Вода режет металл: Может ли вода разрезать металл

Содержание

Гидроабразивная резка металла водой: как режут материал водяной струей под давлением, как работает водорезка

12Ноя

Содержание статьи

  1. Сущность технологии
  2. Принцип работы гидроабразивной резки металла
  3. Область применения
  4. Оборудование для гидрорезки
  5. Возможности водной резки металла
  6. Управление
  7. Расходные материалы
  8. Преимущества гидроабразивной установки
  9. Недостатки гидроабразивной установки
  10. Цена гидрорезки

Гидроабразивная резка – это технология водяной обработки металла, которая проводится с использованием воды и смеси абразива в роли рабочего материала, причем струя жидкости из гидравлического инструмента (резака) подается под огромным давлением и работает с большой скоростью.

Сущность технологии

Заготовка из металлического листа кладется на рабочую поверхность. Она раскраивается по нужному формату. Места кроя подвергаются водному воздействию с добавлением абразивных частиц. Эти вещества взаимодействуют с поверхностью, разрушая ее. При этом необходимо поддерживать определенное давление, напор, который обеспечивает скорость подачи жидкости и твердых частичек. Задача оборудования по этой технологии – отделить часть от целого. Мощность аппарата велика, но способности ограничиваются плотностью сплава и его толщиной.

Принцип работы гидроабразивной резки металла и стали

Во время раскроя металлопроката происходят следующие процессы:

  • Двигатель приводит в движение насос, который создает водяную струю – она подается в смеситель из резервуара.
  • С другой стороны, одновременно с этим направляется абразив нужного количества и диаметра частиц.
  • Два элемента смешиваются до относительно однородной жидкости.
  • Смесь с высоким напором направляется на сопло, которое управляет наклоном и скоростью.
  • Материал соприкасается с поверхностью заготовки, разрезая ее.

При этом происходит охлаждение.

Область применения

Распространенность метода объясняется большими возможностями аппарата. Его можно использовать фактически для любых природных и синтетических материалов. Не распространяется это только на алмаз и каленое стекло. Особенность (а вместе с тем и востребованность) – можно проводить обработку таких вещества, которые нельзя нагревать – они теряют, меняют свои физико-химические свойства или подвержены легкому воспламенению. А резка струёй воды происходит без изменения температурного режима. Таким образом, значительно расширяется спектр возможных работ. Чаще всего металлообработке подвергают:

  • нержавейку;
  • инструментальную сталь;
  • алюминий;
  • титан;
  • латунь.

Также разрезают указанным методом гранит, мрамор и прочие натуральные и искусственные камни. Применение станка возможно только в условиях цеха, налаженного производства. Видео покажет, где его применяют:

Оборудование для гидрорезки

Называют «непыльным». Действительно, стружки фактически нет, вернее, она сразу вымывается, получается очень ровный и чистый срез, который, в большинстве случаев, даже не требует шлифовки. Технологический процесс построен на природном явлении водоемов – эрозии, то есть способности размывать берега, при этом обтачивая камни, корни деревьев. Суть остается прежней, но чтобы многократно ускорить воздействие, в жидкость добавляют абразив.

Такая смесь выпускается струей очень высокого напора. Давление доходит до 6 тысяч атмосфер, при этом развивается скорость, которая в три раза превышает распространение звуковой волны в воздухе, – 800—1000 метров в секунду. Две основные задачи оборудования:

  • отрыв и вымывание частиц материала заготовки;
  • моментальное охлаждение и очищение.

Устройство станка, который режет водой

Классический аппарат имеет множество узлов:

  • корпус – обычно состоит из металла, как наиболее износостойкого и долговечного материала, благодаря чему он достаточно массивный;
  • емкость – крупная, обычно не меньше двух кубических литров, но может быть больше;
  • мощный насос – он выполняет важную функцию, нагнетает высокое давление и направляет жидкость из резервуара в место объединения двух компонентов;
  • прочные шланги – соединяют все узлы;
  • отсек для хранения и подачи абразивных частиц;
  • смеситель;
  • инструмент – он регулирует мощность струи, ее ширину, направление;
  • плоскость, на которой расположена заготовка и будет происходить работа;
  • блок управления.

Большинство станков оснащены ЧПУ, инженер только руководит процессом с помощью пульта, но не занимается резкой вручную. Это удобно – нет негативного воздействия на обслуживающего машину человека и при этом достигается отличная точность. Еще одно достоинство ЧПУ – возможность использования программ для автоматизированного проектирования, на которых можно создавать проект в формате, совместимым с блоком управления.

Особенности устройства основных узлов

Уникальность установки заключается во многих отличиях начиная с рабочего стола. Вместо привычной плоскости здесь представлена ванна с неглубокими бортами. Она оснащена ребрами для захвата и фиксации заготовки, они быстро снимаются и накладываются. Также емкость набирается жидкостью, а затем сливается. Постоянное нахождение металла в водной среде позволяет избавить производство от шума и пыли. Емкость, которая содержит абразивные частицы, легко вынимается, имеет функцию пополнения даже в ходе работы, а также оснащена датчиками, контролирующими количество смеси.

Очень важна система перемещения инструмента. Она поставлена на ремни, которые двигают резак по линейным плоскостям. Используются именно ремешки, а не цепи, так как они более невосприимчивы к влаге, а также к нечаянному попаданию абразива. Дополнительное преимущество – их легко менять при износе. Подробнее об устройства посмотрим на видео:

Возможности водной резки металла

Многие способы применяются только для прямой распиловки, в то время как гидрорезка позволяет:

  • делать фигурный разрез;
  • не подвергать обработке края;
  • обрабатывать листы (металлозаготовки) толщиной до 120 – 200 мм, в зависимости от вида стали;
  • подключить к автоматическому пульту управления трудный проект и фактически не участвовать в процессе, только контролировать;
  • разрезать окружности, трубы.

Сейчас активно пользуются технологией в различных сферах:

  • автомобилестроение и машиностроение в целом;
  • изготовление заготовок, деталей, которые не поддаются штамповке;
  • резка водой железа, утеплителей, стекловолокна, изоляторов, мрамора;
  • художественная обработка.

Управление

Для эффективной работы необходим труд нескольких инженеров и операционистов. Проектировщик обязан создать проект в специальной компьютерной среде. Затем файл помещается в память устройства. Машина сама распределяет функции на остальные узлы. Сотрудник отвечает за достаточное количество расходных материалов, за запуск программы, контроль за выполнением и своевременное оповещение о поломке. Специалист по оборудованию обязан проводить техническое обследование (профилактическое), а также устранять неполадки.

Гидроабразивные станки с ЧПУ

Числовое программное управление позволяет осуществлять наиболее трудные детали с погрешностью в половину миллиметра. Производственный процесс полностью автоматизирован, он не требует постоянных команд, ему необходимо только однажды задать программу (выбрать из списка или ввести в память) и поставить запуск. Такое оборудование дорогостоящее, но более эффективное. Нет человеческого фактора, то есть минимизирован риск ошибок.

Как режут металл водой вручную

Менее популярные на производстве, зато теоретически возможны для изготовления в домашних условиях. Задача оператора – выбор угла резки, давления, напора и ширины струи. Работать с ним труднее, но, однажды научившись, специалист сможет делать очень продуктивно простые формы. Точность остается высокой, но при этом набор функций относительно небольшой. Еще одно достоинство – цена значительно ниже, чем у оборудования с ЧПУ.

Расходные материалы

Основное сырье – это чистая, прошедшая многоступенчатую фильтрацию, чтобы там не находилось примесей, которые могут вступить в реакцию с заготовкой, вода и абразивные частицы. Расход достаточно большой, при этом чем толще сплав, тем больше расходников используется в секунду. Самое недорогой абразив – мелкий песок. Песчинки размером около 650 микрон эффективно справляются даже с тугоплавкими, высокопрочными сплавами. При этом имеют доступную стоимость. Также регулярно требуется проводить замену запчастей – трубок и шлангов, уплотнителей. Реже – мотора, резервуаров, сопел.

Какое давление нужно для резки металла водой

Минимальный напор – 1500 атмосфер, максимальный – 6000. Показатель настраивается в зависимости от плотности стали, от необходимой скорости работы. Делать это можно вручную или довериться умному блоку управления.

Преимущества гидроабразивной установки

Сейчас это один из наиболее эффективных и востребованных методов, благодаря своим достоинствам:

  • это самый «холодный» способ металлообработки, что позволяет работать даже с веществами, чьи физические и химические свойства меняются от жара;
  • малые потери материала – стружки фактически нет, срез ровный и узкий;
  • хорошо для тонких листов, но можно и с более плотными – до 3 см;
  • нет необходимости финальной шлифовки, края очень ровные;
  • самая большая точность – 0,5 мм;
  • можно вырезать любые трудные детали;
  • есть возможность резать «пакетом», то есть в несколько слоев сразу, если заготовки достаточно тонкие;
  • очень высокая чистота работы – нет пыли, шума, газов;
  • пожарная безопасность полная;
  • отсутствие острого режущего инструмента, то есть его не нужно менять, точить.

Недостатки гидроабразивной установки

Есть и некоторые сложности, связанные со станком:

  • необходимо часто пополнять уровень абразива, а это достаточно дорого;
  • при резке водяной струей тонколистового металла скорость работы водорезки остается невысокой;
  • при водном и кислородном воздействии заготовка автоматически приобретает склонность к коррозии, то есть если не нанести слой защитного покрытия, то может вскоре появиться ржавчина.

Цена гидрорезки

Стоимость такого оборудования, а также его обслуживания, высока. Именно по этой причине метод используют в основном на крупных производствах – там все затраты компенсируются высококачественным итоговым продуктом. Ценник складывается:

  • из мощного насоса;
  • дорогостоящей системы ЧПУ;
  • сопла из искусственного алмаза.

В статье мы рассказали, как водой разрезать металл, а также показали примеры станков, режущих с помощью водяной струи. В качестве завершения советуюм посмотреть несколько видео:

Обращайтесь в ООО «Роста», если вы решили купить приспособления для промышленного пользования. У нас в наличии и на заказ имеются ручные и полуавтоматические ленточнопильные, а также маятниковые, вертикальные и двухстоечные агрегаты. Цена на товары снижена в 1.5 — 2 раза по сравнению с зарубежными аналогами. Чтобы уточнить интересующую вас информацию, свяжитесь с менеджерами, мы с радостью поможем в выборе оборудования.

Водоструйный металлорежущий станок

полное руководство по вопросам

1. Что такое водоструйный металлорежущий станок?

Водоструйный металлорез — это инструмент, использующий струю воды под высоким давлением для резки металла. Вода смешивается с абразивом и пропускается через драгоценное отверстие в водоструйном металлорезе, создавая струю высокого давления, способную быстро разъедать металл и легко разрезать его.

2. Каков состав машины для гидроабразивной резки металла?

Компоненты, из которых состоит машина для гидроабразивной резки металла, следующие:

  • Насос высокого давления — он нагнетает воду под давлением и подает ее к соплу, чтобы струя воды выходила через режущую головку.
  • Водопровод из нержавеющей стали — он транспортирует воду под высоким давлением от насоса к форсунке.
  • Блок управления — это система, содержащая предварительно установленные программы, с помощью которых оператор может управлять движением режущей головки в соответствии со своими требованиями.
  • Сопло для гидроабразивной резки — Внутри сопла вода под высоким давлением проталкивается через отверстие в драгоценном камне, создавая струю. Затем эта струя попадает на абразивные материалы, и они образуют сплошную струю, обладающую скоростью и силой для резки металлов.
  • Оборудование для перемещения или система X-Y траверс — позволяет режущей головке свободно перемещаться по столу водоструйной установки для вырезания требуемого рисунка.
  • Гидроабразивный стол — прочный, устойчивый стол, который поддерживает металл, подлежащий резке.
  • Емкость для сбора отходов — нейтрализует и собирает отработанную воду и абразивные материалы в процессе резки.

3. Зачем использовать гидроабразивный резак для резки металла?

Вот 8 основных преимуществ, которые оправдывают использование гидроабразивных резаков для обработки металлов:

  • Минимальный пропил — Меньший пропил означает возможность достижения большей точности и аккуратности, особенно при резке сложных форм.
  • Холодная резка — Поскольку при использовании водяной струи выделяется минимум тепла, отсутствует риск деформации от перегрева или повреждения разрезаемого материала.
  • Превосходная обработка кромок — Гидроабразивная резка обеспечивает более гладкую обработку и сводит к минимуму необходимость вторичной отделки.
  • Экологичность — при гидроабразивной резке в окружающую среду не выделяются опасные отходы или испарения.
  • Энергоэффективность — вода и абразивные материалы обычно подлежат вторичной переработке. Кроме того, благодаря высокой точности и качеству кромок, образование отходов минимально, а вторичная отделка не требуется. Это делает его энергоэффективным.
  • Более безопасный процесс — повышает безопасность оператора благодаря надежным системам управления, которые постоянно держат оператора на безопасном расстоянии.
  • Проще в обслуживании — гидроабразивная резка исключает хлопоты по обслуживанию лезвий в виде заточки, смены или замены.
  • Долгосрочное снижение затрат — Благодаря точности и качеству кромок, гидроабразивные фрезы сводят к минимуму отходы. Расходы на техническое обслуживание значительно ниже, а сам процесс является энергосберегающим. Это позволяет сократить расходы в долгосрочной перспективе.

4. Как работает станок для гидроабразивной резки металла?

Вода под высоким давлением поступает в водоструйное сопло и проходит через отверстие, сделанное из драгоценного камня, например, сапфира, рубина или алмаза. Это создает струю, которая попадает в часть сопла, называемую камерой Вентури. Здесь абразив подается в струю сбоку. Затем вода и абразив попадают в смесительную трубку, где они смешиваются до образования сплошной струи. Вы можете узнать больше из Вики о водоструйном резаке.

Когда струя выходит из режущей головки, она обладает достаточной мощностью и энергией, чтобы вызвать быструю эрозию разрезаемого материала, создавая начальное сквозное отверстие. После того как сквозное отверстие готово, машина режет по траектории, следуя инструкциям, передаваемым ей через блок управления.

5. Какова точность резки на гидроабразивном станке по металлу?

Некоторые из новейших современных гидроабразивных металлорежущих станков могут выполнять резку мелких деталей с допуском до ±0,025 мм. В большинстве случаев можно рассчитывать на допуск не менее ±0,05 мм.

6. Какую толщину можно резать на станке гидроабразивной резки металла?

С экономической точки зрения, водоструйные металлорезы могут резать сталь толщиной до 7,5 см. Хотя можно резать и более толстую сталь, это занимает значительно больше времени, что увеличивает стоимость резки. Современные водоструйные машины могут резать и сталь толщиной около 23 см, но такие особые требования возникают довольно редко.

7. Каково качество обработки кромок гидроабразивным металлорезом?

Гидроабразивная резка известна своим превосходным качеством кромок. Гладкие, без заусенцев и однородные кромки можно получить с помощью водоструйных металлорезов, поэтому этот метод предпочтителен для высококлассного дизайна. В большинстве случаев после процесса гидроабразивной резки металла не требуется вторичная отделка.

Качество кромки при гидроабразивной резке обычно обозначается классами Q1-Q5, причем Q1 и Q5 обеспечивают самое грубое и самое гладкое качество кромки, соответственно.

8. Какой металл не может быть разрезан водоструйным металлорезом?

Алмазы и другие материалы, близкие к алмазам по шкале твердости, не могут быть разрезаны струей воды. Закаленное стекло разбивается при попытке разрезать его струей воды. Некоторые композитные материалы также могут быть сложными для гидроабразивной резки, поскольку вода не может просочиться через различные слои.

9. Сколько стоит эксплуатация водоструйного металлического станка?

Эксплуатационные расходы на гидроабразивную резку металла зависят от типа разрезаемого материала, модели машины и соотношения воды и абразива. В среднем она может составлять от 20 до 40 долларов США в час.

10. Какие абразивы используются при гидроабразивной резке металла?

Наиболее эффективным и часто используемым абразивом для гидроабразивной резки металла является гранат. По твердости он близок к алмазу, но гораздо доступнее по цене, чем аналогичные материалы. Другие материалы, используемые в качестве абразивов, включают кварцевый песок, оксид алюминия, карбид кремния, оливин и так далее.

11. Каковы преимущества резки металла струей воды по сравнению с лазерной резкой?

С помощью техники лазерной резки можно резко разрезать тонкие металлы. Но с помощью гидроабразивной резки можно резать любые металлы/материалы. Кроме того, с помощью лазерной резки можно гравировать простые рисунки, серийные номера и т.д. С другой стороны, гидроабразивная резка позволяет выполнять трехмерную резку металла.

12. Каковы преимущества гидроабразивной резки металла по сравнению с газовой резкой?

При пламенной резке вы можете переносить необходимые для нее предметы куда угодно, т.е. она портативна. Кроме того, газовая резка позволяет резать слишком толстые металлы. Гидроабразивная резка, с другой стороны, позволяет разрезать любой материал. Кроме того, этот процесс намного аккуратнее и менее подвержен несчастным случаям. С помощью метода гидроабразивной резки можно добиться нужной точности. Поскольку в процессе резки не выделяется тепло, бахрома не повреждается.

13. Каковы преимущества резки металла струей воды по сравнению с плазменной резкой?

С одной стороны, технику гидроабразивной резки можно использовать на любых материалах, т. е. она универсальна. Кроме того, это гораздо более безопасный вариант, поэтому его может использовать любой любитель. Гидроабразивный метод не выделяет вредных газов и не повреждает края области реза из-за нагрева. Одновременно плазменная резка является эффективным способом резки таких металлов, как медь, алюминий или нержавеющая сталь. Кроме того, она придает металлам более совершенный вид и гораздо эффективнее, чем плазменная.

14. Как водоструйный аппарат режет сталь?

Гидроабразивный станок может разрезать сталь с помощью высокоскоростной воды, которая вытекает из сужающегося ювелирного сопла. Струя воды поддерживает постоянную скорость, что позволяет ей резать такие металлы, как сталь.

15. Может ли вода прорезать сталь?

Да, вода может разрезать сталь с помощью машины, известной как гидроабразивный станок. Вода, выходящая из сопла этой машины, ударяет по стали с большой силой и консистенцией, что, в свою очередь, помогает ей прорезать сталь.

16. Какую толщину стали можно резать гидроабразивной струей?

Гидроабразивный станок может резать сталь толщиной до 3 дюймов.

17. Какое давление требуется для гидроабразивной резки стали?

Для получения точного выреза гидроабразивная машина требует 60 000-90 000 PSI. Чем выше давление, тем лучше будет резка.

18. Является ли гидроабразивный станок лучшим решением для резки металла?

Да, гидроабразивная резка — это лучшее решение для резки металлов. В отличие от других технологий, вы можете использовать его на различных типах металлов. Кроме того, он позволяет получить точный вырез, который вы хотите, без выделения токсичных газов.

19. Каковы рекомендации при использовании водоструйного аппарата для резки металла?

Если вы хотите резать металл с помощью водоструйного аппарата, помните об этих нескольких советах.

  • Если вы режете материал толщиной менее 0,100 дюйма, вы можете выбрать комбинацию параметров мощностью 25 л. с. и использовать несколько головок. Это поможет увеличить производительность.
  • Старайтесь не прорезать воздушные зазоры более 0,020 дюйма.
  • Используйте меньшие выступы для повышения эффективности резки более твердого металла
  • Уделите особое внимание вращению планок
  • Всегда режьте материал под водой
  • Выбрасывайте все отходы абразивного материала
  • Проверка программного обеспечения для очистки резервуара
  • Изменение настройки испытания форсунок

20. В каких отраслях промышленности в настоящее время используются машины гидроабразивной резки металла?

Машины гидроабразивной резки металла обладают рядом заметных преимуществ, и именно поэтому они широко используются в нескольких отраслях промышленности.

  • Аэрокосмическая промышленность: Станки гидроабразивной резки металла могут эффективно резать сплавы и другие материалы, включая пластик, стекло, композит из углеродного волокна и т.д. Она относится к холодной резке, не требует последующей обработки и не наносит ущерба свойствам материала.
  • Военная промышленность: Может разрезать горючие и летучие установки, бронированный лист боевого вагона.
  • Железная дорога: Железная дорога набирает популярность во всем мире.
  • Автомобильная промышленность: Это полезный инструмент для автомобильной промышленности. Это заслуга его способности резать все металлические и неметаллические композитные материалы, которые отвечают требованиям современного автомобильного производства.
  • Пивная промышленность: В процессе производства пива нержавеющая сталь, вероятно, является самым важным материалом для сохранения подлинного вкуса пива. Поэтому использование машин гидроабразивной резки металла в этой отрасли заслуживает внимания.

21. Как определить, какая система нужна вашему станку гидроабразивной резки металла?

Гидроабразивные станки — это высокоточные режущие машины. Машина использует поток воды под очень высоким давлением для резки и нарезки различных объектов. Как правило, давление воды составляет от 45 000 фунтов на квадратный дюйм до 60 000 фунтов на квадратный дюйм для стандартного гидроабразивного резака. Однако существуют и гидроабразивные резаки сверхвысокого давления, создающие давление воды около 94 000 фунтов на квадратный дюйм.

Существует несколько типов гидроабразивных резаков, в зависимости от компонентов, типа работы, особенностей и т.д. Чтобы выбрать систему, которая необходима вашему гидроабразивному металлорежущему станку, необходимо обратить внимание на эти факторы.

Прежде всего, существует два типа гидроабразивных резаков — чистый гидроабразив и абразивный гидроабразив. Чистый гидроабразивный станок использует только давление и силу воды для резки объектов. Другой тип использует абразивные материалы, как следует из названия. Абразивы выполняют операцию, напоминающую шлифовку, и стирают материал. Чистые струи воды хорошо подходят для резки более мягких материалов, таких как резина, пенопласт, пластик, пищевые продукты, прокладочный материал и т.д. Абразивные водометы могут резать более твердые материалы, такие как камень, керамика, стекло, металлы, кевлар и композиты.

Поскольку вы будете специализироваться на резке металла, лучше выбрать абразивный гидроабразивный резак. Это снимет некоторую нагрузку с вашего гидроабразива, и вы сможете эффективно резать при относительно меньшем давлении. Абразивный гидроабразивный станок может резать металлические листы толщиной 12 дюймов при правильном давлении и скорости резки. Для резки металла различных форм можно использовать пятиосевую режущую головку с оптимизированным программным обеспечением для резки.

Кроме того, для работы гидроабразивного металлореза необходима насосная система интенсификатора. Насосная система создает очень высокое давление, подходящее для резки металла. Она использует гидравлическую систему, которая соединена с двигателем большей мощности. Этого достаточно для эффективной работы станка гидроабразивной резки металла.

22. Как вы используете станки гидроабразивной резки металла для быстрого роста вашего бизнеса?

Тенденция резки металла расширяется с каждым днем. Гидроабразивная резка металла обладает способностью быстро диагностировать потребности клиентов и затем устранять их в режиме реального времени. Это также помогает повысить надежность технологии производства.

Этот станок отлично подходит для обработки практически всех типов материалов. Кроме того, не происходит никаких нарушений механических свойств металла. Таким образом, несколько крупных отраслей промышленности требуют использования машин для гидроабразивной резки. Соответственно, вы увидите, как быстро растет этот бизнес.

23. Предоставляет ли SAME техническую поддержку для машин гидроабразивной резки металла?

Да, подходящая система управления или SAME предоставляет тройные системы управления, это Ncstudio, IGEMS и Beckhoff. Когда вы выбираете идеальную систему управления, она может удовлетворить вас по цене и эффективности.

24. Сколько стоит станок гидроабразивной резки металла с ЧПУ?

Станок для гидроабразивной резки металла с ЧПУ предлагает лучшие цены для своих клиентов. Вы можете узнать больше об их разновидностях и стоимости, просмотрев их веб-сайт.

25. На что следует обратить внимание при покупке гидроабразивного резака для металла?

Когда вы рассматриваете возможность покупки гидроабразивного резака, обязательно проверьте эти характеристики при осмотре.

  • Интенсификатор: Гидроабразивный резак поставляется с электрическим насосом для создания высокого давления, необходимого для резки твердых материалов. Поэтому убедитесь, что уплотнение насоса не имеет утечек.
  • Насадка: Всегда проверяйте насадку и убедитесь, что на ней нет вмятин и ржавчины.
  • Электрический шкаф: При покупке постарайтесь рассортировать электрический шкаф. Часто они оказываются перепутанными, и на их разбор уходит много времени.
  • Система управления: Всегда получайте демонстрацию перед покупкой. Это поможет выявить, есть ли проблемы, поскольку невозможно проверить все, глядя на систему. Если вы получите поврежденную систему управления, это сильно затруднит работу вашей машины гидроабразивной резки.

Как вода может резать сталь — Гидроабразивная резка металлов

Когда мы говорим о промышленных проектах, сталь является одним из наиболее часто используемых твердых материалов. В мастерских обычно обрабатывают стальные листы и блоки, разрезая и придавая им форму более мелких металлических деталей.

Существует множество вариантов процесса резки, таких как электроэрозионная, плазменная и лазерная резка.

Однако одна технология резки приобрела большую популярность, чем другие, для резки металла. Технология гидроабразивной резки стала одним из наиболее широко используемых процессов резки стали и металлов во многих отраслях промышленности.

В этой статье рассматривается все, что касается технологии гидроабразивной резки металлов, особенно стали, областей применения, преимуществ и другой важной информации.

Может ли вода прорезать сталь и другие металлы?

Идея гидроабразивной резки твердых материалов может показаться невозможной даже вообразить. В конце концов, это вода, и мы говорим о твердых материалах, таких как сталь, а не о более мягких материалах, таких как бумага или пенопласт.

Однако динамика воды существенно меняется, когда скорость и напор потока воды достаточно увеличиваются. В этом случае вода приобретает разрушительную силу, которая способна резать сталь и другие твердые металлы лучше, чем механические режущие инструменты.

На самом деле, вы можете быть удивлены, насколько эффективен гидроабразивный станок при резке стали и как мало у него ограничений. Мы рассмотрим некоторые из этих ограничений позже.

А пока давайте посмотрим, как водяная струя режет сталь.

Как гидроабразивная резка стали?

Вы замечали, как вода под высоким давлением на автомойке заставляет ваш автомобиль сверкать новым за считанные минуты? Давление, о котором мы здесь говорим, составляет 1000 фунтов на квадратный дюйм. Похоже на очень высокое давление, не так ли?

Теперь, когда мы говорим о гидроабразивной резке под высоким давлением, мы имеем в виду давление воды от 50 000 до 60 000 фунтов на квадратный дюйм. Представьте, что эта вода под высоким давлением может сделать со сталью! Во-первых, водоструйные резаки могут резать множество различных материалов, в том числе различные металлы, такие как сталь.

Высокое давление создается насосом высокого давления, специальной трубкой высокого давления и узким водоструйным соплом или режущей головкой, производящей мощную, но маленькую струю.

При каком давлении вода режет сталь?

Требуемое давление воды может варьироваться в зависимости от типа используемого абразивного материала, толщины абразива и типа стали.

Как правило, диапазон давления воды составляет от 20 000 до 55 000 фунтов на квадратный дюйм. Более мелкие, твердые и однородные абразивы требуют более низкого давления воды.

Сколько дюймов стали можно резать водяными струями?

Теоретически не существует ограничений на толщину стали, которую могут резать современные водометы. Однако при резке исключительно толстого куска стали время, затрачиваемое на резку, значительно увеличивается, что делает этот процесс невыполнимым.

Таким образом, станки для гидроабразивной резки обычно режут до 6 дюймов стали. Но коммерчески доступные машины также могут обрабатывать до 9 дюймов.

В некоторых случаях передовые абразивные и ударные водометы модифицированы для резки стальных блоков толщиной 18 дюймов; однако такая толщина обычно не используется.

Каковы преимущества резки стали с помощью гидроабразивной резки?

Теперь, когда вы знаете, что резка стали возможна с помощью абразивной струи воды, возникает вопрос: есть ли какая-то польза от этого процесса?

Гидроабразивная резка имеет много преимуществ, которые делают этот метод эффективным и предпочтительным по сравнению с другими альтернативами резки.

Преимущества гидроабразивной резки

Отсутствие зоны термического влияния (ЗТВ): В отличие от других металлорежущих станков, гидроабразивная резка является процессом без нагрева, поэтому при резке металла не образуется зона термического влияния. Зоны термического влияния могут нарушить целостность материала, даже ослабить его вблизи места разреза. Поскольку при гидроабразивной резке эти зоны устраняются, материал не может перегреваться, что сохраняет его целостность.

Superior Finishing

Благодаря отсутствию зоны термического влияния на заготовке не происходит обесцвечивания и получается более чистый срез. Это создает превосходную отделку прямо на столе для гидроабразивной резки. Это также устраняет необходимость какой-либо вторичной отделки, в отличие от резцов по металлу, которые оставляют окончательную обработанную поверхность для дальнейшей обработки.

Качество резки

Режущий поток от гидроабразивной струи равномерно движется по материалу даже при резке с минимальным пропилом. Поэтому качество резки точное. На самом деле, если вы проведете рукой по отрезанному материалу, вы заметите ровный край.

Формы и дизайны

Гидроабразивная резка имеет множество различных вариантов настройки, и вы можете управлять абразивной гидроабразивной струей с помощью ЧПУ. Водяные струи не ограничиваются прямыми линиями, поэтому они могут резать самые разные формы и узоры. Это делает гидроабразивную резку идеальной для производства сложных деталей.

Эффективность

С помощью гидроабразивного резака вы можете укладывать несколько слоев материала друг на друга и резать их вместе. Это повышает эффективность фактического процесса резки.

Точные допуски на резку

Допуск — это отклонение от намеченного резания. Так что она обратно пропорциональна точности. Гидроабразивная резка является одним из самых точных методов, благодаря которому металлические детали каждый раз точно вырезаются.

Каковы типичные области применения гидроабразивной резки стали?

Как вы заметили в предыдущем разделе, гидроабразивная резка имеет множество преимуществ перед другими методами резки. Это делает металлические детали, вырезанные гидроабразивной струей, очень востребованными для многих различных применений. Вот некоторые из этих приложений:

Компоненты двигателя

Поскольку гидроабразивная резка является процессом многоосевой резки, 5- или 6-осевые гидроабразивные станки используются для изготовления сложных форм, таких как сложные детали двигателя. Многие из мелких деталей, которые вы видите в современной автомобильной промышленности, создаются с использованием абразивной гидроабразивной резки. Его точность помогает сэкономить на затратах на механическую обработку.

Обработка сырья

Сталь является сырьем для многих отраслей промышленности. Чтобы подготовить его к транспортировке и хранению, его часто разрезают на небольшие листы и блоки. Делается это методом гидроабразивной резки.

Искусство и архитектура

Гидроабразивная резка используется для создания различных художественных работ путем резки заготовок и пробивки отверстий в материале. Эти конструкции используются для целей внутренней отделки или архитектурных сооружений.

Медицинские инструменты

Гидроабразивная резка — это точный метод резки, не требующий физического контакта режущей головки с объектом, подлежащим резке. Это делает его идеальным для резки хирургического оборудования и медицинских инструментов.

Лучшие гидроабразивные станки для стали

Гидроабразивная резка, безусловно, имеет много преимуществ при резке стали. Однако все эти преимущества обеспечит только качественный станок для гидроабразивной резки.

Существует множество производителей водометных машин. Однако, несмотря на то, что большинство этих машин справятся со своей задачей, не все из них обеспечат требуемое качество отделки или производительность.

Вам нужна высочайшая производительность и качество? Тогда вам нужен проверенный бренд. Techni Waterjet является одним из таких производителей гидроабразивной резки, которому доверяют механические мастерские во всех производственных и обрабатывающих отраслях.

Компания Techni Waterjet предлагает широкий ассортимент продукции, и каждая из них выполняет свои обещания.

Самое приятное то, что эти гидроабразивные резаки поставляются с бесплатным программным обеспечением, в которое загружены стандартные формы резки. Вы можете создать эти формы на своей заготовке одним нажатием кнопки.

Как струи воды режут сталь?

Гидроабразивная резка обладает удивительными возможностями, но как это возможно?

Как может струя воды прорезать сталь, гранит или мрамор — и делать это с большой точностью?

Когда мы склонны думать о струях воды, мы можем представить себе шланг или, возможно, стиральную машину. Последний — мощная струя, но он не собирается прорезать металл — в противном случае для чистки автомобиля он был бы бесполезен.

Самое простое объяснение состоит в том, что резка струей воды может быть настолько эффективной просто из-за давления и сфокусированного характера струи.

Сама струя невероятно сфокусирована, она нагнетается через узкую режущую головку. Давление огромно, струя воды проходит под давлением до 87 000 фунтов на квадратный дюйм. Для сравнения, дорогая домашняя мойка высокого давления может выдавать давление до 2000 фунтов на квадратный дюйм.

Когерентность струи также имеет решающее значение, подаваемая струя полностью однородна и, в отличие от резки металла, не перегревается, не угрюмая и не нуждается в заточке. Пока есть подача воды, резак может продолжать работу.

Вода немного помогает. Абразивный гранат, смешанный с потоком, облегчает резку, но он экологически нейтрален и поэтому легко утилизируется. Еще одно ключевое преимущество гидроабразивной резки заключается в том, что она эффективна, но при этом более экологична, чем другие технологии.

Точность гидроабразивной резки

Точность режущей головки и давление воды объясняют, почему в процессе резки можно вырезать пуленепробиваемое стекло практически любой формы или вырезать детали для бомбардировщиков-невидимок. Резка также обычно может выполняться за один разрез, нет необходимости в нескольких резах, получается рез до 25 см практически любого материала, но с полной точностью.

Помимо всего этого, возможно, еще более примечательно то, что водометы также могут выполнять деликатную работу.

Хотя они могут быть связаны с резкой стали или других плотных материалов, профессиональная гидроабразивная резка также может использоваться для создания произведений искусства и сыграла важную роль в создании некоторых потрясающих скульптур (если вы позволите нам упомянуть нашу собственную работу, мы работали над проектами как в Музее Виктории и Альберта, так и в Художественной галерее Уитворта).

Универсальность возможна благодаря возможности настройки различных аспектов резки.