Резка. 1 Гидроабразивная резка
 Скачать 20.51 Kb.
|
|
1 Гидроабразивная резка — вид обработки материалов резанием, где в качестве режущего инструмента вместо резца используется струя воды или смеси воды и абразивного материала, испускаемая с высокой скоростью и под высоким давлением. Метод гидроабразивной резки металлов и материалов существует уже 20 лет. Суть метода проста. Основой принципа гидроабразивной резки является способ разделения металлов и материалов с помощью водяной струи высокого давления. Вода, сжатая первым основным компонентом системы, насосом – мультипликатором, до давления более 4000 атм, проходит через водяное сопло, образующее струю диаметром около 0.5 мм, которая попадает в смесительную камеру. В смесительной камере струя вода «подсасывает» абразив и далее проходит через второе, твердосплавное сопло с внутренним диаметром 1 мм. Из этого сопла струя воды с абразивом выходит со скоростью около 1200 м/с и направляется на поверхность разрезаемого материала. После резки этого материала остаточная энергия струи гасится специальной водяной ловушкой. Абразивные материалы используются для того, чтобы повысить жесткость потока воды. Материал для резки как правило, располагается на координатном столе. Координатный стол является второй составной частью установки гидроабразивной резки и позволяет перемещать режущую головку с высокой точностью в трех координатах. Над столом в направлении оси Х движется портал, на котором в свою очередь установлена тележка, двигающая в направлении оси Y, а на этой тележке установлена рабочая головка с режущим соплом, способная двигаться в направлении оси Z. Таким образом, режущее сопло может резать материал в трех координатах - Х, Y и Z, что позволяет обрабатывать с высокой точностью как плоские, так и объемные заготовки. Технология выигрывает у большинства альтернативных способов резки. Например, применение электрической дуги считается нестабильным, так как не позволяет работать с медью и латунью. Плазменный раскрой также подходит не для всех материалов, поэтому не применяется для диэлектриков. При использовании газов на предприятии требуются особые меры по экологической защите участка. Лазерная резки не способна резать толстые материалы свыше 30 см. В результате допустимой остается лишь гидрорезка. Выделают три вида гидроабразивной резки: Резка в системе одной координаты. Представляет собой продольный раскрой с помощью непрерывного потока воды. Скорость резки в этом случае – самая высокая, процесс характеризуется надежностью и минимальным выделением остаточной влажности. Резка в системе двух координат. Двухкоординатная резка – самая популярная разновидность метода. В этом случае режущая головка передвигает по осям X и Y в соответствии с заданной схемой. Иногда дополнительно контролируется перемещение по оси Z, что необходимо для работы с металлами большой толщины. Преимущество технологии в том, что она подходит для всех видов материалов. Резка в системе трех координат. При раскрое по трем координатам может применяться два типа станков. Первый из них – это режущий станок с рабочим столом, где используется система трех координат и присутствуют оси вращения. Второй тип – роботизированное устройство, где режущая головка для подачи струи воды находится на подвижной автоматизированной «руке». Подобная методика подходит для создания приборных и дверных панелей, деталей с закруглением и прочих сложных элементов. 2 Разновидности установок: Промышленный управляемый станок с ЧПУ. Применяется для обработки материалов в промышленных масштабах, устанавливается на производствах. Настольный станок с ЧПУ. Подходит для качественной резки небольших материалов и создания мелких деталей. Портативный станок. Такое оборудование используется в газовой и нефтяной промышленности, а также для обработки опасного груза. Подходит для отраслей, в которых невозможна установка стационарного устройства. 3 Как и у всего есть преимущества для обработки металла: Активное использование гидроабразивной металлообработки связано со следующими преимуществами методики: Высокая скорость обработка. Оборудование позволяет выполнять раскрой деталей для массового производства. Для быстрой и четкой обработки достаточно загрузить специально разработанные чертежи и технические параметры на стойку ЧПУ. Экологическая чистота процесса. Процедура предполагает использование воды и абразива, отсутствуют вредные газовые выделения, не применяются опасные химические составы. Возможность пакетной резки. Допустим одновременный раскрой нескольких тонколистовых материалов, что повышает производительность. Широкий спектр использования. Метод подходит для материалов толщиной до 300 мм, может применяться для резки по сложному контуру и обработки объемных элементов, для толстых и тонких листов. Нет больших потерь материала. Отсутствует деформация и термическая закалка в зоне реза, так как не используются высокие температуры. Получаемый рез очень ровный и качественный. Лучшего качества, чем при использовании электрической дуги, плазменной или лазерной резки. Нет угрозы пожара или взрыва, так как во время процесса не выделяется тепло. Во время резки не выделяются вредные примеси, нет угрозы для окружающей среды. Можно применять для резки мягких материалов, таких как резина, каучука, кожа, ткани и картона без подачи абразива. 4 Также есть и недостатки, а именно: Меньшая скорость разрезания стали по сравнению с плазменной или лазерной методикой. Также это касается некоторых видов сплавов и других материалов. В большинстве случаев этот фактор не является критичным, тем более качество готовой продукции оказывается на порядок выше. Высокая стоимость оборудования. На начальном этапе методика потребует достаточно серьезных вложений и высоких эксплуатационных затрат. В том числе, потребуются постоянные расходы на электроэнергию, воду, абразив, а также периодические траты на замену уплотнителей, фокусирующих трубок и водяных сопел (дюз). Хотя при этом стоит отметить, что оборудование быстро окупается. Повышенный уровень шума. При гидроабразивной резке используется струя воды большой скорости, что способствует высокому шуму. 5 Области применения гидроабразивной резки. С помощью гидроабразивной резки могут обрабатываться практически все материалы: бумага и картон, ткани, кожа и резина, стекло и керамика, гранит и мрамор, бетон и железобетон, все виды полимерных материалов, в том числе композиционные, фольгированные и металлизированные пластики, все виды металлов и сплавов. Наибольшее применение гидроабразивная резка находит в следующих областях промышленности: Жилое и промышленное строительство, камнеобрабатывающая, стекольная, авиастроительная и аэрокосмическая, резинотехническая, оборонная, деревообрабатывающая, текстильная промышленность, промышленность по производству пластмасс, металлолистовое производство. Эти примеры показывают лишь часть бесконечно широкого диапазона применения технологии водоструйной резки (гидроабразивной резки и гидрорезки), наиболее универсальной среди существующих методов обработки резанием. Например стекло - один из наиболее интересных материалов для применения гидроабразивной резки. Даже при хорошо известных трудностях, из-за хрупкости материала, гидроабразивная резка позволяет создавать немыслимые формы и контуры. Эта технология применяется в области мебельных компонентов, т.к. она позволяет вырезать даже очень сложные контуры. Применение, в котором гидроабразивная резка является абсолютным лидером, это резка специального стекла, как например, многослойного армированного стекла толщиной до 40 мм. Электронная промышленность: резание электронных плат для цепей (применение водоструйной резки позволило достичь размера пропила до 0,1 мм и обеспечить отсутствие пыли, что сделало технологию резки водой победителем в этой области). Применение технологии гидрорезки также снизило проблему расслоения материала. Резка композитных материалов: гидроабразивная резка не создает разрывов в структуре материала, который, таким образом, сохраняет свои свойства. |