгарка, оснащенная кустарными приспособлениями элементарного пылеудаления
Гидроножницы вообще стоят особняком, поскольку являются не самостоятельным инструментом, а неотъемлемой частью системы навеска-экскаватор, цена которой составляет не одну сотню тысяч конвертируемой валюты. Приобретение, эксплуатация и обслуживание такого оборудования по силам лишь серьезным организациям с устойчивыми позитивными финансовыми показателями.
На этом все, что в теории нужно знать о том, что представляет собой резка бетона гидроабразивная. Материал хоть и малоприменим в практике, однако очень интересен.
виды, принцип работы и особенности
Почти ни одно предприятие машиностроения и металлопроката не обходится без оборудования для резки листового металла. Зачастую к качеству реза предъявлены повышенные требования, это не позволяет применять традиционное оборудование: плазменную резку и гильотины. Резка металла водой используется еще с 70-х годов прошлого столетия. Впервые раскрой материала гидроабразивным способом официально начала применять авиастроительная компания в Америке. Через время компания заявила о том, что этот способ является оптимальным для порезки металла и иных высокопрочных материалов. С тех пор резка водой получила широкое распространение.
Сфера использования
Основным отличием, которое имеет гидрорезка металла от других методов обработки является то, что не оказывается механическое действие на поверхность материала. Отсутствие нагревания и трения инструментов влияет на возможные сферы использования и качество реза.
Оборудование используют для резки таких материалов, как:
- керамика, стекло;
- камень, гранит, мрамор;
- резина, паронитовые, эбонитовые и текстолитовые плиты, пластик;
- железобетон;
- металлы, в том числе: сталь, титан.
Принцип работы
Использование станков водно-абразивной порезки не ограничивается лишь возможностями раскроя металлопроката, но все-таки основная часть оборудования продолжает использоваться только в этой сфере. В основе работы гидрорезки находится технология подачи воды под давлением с некоторым содержанием абразивного вещества на поверхность материала. Что во время порезки происходит:
- Жидкость из специального резервуара подается в смеситель под давлением.
- В смеситель одновременно направляется абразивный состав, состоящий, как правило, из мелких частиц песка.
- Вода, после смешивания с абразивом, подается на сопло для порезки металла гидроабразивной струей.
- Тонкая струя направляется на поверхность материала и режет его.
Этот принцип работы дает возможность значительно повысить скорость и качество обработки металла.
Оборудование для гидрорезки
Еще в древние времена люди заметили уникальное свойство воды под давлением менять форму материалов, на которые она действует. Поверхность камней становилась гладкой, а постоянное падение с высоты воды оставляло выемки в твердых горных породах.
Такой же принцип применяется в промышленных целях. Для чего просто нужно увеличить в несколько раз давление воды, а также контролировать направленность струи. Делается это так:
- Насос высокого давления аккумулирует воду, и подает жидкость на поверхность материала. От производительности насоса зависит плотность, и толщина разрезаемой стали. К насосу вода подается шлангами, которые соединены с системой магистрального водоснабжения.
- Регулятор мощности. Толщина разрезаемого материала, скорость реза ГАР обеспечивается составом направляемой смеси и точными регулировками. Для вязких и прочных материалов применяют трехфазный наполнитель, для металлов с более податливой структурой хватает двухфазной жидкости (вода и абразив). Регулируется также не только состав жидкости, но и давление воды. Чтобы добиться минимальных показателей, нужен выход струи со скоростью 1200 м/сек, с давлением не меньше 4600 кг/см.
- Сопла резки — могут изменяться с учетом толщины и плотности обрабатываемого металла, а также состава жидкости применяемой при разрезании. Поскольку струя из сопла выходит под большим давлением, изначально сопла делаются из высокопрочной стали.
- Смеситель — это оборудование является одним из главных элементов станка. Именно смеситель отвечает за качество смеси, от равномерности пропорций зависит отсутствие сколов и толщина реза.
- Автоматика — обязательным условием является конусность кромки, которая появляется в результате инерционности водной струи. Конусность зависит от скорости разрезания. Чтобы снизить этот негативный эффект применяется компенсация конусности (технология Flow Dynamic Waterjet). Принцип компенсации состоит в том, что автоматика сама определяет плотность и качество материала и подает указание режущей головке на изменение угла сопла.
Возможности гидравлического процесса
Одним из основных достоинств гидроабразивного способа порезки является отсутствие нагревания и сколов поверхности, которые присущи при традиционном разрезании предметов.
За счет усовершенствования станков и современных технологий удалось расширить их сферу использования и функциональные возможности:
- Возможность произвести нестандартную порезку материала. При этом изменение угла реза не влияет на качество порезки. Точность реза металла под углом дает возможность использовать готовые заготовки без последующей обработки.
- Станки для порезки металла узконаправленной струей можно применять в металлопрокате. Так наибольшая толщина металла при резке составляет 200 мм для среднеуглеродистой стали, 120 мм для высокопрочных сплавов.
- Есть станки, которые могут работать без участия человека в полностью автономном режиме. При этом необходимо, чтобы была установлена определенная программа, регламентирующая работу станка. При помощи программного управления можно вырезать даже очень сложные детали.
- Сегодня широкое распространение имеет гидроабразивная порезка труб. С помощью специальных станков удается получить идеально ровную отрезанную окружность.
- Искусство — точная фигурная резка дает возможность применять станки во время изготовления декоративных элементов, предметов украшения и т. д. Точность выполнения фигур и качество реза зависит во многом не от опыта рабочего, а от качества программного обеспечения и используемого оборудования. Там, где требуется, чтобы отклонения были не больше 0,5%, применяются станки с ЧПУ.
Применение станков с ЧПУ
Возможности использования станков с ЧПУ для гидроабразивной порезки меди, алюминия, нержавеющей стали, других видов цветных и черных металлов различной прочности, позволили значительно расширить и увеличить сферы использования оборудования.
За счет станков с ЧПУ обеспечивается изготовление точных деталей без отклонения от требуемых размеров, что почти невозможно добиться традиционными методами резки. Принцип работы сводится к следующему:
- Задается программное обеспечение, при этом для каждого материала существует свое ПО, которое автоматически подбирает давление струи, состав режущей смеси и другие параметры. Программа дает возможность предусмотреть фигурную порезку материала.
- Дополнительная обработка, как правило, после обработки материала при помощи станка не требуется. Но во время неправильного выбора состава режущей струи отмечается некоторая шероховатость поверхности. Шероховатость реза исключается повторной обработкой.
- Кроме разрезания материала, станок с ЧПУ позволяет делать отверстия требуемого диаметра. Некоторые модели станков имеют дополнительное оборудование для выполнения узконаправленных операций.
Ручная резка гидроабразивным способом
Определенные станки управляются с помощью непосредственно оператора. В этом оборудовании угол наклона и все остальные параметры нужно выставлять вручную, это не очень удобно и не может комфортно обеспечить работу. Но при этом, установка гидроабразивной резки (УГР) металла без ЧПУ имеет определенные достоинства, к ним относятся:
- Оставлены без изменений общие функциональные возможности. Разрезание материала под углом, ровный рез, раскрой материала и вырезание простых фигур можно выполнять и на обычном станке. Гидроабразивную порезку меди, алюминия, стекла, стали и иных материалов можно выполнять и на этом оборудовании.
- Нет необходимости в профильном образовании. Ручное оборудование для порезки имеет минимальное количество функций и простое управление. Это дает возможность производить все требуемые операции во время обработки простых деталей.
- Меньшая стоимость оборудования, в отличие от станков с ЧПУ, эта установка обойдется примерно в два раза дешевле.
Использование ручного оборудования ограничено только его малой функциональностью. Применение устройства в художественной резке, вырезание сложных геометрических фигур и там, где необходим качественный конечный результат и высокая точность потребует приобретения станка с ЧПУ.
Основное достоинство
Есть несколько основных достоинств, которые можно отметить во время применения гидроабразивной резки:
- Функциональные возможности — преимущества гидроабразивной порезки металла сложно полностью перечислить, но одним из основных является то, что при помощи ГАР станка вырезать можно самые сложные элементы заготовок. Появляется также возможность создания сложного профиля с любыми требуемыми контурами, формами и радиусом.
- Отсутствие нагревания обрабатываемой поверхности. Во время обработки детали все тепло, которое выделяется, удаляется моментально под действием воды. Из-за отсутствия режущих металлических элементов получаемое тепло от трения очень низкое. Небольшое тепловыделение обеспечивает точный рез металлов, которые поддаются деформированию под действием повышенной температуры.
- Технологичность процесса реза — оборудование является абсолютно универсальным, при необходимости применяется для сверления. Есть возможность проведения работ вне зависимости от атмосферных и иных условий. Ручные станки можно применять для порезки материала даже под водой на глубине более сотни метров. Причем от одного насоса одновременно можно запитать несколько установок.
- Отсутствие дополнительных работ — после получения требуемой детали нет необходимости в дальнейшем обрабатывании и шлифовании места реза. Шероховатость почти невидна невооруженным глазом.
- Безопасность — оборудование может устанавливаться даже на производстве с высокой взрывоопасностью во время производства легковоспламеняющихся материалов. Отсутствие вероятности появления искры, нагревания поверхности и иные параметры делают использование водно-абразивных установок максимально безопасными и удобными.
- Экономичность, в отличие от плазменной обработки материала. Скорость порезки может доходить до 35 тыс. мм/мин. Причем это никак не повлияет на качество реза. Если учитывать что во время разрезания теряется не более 1 мм металла, а также точность и абсолютное соответствие готовому изделию по заданным размерам, то вполне очевидна высокая рентабельность этого оборудования.
- Универсальность установки — одни станок одновременно позволяет обрабатывать пластик, сталь, ткань, резину и т. д. При этом во время необходимости можно резать многослойные заготовки, которые состоят из нескольких материалов.
- Возможность порезки толстостенных материалов. Обрабатывать можно металлические листы до 200 мм, а также армированные бетонные блоки толщиной до 100 мм.
Самым функциональным является оборудование с ЧПУ, однако, нехватка квалифицированных рабочих объясняет, почему ручная резка гидроабразивом имеет больший спрос.
Недостатки гидроабразивной порезки
Основные недостатки в себя включают такие факторы:
- Одинаковая скорость порезки как для тонких материалов, так и для толстостенных. Это значительно влияет на рентабельность станка. Вопрос решается при помощи укладывания листов слоями для одновременной резки сразу нескольких деталей.
- Появление конусности — тем более это заметно во время обработки толстостенного металла и иных тугоплавких материалов. Вследствие этого торец детали обрезается не ровно, а в форме воронки. Конусность, как правило, устраняется при помощи дополнительной установки автоматики.
В остальном же применение гидроабразивной резки экономически выгодно, практично и удобно. Станки для резки при помощи воды с абразивом позволяют решить важные проблемы, которые связаны с некачественной обработкой заготовок, а также снизить время, требуемое для изготовления.
Цена на машину для гидроабразивной резки, стоимость станков для гидроабразивной резки на продажу, оборудование для резки гранитного мрамора | машина для гидроабразивной резки | машина для гидроабразивной резки генератор водяной струи под давлением (насос высокого давления), обрабатывающая платформа с числовым программным управлением, система управления гидрорезкой с ЧПУ. Принцип работы
Подача воды в основном осуществляется за счет гидравлического давления. Основной процесс —
1.Благодаря мощному масляному насосу с приводом от двигателя создается высокое давление гидравлического масла.
2. Гидравлическое масло в нагнетатель, посредством возвратно-поступательного движения вокруг повышения давления воды, когда давление, через электронный гидрораспределитель, регулирует поступление воды и масла, чтобы завершить давление воды.
3. После того, как давление воды под высоким давлением накапливается в гидроаккумуляторе, готовая обеспечить стабильную гидрорезку под высоким давлением.
4.Аккумулятор и соединение между режущими головками имеют трубу высокого давления, водяной нож высокого давления на пневматическом переключателе, воду высокого давления через рубиновую форсунку, затем через форсунку форсунки для песка, режущую головку в песчаную трубу, соединенную с песчаным конусом, полагаться на водяной струе при отрицательном давлении, автоматически в песок. Его можно использовать для резки воды. В то же время, с помощью программного обеспечения с числовым программным управлением, управляйте режущей головкой по оси X и движением оси Y.
Применяемый диапазон
Изображение станка
Различные материалы скорости резки
Станок для гидроабразивной резки PK Станок для плазменной резки, Станок для резки проволоки, Станок для резки пластика
Образец обработки станка для гидроабразивной резки
9000
. предприятий гидроабразивной резки | Услуги гидроабразивной резки
Список компаний по гидроабразивной резке
Приложения
Люди используют оборудование гидроабразивной резки как для создания новых форм деталей и изделий, так и для изменения существующих форм в них. Они также используют его в качестве дополнения к другим процессам резки, таким как плазменная резка и лазерная резка металла.
Заказчиками услуг гидроабразивной резки и продукции гидроабразивной резки являются предприятия аэрокосмической, автомобильной промышленности, производства промышленного оборудования, средств связи, металлургии и пищевой промышленности, а также лесозаготовители и художники.
Гидроабразивная резка — Precision Waterjet Concepts Inc. Произведено продуктов
Используя гидроабразивную резку, производители могут изготавливать бесчисленное количество разнообразных деталей и изделий. Примеры продуктов, которые они чаще всего производят с использованием гидроабразивной резки, включают фиксирующее оборудование (болты, шестерни и т. Д.), Автомобильные детали, электронные компоненты, продукты для крупных сборочных линий и дизайнерские прототипы. Кроме того, художники могут использовать гидроабразивную резку для создания геометрически точных и / или сложных скульптур.
История
Люди впервые начали использовать водяные струи в 1800-х годах в Южной Африке и Новой Зеландии. В то время они использовали его как средство для смывания рыхлого угля, камней и другого мусора во время добычи. Таким образом, горняки смогли избежать опасностей, связанных с падениями, спусками и рикошетом.
В течение 1930-х годов производители по всему миру начали использовать водяную струю для промышленной резки изделий. Например, в Советском Союзе производители использовали водяную струю для эффективной резки крупных камней.Они сделали это с помощью водометов, которые создавали давление около 7000 бар. Тем временем в США компания Paper Patents Company из Висконсина начала использовать узкие водяные струи для резки бумаги. Они сделали это, интегрировав движущееся водоструйное сопло в машины, которые дозируют и наматывают бумажную ленту. Позже, в 1956 году, Карл Джонсон разработал станок для гидроабразивной резки, способный вырезать формы из пластика.
В то время как Советский Союз довольно рано смог резать твердые материалы с помощью гидроабразивной резки, в Соединенных Штатах инженеры пытались отказаться от мягких материалов до конца 1950-х годов.В 1958 году Билле Швача, который работал в компании North American Aviation, изобрел первую систему гидроабразивной резки, достаточно мощную для резки твердых материалов. Система Schwacha режет сплавы, такие как нержавеющая сталь, с помощью гиперзвуковой жидкости, подаваемой струей из насоса на 100 000 фунтов на квадратный дюйм.
На основе этой системы, не лишенной недостатков, другие инженеры работали над развитием возможностей гидроабразивной резки. Например, в 1962 году сотрудник Union Carbide Филип Райс начал разработку пульсирующей водяной струи, которая режет камни и металлы под давлением 50 000 фунтов на квадратный дюйм.Позже в том же десятилетии другие исследователи выяснили, какая форма сопла обеспечивает самую мощную и точную струю высокого давления для резки камня.
В 1970-х годах американские инженеры успешно сконструировали водоструйные резаки, в которых использовалась буровая техника, обеспечивающая давление 40 000 бар. После этого они обнаружили полезность абразивов при отделке материалов.
В 1982 году д-р Мохамед Хашиш опубликовал первую научную статью о струях абразивной воды и о том, насколько они помогают производителям в стремлении к эффективной резке твердых материалов.В 1987 году он получил патент на абразивную гидроабразивную резку (AWJ).
В 1990-е годы компьютерные инженеры во главе с доктором Джоном Олсеном из корпорации OMAX разработали новое компьютерное программное обеспечение для управления движением сопла. OMAX и другие компании, последовавшие их примеру, начали объединять новую технологию ЧПУ, такую как программное обеспечение OMAX, со старыми станками для гидроабразивной резки, чтобы создать передовые системы, которыми операторы могли управлять с большим контролем. Это позволило производителям производить гидроабразивную обработку форм с более высоким требуемым уровнем сложности и более жесткими допусками, чем когда-либо прежде.Затем, в начале 2000-х годов, инженеры по гидроабразивной технологии представили водяные струи с нулевым конусом, известные как динамические гидроабразивы.
Одним из наиболее важных компонентов оборудования, созданного инженерами по водоструйной очистке до сих пор, является сопло, способное выдерживать самые высокие возможные давления. Например, одна из самых прочных форсунок AWJ сделана из композитного карбида вольфрама. Сегодня инженеры в этой области работают над разработкой коммерчески жизнеспособной микроабразивной гидроабразивной технологии. Со временем мы ожидаем, что отрасль гидроабразивной резки в целом получит новые возможности и станет еще более эффективной и экологически чистой.
Материалы
Гидравлические резаки работают с широким спектром материалов, включая пластмассы, такие как акрил, резина, сталь, алюминий, медь, гранит, плексиглас, пробка, дерево, а также некоторые керамические и стеклянные материалы.
Гидроабразивная резка — феноменальный процесс резки, но он подходит не для всех материалов. На одном конце спектра, например, некоторые толщины и составы керамики и стекла просто слишком непрочны, чтобы противостоять любой водяной струе, и, вероятно, разобьются при воздействии.На другом конце спектра находятся такие материалы, как алмазы, которые слишком трудно разрезать струей воды. В дополнение к этому существуют гидрофобные элементы и чувствительные к влаге материалы, которые не могут функционировать под воздействием воды.
Подробные сведения о процессе
Перед тем, как процесс гидроабразивной резки серьезно начнется, операторы программируют оборудование на резку при желаемых уровнях давления. (Гидравлические резаки обычно производят от 30 000 до 90 000 фунтов на квадратный дюйм, хотя системы, предназначенные для резки и обработки очень прочных и / или толстых материалов, могут достигать уровня давления до 120 000 фунтов на квадратный дюйм.После установки давления операторы разрешают машине начать работу.
Пока работает, происходит вот что:
Сначала вода проходит через насос высокого давления. Затем по трубопроводу высокого давления вода поступает к форсунке. Если это абразивный спрей, вода смешивается с абразивом именно здесь. В любом случае отверстие внутри сопла фокусирует воду в тонкую струйку. Далее машина выбрасывает струю воды из сопла. Когда вода контактирует с материалом заготовки, она прорезает его с невероятной точностью и силой.
Дизайн
Поставщики услуг гидроабразивной резки могут конфигурировать оборудование и иным образом разрабатывать аспекты процесса, чтобы добиться наилучших результатов для вашего приложения. Аспекты процесса и технологического оборудования, которые они рассматривают и настраивают, включают давление струи, тип клея / наличие клея, размер отверстий, расстояние между отверстиями, материал отверстий и участие ЧПУ.
Операторы гидроабразивной резки выбирают силу струи, исходя из характеристик разрезаемого материала.Если они планируют обрабатывать хрупкие материалы, такие как керамика и стекло, чтобы избежать нежелательного разрушения, они должны использовать гораздо более низкое давление и не использовать абразивные материалы. С другой стороны, для самых твердых материалов требуются абразивные водоструйные резаки, которые объединяют мелкий абразив и воду в потоке под высоким давлением.
Подержанное оборудование
Станки для гидроабразивной резки оборудованы для работы с партиями продукции любого размера, а также могут быть спроектированы с несколькими одновременно работающими головками.Почти всегда для повышения точности и эффективности они управляются системами ЧПУ (числовое программное управление). Системы под управлением ЧПУ, которые могут выполнять операции, разработанные программным обеспечением, позволяют уменьшить пространство между вырезами, уменьшить количество ошибок, уменьшить отходы материала и повысить скорость выполнения работ.
Как правило, станки для гидроабразивной резки состоят, по крайней мере, из следующих компонентов: сопла, муфты сопла, фитингов высокого давления, аттенюатора, отверстий, улавливающего резервуара или надежного крепления, а также программирования с ЧПУ.
Сопло , которое некоторые называют смесительной трубкой или фокусирующей трубкой, проталкивает воду через отверстия. Обычно производители делают его из нержавеющей стали.
Муфта форсунки представляет собой щетку или губку, предотвращающую разбрызгивание.
Фитинги высокого давления имеют боковые отверстия. Они следят за тем, чтобы в случае возникновения утечки из сопла содержащаяся в нем жидкость безопасно рассеивалась, а не вырывалась под давлением.
Аттенюатор регулирует давление воды на выходе и поддерживает его устойчивость.
Отверстия обычно изготавливаются из рубина, алмаза или сапфира. По этой причине их часто называют драгоценностями. Их задача — сфокусировать воду так, чтобы она выходила из сопла идеальным лучом.
Улавливающий бак собирает постороннюю воду и мусор, чтобы операторы могли использовать их повторно.
Программирование ЧПУ для гидроабразивной резки — это комбинация программного обеспечения и электроники, которая управляет движениями резака.
Варианты и аналогичные процессы
Существует много различных типов гидроабразивной резки.Примеры этих различных процессов включают абразивную гидроабразивную резку, абразивную обработку потоком (AFM), чистую водоструйную резку и гидроабразивную резку с ЧПУ.
Абразивная гидроабразивная резка , или абразивно-струйная обработка, представляет собой процесс гидроабразивной резки, в котором используется вода, смешанная с абразивными материалами. Примеры материалов, которые могут использовать операторы, включают гранат, алмаз и песок. Этот процесс обычен при резке / эрозии металла, а также при резке и формовании камня, кирпича и мрамора.
Абразивная обработка в потоке (AFM) — это вторичный процесс, который производители используют для совершенствования труднодоступных и внутренних частей изделий и оборудования. Этот процесс предоставляет услуги, включая удаление заусенцев, удаление трещин, полировку и сглаживание.
Чистая гидроабразивная резка не требует использования каких-либо абразивов. Это оригинальный процесс гидроабразивной резки. С его помощью производители могут разрезать более мягкие материалы, такие как бумага, резина и ткань.
Гидроабразивная резка с ЧПУ — это любой процесс гидроабразивной резки с интегрированным программным обеспечением ЧПУ для идеальной резки.
Преимущества
Услуги гидроабразивной резки популярны среди клиентов по многим причинам. Среди них — точность, холодная резка, утилизация материалов и экологичность, эффективность, рентабельность, уровень травматизма рабочих и приспособляемость.
Precision
Во-первых, в отличие от традиционных процессов резки, таких как резка ножом, процессы гидроабразивной резки не создают заусенцев или других дефектов. Скорее они создают детали с точными и гладкими краями.В сочетании с ЧПУ станки для точной гидроабразивной резки могут вырезать рисунки и отверстия любых форм и размеров.
Холодная резка
Во-вторых, в отличие от лазерной резки, гидроабразивная резка не использует тепло, а представляет собой процесс холодной резки. Этот факт создает волновой эффект выгод. Одним из них является тот факт, что гидроабразивная резка не подвергает изделия риску деформации из-за трения, обесцвечивания или других связанных повреждений. Другим преимуществом отсутствия тепла в процессе является то, что он позволяет формовать термочувствительные материалы без угрозы случайного воспламенения или плавления.Более того, поскольку гидроабразивная резка — это процесс холодной резки, он более эффективен, чем другие процессы; его можно использовать для одновременной резки и штабелирования нескольких листов сырья.
Рекультивация материалов
Еще одно преимущество услуг гидроабразивной резки заключается в том, что они обладают высокой производительностью для рекультивации материалов. Поставщики услуг могут собирать, сортировать и повторно использовать большую часть абразивных материалов и воды, вытесняемых из сопел станков для гидроабразивной резки. Это не только экономит время и деньги, но также снижает воздействие на окружающую среду и повышает экологичность.
Эффективность
Далее, гидроабразивная резка — это процесс с низким энергопотреблением и высокой эффективностью; это лучшее из обоих миров. Не поглощая много энергии, он может быстро создавать идеальные формы.
Рентабельность
Услуги гидроабразивной резки требуют низких материальных затрат. Кроме того, благодаря быстрой и простой настройке, простому обслуживанию и тому факту, что операции могут продолжаться до 20 часов подряд, водоструйные резаки невероятно экономичны.
Уровень травматизма рабочих
Еще одно преимущество гидроабразивной резки заключается в том, что она представляет собой очень низкий риск несчастного случая или травм на рабочем месте.
Возможность адаптации
Гидроабразивная резка — это услуга, которую операторы могут быстро изменить для новых применений. Он также очень легко адаптируется в целом. Производители могут вырезать выкройки из материалов для новых технологий.
Выбор поставщика услуг
Если вы заинтересованы в услугах гидроабразивной резки, вам необходимо выбрать поставщика услуг, которому вы можете доверять. Чтобы помочь вам найти подходящего поставщика, мы составили список лучших из известных нам.Сузьте их, учитывая спецификации вашего приложения, а также ваши стандартные требования, сроки, бюджет, требования к доставке и предпочтения после доставки (помощь в установке, замена деталей, гарантии и т. Д.).
Мы рекомендуем вам просмотреть перечисленные нами компании по гидроабразивной резке, руководствуясь вашими техническими характеристиками. Выберите три или четыре компании, а затем свяжитесь с каждой из них, чтобы узнать цену. Пообщавшись с представителями каждой компании, сравните и сопоставьте их услуги и возможности и выберите наиболее подходящий для вас.Удачи!
Информационное видео по гидроабразивной резке
.
Различные материалы скорости резки
Станок для гидроабразивной резки PK Станок для плазменной резки, Станок для резки проволоки, Станок для резки пластика
Образец обработки станка для гидроабразивной резки
9000
.предприятий гидроабразивной резки | Услуги гидроабразивной резки
Список компаний по гидроабразивной резке
Приложения
Люди используют оборудование гидроабразивной резки как для создания новых форм деталей и изделий, так и для изменения существующих форм в них. Они также используют его в качестве дополнения к другим процессам резки, таким как плазменная резка и лазерная резка металла.
Заказчиками услуг гидроабразивной резки и продукции гидроабразивной резки являются предприятия аэрокосмической, автомобильной промышленности, производства промышленного оборудования, средств связи, металлургии и пищевой промышленности, а также лесозаготовители и художники.
Гидроабразивная резка — Precision Waterjet Concepts Inc.
Произведено продуктов
Используя гидроабразивную резку, производители могут изготавливать бесчисленное количество разнообразных деталей и изделий. Примеры продуктов, которые они чаще всего производят с использованием гидроабразивной резки, включают фиксирующее оборудование (болты, шестерни и т. Д.), Автомобильные детали, электронные компоненты, продукты для крупных сборочных линий и дизайнерские прототипы. Кроме того, художники могут использовать гидроабразивную резку для создания геометрически точных и / или сложных скульптур.
История
Люди впервые начали использовать водяные струи в 1800-х годах в Южной Африке и Новой Зеландии. В то время они использовали его как средство для смывания рыхлого угля, камней и другого мусора во время добычи. Таким образом, горняки смогли избежать опасностей, связанных с падениями, спусками и рикошетом.
В течение 1930-х годов производители по всему миру начали использовать водяную струю для промышленной резки изделий. Например, в Советском Союзе производители использовали водяную струю для эффективной резки крупных камней.Они сделали это с помощью водометов, которые создавали давление около 7000 бар. Тем временем в США компания Paper Patents Company из Висконсина начала использовать узкие водяные струи для резки бумаги. Они сделали это, интегрировав движущееся водоструйное сопло в машины, которые дозируют и наматывают бумажную ленту. Позже, в 1956 году, Карл Джонсон разработал станок для гидроабразивной резки, способный вырезать формы из пластика.
В то время как Советский Союз довольно рано смог резать твердые материалы с помощью гидроабразивной резки, в Соединенных Штатах инженеры пытались отказаться от мягких материалов до конца 1950-х годов.В 1958 году Билле Швача, который работал в компании North American Aviation, изобрел первую систему гидроабразивной резки, достаточно мощную для резки твердых материалов. Система Schwacha режет сплавы, такие как нержавеющая сталь, с помощью гиперзвуковой жидкости, подаваемой струей из насоса на 100 000 фунтов на квадратный дюйм.
На основе этой системы, не лишенной недостатков, другие инженеры работали над развитием возможностей гидроабразивной резки. Например, в 1962 году сотрудник Union Carbide Филип Райс начал разработку пульсирующей водяной струи, которая режет камни и металлы под давлением 50 000 фунтов на квадратный дюйм.Позже в том же десятилетии другие исследователи выяснили, какая форма сопла обеспечивает самую мощную и точную струю высокого давления для резки камня.
В 1970-х годах американские инженеры успешно сконструировали водоструйные резаки, в которых использовалась буровая техника, обеспечивающая давление 40 000 бар. После этого они обнаружили полезность абразивов при отделке материалов.
В 1982 году д-р Мохамед Хашиш опубликовал первую научную статью о струях абразивной воды и о том, насколько они помогают производителям в стремлении к эффективной резке твердых материалов.В 1987 году он получил патент на абразивную гидроабразивную резку (AWJ).
В 1990-е годы компьютерные инженеры во главе с доктором Джоном Олсеном из корпорации OMAX разработали новое компьютерное программное обеспечение для управления движением сопла. OMAX и другие компании, последовавшие их примеру, начали объединять новую технологию ЧПУ, такую как программное обеспечение OMAX, со старыми станками для гидроабразивной резки, чтобы создать передовые системы, которыми операторы могли управлять с большим контролем. Это позволило производителям производить гидроабразивную обработку форм с более высоким требуемым уровнем сложности и более жесткими допусками, чем когда-либо прежде.Затем, в начале 2000-х годов, инженеры по гидроабразивной технологии представили водяные струи с нулевым конусом, известные как динамические гидроабразивы.
Одним из наиболее важных компонентов оборудования, созданного инженерами по водоструйной очистке до сих пор, является сопло, способное выдерживать самые высокие возможные давления. Например, одна из самых прочных форсунок AWJ сделана из композитного карбида вольфрама. Сегодня инженеры в этой области работают над разработкой коммерчески жизнеспособной микроабразивной гидроабразивной технологии. Со временем мы ожидаем, что отрасль гидроабразивной резки в целом получит новые возможности и станет еще более эффективной и экологически чистой.
Материалы
Гидравлические резаки работают с широким спектром материалов, включая пластмассы, такие как акрил, резина, сталь, алюминий, медь, гранит, плексиглас, пробка, дерево, а также некоторые керамические и стеклянные материалы.
Гидроабразивная резка — феноменальный процесс резки, но он подходит не для всех материалов. На одном конце спектра, например, некоторые толщины и составы керамики и стекла просто слишком непрочны, чтобы противостоять любой водяной струе, и, вероятно, разобьются при воздействии.На другом конце спектра находятся такие материалы, как алмазы, которые слишком трудно разрезать струей воды. В дополнение к этому существуют гидрофобные элементы и чувствительные к влаге материалы, которые не могут функционировать под воздействием воды.
Подробные сведения о процессе
Перед тем, как процесс гидроабразивной резки серьезно начнется, операторы программируют оборудование на резку при желаемых уровнях давления. (Гидравлические резаки обычно производят от 30 000 до 90 000 фунтов на квадратный дюйм, хотя системы, предназначенные для резки и обработки очень прочных и / или толстых материалов, могут достигать уровня давления до 120 000 фунтов на квадратный дюйм.После установки давления операторы разрешают машине начать работу.
Пока работает, происходит вот что:
Сначала вода проходит через насос высокого давления. Затем по трубопроводу высокого давления вода поступает к форсунке. Если это абразивный спрей, вода смешивается с абразивом именно здесь. В любом случае отверстие внутри сопла фокусирует воду в тонкую струйку. Далее машина выбрасывает струю воды из сопла. Когда вода контактирует с материалом заготовки, она прорезает его с невероятной точностью и силой.
Дизайн
Поставщики услуг гидроабразивной резки могут конфигурировать оборудование и иным образом разрабатывать аспекты процесса, чтобы добиться наилучших результатов для вашего приложения. Аспекты процесса и технологического оборудования, которые они рассматривают и настраивают, включают давление струи, тип клея / наличие клея, размер отверстий, расстояние между отверстиями, материал отверстий и участие ЧПУ.
Операторы гидроабразивной резки выбирают силу струи, исходя из характеристик разрезаемого материала.Если они планируют обрабатывать хрупкие материалы, такие как керамика и стекло, чтобы избежать нежелательного разрушения, они должны использовать гораздо более низкое давление и не использовать абразивные материалы. С другой стороны, для самых твердых материалов требуются абразивные водоструйные резаки, которые объединяют мелкий абразив и воду в потоке под высоким давлением.
Подержанное оборудование
Станки для гидроабразивной резки оборудованы для работы с партиями продукции любого размера, а также могут быть спроектированы с несколькими одновременно работающими головками.Почти всегда для повышения точности и эффективности они управляются системами ЧПУ (числовое программное управление). Системы под управлением ЧПУ, которые могут выполнять операции, разработанные программным обеспечением, позволяют уменьшить пространство между вырезами, уменьшить количество ошибок, уменьшить отходы материала и повысить скорость выполнения работ.
Как правило, станки для гидроабразивной резки состоят, по крайней мере, из следующих компонентов: сопла, муфты сопла, фитингов высокого давления, аттенюатора, отверстий, улавливающего резервуара или надежного крепления, а также программирования с ЧПУ.
Сопло , которое некоторые называют смесительной трубкой или фокусирующей трубкой, проталкивает воду через отверстия. Обычно производители делают его из нержавеющей стали.
Муфта форсунки представляет собой щетку или губку, предотвращающую разбрызгивание.
Фитинги высокого давления имеют боковые отверстия. Они следят за тем, чтобы в случае возникновения утечки из сопла содержащаяся в нем жидкость безопасно рассеивалась, а не вырывалась под давлением.
Аттенюатор регулирует давление воды на выходе и поддерживает его устойчивость.
Отверстия обычно изготавливаются из рубина, алмаза или сапфира. По этой причине их часто называют драгоценностями. Их задача — сфокусировать воду так, чтобы она выходила из сопла идеальным лучом.
Улавливающий бак собирает постороннюю воду и мусор, чтобы операторы могли использовать их повторно.
Программирование ЧПУ для гидроабразивной резки — это комбинация программного обеспечения и электроники, которая управляет движениями резака.
Варианты и аналогичные процессы
Существует много различных типов гидроабразивной резки.Примеры этих различных процессов включают абразивную гидроабразивную резку, абразивную обработку потоком (AFM), чистую водоструйную резку и гидроабразивную резку с ЧПУ.
Абразивная гидроабразивная резка , или абразивно-струйная обработка, представляет собой процесс гидроабразивной резки, в котором используется вода, смешанная с абразивными материалами. Примеры материалов, которые могут использовать операторы, включают гранат, алмаз и песок. Этот процесс обычен при резке / эрозии металла, а также при резке и формовании камня, кирпича и мрамора.
Абразивная обработка в потоке (AFM) — это вторичный процесс, который производители используют для совершенствования труднодоступных и внутренних частей изделий и оборудования. Этот процесс предоставляет услуги, включая удаление заусенцев, удаление трещин, полировку и сглаживание.
Чистая гидроабразивная резка не требует использования каких-либо абразивов. Это оригинальный процесс гидроабразивной резки. С его помощью производители могут разрезать более мягкие материалы, такие как бумага, резина и ткань.
Гидроабразивная резка с ЧПУ — это любой процесс гидроабразивной резки с интегрированным программным обеспечением ЧПУ для идеальной резки.
Преимущества
Услуги гидроабразивной резки популярны среди клиентов по многим причинам. Среди них — точность, холодная резка, утилизация материалов и экологичность, эффективность, рентабельность, уровень травматизма рабочих и приспособляемость.
Precision
Во-первых, в отличие от традиционных процессов резки, таких как резка ножом, процессы гидроабразивной резки не создают заусенцев или других дефектов. Скорее они создают детали с точными и гладкими краями.В сочетании с ЧПУ станки для точной гидроабразивной резки могут вырезать рисунки и отверстия любых форм и размеров.
Холодная резка
Во-вторых, в отличие от лазерной резки, гидроабразивная резка не использует тепло, а представляет собой процесс холодной резки. Этот факт создает волновой эффект выгод. Одним из них является тот факт, что гидроабразивная резка не подвергает изделия риску деформации из-за трения, обесцвечивания или других связанных повреждений. Другим преимуществом отсутствия тепла в процессе является то, что он позволяет формовать термочувствительные материалы без угрозы случайного воспламенения или плавления.Более того, поскольку гидроабразивная резка — это процесс холодной резки, он более эффективен, чем другие процессы; его можно использовать для одновременной резки и штабелирования нескольких листов сырья.
Рекультивация материалов
Еще одно преимущество услуг гидроабразивной резки заключается в том, что они обладают высокой производительностью для рекультивации материалов. Поставщики услуг могут собирать, сортировать и повторно использовать большую часть абразивных материалов и воды, вытесняемых из сопел станков для гидроабразивной резки. Это не только экономит время и деньги, но также снижает воздействие на окружающую среду и повышает экологичность.
Эффективность
Далее, гидроабразивная резка — это процесс с низким энергопотреблением и высокой эффективностью; это лучшее из обоих миров. Не поглощая много энергии, он может быстро создавать идеальные формы.
Рентабельность
Услуги гидроабразивной резки требуют низких материальных затрат. Кроме того, благодаря быстрой и простой настройке, простому обслуживанию и тому факту, что операции могут продолжаться до 20 часов подряд, водоструйные резаки невероятно экономичны.
Уровень травматизма рабочих
Еще одно преимущество гидроабразивной резки заключается в том, что она представляет собой очень низкий риск несчастного случая или травм на рабочем месте.
Возможность адаптации
Гидроабразивная резка — это услуга, которую операторы могут быстро изменить для новых применений. Он также очень легко адаптируется в целом. Производители могут вырезать выкройки из материалов для новых технологий.
Выбор поставщика услуг
Если вы заинтересованы в услугах гидроабразивной резки, вам необходимо выбрать поставщика услуг, которому вы можете доверять. Чтобы помочь вам найти подходящего поставщика, мы составили список лучших из известных нам.Сузьте их, учитывая спецификации вашего приложения, а также ваши стандартные требования, сроки, бюджет, требования к доставке и предпочтения после доставки (помощь в установке, замена деталей, гарантии и т. Д.).
Мы рекомендуем вам просмотреть перечисленные нами компании по гидроабразивной резке, руководствуясь вашими техническими характеристиками. Выберите три или четыре компании, а затем свяжитесь с каждой из них, чтобы узнать цену. Пообщавшись с представителями каждой компании, сравните и сопоставьте их услуги и возможности и выберите наиболее подходящий для вас.Удачи!