Это интересно: Гидроабразивная резка бетона.
| Поиск по форуму |
| Поиск по метке |
| Расширенный поиск |
| Найти все сообщения с благодарностями |
| Поиск по дневникам |
| Поиск по метке |
| Расширенный поиск |
Гидроабразивная резка бетона
Вода камень точит. Если она капает медленно, то процесс этот может занимать тысячелетия, но если поток воды значительно усилить, то, автоматически, происходит ускорение. Если же подавать воду под огромным давлением, то вода будет проходить сквозь материалы, как раскаленный нож — сквозь масло.
Разработано две принципиальных технологии использования воды для раскроя материалов. Водная резка и водно-абразивная или гидроабразивная резка.
Эти две технологии очень близки с той лишь разницей, что при водной резке подается только вода, а при гидроабразивной резке к воде подмешивается абразив.
Для того, чтобы вода могла резать, она должна подаваться со сверхвысоким давлением. Таковым считается давление примерно 4700 кг на квадратный сантиметр (4000 атмосфер) или более. Вода выходит через сопло диаметром 0,5 мм со скоростью 1200 метров в секунду. Затем струя воды гасится при помощи ванны с водой, без которой она прорезала бы все на своем пути.
Сама по себе вода легко разрезает мягкие материалы, такие как резина, пластмасса, поролон и так далее. Но когда речь идет о раскрое твердых материалов — сталь, титан, керамика, — в поток воды подмешивается абразив (как правило, гранатовый песок диаметром 0,4 мм).
Появление и внедрение гидроабразивной резки
В СССР в 1947 году один российский инженер получил авторское свидетельство на новый способ резки твердых материалов — струей воды. Идея заключалась в том, чтобы создать такую силу воздействия воды на материал, чтобы она превосходила силу соединения между молекулами самого материала. Для этого требовалось давление в несколько тысяч атмосфер.
Американцы же утверждают, что именно они изобрели принцип водной резки. Правда, это не так, ибо американский «папа» этой технологии начал исследования только в 50-х годах прошлого столетия. Норман Франц, лесной инженер, искал новые методы разделки толстых деревьев на доски. Ему удалось добиться струй, выходящих под очень высоким давлением, способных резать дерево и другие материалы, но эти струи были краткосрочными.
Францу было трудно поддерживать высокое давление. По иронии судьбы сегодня водная резка мало используется для резки дерева. В 1979 году сотрудник американской корпорации Flow по имени Мохамед со странной фамилией Гашиш придумал добавлять в водный поток абразивный материал, что позволило резать практически любой материал.
В 1980 году гидроабразивная струя использовалась впервые для резки стали, стекла и бетона. В 1983 году была продана первая гидроабразивная система для резки автомобильного стекла.
Первыми технологию гидроабразивной резки широко применили авиационная и космическая промышленность, которые стали пользоваться ею для резки очень прочных материалов, таких как нержавеющая сталь, титан и композитных материалов, вроде углеволокна, используемых в авиации. С тех пор гидроабразивная струя используется для резки камня, керамики, в создании авиационных двигателей, в строительстве и в других областях.
Применение водоструйного метода для резки материалов
Компания WOMA использует метод абразивной резки струей воды высокого давления с 1974 года.
В 1974 году армированная бетонная стена фундамента была вырезана в центре по обработке данных посредством комбинирования струи воды и силикатного песка без вызывания вибрации – беспрецедентный случай в мире для того времени.
Основанная на современных разработках в области технологий сверхвысокого давления струя воды может быть использована в качестве режущего инструмента, например, в добывающей промышленности, в строительстве, в сфере технического обслуживания, в химической промышленности и при резке. С помощью абразивной резки можно разрушать следующие материалы: сталь, бетон, армированный бетон и керамику.
Основная идея абразивной водоструйной технологии высокого давления заключается в присоединении к струе воды мелких твердых частиц, которые и называются абразивом.
Как создается высокое давление при водной или гидроабразивной резке?
Можно использовать два типа насосов — прямой (Direct drive) и так называемые intensifier based (насосы с усилителем). Насосы прямого нагнетания давления работают по тому же принципу, что и насосы, создающие низкое давление, которые используются для чистки поверхностей (пример, реклама аппаратов Керхер?), только давление создается значительно более высокое. Однако intensifier based насосы создают давление на 10 — 25% большее и используются в большинстве систем гидрорезки и гидроабразивной резки.
Принцип «усиливающего» насоса заключается в том, что создается давление на поршень, который выталкивает воду из большой камеры через маленькое отверстие. За счет этого достаточно оказывать сравнительно небольшое усилие на поршень.
Однако сколь мощной ни была бы струя, сама по себе вода не может разрезать любой материал, либо у нее на этот процесс уйдет слишком много времени. Режущая способность абразивной струи в сотни, если не в тысячи раз выше, чем просто воды.
Внутри каждой системы гидроабразивной резки содержится система водной резки.
Струя воды, вылетающая со скоростью 1200 метров в секунду, разгоняет абразив. От размера песчинок зависит скорость резки и гладкость среза. Смешивающие трубы (mixing tube) бывают разных размеров, их срок «жизни» также различается. Их длина составляет примерно 7,6 см, внешний диаметр — 6 мм. Внутренний диаметр составляет от 0,5 мм до 1,5 мм. Самый распространенный диаметр — 1 мм.
Таким образом, расходные материалы, необходимые для водно-абразивной резки — это вода, абразив, сопло и труба для смешивания.
Основные преимущества гидроабразивной резки заключаются в том, что такой метод позволяет разрезать любой материал, избегая нежелательного термического и механического воздействия, вредных испарений. Этот метод экологически чист, пожаробезопасен, дешевле большинства других методов. Благодаря своим достоинствам методы водной и гидроабразивной резки становятся самыми популярными в мире.
Применение гидроабразивной резки
Технология водно-абразивной резки распространяется в большинстве стран самыми высокими темпами благодаря богатым возможностям и легкости управления. Производители осознают, что станки для водно-абразивной резки способны разрезать практически любой материал. Машинные цехи всех размеров осознают большую эффективность и продуктивность использования ВАР.
Главное достоинство гидроабразивной резки заключается в том, что этот метод позволяет разрезать любой материал толщиной до 25 см, избегая нежелательного термического и механического воздействия, вредных испарений, а изделия получаются аккуратными. Этот метод экологически чист, пожаробезопасен.
Технология гидроабразивной резки позволяет делать очень узкий разрез, что позволяет лучше использовать материал, так как разрезанные части можно точнее подогнать. Программное обеспечение для управления такими станками, как правило, довольно легко понять и зачастую требуется лишь несколько часов, чтобы научиться работать.
Водная резка хороша для разрезания мягких материалов и, как правило, используется (в США) для разрезания рулонов. салфеток и подгузников. Вам может показаться странным, но во время этого процесса на поверхности салфеток остается меньше воды, чем в результате прикосновения рукой или дыхания на нее.
Преимущества абразивного водоструйного метода резки материалов:
Резка возможна в любых положениях.
Небольшие размеры насадок.
Могут быть вырезаны любые формы.
Процесс резки регулируется и контролируется в течение всего действия.
Низкие реактивные силы, что позволяет механизировать/автоматизировать процесс.
Отсутствие значительного шума.
Отсутствие вибрации.
Отсутствие образований пыли, пара, газа и шлака.
Отсутствие термического и механического воздействия на отрезаемые или разрушаемые края.
Большая глубина резания за одну операцию.
Возможно разрезание сложных (смешанных) материалов одним режущим действием.
Возможно применение под водой.
Существует несколько основных способов резки и раскроя материала: лазерная, плазменная, механическая и гидроабразивная резка.
Гидроабразивную резку обычно сравнивают с лазерным или плазменным методом резки материалов, например, таких как металл. Но, в каждом методе есть свои достоинства и недостатки.
Лазерным методом металл можно разрезать намного быстрее, но гидроабразивная резка имеет холодный характер резки, а так же отсутствует термическое и механическое влияние на зону резки материала.
Источник
Резка бетона. 8 способов резки бетона
Резка бетона. 8 способов резки бетона.
Резка бетона является одним из основных этапов создания дверных и оконных проёмов в стене.
Способы резки бетона
Любая резка бетона неразрывна связана с такими операциями, как:
Все они могут выступать в качестве дополнения или части основного технологического процесса. При этом различаю два основных способа резки:
а) сухая;
б) влажная.
Последний способ является наиболее технологически правильным. При его использовании на место трения инструмента и материала подаётся струя воды, задачи которой:
а) охлаждать режущий компонент;
б) осаживать пыль;
в) повышать эффективность резки;
г) позволять непрерывно вести работы и повысить их безопасность.
Однако не всегда есть возможность подачи воды по причине её отсутствия. Нередки случаи, когда вода может стать причиной повреждения инструмента. По этим причинам может применяться резка «на сухую». Она несколько отличается тем, что работы необходимо вести с перерывами, давая остывать режущим элементам. Высокая запылённость работ вынуждает использовать либо пылеотсасывающие устройства, либо прерывать процесс на более продолжительные, чем необходимо для остывания инструмента периоды. Поскольку в закрытых помещениях из-за пыли просто не будет видно места резки и есть риск ошибки при выполнении работы.
При выполнении сухой резки допускается погружать кромку режущего диска на небольшую глубину, поскольку большое боковое трение сильно греет инструмент и может послужить причиной выхода его из строя. Для выполнения глубоких порезов нужно делать несколько боковых углублений и постепенно их расширять, чтобы получался свободный канал для доступа к точке воздействия на бетон.
Особенности подбора инструмента для резки бетона
Приступая к резке бетона, необходимо внимательно его изучить со всех сторон. На что нужно обратить внимание для правильного подбора инструмента?
Во-первых, на структуру материала. Старый бетон намного крепче молодого. Возраст можно определить по внешнему облику всего строения или изделия.
Во-вторых, на состав бетона. Самым главным компонентом любого бетона является его наполнитель. Это может быть керамзит, гранит, песчаник и другие материалы. Чем крепче наполнитель, чем выше его составная доля с общей массе бетона, тем труднее резать бетон. Следует также обратить внимание на зернистость песка. Мелкий мытый песок делает структуру всего материала более плотной. Напротив, крупный песок из скалистых пород режется проще. Всё это возможно определить визуально, отколов при помощи кирки или бура кусок бетона от основного монолита.
В-третьих, на толщину и месторасположения материала. Залитая стяжка и стена режутся разными приспособлениями, хотя могут иметь одинаковую плотность и толщину бетона. При этом малые участки порезки можно выполнить ручным инструментом. Большие, где необходимо выполнить работы не только в большом объёме, но и со значительной степени точностью, производятся специальным профессиональным оборудованием.
Различия резки бетона по виду применяемого инструмента
Резка бетона имеет различия и по типу используемого при этом оборудования, выбор которого будет зависеть от множества факторов, основные из которых перечислены выше.
1. Ручные резчики
Большинство операций ведётся ручным инструментом, который в народе называют «болгарка». Правильное же его название угловая шлифовальная машина или сокращённо УШМ. Они выпускаются различной мощности и под различные размеры насадок, которые крепятся на них при помощи винтовой резьбы. Для резки бетона используют:
- шлифовально-полировальные круги;
- алмазные обдирочные диски;
- алмазные режущие диски.
диски для резки бетона
Последние могут иметь:
- крупное алмазное напыление;
- мелкое алмазное напыление.
А также отличаются по краю режущей кромки, которая может иметь ровной и с поперечными вырезами, которые способствуют охлаждению диска при работе. Чем плотнее бетон, тем мельче зерно алмаза нужно выбирать, и отдавать предпочтение кругам с вырезами, но которые не рекомендуется использовать при резке армированного бетона, так как выемки могут цепляться за металлические пруты арматуры, что может повлечь травму работника.
Инструменты для ручной резки бетона.
К плюсам ручной резки можно отнести высокую манёвренность операций, простоту их выполнения в небольших объёмах.
Ручная резка стены из бетонных блоков.
Минусы же в том, что при достаточных объёмах, рабочий может быстро уставать. Точность ручного исполнения процесса может быть достигнута только на малых участках. Необходимость учёта человеческого фактора не даёт возможности выполнения круглосуточного и непрерывного многочасового выполнения работ. Играет также фактор вредности процесса для здоровья исполнителя.
Поэтому, если работы ведутся профессиональными организациями, то целесообразно выполнять их при помощи специальных машин.
2. Стенорезные машины
Использование этих механизмов применяется для выполнения работ по резке проёмов, глубокого штробления и разделения толстых слоёв бетона. Приспособления для стеновой резки внешне схожи с УШМ, только большого размера. В своей конструкции такие механизмы имеют, кроме режущего агрегата, приспособления для крепления всей конструкции к стене.
Машина крепится на поверхности, которая будет резаться на рельсы. По ним она будет перемещаться взад-вперёд во время всего процесса. Диски для таких механизмов используются размером более 25 см в диаметре.
Стенорезная машина. Режущая часть перемещается по специальной направляющей.
К месту пореза подаётся вода через систему шлангов.
Преимущества использования таких машин:
а) экономия денег и времени;
б) малый уровень шума;
в) высокая мощность;
г) малая шумность работы;
д) относительная чистота выполнения процесса;
е) малая вибрация, что важно для дальнейшей целостности поверхности;
ж) надёжное крепление к поверхности.
Стенорезная машина «пилит» бетон.
К минусам можно отнести иногда достаточно высокую цену подобного оборудования, в следствии чего, не всегда имеющуюся доступность.
3. Швонарезчик
Этот механизм применяется при резке:
• выполнении деформационных швов;
• дорожного бетонного покрытия;
• проёмов в горизонтальных перекрытиях.
Машины эти бывают стационарные и переносные. Последние перемещаются по поверхности работником и позволяют делать резы разной конфигурации.
Стационарные используются при работах с прямыми участками и толстыми слоями разрезаемого материала.
Швонарезчик бетона.
Преимущества этих машин, прежде всего, в возможности аккуратной резке глубокоармированного высокопрочного бетона на перекрытиях, где необходимо не только произвести точные вырезы, но сделать это с минимальной вибрацией, чтобы не вызвать разрушение основного изделия.
Однако наиболее часто применяются швонарезчики в дорожном строительстве. Ими сначала делается рез покрытия, а потом отбойными молотками вырубается необходимый участок.
Резка асфальта.
4. Канатный резчик
Применяется эта машина для разделения бетона при помощи алмазного каната, имеющего вид покрытого резиной троса, имеющего в своей структуре специальные алмазные элементы, которые называются «перлины». Для резки канатом охватывают бетон, продевают канат в машину и скрепляют. Агрегат приводит режущую часть в движение и происходит резка.
Канатный резчик бетона. 
Резка бетона канатным резчиком.
Это самый тихий, но самый технологически сложный процесс. Наибольшее применения этот вид получил при разделении бетонных блоков или труб большого диаметра, а также при демонтажных работах.
5. Установки для алмазного бурения
Этот вид применяется, когда необходимо сделать разные по размеру отверстия в толстых слоях бетона, например, при прокладке коммуникаций или для забора проб материала из глубины конструкции.
Алмазное бурение. 
Установка для алмазного бурения.
Установки бывают электрическими и гидравлическими. Последние более мощные.
Состоит приспособление из мотора и станины, на которой он крепится. В качестве режущего инструмента используются колонковые буры.
6. Аппарат для резки водой
Такой вид резки бетона называют гидроабразивным. В качестве режущего инструмента в этом механизме применяется струя воды с абразивным материалом или без него. Идея построения таких машин взята у самой природы.
Аппарат для резки бетона водой. 
Фигурная резка бетона струёй воды.
Как правило, основной областью применения такого вида является обработка разных материалов, в том числе камня и бетона. В строительных работах гидроабразивная резка используется редко, в основном для производства художественных работ на поверхностях полов или стен.
7. Лазерные газоразрядные установки
Этот вид оборудования пока мало распространён в силу своей дороговизны. Совсем недавно такие станки имели большой вес и могли использоваться только стационарно, что не удобно при обработке бетона. Сейчас такое оборудование стало более компактным.
Резка бетона ведётся путём воздействия не него теплового луча. Такие способы применяются в труднодосягаемых местах, где нельзя установить другое профессиональное оборудование или делать это опасно.
Лазерная резка является самым дорогим видом подобных работ и используется только в случаях с большими объёмами или острой необходимости.
Лазерная резка бетона.
8. Сверление бетона
Эта процедура хорошо известна даже домашним мастерам. Для её выполнения необходимы ударная дрель или перфоратор. В качестве инструмента для непосредственного разрушения бетона используются победитовые ударные свёрла или буры, а также всевозможные алмазные коронки по бетону.
Сверление бетона. 
Приспособления для сверления бетона.
Для бурения больших отверстий используется специальное оборудование, о котором рассказывалось выше.
Выбирая каким оборудованием проводить резку бетона, всегда следует учитывать не только все особенности материала и оборудования, предназначенного для его обработки, но и экономическую целесообразность выбора того или иного оборудования, условий его эксплуатации, наличие квалифицированного персонала.
Не менее важным является факт подготовленности места работ, обеспечения механизмов подачей воды и заземлённого источника электропитания, а также наличия всех необходимых средств личной безопасности сотрудников, которые будут задействованы в резке бетона.
Источник
