Гидроабразивная резка металла: виды, преимущества, оборудование

Содержание статьи

• Технология резки
• Виды обрабатываемых материалов
• Сфера применения технологии
• Преимущества и недостатки гидроабразивной резки
• На каком оборудовании проводится резка
• Преимущества технологии перед другими методами резки металла
• Услуги гидроабразивной резки от компании ТВИМ

Технология резки

Гидроабразивная резка предполагает подачу струи воды под давлением в 4000 атмосфер, при этом диаметр сопла составляет от 0,08 до 0,5 мм. Скорость воды при такой подаче превышает скорость звука – это обеспечивает ей высокую режущую способность и позволяет разрезать даже твердые материалы.

Режущая способность возрастает благодаря добавлению в состав абразива – мелких частиц твердого материала, который оказывает на поверхность эрозионное (истирающее) воздействие. В качестве абразива может использоваться карбид кремния, зерна электрокорунда, гранатовый песок или другие материалы с высокой твердостью.

Технология резки выглядит следующим образом:

• Мощный насос подает воду под высоким давлением в режущую головку с узким соплом.
• Она поступает в смесительную камеру, где смешивается с мелкими абразивными частицами для повышения режущей способности.
• Смешанная струя подается на заготовку и разрезает материал по намеченной линии.
• Остаточная энергия струи погашается слоем воды толщиной 70-100 см.

При гидрорезке основную режущую функцию выполняет абразив, а вода доставляет его к месту воздействия. Если проводится гидрорезка без абразива, вода подается со сверхзвуковой скоростью и самостоятельно разрезает материал.

Виды обрабатываемых материалов

Гидроабразивные станки в промышленности используются для обработки практически любых материалов, они применяются в следующих сферах:

• Обработка черных металлов и сплавов. В их числе железо, чугун, различные марки стали.
• Труднообрабатываемые стали с высоким содержанием легирующих компонентов. Метод применяется в том числе для обработки нержавейки и жаропрочных марок стали.
• Цветные металлы и их сплавы. Гидроабразивная резка применяется для раскроя заготовок из алюминия, меди, никеля, титана и не только.

Эта технология применяется не только для работы с черными и цветными металлами, а также металлическими сплавами. Она используется для разрезания заготовок из композиционных материалов, керамической плитки, с ее помощью обрабатывается природный и искусственный камень. Гидроабразивная технология позволяет разрезать на фрагменты стекло, триплекс, изделия из бетона и железобетона.

Использование только струи воды без добавления абразивных частиц дополнительно расширяет возможности применения метода. Такую технологию можно использовать для работы с мягкими материалами, например, для полиуретана, поролона, пластмасс. Гидрорезка позволяет работать с мягкими материалами и разрезать их на фрагменты нужного размера и конфигурации с минимальными потерями.

Сфера применения технологии

Эта технология стала востребованной в металлообработке в качестве альтернативы плазменной, газовой, механической и другим методам резки. Наибольшее распространение она получила для решения следующих задач:

• Изготовление деталей сложной конфигурации, для которых необходима кромка правильной формы. Резка дает высокую точность обработки, поэтому она позволяет справиться с самыми сложными задачами, С ее помощью можно создавать фигурные изделия, которые могут использоваться в декоративных целях.
• Работа с легированными сталями и сплавами, поверхность которых склонна к выгоранию. Этот метод позволяет проводить обработку металла без нагрева, поэтому можно использовать его там, где недопустимо воздействие высоких температур.
• Изготовление деталей, для которых затруднена или невозможна последующая полировка. Технология позволяет добиться гладкости реза, кромку не требуется дополнительно обрабатывать.

В отличие от других методов резки, этот метод позволяет обрабатывать намного более толстые заготовки, с помощью этой технологии можно работать с медью, латунью, другими сплавами цветных металлов. Это обеспечило ему широкое применение в различных направлениях машиностроения и промышленного производства.

В машиностроении такую технологию используют преимущественно при начальных операциях – с ее помощью создаются заготовки деталей требуемого размера. Она применяется в аэрокосмической отрасли, жилищном строительстве, электротехнике, производстве инструментов. Также она используется в изготовлении коммерческого оборудования, стеклянных изделий и не только. Универсальный метод дает возможность эффективно решать самые разнообразные задачи.

Преимущества и недостатки гидроабразивной резки

Метод стал широко востребованным благодаря нескольким ключевым преимуществам:

• Отсутствие деформации кромки изделия. В отличие от других методов обработки металла, при гидроабразивной резке кромка не плавится, не пригорает, не теряет первоначальной формы, так как в зоне реза сохраняется невысокая температура.
• Очень небольшая ширина реза – она составляет всего 0,5-1 мм. Это позволяет свести к минимуму напрасные потери металла.
• Возможность изготовления деталей требуемой формы – они могут иметь любые углы и практически любой радиус скругления. Погрешность не будет превышать 0,025 мм.
• Возможность работы с толстолистовыми заготовками толщиной до 200 мм. При этом не снижается качество обработки кромки, она не будет деформироваться и не потребует дополнительной сложной обработки после резки.
• Сохранение первоначальных свойств металла. При гидроабразивной обработке не выгорают присутствующие в стали легирующие компоненты, поэтому кромка не теряет прочности и может подвергаться тем же способам дальнейшем обработки и сварки, что и сам металл.
• Можно работать с пакетом, состоящим из нескольких листов. Во время обработки листы не сплавляются и не соединяются друг с другом, качество кромки не страдает.
• Не требуется дополнительная обработка полученной кромки. Ее шероховатость не будет превышать 1,6 мкм по параметру Ra.
• Можно работать практически с любыми металлами и сплавами, а также с неметаллическими материалами.

Благодаря таким преимуществам гидроабразивная резка практически не имеет альтернатив – это наиболее универсальный и выгодный способ решения самых разнообразных задач. Еще одно преимущество – не требуется точная настройка инструмента для работы с каждым видом материалов. Обработка любых сплавов ведется по одному принципу и позволяет неизменно добиваться наилучшего результата.

Недостатком этого метода можно назвать его достаточно высокую стоимость из-за большого расхода воды и абразива. Также требуются большие затраты электроэнергии на работу насоса, периодически нужно менять сопла, уплотнители, смесительные трубки и другие компоненты. Резка проходит с относительно небольшой скоростью – по этому показателю метод уступает плазменной или лазерной обработке металла.

Еще один минус метода – повышенный шум оборудования в процессе обработки. Сотрудник должен обязательно обеспечиваться средствами защиты от постоянного шумового фона.

Выполнение сложных задач требует высокой квалификации персонала – ошибка может привести к серьезному повреждению кромки материала из-за высокой скорости подачи абразива. Станки требуют правильного программирования и постоянного контроля скорости движения сопла для оптимизации процесса.

На каком оборудовании проводится резка

Обработка материалов проводится на станках гидроабразивной резки с числовым программным управлением. Такое оборудование включает в себя следующие основные компоненты:

• Емкость для воды объемом от 2 кубометров.
• Насос, способный создавать высокое давление до 6000 тысяч атмосфер.
• Емкость с абразивными материалами, которые будут подаваться для перемешивания с водой.
• Трубки, способные выдерживать постоянное высокое давление.
• Резак с форсунками небольшого диаметра, через которые подаётся направленная струя под высоким давлением.
• Ванна с рабочим столом. В ней закрепляется заготовка и гасится струя после завершения обработки.
• Блок числового программного управления для контроля работы.

При правильной обработке материала заготовка приобретает заданную форму с минимальным расходом металла. На обработанной поверхности не будет окалин, заусенцев, других дефектов, поверхность не потребуется дополнительно обрабатывать.

Преимущества технологии перед другими методами резки металла

В отличие от гильотинной рубки металла, эта технология позволяет работать с заготовками сложной формы, для которых важна повышенная точность обработки. При гильотинной рубке кромка неизбежно деформируется, поэтому ее приходится дополнительно выравнивать – это отнимает время и требует дополнительных трудозатрат. Гидроабразивный способ позволяет получить нужный результат значительно быстрее.

Ключевое преимущество перед лазерной технологией резки – отсутствие температурной деформации. При нагревании лазером металл начинает плавиться, что негативно отражается на качестве кромки. Гидроабразивная обработка позволяет обойтись без нагрева, в итоге полученная заготовка будет сразу готова к использованию. Толщина обрабатываемых деталей может быть больше в 20 раз, так как лазерный способ позволяет работать с заготовками только толщиной не более 20 мм.

Гидроабразивная резка также по многим параметрам выгоднее плазменного способа обработки металла. Она позволяет работать с большей кривизной контура кромки, не дает образования микротрещин на поверхности, с ее помощью можно обрабатывать все материалы, а не только токопроводящие металлические сплавы.

Таким образом, гидроабразивный способ стал наиболее универсальным методом обработки металлических заготовок для получения деталей с высоким качеством кромки и точностью геометрии. Он широко применяется во многих отраслях и продолжает совершенствоваться.

Услуги гидроабразивной резки от компании ТВИМ

Компания ТВИМ проводит гидроабразивную резку различных материалов в Екатеринбурге на выгодных условиях, а также поставляет комплекты современного оборудования с ЧПУ. Мы работаем со станками чешского производителя PTV – эта марка отлично зарекомендовала себя благодаря высокой точности обработки материалов и большой рабочей скорости.

Мы предлагаем выполнение задач любой сложности, в том числе резку всех видов металлов и их сплавов, стекла, зеркал, бетонных изделий, камня и не только. цеха укомплектованы современным оборудованием, с помощью которого можно успешно решать даже самые сложные задачи. Возможно выполнение разовых заказов и постоянное сотрудничество на взаимовыгодных условиях, мы предлагаем доступные расценки на обработку любых материалов.

Компания ТВИМ гарантирует выгодные условия сотрудничества:

• Поставки полного комплекта оборудования в соответствии с задачами производства.
• Гарантийное обслуживание станков и дальнейший послегарантийный сервис. Регулярные профилактические работы позволят предотвратить поломки и простой оборудования.
• Регулярные поставки абразивных материалов для обработки любых заготовок.
• Поставки всех видов комплектующих для обслуживания и текущего ремонта станков.
• Проведение подробных консультаций по работе оборудования и обучение персонала.

Мы предлагаем обеспечить производство современным оборудованием с ЧПУ, с помощью которого можно будет успешно решать задачи любой сложности. Ознакомьтесь с техническими параметрами станков, представленных в каталоге, и позвоните нам для получения подробных консультаций по условиям сотрудничества.