Принцип технологии гидроабразивной резки состоит в том, что в качестве режущего инструмента используется сфокусированная струя воды, содержащая абразивные частицы, подаваемая на обрабатываемую поверхность под сверхвысоким давлением. Такой струей воды разрезается без проблем любой материал — от обычного листового железа, до сверхпрочных сплавов и композитных материалов, от резины до хрупкого стекла.
В настоящее время это распространённая и усовершенствованная технология, применяемая не просто для резки того или иного материала, но и для изготовления конечных изделий или определенных заготовок.
Она имеет определенные преимущества перед другими способами обработки и не уступает по точности лазерной или плазменной резке. При этом сам процесс достаточно безопасен как для персонала, так и для окружающей среды.
На фото — резка углеродистой стали.
Представляет собой комплекс взаимосвязанных узлов, в состав которого входят следующие элементы:
- Насос высокого давления;
- Резервуар с подготовленной водой;
- Резервуар с абразивом;
- Специальный рабочий стол, на котором располагаются заготовки, с функцией улавливания отработанной жидкости с абразивом;
- Станины и направляющие, которые обеспечивают движение подающего сопла в разных плоскостях;
- Шланги и патрубки, обеспечивающие подачу воды и абразива;
- Блок управления станком, который координирует работу всего комплекса, в него закладывается программа резки.
После того, как комплекс настроен и запрограммирован, после его запуска происходит смешивание воды с абразивным материалом. Далее данная смесь подается под давлением порядка 4000 атмосфер к направляющему соплу, которое формирует тончайшую режущую струю (толщина ее может быть менее 1 мм). Сопло может перемешаться в различных полостях, по любым траекториям, при этом начало реза может быть в любой точке. За счет высокого давления абразивные частицы воздействуют на материал со скоростью, сопоставимой со скоростью звука, тем самым разрушая его в области реза. Отработанная вода с абразивом улавливается в специальном резервуаре, далее фильтруется и сливается в канализацию.
- отсутствие термического воздействия на заготовку. Температура в зоне реза составляет не более 90С. Что обеспечивает отсутствие окалины, «наплывов» и других дефектов, сопутствующих другим методам воздействия.
- отсутствие механической деформации. Разрушение материала ограничено минимальной площадью струи воды – менее 1мм.кв.
- минимальные отходы обрабатываемого материала.
- высокое качество кромки. Не требуется дополнительная обработка, например — шлифование.
- Высочайшая точность.
- Эффективность в раскрое листовых материалов.
- Возможность пакетного реза нескольких листов, что увеличивает эффективность и скрасть производства.
- Экологическая безопасность. Отсутствие выброса газов, пыли с вредными частицами и т.д. Отработанная вода с частицами абразива экологически безопасна.
- Пожаробезопасность и взрывобезопасность.
Расходным материалом является абразивный порошок и специально подготовленная вода. Если себестоимость воды стремится к нулю, то сам абразив достаточно дорог, это учитывается при расчете стоимости производства.
В процессе работы быстро изнашиваются сопла, прокладки и ряд других комплектующих. Это тоже дополнительные затраты. Кроме того, данное оборудование требует квалифицированного ухода, проверки и настройки. Что обеспечивает высокое качество и эффективность работы.
Подробнее о применении гидроабразивной резки можно узнать на странице Производство.