Гидроабразивная резка - объяснение процесса, преимущества и материалы [Часть 1]

Гидроабразивная резка - это механический процесс, при котором материал удаляется путем физического контакта. Основное отличие от других процессов резки заключается в том, что это процесс холодной резки (нетепловой), то есть в процессе резки не используется тепло.

В современном мире все производственные процессы должны отвечать трем основным целям: увеличение объема производства, сокращение отходов и повышение качества. Такие процессы, как 3D-печать, листовая штамповка, литье под давлением, лазерная и плазменная резка, пытаются достичь этих целей при снижении стоимости и времени производства, одновременно повышая эффективность и устойчивость.

Каждый из этих процессов имеет свое место в обрабатывающей промышленности благодаря различным преимуществам и ограничениям. Современные гидроабразивные резаки также включили в свою конструкцию технологию ЧПУ, чтобы достичь этих целей с еще лучшими результатами.

В этой статье мы более подробно рассмотрим передовой процесс гидроабразивной резки.

При гидроабразивной резке используют поток воды под высоким давлением, смешанный с абразивным материалом, для резки широкого спектра материалов.

Водяной насос высокого давления нагнетает воду. Эта вода поступает по трубкам высокого давления в режущую головку. В режущей головке вода проходит через сопло, превращаясь в очень тонкую струю. Эта струя разрезает любой материал, находящийся перед ней.

Установка гидроабразивной резки может создавать давление до 6900 бар. Для сравнения, в пожарных рукавах обычно создается давление от 8 до 20 бар. Сопло гидроабразивного станка оснащено системой технического зрения, что облегчает точную и эффективную резку детали.

Соплом легко манипулировать для резки различных материалов. В зависимости от того, используется абразивное вещество или нет, существует два типа методов гидроабразивной резки:

• Абразивная гидроабразивная резка;
• Гидроабразивная резка без абразива.

При резке более твердых материалов абразивные вещества смешиваются с водой. Это происходит в смесительной камере, расположенной в режущей головке непосредственно перед выходом абразивной струи из системы.

Популярным веществом для гидроабразивной резки является гранитный песок. По мере увеличения толщины/твердости материала должна увеличиваться и твердость используемых абразивов.

При правильном выборе абразивов можно резать различные типы материалов. Обычно абразивными материалами режут керамику, металлы, камни и толстые пластмассы. Однако есть некоторые исключения, такие как закаленное стекло и алмазы, которые нельзя резать абразивами. Закаленное стекло разбивается при резке струей воды.

Гидроабразивные резаки также работают без добавления абразивов, в основном для резки мягких материалов. Гидроабразивный резак, предназначенный только для этой цели, не имеет смесительной камеры или сопла. Насос высокого давления подает воду под давлением через отверстие для создания точных разрезов на заготовке. Хотя большинство промышленных режущих устройств, использующих гидроабразивную технологию, позволяют использовать оба метода.

Процесс гидрорезки менее инвазивен по сравнению с гидроабразивной резкой. Струя также исключительно тонкая и не оказывает дополнительного давления на заготовку.

Резка водой без абразива резка идеально подходит для более мягких материалов, таких как пенопласт, войлок, дерево, резина, пищевые продукты и тонкие пластмассы.

Гидроабразивная резка обладает определенными преимуществами, которые делают ее отличным выбором как для общего, так и для очень специфического применения. Ниже перечислены некоторые из этих преимуществ:

• Высокая точность;
• Отсутствие зоны термического влияния;
• Отсутствие необходимости в смене инструмента;
• Экономически эффективный процесс;
• Совместимость с различными материалами;
• Высокая устойчивость.

Гидроабразивная резка известна тем, что обеспечивает высокую точность резки. Детали, вырезанные гидроабразивной резкой, имеют очень высокое качество, даже если они ограничены жесткими техническими условиями.

Станок гидроабразивной резки может работать с допусками до 0,025 мм (0,001 дюйма), но допуски от 0,075 до 0,125 мм более распространены для деталей толщиной менее одного дюйма.

Допуски могут увеличиваться при использовании более толстых материалов в зависимости от технологии. Точность зависит от таких факторов, как устойчивость стола, конструкция станка, расход абразива, управление потоком резания, запаздывание потока и погрешность процесса.

Зона термического влияния (ЗТВ) является побочным продуктом большинства процессов горячей резки. В таких процессах, как лазерная резка, зона вокруг края реза не плавится во время обработки, но ее свойства изменяются.

Обесцвечивание, тепловое искажение и закаленные края - все это может повлиять на характеристики конечной детали. Такие детали требуют термообработки перед вводом в эксплуатацию.

Будучи процессом холодной резки, гидроабразивная резка не создает зон термического влияния. Благодаря этому конечные детали имеют превосходное качество кромок и более надежные свойства, не создавая при этом никакого напряжения в детали.

Таким образом, использование гидроабразивной резки снижает необходимость беспокоиться о несовершенных резах, слабых местах и короблении. Нетермический процесс резки также означает отсутствие шлака и окалины.

Гидроабразивная резка обеспечивает превосходное качество деталей, кромки получаются гладкими и не требуют удаления заусенцев.

Окончательное качество зависит от нескольких факторов, таких как скорость резки, давление, расход абразива и размер сопла. Для достижения оптимального результата может потребоваться изменение параметров процесса.

Гидроабразивный станок не использует никаких режущих инструментов, и сопло не нужно менять для обработки различных материалов и толщин. Одно и то же сопло используется для различных задач путем регулировки параметров потока, таких как скорость подачи, для достижения соответствующей скорости резки.

Поскольку смена инструмента между материалами не требуется, станок гидроабразивной резки может резать различные материалы один за другим, что повышает эффективность работы за счет экономии времени и затрат на смену инструмента.

Гидроабразивная резка является более экономически эффективной по сравнению с альтернативными методами резки во многих областях применения, особенно в пищевой промышленности. Этот процесс не всегда требует приспособлений, оснастки или зажимов, что увеличивает скорость производства.

Еще одним преимуществом этого процесса является возможность укладки и резки нескольких слоев материала за один проход. Вырезанные детали также не требуют последующей обработки, что снижает общую стоимость. Процесс также создает минимальное количество отходов материала.

Как уже объяснялось ранее, процесс гидроабразивной резки не ограничен типом материала. Он может резать широкий спектр материалов при условии правильного выбора параметров процесса и абразивных материалов. Мы подробно рассмотрим эту тему далее.

В наше время экологичность является важным фактором при выборе производственного процесса. Процесс гидроабразивной резки отвечает всем необходимым требованиям, когда речь идет об экологичности. Он обладает такими удивительными преимуществами, как отсутствие образования шлака, отсутствие отходов окалины и отсутствие необходимости в нагреве деталей. Он также не создает токсичных испарений или парниковых газов.

Готовые детали также не требуют никакой последующей обработки, например, термической. Основной материал для резки - вода - также подлежит вторичной переработке, что снижает воздействие на окружающую среду. Кроме того, не требуются охлаждающие масла, поскольку водяная струя сама выступает в качестве охлаждающей жидкости.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎8 особенностей гидроабразивной резки»‎ и «‎Для чего нужен станок гидроабразивной резки»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!