Преимущества технологии гидроабразивной резки стали

Способы металлообработки сегодня бурно развиваются, но кто бы мог подумать, что метод гидробразивной резки стали будет пользоваться такой же популярностью, как во времена её открытия – в 1930-ые годы. В СССР разработка технологии ГАР началась чуть позже – только в 1950-ые. В технологии водоструйной резки стали (как еще её иногда называют) нет ничего сверхсложного. Резка стали гидроабразивным способом осуществляется при помощи сверхмощной и тонкой струи воды. А для повышения деформирующего воздействия при резке стали и других сверхпрочных сплавов добавляют песок твердых пород – обычно гранатовый абразив. Резка стали

Принцип гидроабразивной резки стали базируется на эрозионном (деформирующем) воздействия абразивного песка и сверхмощного, узконаправленного напора воды. Темп эрозии (резки) напрямую зависит от кинетической энергии гранатового абразива, его массы, степени прочности, градуса угла, под которым происходит процесс резки, ну и конечно же от физических свойств конкретного материала, который необходимо разрезать.Весь физический фокус резки стали в данном случае обусловлен высоким давлением (в среднем до 4000 Ат), и малым диаметром сопла, из которого вода, обогащенная абразивным песком, будет «выстреливать» со скоростью, в 3-4 раза превышающей скорость звука. Именно поэтому струя воды, имеющая такие физические характеристики, приобретает режущие свойства. Обычный напор воды под таким давлением, с легкостью режет многие материалы, а уж с абразивом, режущие способности приближаются почти к идеальным.

Мы попросили описать технологический процесс резки стали гидроабразивным способом подробнее у одного из ведущих специалистов по металлообработке компании АВИС ДЖЕТ в Ижевске:

«Сам процесс всегда начинается с подачи воды. Но перед этим вода в смесительной камере смешивается с элементами абразива – это может быть гранатовый песок, частички электрокорунда и карбида кремния, а также иные материалы, имеющие особо твёрдую природу, которая исчисляется по шкале Мооса – приемлемая твёрдость для таких целей от 6,5 баллов. Стоит помнить также, что чрезмерно твёрдый абразив может быстро износить узлы режущей головки. Вода нагнетается с помощью насоса до особо высокого давления — от 1000 до 6000 Ат, а затем выводится в режущую насадку. Струя воды бьёт из узкого сопла (дюза) со средним диаметром всего лишь от 0,08 до 0,5 мм со скоростью близкой к звуковой или превышающей её (от 900 до 1200 м/c и больше). Поток смеси вылетает из смесительной трубы, имеющей внутренний диаметр от 0,5 до 1,5 мм, тем самым разрезая материал. Надо сказать, что на некоторых моделях режущих головок гидроабразивного станка абразив поступает в смесительную трубку. Для подавления энергии водяной струи применяется слой воды толщиной, чаще всего от 70 до 100 см.».

Нужно отметить, что при гидроабразивном способе обработки материалов, режущее качество струи достигается по большей части благодаря абразиву, вода же лишь «доставляет» его до материала. Особо хорошие показатели за счёт абразивного песка достигаются при резке листового металла. В случае же резки строительных или утеплительных материалов, с меньшей плотностью – паронит, поликарбонат, стекло и пр. – наличие абразива в водяной струе снижено или вовсе необязательно.

Теперь следует рассказать о фракциях абразива, материалах и продолжительности эксплуатации составных частей гидроабразивного станка. Габариты абразивных элементов подгоняются равным от 10 до 30% диаметра режущего потока для достижения максимального воздействия и стойкого истечения. Как правило, размер фракций песка колеблется от 0,15 до 0,25 мм, но иногда бывает и около 0,075–0,1 мм, если при выполнении гидроабразивной резки важно получить поверхность среза с минимальной шероховатостью. В среде специалистов по металлообработке считается, что благоприятный размер абразива должен быть меньше разницы диаметров внутренней смесительной трубки и внутреннего диаметра водяного сопла. Сопла, как правило, бывают сапфировые, рубиновые или алмазные. Срок эксплуатации сопел из сапфира и рубина колеблется от 100 до 200 часов, из алмаза – до 1000–2000 часов. При обычной гидрорезке не используют сопла из рубина, так что сапфировые чаще всего служат дольше в два раза. Смесительные трубки производятся из особо прочных сплавов, поскольку они принимают на себя тяжелое эрозионное воздействие, таким образом продолжительность их службы – обычно от 150 до 200 часов.

Благодаря технологии гидроабразивной резки на сегодняшний день, можно резать почти любые материалы. Причем в процессе гидрорезки не возникает механических или термических повреждений материала: поскольку сила давления струи равна 1–100 Н, а температура в точке резки не превышает 60–90°С (резка листовой стали). Так что в сравнении с термическими способами резки металла (кислородный, плазменный, лазерный и пр.), гидроабразивный принцип имеет ряд принципиальных достоинств:

  1. Высокое качество резки: без плавления и возгорания кромок материала;
  2. Допустимость резки термически восприимчивых материалов (некоторые пожароопасные, взрывчатые и легко воспламеняемые, ламинированные или композитные материалы;
  3. Гидроабразивный метод резки стали экологически чист, он не производит вредных испарений;

Гидроабразивный метод достаточно дешевый: цена за резку стали одна из самых низких на всём рынке.

comments powered by HyperComments
Администрация сайта не несет ответственности за оставленные комментарии посетителями сайта.

Оставить свой отзыв или комментарий: