Резка металла водой на гидроабразивных станках — Токарь

Особенности применения станков гидроабразивной резки

Сегодня гидроабразивная резка является одним из наиболее продвинутых технологически вариантов для обработки твердых материалов.

Станки гидроабразивной резки позволяют экономично обрабатывать практически любой материал, начиная от металла и мрамора, заканчивая полимерами, кожей и даже кондитерскими изделиями.

https://www.youtube.com/watch?v=78FBX3-l8I8

Существенным плюсом является простота в использовании и обучении работе на станках гидроабразивной резки, а также экологичность при использовании данного вида оборудования, что несомненно положительно влияет на простоту внедрения гидроабразивных станков в Ваше производство.

Во всех типах гидроабразивного оборудования в основе резки лежит высокоэнергичная струя воды с примесью мелкодисперсного абразива.

Параметры струи с легкостью контролируются и изменяются в зависимости от специфики поставленной задачи.

Наши станки могут производительно использоваться по всех сферах промышленности, исключениями не являются даже такие сложные отрасли как машиностроение и аэрокосмическая промышленность.

Важной особенностью станков гидроабразивной резки является наличие системы ЧПУ, благодаря которой Вы сможете выполнять фигурный раскрой любого материала без особых усилий — надо лишь вгрузить чертеж для раскроя и выбрать тип обрабатываемого материала в программе, контролирующей работу гидроабразивного станка.

Стоимость обработки на установках гидроабразивной резки выгодно отличается от традиционной лазерной и плазменной резки. Благодаря замкнутому циклу использования абразива, Вы подолгу не теряете расходные материалы, существенно снижая расходы на производство.

Продажа гидроабразивных станков с чпу в России осуществляется с нашего склада, либо через ближайшего к вам дилера, у которого вы также сможете получить сервисное обслуживание и пользовательскую поддержку.

Подведем итог несомненных достоинств, характерных для оборудования гидроабразивной резки:

высокая точность раскроя, почти не уступающая лазерной и превосходящая механическую, газовую и плазменную резки.
Универсальность использования
Обработка происходит с большой скоростью
Безотходность (благодаря замкнутому циклу) и экономичность.
Работа с тугоплавкими материалами, а также с высокопрочными материалами, вязкими материалами и прозрачными материалами.
Полное отсутствие зон термического нагрева при обработке в зонах реза.
Выполнение раскроя любой сложности.
Минимум воздействия (механического) на заготовку.
Резка материала большой толщины.
Компактность и простота в эксплуатации
Экологичность производства
Автоматизация (благодаря системе ЧПУ)

Таблица скоростей гидроабразивной резки

Основной компонент процесса гидроабразивной резки – струя воды, подаваемая с такими давлением и скоростью, которые превращают ее в сверхмощный режущий инструмент.

При добавлении абразивных частиц режущая способность водяной струи значительно возрастает.

Простое, но гениальное решение — использовать такой метод, как гидроабразивная резка, для раскроя любых металлов, стекла, керамики, камня, пластика, древесины, кожи и многого другого.

Для высокоточной обработки материалов, чувствительных к воздействию высоких температур, гидроабразивная резка – единственно возможная альтернатива механической, лазерной или плазменной резки.

К числу преимуществ технологии можно отнести отсутствие термического влияния, высокую точность и качество, значительное снижение расхода материала, широчайшие возможности применения.

https://www.youtube.com/watch?v=e77bSQCPJiU

Скорость резки – один из основных технологических параметров процесса, значительно влияющий на качество реза.

Существуют следующие варианты обработки и соответственно диапазоны скоростей – разделительный (80-100%), качественный (33-65%) и прецизионный (10-12,5%) рез.;

Таблица скоростей гидроабразивной резки

Материал Параметр Толщина листа (мм) Скорость резки (мм/мин)

Пластик	10	500
20	300
30	150
Камень	10	500
20	250
30	120
Керамика	10	800
20	300
30	150
Стекло	5	1000
10	500
20	200
Нержавеющая сталь	1	450
1.5	400
2	350
5	200
8	120
10	80
15	60
20	40
30	20
Алюминий	8	100
10	80
30	30
40	20

Про другие станки: Токарно-карусельный станок – конструктивные особенности Видео

Примечание: указанные выше данные получены при следующих рабочих условиях:

давление: 230~250 МПа (для системы 300 МПа);
алмазное сопло / смесительная трубка: F0.25/F0.8;
абразивный материал: гранатовый песок фракции 60~80 Mesh (250~180 микрон).

При использовании ниже приведенных условий можно увеличить эффективность гидроабразивной резки на 30~40%

давление: 320~350 МПа (для системы 380 МПа);
алмазное сопло / смесительная трубка: F0.3/F1.0;
абразивный материал: гранатовый песок фракции 60~80 Mesh (250~180 микрон).

Устройство станка гидроабразивной резки

Раскрой металла — обязательный этап в изготовлении любых металлоконструкций. Если не рассматривать механические способы резки тонкостенного листа или профиля, то остаются два вида технологии, которым под силу разрезать заготовки большой толщины. Это термические методы и гидроабразивная резка. В статье мастерсантехник расскажет, как работает станок гидроабразивной резки.

Назначение станков гидроабразивной резки

Станок гидроабразивной резки используются в тех случаях, когда штамповкой или отливкой детали сделать невозможно или не выгодно. Он позволяет резать материалы без применения механического режущего инструмента. Материал разрезается при помощи струи воды с абразивными добавками, которая подается через форсунку под большим давлением.

Преимущества такого метода в том, что можно производить резку под любым углом, стоит лишь только настроить угол форсунки.

Станки гидроабразивной резки широко применяются в таких сферах, как:

Машиностроение;
Авиационная промышленность;
Космическая сфера;
Инструментальная промышленность;
Военное дело;
Обработка камней.

Гидроабразивная технология предусматривает обработку разных материалов посредством их обычного раскроя или резки фигур по контуру. Гидроабразивные станки могут резать такие материалы, как:

Также станки пригодны и для резки прочих материалов, таких как поролон, полиуретан, картон, пластмасса, кожа или ткань. Однако, работая с такими мягкими материалами, абразив в станке не задействован, а резка происходит только за счет водной струи. Аналогичным образом станок используется для пищевой промышленности для резки и порционирования блюд.

Принцип работы гидроабразивного станка

Сам принцип действия заимствован у природы. Естественный аналог — это эрозия горных пород под воздействием воды. Даже струя с ускорением свободного падения, падающая с небольшой высоты, вымывает гранит и базальт. Вопрос только во времени.

Если под высоким давлением поток чистой воды в виде тонкой струи разогнать до сверхзвуковой скорости (800-1000 м/с), а затем добавить абразив, твердость которого выше, чем у стали, то получится режущий инструмент с уникальными возможностями.

По такому принципу и работает станок гидроабразивной резки, способный раскроить лист металла толщиной до 300 мм.

Суть метода заключается в способности высокоскоростной струи с абразивом «отрывать» частички материала в зоне резки, и вымывать их вместе с потоком. При этом вода, помимо функции «транспортировки», одновременно охлаждает рабочую зону, не позволяя измениться физико-химическим свойствам металла от перегрева.

Технологически схема работы выглядит так:

Насос высокого давления с помощью труб связан с форсункой, диаметр сопла которой находится в пределах 0.1-0.4 мм;
Вода под высоким давлением (до 6500 bar), проходя через сопло разгоняется до скорости 1000—1200 м/с и поступает в смесительную камеру;
В эту же камеру из резервуара дозирующего устройства подается абразив (кварцевый или гранатовый песок определенной фракции);
Рабочая смесь из воды и абразива проходит через смесительную трубку диаметром 0.6-1.2 мм на выходе рабочей головки, соприкасается с поверхностью металла и режет его.

Про другие станки: Основные элементы станков гидроабразивной резки

Весь процесс не сопровожден нагреванием участка заготовки, поэтому резка считается холодной.

Конструкция станка для гидроабразивной резки

Независимо от цены и комплектации станок чаще всего включает в себя такие элементы:

Корпус;
Резервуар для воды от 2 квадратных метров в объеме;
Насос, способный прокачивать жидкость от резервуара до зоны резки под высоким давлением;
Шланги для транспортировки воды;
Заправочная емкость и система подачи и смешивания воды с абразивом;
Штуцер с форсункой в качестве водяного «резака». Его параметры регулируются посредством автоматики;
Рабочий стол для крепления обрабатываемой заготовки, он находится в специальной ванне;
Кожух для защиты;
Блок автоматического управления для координации движения рабочего стала и водяного резака, способный контролировать и задавать рабочие параметры.

Некоторые части станков для гидроабразивной резки тоже имеют свои особенности.

Например, рабочая ванна, где происходит процесс резки, оснащена, в свою очередь, такими элементами, как:

Несущими опорами из нержавейки, которые можно быстро заменить при износе;
Быстросъемными ребрами, которые поддерживают разрезаемый материал. Их ставят на опоры;
Системой оперативного набора и выпуска воды, что обеспечивает обработку материалов, целиком погруженных в жидкость.

А абразивный бак позволяет даже в процессе работы пополнять запасы абразивных материалов и оснащен специальными датчиками, контролирующими объемы наличия абразивов.

Эти датчики имеют такие функции:

Проверяют количество поступающего материала при обработке;
Помогают остановить станок, если в головку для резки попадает посторонний материал.

Насос высокого давления является ключевым узлом станка, он сжимает воду и доставляет ее в рабочую зону. А система ЧПУ позволяет управлять всеми параметрами резки в автоматическом режиме.

Также есть система поддержки постоянного зазора в виде контактного механизма, проходящего по листу, который поддерживает оптимальное расстояние между поверхностью обработки и фокусирующей трубкой. Это улучшает качество и точность резки и не позволяет трубке и поверхности столкнуться.

Угловая голова – тоже очень важный элемент конструкция гидроабразивного станка. Он нужен для следующих задач:

Обеспечения движения режущей головки в двух плоскостях с учетом поворотов на углы наклона. Благодаря этому станком можно обрабатывать фаски, кривые поверхности;
Обеспечения неизменности угла и высокой точности при фаске или компенсации конусности изделия;
Сложные поверхности можно обрабатывать сразу в пяти координатах.

Дополнительные элементы станка

Если есть необходимость, гидроабразивный станок дополнительно можно оснастить ультразвуковой или лазерной системой сканирования поверхности для выявления неровностей и поддержания зазора, а также обеспечения точности резки.

Также оборудование за дополнительную цену можно дополнить прибором для удаления отработанных абразивов. Его особенности такие:

Плюсы и минусы гидроабразивных станков для резки

Про другие станки: Круглопильные станки различных конструкций

Станки гидроабразивного типа имеют ряд следующих преимуществ:

Заготовки не подвергаются термической обработке, что исключает температурную деформацию, пригорание или оплавление поверхности на кромках, также нет выгорания легирующих частей сплавов;
В отличие от других способов обработки, потерей материала при гидроабразивной резке значительно меньше;
Возможность обрабатывать огромное количество материалов разной толщины;
Высококачественная резка, которая не нуждается в последующей обработке;
Высокая точность работы;
возможность создания разносложного контура обработки изделий;
Возможность пакетной резки материалов из тонких листов, что повышает производительность работы, в частности, за счет сокращения протяженности холостых проходов головки для резки;
Обработка не предусматривает сильную механическую нагрузку на изделие, что почти исключает механическую деформацию или искажение хрупких материалов. Вы экономите на крепежах для тонкостенных деталей;
Технология экологически чистая и не допускает выделения вредного газа, дыма, окалин, стружки и т. д.;
Отсутствие традиционного инструмента для резки, который нужно периодически восстанавливать и менять;
Работа режущего инструмента зависит от закачки воды и пополнения абразива.

Однако гидроабразивные станки имеют и ряд недостатков:

Ресурс режущей головки и некоторых комплектующих ограничен;
Малая скорость обработки стали из тонкого листа;
Высокая цена абразивов;
Создание условий для появления коррозии;
Еще один недостаток станков для резки гидроабразивного типа – это их высокая цена, пока что недоступная для широкого потребителя.

Популярные производители гидроабразивных станков и цены на них

Наиболее популярные компании-производители, присутствующие на российском рынке – это:

OMAX (США);
Jet Edge (США);
PTV (Чехия);
Resato (Голландия);
Bystronic (Швейцария);
Caretta Technology (Италия);
ALICO (Финляндия).

Средняя рыночная цена оборудования данных марок составляет порядка 250 тысяч евро.

Кроме того, есть еще несколько компаний-производителей комплектующих и расходников для станков гидроабразивного типа, среди них:

AccuStream (США);
UHDE (Германия);
Thueringer (Германия);
BHDT (Австрия).

В ассортименте этих компаний также представлены системы для режущих головок, трубки для подачи абразива, сверхмощные насосы и другие комплектующие для систем.

Естественно, что высокая цена отчасти обусловлена тем, что продукция является импортной. Что же касается отечественного производителя, который занимается сборкой и продажей станков для резки гидроабразивного типа, то тут стоит упомянуть компанию «Дельта-Интех». Цена продукции будет несколько ниже зарубежных аналогов, а вот детали и комплектующие для сборки станков используются как зарубежные, так и российские.

Чаще всего гидроабразивные станки используются для промышленных целей. Хотя их универсальность позволяет их применять и для бытовых нужд для обработки металлических поверхностей, но цена агрегата такова, что это пока редко практикуется. Возможно, со временем, ситуация изменится, и гидроабразивная технология станет применяться более широко.

Видео

В сюжете — Технология гидроабразивной резки

В сюжете — Гидроабразивная резка 3D

В сюжете — Гидроабразивная резка стекла

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Пескоструйная насадка для Karcher

Источник

https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2021/08/Ustroystvo-stanka-gidroabrazivnoy-rezki.html