Этот метод используется, главным образом, для мягких материалов, например, пластмассы, текстиль, бумага, уплотнительные материалы, металлическая фольга, фанера, пищевые продукты и т.д. Обычная водопроводная вода подается под давлением и нагнетается через небольшое сопло из драгоценного камня таким образом, что создается режущая струя большой мощности. Эта струя выходит из сопла со скоростью, в три раза превышающей скорость звука, и может быть использована для резки материалов при высоких скоростях (определяемых свойствами материала).
Применение резки чистой водой в промышленности
Кожаная и обувная промышленность.
Резание подошв, передков ботинок т.д.
Электронная промышленность.
Резание электронных плат для цепей (применение водоструйной резки позволило достичь размера пропила до 0,1 мм и обеспечить отсутствие пыли, что сделало технологию резки водой победителем в этой области). Применение технологии гидрорезки также снизило проблему расслоения материала.
Автомобильная промышленность.
Резание фальш-потолков, ковриков и приборных досок, бамперов из пластика и др. Так как сложная форма этих изделий создается с применением высоких температур, обрезка контура их осуществляется с помощью режущей головки с 6-тью степенями свободы, которые позволяют головке выполнить сложный контур реза.
Пищевая промышленность.
В особенности, резка продуктов глубокой заморозки, различных видов плотных пищевых продуктов, шоколада.
Резка бумаги, картона, тканей.
Пример резки сделанной с использованием чистой воды
Источник
Резка металла водой – невероятно, но факт!
Металл режут не только ножницами, пилами и гильотиной. Выбор современных технологий обширен. В промышленных масштабах для раскроя металла используют лазерный луч, плазму, газовый резак, горение в кислороде, газоэлектрическую резку. Лидируют по популярности лазерные станки – большинство операций им по плечу, и цены на услуги демократичные.
Но есть задачи, которые лазерным станкам не под силу, например, раскрой сверхбольших толщин или создание сложных декоративных контуров с тонкими перемычками и острыми концами. Такие задачи успешно решает гиброабразивная резка или ГАР.
Принцип технологии гидрорезки
Гидроабразивная резка металла выполняется сверхтонкой струей воды с добавленными в нее абразивными частицами. Струя подается под давлением около 4000 атм. через узкое сопло – диаметром до 0,5 мм. Работает эта технология по принципу водной эрозии в природе, но отличается от нее силой и направленностью воздействия. Скорость подачи водной струи сопоставима со скоростью звука, поэтому резка металла водой происходит очень быстро.
Чаще всего эта технология используется для художественной и декоративной резки, когда нужно обеспечить высокую точность реза и при этом сэкономить материал. Резать водной струей можно всевозможные металлы, сплавы и композитные материалы – толщиной от 2 до 100 мм и даже до 500 мм, в зависимости от используемого оборудования.
Преимущества
Гидрорезка металла незаменима при обработке толстого листа, раскрое длинных тонких полос, изготовлении деталей нестандартной формы и выполнении ажурных контуров. Заказать услуги можно по адресу https://promexcut.ru/gidroabrazivnaya-rezka. Эту технологию ценят за такие качества как:
Высокая точность обработки.
Аккуратный раскрой по контурам любой сложности и кривизны, без термического воздействия, деформаций и плавления материала.
Создание гладких и ровных кромок – без шероховатостей, эффекта закалки, изменения цвета, оплавления, пригорания, появления грата или нагара.
Впечатляющий диапазон рабочих толщин.
Тонкая линия реза, обеспечивающая экономию материала.
Минимальная конусность реза – даже при обработке больших толщин.
Абсолютная взрыво- и пожаробезопасность процесса.
Отсутствие проблем при обработке меди, алюминия и других отражающих материалов.
При обработке легированных сталей и сплавов – сохранение содержащихся в них легирующих элементов.
Для тонколистовых материалов – возможность резки в виде многослойного пакета, чтобы повысить производительность процесса.
Водоструйная технология выручает в ситуациях, когда лазерную резку использовать проблематично, невозможно или нежелательно. В частности, она незаменима при резке листового проката, ламинированного пластиком. Эта технология отлично подходит для обработки толстолистовых материалов, художественной и декоративной резки. К тому же, она выполняется без нагрева заготовки. Поэтому кроме металла водно-абразивной струей успешно режут резину, пластик, текстолит, неопрен, стекло, керамику, гранит и многие другие материалы.
Источник
Резка водой металла (гидроабразивная резка) под давлением: технология и принципы работы
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 водному воздействию с добавлением абразивных частиц. Эти вещества взаимодействуют c поверхностью, разрушая ее. При этом необходимо поддерживать определенное давление, напор, который обеспечивает необходимую 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 подается абразив нужного количества и диаметра частиц.
Два элемента смешиваются до относительно однородной жидкости.
Смесь с высоким напором направляется на сопло, которое управляет наклоном и скоростью.
Материал соприкасается с поверхностью заготовки, разрезая ее.
При этом происходит охлаждение.
Область применения
Распространенность метода объясняется большими возможностями аппарата. Его можно использовать фактически для любых природных и синтетических материалов. Не распространяется это только на алмаз и каленое стекло. Особенность (а вместе с тем и востребованность) – можно проводить обработку таких вещества, которые нельзя нагревать – они теряют, меняют свои физико-химические свойства или подвержены легкому воспламенению. А резка струёй воды происходит без изменения температурного режима. Таким образом, значительно расширяется спектр возможных работ. Чаще всего металлообработке подвергают:
нержавейку;
инструментальную сталь;
алюминий;
титан;
латунь.
Также разрезают указанным методом гранит, мрамор и прочие натуральные и искусственные камни. Применение станка возможно только в условиях цеха, налаженного производства. Видео покажет, где его применяют:
Оборудование для гидрорезки
Называют «непыльным». Действительно, стружки фактически нет, вернее, она сразу вымывается, получается очень ровный и чистый срез, который, в большинстве случаев, даже не требует шлифовки. Технологический процесс построен на природном явлении водоемов – эрозии, то есть способности размывать берега, при этом обтачивая камни, корни деревьев. Суть остается прежней, но чтобы многократно ускорить воздействие, в жидкость добавляют абразив.
Такая смесь выпускается струей очень высокого напора. Давление доходит до 6 тысяч атмосфер, при этом развивается скорость, которая в три раза превышает распространение звуковой волны в воздухе, – 800—1000 метров в секунду. Две основные задачи оборудования:
отрыв и вымывание частиц материала заготовки;
моментальное охлаждение и очищение.
Устройство станка, который режет водой
Классический аппарат имеет множество узлов:
корпус – обычно состоит из металла, как наиболее износостойкого и долговечного материала, благодаря нему, он достаточно массивный;
емкость – крупная, обычно не меньше двух кубических литров, но может быть больше;
мощный насос – он выполняет важную функцию, нагнетает высокое давление и направляет жидкость из резервуара в место объединения двух компонентов;
прочные шланги – соединяют все узлы;
отсек для хранения и подачи абразивных частиц;
смеситель;
инструмент – он регулирует мощность струи, ее ширину, направление;
плоскость, на которой расположена заготовка и будет происходить работа;
блок управления.
Большинство станков оснащены ЧПУ, инженер только руководит процессом с помощью пульта, но не занимается резкой вручную. Это удобно – нет негативного воздействия на обслуживающего машину человека и при этом достигается отличная точность. Еще одно достоинство ЧПУ – возможность использования программ для автоматизированного проектирования, на которых можно создавать проект в формате, совместимым с блоком управления.
Особенности устройства основных узлов
Уникальность установки заключается во многих отличиях начиная с рабочего стола. Вместо привычной плоскости здесь представлена ванна с неглубокими бортами. Она оснащена ребрами для захвата и фиксации заготовки, они быстро снимаются и накладываются. Также емкость 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 к нечаянному попаданию абразива. Дополнительное преимущество – их легко менять при износе. Подробнее об устройства посмотрим на видео:
Возможности водной резки металла
Многие способы применяются только для прямой распиловки, в то время как гидрорезка позволяет:
делать фигурный разрез;
не 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, которые не поддаются штамповке;
резка водой железа, утеплителей, стекловолокна, изоляторов, мрамора;
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 процесс полностью автоматизирован, он не требует постоянных команд, ему необходимо только однажды задать программу (выбрать из списка или ввести в память) и поставить запуск. Такое оборудование дорогостоящее, но более эффективное. Нет человеческого фактора, то есть минимизирован риск ошибок.
Как режут металл водой вручную
Менее популярные на производстве, зато теоретически возможны для изготовления в домашних условиях. Задача оператора – выбор угла резки, давления, напора и ширины струи. Работать с ним труднее, но, однажды научившись, специалист сможет делать очень продуктивно простые формы. Точность остается высокой, но при этом набор функций относительно небольшой. Еще одно достоинство – цена значительно ниже, чем у оборудования с ЧПУ.
Расходные материалы
Основное сырье – это чистая, прошедшая многоступенчатую фильтрацию, чтобы там не находилось примесей, которые могут вступить в реакцию с заготовкой, вода и абразивные частицы. Расход достаточно большой, при этом чем толще сплав, тем больше расходников используется в секунду. Самое недорогой абразив – мелкий песок. Песчинки размером около 650 микрон эффективно справляются даже с тугоплавкими, высокопрочными сплавами. При этом имеют доступную стоимость. Также регулярно требуется проводить замену запчастей – трубок и шлангов, уплотнителей. Реже – мотора, резервуаров, сопел.
Какое давление нужно для резки металла водой 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:
это самый «холодный» способ металлообработки, что позволяет работать даже с веществами, чьи физические и химические свойства меняются от жара;
малые потери материала – стружки фактически нет, срез ровный и узкий;
хорошо для тонких листов, но можно и с более плотными – до 3 см;
нет необходимости финальной шлифовки, края очень ровные;
самая большая точность – 0,5 мм;
можно вырезать любые трудные детали;
есть возможность резать «пакетом», то есть в несколько слоев сразу, если заготовки достаточно тонкие;
очень высокая чистота работы – нет пыли, шума, газов;
пожарная безопасность полная;
отсутствие острого режущего инструмента, то есть его не нужно менять, точить.
Недостатки гидроабразивной установки
Есть и некоторые сложности, связанные со станком:
необходимо часто пополнять уровень абразива, а это достаточно дорого;
при резке водяной струей тонколистового металла скорость остается невысокой;
при водном и кислородном воздействии заготовка автоматически приобретает склонность к коррозии, то есть если не нанести слой защитного покрытия, то может вскоре появиться ржавчина.
Цена гидрорезки
Стоимость такого оборудования, а также его обслуживания, высока. Именно по этой причине метод используют в основном на крупных производствах – там все затраты компенсируются высококачественным итоговым продуктом. Ценник складывается:
из мощного насоса;
дорогостоящей системы ЧПУ;
сопла из искусственного алмаза.
В статье мы рассказали, как водой разрезать металл. 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.
