Каков принцип гидроабразивной резки?

Разрезаемый материал и область применения гидроабразивной резки могут быть практически любыми. Этот метод холодной резки при помощи водоструйной техники очень эффективен и точен. Вода высокого давления с абразивным средством или без него разрезает самые разные материалы, не подвергая их тепловому воздействию. Метод позволяет получить идеально ровные кромки среза, не требующие чистовой обработки, и минимальную ширину линии реза. Для создания водяной струи высокого давления в резальных системах используются высоконапорные насосы и форсунки.

Гидроабразивная резка – определение

Гидроабразивная резка – это основанный на удалении слоя материала способ разделительной резки разных материалов без тепловой нагрузки. При гидроабразивной резке на материал воздействует водяная струя высокого давления с абразивным средством или без него. Гидроабразивная резка стала популярной альтернативой традиционным способам резки.

Основной принцип гидроабразивной резки

Принцип гидроабразивной резки очень прост. Тонкая водяная струя с высокой скоростью подается на поверхность заготовки, удаляя слой материала и разрезая этот материал. Для создания водяной струи высокого давления высоконапорный насос доводит давление воды до нескольких тысяч бар и подает воду на резальную головку.

В зависимости от обрабатываемого материала в воду может добавляться абразивное средство. На резальной головке из маленького отверстия форсунки выходит водяная струя диаметром 0,1–0,5 миллиметра. Мощность струи зависит от давления воды и диаметра отверстия форсунки. Водяная струя отрывает приповерхностные частицы материала и режет материал без напряжений и подвода тепла. В зависимости от характеристик водяной струи, а также твердости и толщины материала резка может происходить с разной глубиной и на разной скорости.

Преимущества гидроабразивной резки

  • универсальный метод резки
  • можно резать практически любые материалы
  • высокоточная резка
  • ровные кромки среза и минимальная ширина линии реза
  • нет надобности в чистовой обработке кромок среза
  • отсутствует тепловая нагрузка на материал
  • экологичный метод без образования шлаков
  • вода пригодна для вторичного использования

Факторы, влияющие на качество резки

Производительность и качество гидроабразивной резки определяются разными параметрами. К таким факторам влияния относятся следующие:

  • давление, создаваемое насосом
  • расстояние от форсунки до поверхности материала
  • диаметр отверстия форсунки
  • создаваемое давление резания водяной струи
  • скорость продвижения режущей головки

Высоконапорный насос как центральный компонент системы гидроабразивной резки

Системы гидроабразивной резки представляют собой станки, режущие различные материалы водяной струей высокого давления. Они состоят из нескольких компонентов. Сердцем каждого такого станка является система высокого давления с насосом для подачи воды под высоким давлением. Для точной и эффективной резки системе требуется давление от 1 000 до 6 000 бар, создаваемое высокопроизводительным высоконапорным насосом.

Форсунка диаметром 0,1–0,5 миллиметра отвечает за скорость и диаметр подаваемой водяной струи. Другие компоненты установки гидроабразивной резки: резервуары для абразивных средств, поглотитель энергии струи, устройство перемещения и позиционирования резальной головки, а также техника автоматического управления и регулирования установки.

Разные виды гидроабразивной резки

Существуют два основных вида гидроабразивной резки: резка чистой водой или водой с добавлением твердого порошкообразного материала (абразивного средства).

Гидроабразивная резка чистой водой в основном применяется для обработки мягких материалов, например продуктов питания, пенопластов, бумаги, пластика. В пищевой промышленности чистой водой разрезаются, например, сыр, фрукты и овощи. Пластик может быть представлен пленкой и уплотнениями. Также гидроабразивная резка чистой водой пригодна для обработки ковровых покрытий, тканей, волокнистых и изоляционных материалов. Этот способ очень экологичен, т. к. он основан на применении чистой воды, которую можно использовать вторично. Вода никак не влияет на продукты питания при резке.

При абразивной резке система смешивает водяную струю с твердым порошкообразным материалом. В качестве абразива могут использоваться гранат или корунд. Абразивная резка подходит для обработки твердых материалов: металлов, стали, камня, мрамора, керамики, стекла, бронестекла, дерева, графита и ламината. Особенно эффективен этот способ для резки композиционных материалов.

Сравнение разных методов резки

По сравнению с другими методами резки, основанных на применении высоких температур, механического давления либо плазменных горелок, гидроабразивная резка – очень бережный и точный метод. Идеально ровные кромки среза получаются без чистовой обработки, а благодаря воздействию на материал тонкой водяной струей ширина линии реза минимальна.

Технология Вид процесса Материалы Чистовая обработка кромок
Водяная струя Процесс эрозии = жидкая наждачка на высокой скорости Практически все Нет
Плазма Процесс горения (окислительный)/процесс газовой сварки, протекающий при высокой температуре за счет воздействия ионизированного газа В основном сталь, нержавеющая сталь высокой степени чистоты и алюминий Чаще всего
Лазер Процесс плавления за счет воздействия концентрированного пучка лазерных лучей Преимущественно сталь, нержавеющая сталь высокой степени чистоты, алюминий и др. Иногда
EDM/горелка Процесс эрозии за счет воздействия электрического разряда Только электропроводящие материалы Нет

Абразивная резка станет идеальным решением для термочувствительных материалов. При резке не возникает тепловой нагрузки, а в результате получаются тонкие кромки среза с минимальной шириной линии реза. Для создания высоконапорной струи используются мощные высоконапорные насосы и форсунки с маленьким отверстием. Даже очень твердые и толстые материалы отлично режутся водяной струей, имеющей правильные параметры, с абразивом или без него.

Хотите узнать больше об экологичной гидроабразивной резке? Вам нужен насос для вашего оборудования? Обратитесь в компанию URACA!