Обработка металлов гидроабразивным методом

Относительно не новым, но успешно зарекомендовавшим себя методом обработки металлов является гидроабразивный способ высокоточной резки металлических изделий. Он заключается в применении силы воды, которая действует без воздействия силы трения, нагревания.

Принцип работы

Раскрой металла заключается в направлении тонкой струи воды, в которой есть абразивы на рабочую поверхность. За единицу времени происходит:

1. Перемещение воды под высоким давлением в специальную емкость.
2. Заполнение этой же емкости абразивом (чаще используется мелкий песок).
3. Направление смеси в сопло.
4. Направление струи и непосредственная резка. При этом скорость потока в 3 раза превышает скорость распространения звука.

Весь процесс автоматизируется. Все что необходимо, это настроить устройство, и своевременно досыпать абразив.

Применяемые материалы

Резка водой подходит для работы по таким видам материалов:

– гранит, природные камни, минералы;
– стекло, керамика;
– бетон, железобетон;
– пластик, искусственные материалы;
– сплавы металлов.

Благодаря этому факту метод применяется в точном машиностроении, авиастроении. Расширенный функционал дал возможность выполнять сложную фигурную резку. Метод позволил снизить негативные последствия, появляющиеся вследствие применения других технологий. Приведем примеры, которых удалось избежать:

1. Нержавеющая сталь. Устраняется возможный дефект деформации вследствие температурного и механического воздействия на изделия из такого вида металла.
2. Титан. При нагревании до 600 ⁰С он может возгораться, вступать в химические реакции с другими веществами.
3. Алюминий. Минимизирует расход материала для заковки с учетом того факта, что химический элемент характеризуется низкой температурой плавления(440 °С).

Преимущества метода

Гидроабразивная технология позволяет использовать водный резак, обеспечивая такие характеристики:

– ширина шва – 0,7 – 1,4 мм;
– точность позиционирования – 0,1 мм даже при используемой толщине в 30 см;
– получать идеально ровные края, не требующие дополнительной обработки;
– производить раскрой в удобном направлении, подбирая участки, позволяющие экономно расходовать сырье при раскройке;
– скорость работы сопоставима с плазменной технологией;
– качество реза схоже с действием лазера;
– стоимость оборудования наиболее приемлемая по сравнению с другими устройствами, используемыми для аналогичных работ и обеспечивающие аналогичные характеристики.

Виды станков

Современное оборудование называют «умным», так как оно позволяет автоматически определить плотность рабочего материала и рассчитать диаметр сопла, угол наклона. После этого начинается корректируемый процесс. Сегодня производятся станки для разных целей, объемов производства. Есть варианты для ручного использования и работающие в автоматическом режиме. Некоторые компактные, занимают площадь стола, другие – большие, используются в качестве прокатных станков на больших предприятиях.

В качестве расходных материалов к ним является:

– гранатовый песок, добываемый в Австралии, Индии. Он отличается высокой плотностью;
– сопла;
– фокусирующие трубки.

Для изготовления последних двух комплектующих используются алмазы, сапфиры, корунд. Использование повышенного давления, скорости работы приводит к увеличению износа и более быстрому расходованию основных материалов.

Очевидные преимущества позволили усовершенствовать технологию, появившуюся еще в шестидесятых годах прошлого столетия. Это еще раз подтверждает, что наука развивается.