Технология гидроабразивной резки: устройство гидрорезака, советы по выбору ГАР

На любом производстве, в мастерской или ремонтном участке возникает необходимость в обработке различных материалов. Это может быть как обычное сверление или резка в размер, так и фигурный раскрой со сложной геометрией. Сегодня при подборе режущего оборудования все чаще и чаще делается выбор в пользу станков гидроабразивной резки.

Метод обработки материалов струей воды известен еще с 30-х годов XX столетия. Изначально гидрорез применялся для добычи горных пород. Но вскоре струей воды начали резать и заготовки из металла, бетона, камня и прочих материалов.

Технология гидроабразивной резки: устройство гидрорезака, советы по выбору ГАР

Гидроабразивная резка (ГАР) – технология обработки материалов направленной струей воды с механической взвесью. Скорость режущей струи составляет в пределах 15-30 (м/с). Диаметр струи находится на уровне 0,2-1 (мм).

В качестве абразива обычно используется песок. Для подачи взвеси в зону обработки применяется насос высокого давления. Обычно такие насосы выдают давление в пределах 400 (бар).
В обзоре будет рассказано про устройство и виды гидроабразивных резаков.

Область применения гидроабразивной резки

Главным преимуществом ГАР является универсальность. Гидроабразивная резка рассчитана на обработку широчайшего спектра материалов, от стали до текстиля и даже бумаги.

На одном и том же гидрорезе можно обрабатывать:

  1. Любые металлы, от мягкой меди до высокопрочных титановых сплавов
  2. Керамику и стекло
  3. Камень и бетон
  4. Пластик, полиуретан, резину
  5. и многие другие материалы

Гидроабразивную резку применяют в основном при обработке материала в виде листов и плит. Но такому оборудованию можно доверить и порезку труб как цилиндрического, так и прямоугольного профиля.

ГАР можно смело применять при обработке заготовок с толщиной стенки от 0,1 до 200 (мм).
Гидравлическая резка часто используется при подготовке прототипов, по которым будет осуществляться серийное производство.

Технология гидроабразивной резки: устройство гидрорезака, советы по выбору ГАР

Свойства гидроабразивной резки

Широкая сфера применения гидроабразивной резки обусловлена уникальными эксплуатационными характеристиками данной технологии обработки. Ключевыми особенностями гидрореза являются:

  1. Отсутствие температурной деформации
  2. Возможность резки под любым углом
  3. Большая глубина обработки
  4. Возможность работы под водой
Читайте также:
Лазерная маркировка металла: технология лазерной маркировки, как выбрать лазерный маркиратор

При резке струей воды не происходит нагрева. Это позитивно сказывается на свойствах обрабатываемого материала. В данном случае не происходит оплавления кромок, как это бывает при использовании плазменной резки. Дополнительно повышается пожарная безопасность, увеличивается общая культура производства.

Технология гидроабразивной резки предполагает работу без пыли. Это полностью экологичный метод обработки. Станок ГАР можно использовать без вытяжки. Его допустимо размесщать в любом месте, даже рядом со сборочной линией.

Уровень шума при резке струей воды не превышает 65 (дБл).

Гидроабразивная резка обеспечивает весьма и весьма высокую точность обработки. Обычно станок ГАР режет с точностью до 0,02 (мм). По этой причине такое оборудование часто используется при изготовлении инструментов и оснастки для металлорежущего оборудования.

Одним из ключевых преимуществ ГАР является отсутствие износа режущей части. Ведь обработка производится просто струей воды. Касательно форсунки, если соблюдать правила эксплуатации гидрорезака, то штатной режущей головки хватит чуть ли не на весь срок службы станка.

Технология гидроабразивной резки: устройство гидрорезака, советы по выбору ГАР

Недостатки гидроабразивной резки

Разумеется, при резке материалов струей воды не обошлось и без недочетов. Основным минусом гидроабразивной резки является обработка с получением конусности. Конусность появляется из-за того, что струя воды теряет силу, когда входит в полость обрабатываемого материала.

Чем глубже ведется обработка, тем большей конусностью будет обладать рез.

Конечно, в современных станках ГАР применяются специальные датчики, которые сканируют поверхность реза. Точные данные об отклонениях позволяют правильно отрегулировать напор струи. С увеличением глубины реза сила напора струи увеличивается, что позволяет полностью нивелировать конусность.

Вторым недостатком станков гидроабразивной резки является отсутствие возможности регулировки скорости резания.

Теперь следует рассказать про виды гидроабразивных резаков.

Технология гидроабразивной резки: устройство гидрорезака, советы по выбору ГАР

Устройство станка гидроабразивной резки

Большая часть станочного оборудования ГАР оснащается модулем числового программного управления (ЧПУ). Автоматизация процесса резания дает возможность добиться высокой точности и предельной скорости обработки заготовок.

Читайте также:
Как сделать гравировку на металле в домашних условиях

Практически все станки гидроабразивной резки имеют портальную конструкцию. Портал используется для перемещения моста, вдоль которого передвигается держатель с форсункой.

Станок гидроабразивной резки состоит из следующих узлов:

  1. Ванна для обработки
  2. Насос высокого давления
  3. Управляющая электроника
  4. Режущая форсунка
  5. Резервуар для воды
  6. Резервуар для абразива

ГАР представляет собой установку для стационарного монтажа. Среднестатистический гидрорез требует для размещения около 7-10 (м2) площади. Систему гидравлической резки обычно устанавливают рядом с водозаборной точкой.

  • В ванной расположена плита для размещения и фиксации заготовки. Продвинутые станки гидравлической резки оснащаются подвижной плитой. Такое оборудование позволяет осуществлять резку под водой. То есть в ходе обработки подвижная плита погружают целевые поверхности в воду.

Резка под водой преследует сразу несколько целей. Во-первых, не будет разбрызгиваться по сторонам абразивный раствор. Во-вторых, при подводной обработке можно существенно снизить шум.

  • Основным компонентом станка гидроабразивной резки является насос высокого давления. Данный агрегат осуществляет подачу раствора воды и абразива в зону резки. Рабочее давление такого оборудования может достигать 400 (бар).
  • Вторым по важности элементом гидрорезака является форсунка. Это так называемая режущая головка, основу которой составляет фокусирующая трубка.

Проток форсунки имеет специальную форму, которая препятствует распылению абразивного раствора. Струя имеет строго очерченный контур. Диаметр струи обычно составляет 0,4-1 (мм).

Режущая головка встраивается в специальный держатель. В продвинутых станках держатель имеет поворотный механизм. Угловое размещение форсунки значительно расширяет функциональные возможности ГАР. В этом случае появляется возможность создания гидрорезаком фасок, галтелей и углового реза.

  • Неотъемлемым элементом станка гидравлической резки является бак для абразива. Объем бака зависит от производительности силовой установки. Среднестатистическая установка ГАР имеет бак для абразива вместительностью 20 (л).
Читайте также:
Заточной станок: разновидности, основные параметры точила

Засыпная горловина бака обычно имеет сетчатый фильтр. Сеточка предотвращает засорение форсунки неподходящими по размеру частицами абразива.

  • Управляющая электроника включает в свой состав множество датчиков, которые контролируют не только позиционирование форсунки, а и подачу гидроабразивного раствора.

Перечень управляющей электроники зависит от модификации гадрореза. Чем шире список электроники, тем дороже будет стоить станок. Разумеется, качественные дорогостоящие установки ГАР обеспечивают практически ювелирную точность обработки и очень приличную производительность.

Параллельно со стандартными компонентами конструкции станка в гидрорезаке могут использоваться и различные вспомогательные системы и механизмы.

Если ГАР используется часто и подолгу, как в случае с серийным производством, гадравлический резак нередко оснащают автоматической системой удаления отработанного абразива. Вместе с тем могут использоваться системы автоматической загрузки и выгрузки заготовок. ГАР может оснащаться и многими другими дополнительными системами.

Разумеется, наличие вспомогательного оснащения делает станок более массивным и тяжелым. Вместе с тем возрастает уровень ремонтной сложности оборудования гидравлической резки. Будет расти и цена ГАР, как и стоимость издержек на резку.

Технология гидроабразивной резки: устройство гидрорезака, советы по выбору ГАР

Дополнительная информация

Технология гидроабразивной резки является сегодня одной из наиболее прогрессивных. Потенциал ГАР ставят на один уровень с лазерной резкой.

Да, у станков лазерной резки есть преимущество в скорости обработки. Но лазером обычно режут небольшие по толщине заготовки, до 10 (мм). Гидрорезак же применим при обработке заготовок толщиной до 200 (мм)!

Касательно плазменной резки, ГАР многократно превосходят плазморезы. Ключевым преимуществом гидрорезки перед плазменной обработкой является отсутствие высокого нагрева в рабочей зоне.

При струйной обработкой абразивным раствором поверхность заготовки нагревается всего до 80-90 С. Плазморез же нагревает рабочую зону до температуры свыше 2500 С.

После раскроя на гидрорезаке заготовки не нуждаются в дополнительной термообработке. Ведь поверхность заготовки будет иметь одинаковые прочностные характеристики.

 

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Поделиться с друзьями
Добавить комментарий