Обхват на употреба
Основната разлика, че металът на водоструйния апарат има от други методи на обработка е, че няма механично въздействие върху повърхността на материала. Липсата на топлина и триене на инструментите засяга възможните области на употреба и качеството на рязането.
Оборудването се използва за рязане на материали като:
- керамика, стъкло;
- камък, гранит, мрамор;
- каучукови, паронитни, ебонитни и текстолитни плочи, пластмасови;
- стоманобетон;
- метали, включително: стомана, титан.
Принцип на действие
Използването на водо-абразивни машини за рязане не се ограничава до възможностите за рязане на метал, но основната част от оборудването продължава да се използва само в тази област. В основата на водното рязане е технологията за подаване на вода под налягане с известно съдържание на абразивно вещество върху повърхността на материала. Какво се случва по време на рязане:
- Течността от специален резервоар се подава в смесителя под налягане.
- В същото време абразивното съединение се изпраща в смесителя, състоящ се, по правило, от малки частици пясък.
- Водата, след смесване с абразив, се подава към дюзата за рязане на метал с хидроабразивна струя.
- Тънка струя е насочена към повърхността на материала и го разрязва.
Този принцип на работа позволява значително да се увеличи скоростта и качеството на обработката на метали.
Оборудване за водно рязане
Дори в древни времена хората забелязвали уникалното свойство на водата под натиск, за да променят формата на материалите, върху които действа. Повърхността на камъните става гладка, а постоянното падане от височината на водата оставя прорези в твърдите скали.
Същият принцип се прилага и за промишлени цели. Защо просто трябва да се увеличи няколко пъти налягането на водата, както и да се контролира посоката на струята. Това се прави по следния начин:
- Помпата с високо налягане акумулира вода и доставя флуида на повърхността на материала. Плътността и дебелината на рязаната стомана зависи от производителността на помпата. Водата се подава към помпата с маркучи, които са свързани към основната водопроводна система.
- Регулатор на мощността . Дебелината на изрязания материал, скоростта на рязане на GAR се осигурява от състава на направляваната смес и прецизни настройки. За вискозни и трайни материали се използва трифазен пълнител, за метали с по-съвместима структура е достатъчна двуфазна течност (вода и абразив). Регулира се не само съставът на течността, но и налягането на водата. За да се постигне минимална производителност, се изисква изход за струя със скорост 1200 m / s, с налягане от поне 4600 kg / cm.
- Режещите дюзи - могат да варират в зависимост от дебелината и плътността на обработвания метал, както и от състава на течността, използвана по време на рязане. Тъй като струята от дюзата излиза под голямо налягане, първоначално дюзите са изработени от високоякостна стомана.
- Миксер - това оборудване е един от основните елементи на машината. Това е смесителят, който е отговорен за качеството на сместа, отсъствието на стружки и дебелината на среза зависят от еднородността на пропорциите.
- Автоматизация - предпоставка е конусът на ръба, който се появява в резултат на инерцията на водната струя. Конусът зависи от скоростта на рязане. За да се намали този отрицателен ефект, се прилага конусна компенсация (Flow Dynamic Waterjet технология). Принципът на компенсация е, че самата автоматизация определя плътността и качеството на материала и дава индикация на режещата глава да променя ъгъла на дюзата.
Възможност за хидравличен процес
Едно от основните предимства на метода на хидроабразивното рязане е липсата на нагряване и отчупване на повърхността, които са присъщи на традиционното рязане на предмети.
Благодарение на усъвършенстването на машините и съвременните технологии, беше възможно да се разшири техният обхват и функционалност:
- Възможност за производство на нестандартни режещи материали. В същото време, промяна в ъгъла на рязане не влияе на качеството на рязане. Точността на рязане на метал под ъгъл прави възможно използването на готови заготовки без по-нататъшна обработка.
- Машини за рязане на метал с фокусиран поток могат да се използват в металопрокатните изделия. Така най-голямата дебелина на метала при рязане е 200 мм за средноуглеродна стомана, 120 мм за високоякостни сплави.
- Има машини, които могат да работят без човешка намеса в напълно автономен режим. В същото време е необходимо да се създаде специална програма за регулиране на работата на машината. С софтуерния контрол, дори много сложни части могат да бъдат отрязани.
- Днес хидроабразивното рязане на тръби е широко разпространено. С помощта на специални машини е възможно да се получи перфектно изрязан кръг.
- Изкуството - прецизното изрязване на фигурите позволява използването на машини при производството на декоративни елементи, декорации и др. Точността на фигурите и качеството на рязането не зависи от опита на работника, а от качеството на използвания софтуер и оборудване. Където се изисква отклоненията да са не повече от 0.5%, се използват машини с ЦПУ.
CNC машинно приложение
Възможностите за използване на CNC машини за хидроабразивно рязане на мед, алуминий, неръждаема стомана и други видове цветни и черни метали с различна якост са позволили значително разширяване и увеличаване на използването на оборудването.
За сметка на машини с ЦПУ е възможно да се произвеждат прецизни детайли без да се отклоняват от необходимите размери, което е почти невъзможно да се постигне с традиционните методи на рязане. Принципът на действие е както следва:
- Софтуерът е настроен, докато за всеки материал има свой собствен софтуер, който автоматично избира налягането на струята, състава на режещата смес и други параметри. Програмата дава възможност да се осигури извит материал за рязане.
- Допълнителна обработка, като правило, след обработка на материала с машината не се изисква. Но при грешен избор на състава на режещия поток има някаква грапавост на повърхността. Чрез повтаряща се обработка се изключва неравността на среза.
- В допълнение към рязането на материала, CNC машината ви позволява да правите отвори с необходимия диаметър. Някои модели машини имат допълнително оборудване за извършване на тясно насочени операции.
Ръчно рязане по хидроабразивен начин
Някои машини се контролират директно от оператора. В това оборудване ъгълът на наклона и всички други параметри трябва да се задават ръчно, което не е много удобно и не може да осигури удобна работа. Но в същото време, инсталирането на хидроабразивно рязане (UGR) на метал без CNC има определени предимства, като те включват:
- Непроменена обща функционалност. Рязането на материала под ъгъл, дори рязане, рязане на материала и рязане на прости форми може да се направи на конвенционална машина. На това оборудване може да се извършва хидроабразивно рязане на мед, алуминий, стъкло, стомана и други материали.
- Няма нужда от профилно обучение. Ръчното режещо оборудване има минимум функции и лесна работа. Това прави възможно извършването на всички необходими операции при обработката на прости части.
- По-ниската цена на оборудването, за разлика от CNC машини, тази инсталация ще струва около два пъти по-евтино.
Използването на преносимо оборудване е ограничено само от ниската му функционалност. Използването на устройството при художествено рязане, рязане на сложни геометрични форми и където е необходим висококачествен краен резултат и висока точност, ще изисква придобиване на машина с ЦПУ.
Основното предимство
Има няколко основни предимства, които могат да бъдат забелязани при прилагането на струя с водна струя:
- Функционалност - предимствата на хидроабразивното рязане на метал трудно могат да бъдат изброени напълно, но един от основните е, че с помощта на GAR машината можете да режете най-сложните елементи на детайлите. Също така става възможно да се създаде сложен профил с всякакви желани контури, форми и радиус.
- Не се нагрява обработената повърхност. По време на обработката на част, цялата топлина, която се отделя, се премахва незабавно от действието на водата. Поради липсата на метални елементи за рязане, генерираната от триенето топлина е много ниска. Малко топлинно отделяне осигурява точно рязане на метали, които могат да се деформират при повишена температура.
- Технологичността на процеса на рязане - оборудването е абсолютно универсално, ако е необходимо, се използва за пробиване. Възможно е да се работи независимо от атмосферните и други условия. Ръчните машини могат да се използват за рязане на материал дори под вода на дълбочина повече от сто метра. А от една помпа едновременно е възможно да се захранват няколко инсталации.
- Без допълнителна работа - след получаване на необходимата част няма нужда от по-нататъшна обработка и смилане на точката на рязане. Грубостта е почти невидима за невъоръжено око.
- Безопасността - оборудването може дори да бъде инсталирано в силно експлозивна индустрия по време на производството на запалими материали. Липсата на вероятност от искри, повърхностно отопление и други параметри правят използването на водни абразивни инсталации възможно най-безопасни и удобни.
- Ефективност, за разлика от плазмената обработка на материала. Скоростта на рязане може да достигне до 35 хил. Мм / мин. И това не се отразява на качеството на среза. Ако се има предвид, че по време на рязане не се губи повече от 1 мм метал, както и точността и абсолютното съответствие с готовия продукт според зададените размери, тогава е очевидна високата рентабилност на това оборудване.
- Универсалност на инсталацията - една машина в същото време ви позволява да обработвате пластмаса, стомана, тъкан, каучук и др. В същото време, ако е необходимо, можете да нарязвате многослойни заготовки, които се състоят от няколко материала.
- Възможност за рязане на дебели стени. Можете да обработвате метални листове до 200 мм, както и стоманобетонни блокове с дебелина до 100 мм.
Най-функционалното CNC оборудване, обаче, липсата на квалифицирани работници обяснява защо ръчното водоструйно рязане е по-търсено.
Недостатъци на водоструйното рязане
Основните недостатъци включват следните фактори:
- Същата скорост на рязане за тънки материали, както и за дебели стени. Това значително влияе върху рентабилността на машината. Проблемът се решава чрез подреждане на листове на слоеве за едновременно рязане на няколко части едновременно.
- Появата на изтъняване е още по-забележима по време на обработката на дебелостенни метали и други огнеупорни материали. В резултат на това, челната повърхност на детайла не е подрязана гладко, а във формата на фуния. Конусът обикновено се елиминира с помощта на допълнителна автоматизация.
В противен случай използването на водоструйно рязане е икономически изгодно, практично и удобно. Машините за рязане, използващи вода с абразив, могат да решат важни проблеми, свързани с лошото обработване на детайлите, както и да намалят времето, необходимо за производството.