2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Точность гидроабразивной резки металла

Статьи

Гидроабразивная резка. Плюсы и минусы. 09.09.2012 19:24

Гидрорезка «+» и «-«

Что будет, если обычную воду сжать под давлением 1000 : 5000 Атм, а затем пропустить через отверстие диаметром 0,1:0,5 мм? Конечно, она потечет и при чем очень быстро (скорость 400:1200 м/с). При воздействии такой струи на материал, ее энергия превращается в механическую работу резания, а сама струя является режущим инструментом. Для увеличения разрушительной силы водяной струи к ней добавляют абразив.

Гидроабразивная резка — альтернатива не только механической, но и лазерной, плазменной, ультразвуковой резки, а в некоторых случаях является единственно возможной. Струя жидкости по своим техническим возможностям приближается к идеальному точечному инструменту, что позволяет обрабатывать сложный профиль с любым радиусом закругления. Поскольку ширина реза составляет 0,1:3,0 мм, отход материала в стружку меньше, чем при традиционных методах обработки, рез можно начинать в любой точке заготовки и при этом не нужно предварительно выполнять отверстие. Линия разреза может быть любой кривизны, иметь острые углы и крутые повороты. Небольшие сила (1:100Н) и температура (+60:+90С) в зоне резания исключают деформацию заготовки, оплавление и пригорание материала в прилегающей зоне. Струя не изменяет физико-механические свойства обрабатываемого материала.

Используя технологию резки водой можно обработать с высокой точностью и производительностью самые твердые материалы, а также самые различные их комбинации. Высокая точность реза не уступает технологии лазерной резки, а иногда и превосходит ее.

Какие материалы Вы можете резать, используя технологию гидроабразивной резки? Резать гидроабразивной струей можно почти все: от твердого гранита до пористой синтетической губки. Перечислим основное: стекло, зеркало, триплекс; металлы и сплавы в том числе труднообрабатываемые (твердые и магнитные сплавы, титан, коррозионно-стойкие и жаропрочные стали), а также алюминий, нержавейка, сталь, латунь, медь; природный камень, натуральный и искусственный гранит и мрамор, керамика, керамогранит, керамическая плитка, кафель, полимерные материалы (винипласт, фторопласт, органическое стекло — оргстекло, гетинакс, текстолит, стеклотекстолит); фольгированная и металлизированная пластмасса, пластик, пенопласт, композиционные материалы, бумага, картон, ткани, кожа, резина, поролон, древесина (дерево), мыло, пищевые продукты и др. Метод гидрорезания широко применяется для резки и раскроя листовых материалов, таких как листовой металл: стальной лист, титановый лист, медный лист; фанера, оргстекло, стекло и др.

Технологию резки металла водой часто сравнивают с такими способами резки металлов, как лазерная резка металла и плазменная резка металла. В этой связи необходимо сказать, что плазменные и лазерные резки и методика гидроабразивной резки различаются принципиально, т.е. не только количественно, но в первую очередь качественно. Обеспечиваемые при резке водой точности реза в сочетании с холодным характером реза и полным отсутствием как механического, так и термического влияния на зону резки (что особенно важно при резке титана) дают уникальные возможности по шаблонной резке материалов. Методом гидроабразивной резки мы способны обработать с высокой точностью и производительностью самые твердые материалы, а также самые различные их комбинации.

Программное обеспечение для резки водой дает возможность использования самых современных способов обработки материалов сразу «под размер», с минимальными отходами и без какой-либо последующей механической или термической обработки. Важное преимущество метода гидроабразивной резки состоит в том, что он универсален.

Как правило, все способы обработки имеют ограниченное применение. Например, применяя технологию лазерной резки, можно резать углеродистую сталь, но лазерный луч «вязнет» в медном листе и проходит насквозь стекло. Совсем другое дело — гидродинамическая установка: она с одинаковым успехом и безо всякой переналадки режет твердый гранит, прозрачное стекло (триплекс для смотровых щелей бронемашин, который выдерживает удар пули), хрупкую керамику и мягкую губчатую синтетику типа поролона, и все композитные материалы, в том числе особо прочные, вроде кевлара, в любых сочетаниях. Струей воды можно резать и продукты питания: мясо (замороженое и свежее), рыбу, хлеб, кондитерские изделия. Стальные ножи окисляются при работе и портят продукт, а вода экологически чистая и абсолютно безвредна. Применяют установку и для уничтожения оружия и военной техники. Струей воды можно разрезать танк, ракету вместе с топливом, снаряды со взрывчаткой — безопасность метода позволяет сделать и это: температура воды в месте разреза не превышает 70°С.

Выдающее качество реза гидроабразивной технологии

В сравнении с механическим резанием, дуговой, плазменной или лазерной резкой качество реза при гидроабразивной резке стоит особняком. Более гладкая (выглядящая отпескоструенной) поверхность кромки реза, не имеющая окалины, заусенцев, грата позволяет сэкономить на необязательной финишной обработке. Гидроабразивный рез, как правило, рассматривают, как финишный (законченный) рез и часто используется для логотипов и вывесок, пользуясь популярностью за счет эстетики. Это справедливо и для многих других областей применения, так как кромка реза, как правило, наиболее гладкая и чистая. См. рисунок

Отсутствие зон температурного изменения.

В отличие от плазменной или лазерной резки, которые могут вызвать обжигание или оплавление материалов, восприимчивых к воздействию температуры, детали, изготовленные с помощью гидроабразивной резки, остаются в целости за счет использования воды как рабочего тела. Вода известна своими теплоизоляционными и теплопоглощающими свойствами. Это может быть критически важно там, где материал не должен изменить свою форму или цвет, или на материалах, которые не могут быть обработаны лазерной резкой из-за риска возгорания, и выделения токсинов в атмосферу. При гидроабразивной резке вырабатывается и переносится на материал очень малое количество тепла. Это очень важно при работе с инструментальной сталью, нержавеющей сталью, редкими сплавами и другими металлами, где тепло может изменить свойства металла. Это также касается пластиков, акрилов, композитов, ламинатов и фенолов.

Читать еще:  Какие расходные материалы для лазерной резки металла?

Результатом является отсутствие зоны термической деформации на материале. Благодаря этому последующая обработка может проводиться без закалки материала, заливки или коробления. Также гидроабразивная резка может применяться и для предварительно закаленных материалов.

Отсутствие механических напряжений.

Гидроабразивная резка не создает механических напряжений в заготовке. Отсутствует давление с торцов, так как струя воды направлена строго вертикально, прижимая материал к столу. За счет этого требуется минимальное крепление заготовки к рабочей поверхности станка гидроабразивной резки, а зачастую на практике такая фиксация не требуется совсем. Так как при гидроабразивной резке отсутствует контакт металла с металлом, технология не предполагает создания внутренних напряжений в обрабатываемом металле.

Гидроабразивная технология против лазерной резки.

Лазерная резка использует лазерный луч, сфокусированный на поверхности материала, предназначенный для оплавления, сжигания и испарения материала. Лазер в качестве рабочего тела может использовать газ (такой как CO2) или быть твердотельным. Луч может быть статическим, когда материал движется вдоль луча или же лазер может перемещаться по поверхности материала.

Преимущества гидроабразивной резки

Больший спектр разрезаемых материалов

Гидроабразивной резкой можно обрабатывать отражающие материалы, такие как медь или алюминий, что недоступно стандартному лазеру. Гидроабразивная резка может быть использована для широкого спектра материалов без изменения настроек. Гидроабразивная резка может резать термочувствительные материалы, которые будут сжигаться лазером.

Отсутствие зоны термического воздействия

Гидроабразивная резка не нагревает изделие. Отсутствует термическая дисторсия (расширение материала), которая может возникнуть при лазерной резке. Гидроабразивная резка не изменяет свойства материалов. Дружественность к окружающей среде В гидроабразивной резке в качестве рабочего абразивного материала используется гранатовый песок. Этот материал инертен и не оказывает воздействия на окружающую среду. Также отсутствуют токсические испарения, так как не происходит нагрев материала. Отсутствует риск пожара.

Равномерность материала неважна!

Технология лазерной резки требует, чтобы обрабатываемый лист был относительно ровным. При резке неровных материалов, теряется фокус лазера, что приводит к снижению мощности. Современные модели станков гидроабразивной резки развивают давление до 60 000 фунтов на квадратный дюйм, что обеспечивает равномерное качество реза неровных материалов.

Лучшая точность на толстых материалах

Гидроабразивная резка обладает лучшей точностью при резке материалов толщиной более 12 мм.

Более толстые материалы

Гидроабразивная резка работает с материалами толщиной от 0,5 мм до 200 мм и более. Лазер теряет практическую эффективность при толщине металла более 12 мм.

Лучшее качество кромки

Благодаря природе гидроабразивной технологии, получается гладкая «отпескоструенная» поверхность реза. Лазерная резка, как правило, создает более острую кромку, которая может потребовать дополнительной обработки.

Преимущества и недостатки технологии гидроабразивной резки

Основные преимущества гидроабразивной резки

Возможность использования одной и той же установки для резки широкого спектра материалов, без смены или переналадки режущего инструмента.

Диапазон толщин разрезаемых материалов от 0,1 до 300 мм.

  • Низкая температура в зоне реза 60-90ºС

Температура воды, конечно, поднимается из-за давления, но в момент резки она составляет не более 90ºС. При этом, если и генерируется тепло в результате трения абразива, оно мгновенно сбивается водой. В результате не происходит заметного повышения температуры заготовки, что обеспечивает по сути «холодный» рез всех материалов. Это позволяет при использовании гидроабразивной технологии:

— исключить оплавление и пригорание материала в прилегающей зоне;

— исключить выгорание легирующих элементов в легированных сталях и сплавах;

— исключить появление разрывов в структуре материала и ухудшение первоначальных свойств материала;

— исключить температурную деформацию заготовки;

— исключить необходимость дополнительной механической обработки поверхности реза заготовки, вследствие чего повысить производительность и уменьшить себестоимость изготовления деталей.

Кроме того, отсутствие термического изменения свойств материала позволяет обрабатывать материалы пакетами – в отличие от использования других технологий, не происходит приваривания, прилипания одного слоя к другому.

  • Способность воспроизводить контуры любой сложности с высокой точностью реза

При гидроабразивной обработке можно воспроизводить контуры любой формы и сложности, с любым радиусом закругления. Кроме того, возможно делать скосы. Струя жидкости по своим техническим возможностям приближается к идеальному точечному инструменту, что позволяет обрабатывать довольно мелкие детали, ширина реза составляет от 1 до 1,5 мм.

Только гидроабразивная резка позволяет вырезать из любого материала, включая стекло, изделия любой формы с высокой степенью точности.

  • Хорошее качество поверхности реза

Условно шероховатость получаемой на установках гидроабразивной резки поверхности реза можно разделить на три категории качества поверхности реза, которые примерно можно соотнести со следующими величинами шероховатости: отличное – Ra 5 — Rz 20; хорошее – Rz 60-120; удовлетворительное – Rz 260-320.

При необходимости возможно получения финишной поверхности с шероховатостью Ra 1,5-2,5 мкм при соответствующем подборе технологических параметров установки и скорости реза, что позволяет применять технологию гидроабразивной резки не только в заготовительном производстве, но и для чистовой резки деталей.

Самый мелкий песок, который можно использовать – 240 меш. Однако размер абразива – это не единственный параметр, влияющий на качество поверхности. Также огромное значение имеет скорость резка. Чем ниже скорость, тем выше качество.

  • Экономичность процесса

Технология гидроабразивной резки наряду с достаточно высокой скоростью резки широкого диапазона толщин различных материалов позволяет дополнительно повысить производительность за счет:

сокращения количества либо полного исключения сопутствующих технологических операций (предварительное сверление отверстий, смена или переналадка режущего инструмента, последующая механическая обработка детали);

— экономии времени на механическое закрепление заготовки на координатном столе;

Читать еще:  Резка оргстекла в домашних условиях

— уменьшения времени холостого хода режущей головки, вследствие возможности резки тонколистовых материалов в многослойном пакете.

Кроме всего вышеперечисленного, использование гидроабразивной технологии позволяет значительно уменьшить потери материала при резке, как за счет малой ширины реза, так и за счет сокращения припусков на дополнительную мехобработку.

  • Экологическая чистота и полное отсутствие вредных газовыделений

Для осуществления процесса гидроабразивной резки не требуется никаких газов, а низкая температура реза не вызывает выделения вредных газов из материалов, подвергающихся резке.

Используемый в качестве абразивного материала гранатовый песок безвреден для здоровья операторов, поскольку не вызывает профессиональных заболеваний, и отходы его могут быть использованы как в строительных растворах, так и для других целей.

  • Безопасность

Поскольку при гидроабразивной резке нет накапливаемого тепла и отсутствуют какие-либо газы, технология является взрыво- и пожаробезопасной. Это позволяет осуществлять рез даже взрывчатых веществ, например, при утилизации боеприпасов, а также нефте- и газосодержащие емкости и трубопроводы и так далее.

Отсутствует радиационное излучение.

Отсутствует опасность вылета шлаковых или мелкодисперсионных частиц.

Переносимая по воздуху пыль фактически устранена.

  • Технологичность процесса

— Инструмент резки не нуждается в заточке;

-Ударная нагрузка на изделия минимальна, отсутствует обратная реакция на режущий инструмент, так как между изделием и инструментом нет непосредственного контакта;

— Низкое тангенциальное усилие на деталь позволяет в ряде случаев обойтись без зажима этой детали;

— Существует возможность выполнения различных операций (например, сверления и резки) одним и тем же инструментом;

— Возможность резки на одном столе одновременно несколькими режущими головками от одного насоса высокого давления.

Суть метода гидроабразивной резки заключается в том, что песчинки, разогнанные до огромной скорости струей воды, отрывают фрагменты обрабатываемого материала. Затем разрушающая сила такого луча гасится водой, находящейся в ванной, расположенной на пути движения струи. Благодаря энергии, которой обладает такая струя, появляется возможность резать материалы большой толщины. Но, как у каждой технологии, как и у этой, есть не только преимущества, но и недостатки.

Недостатки гидроабразивной резки

Как мы видим, при наличии некоторых не принципиальных ограничений технология гидроабразивной резки является единственной возможной в целом ряде производственных задач, таких как резка толстостенного металла, резка керамогранита, стекла или чувствительных к температуре мягких металлов и пластика, а также мягких листовых материалов вроде поролона, дерева и прочих.

Не нашли нужной информации?

Задайте нам вопрос. Наши специалисты свяжутся с вами

Обычно время ожидания ответа — не более 1 часа

Гидроабразивная резка металла

Гидроабразивная резка металла

Гидроабразивная резка позволяет раскроить листы металла на детали любой формы и сложности с высокой точностью, а также разрезать металлические заготовки толщиной до 200 мм. При гидроабразивном методе раскрой металла осуществляется с помощью тонкой струи воды, смешанной с абразивными частицами, которая подается под давлением около 4000 атмосфер через узкое сопло диаметром до 0,4 мм. В результате скорость водяной струи при соприкосновении с поверхностью металла достигает звуковых и даже сверхзвуковых значений, что обеспечивает быструю резку и сравнительно гладкую поверхность реза.

Преимущества

Гидроабразивная резка считается одним из самых прогрессивных методов обработки металла по качеству получаемого среза. При раскрое этим методом:

  • кромка среза не деформируется, не пригорает и не оплавляется за счет низкой температуры в зоне реза и небольшой силы воздействия струи – от 60 до 90 ºС и от 1 до 100 Н соответственно;
  • обеспечивается минимальный расход металла за счет небольшой ширины реза – около 0,5 мм;
  • можно получить деталь любой нестандартной формы, с любыми углами и радиусом скругления – точность позиционирования и погрешность составляют всего 0,08 мм и 0,025 мм на ось;
  • возможно разрезать толстолистовой металл – максимальная толщина составляет до 200 мм;
  • поверхность реза не нуждается в дополнительной обработке – шероховатость кромки по параметру Ra составляет всего 1,6 мкм;
  • в сталях и сплавах легирующие элементы не выгорают, что позволяет сохранить свойства металла на кромках и облегчает его дальнейшую обработку;
  • возможен раскрой пакета из нескольких тонких листов, поскольку исключено их сплавление и сцепление друг с другом;
  • эффективно режется любой тип металла — от обычной и легированной стали до цветных металлов и высокопрочных сплавов.

За счет своих свойств в ряде случаев гидроабразивная резка является безальтернативным методом металлообработки.

Где применяется?

Гидроабразивная резка применяется для раскройки листов и заготовок из любого металла и сплавов, включая алюминий, медь и латунь. Но наиболее эффективна она для:

  • изготовления фигурных деталей, для которых требуется высокая точность реза;
  • резки металла, когда недопустимо повреждение кромки;
  • разрезания легированной стали и сплавов, элементы которых склонны к выгоранию;
  • производства деталей, для которых важна гладкость среза и невозможна или сильно затруднена его дополнительная обработка (шлифовка или полировка);
  • раскроя металла с минимальным расходом материала.

В этих случаях альтернативы гидроабразивной резке, как правило, нет.

Сравнение гидроабразивной резки металла с другими методами

Гидроабразивный метод раскроя металлических заготовок во многом выигрывает у других методов резки как по качеству, так и по эффективности. По сравнению с ними он обладает следующими преимуществами.

По сравнению с лазерной резкой:

  • толщина металла, который можно разрезать, в 10 раз больше (20 мм у лазерной раскройки и 200 мм у гидроабразивной);
  • нет температурной деформации и оплавления кромки металла;
  • высокая скорость резки разных металлов за счет одинаковых настроек и использования одного и того же расходного материала;
  • не нужна шлифовка или полировка края реза;
  • возможность раскроя меди, латуни и других отражающих металлов.
Читать еще:  Приспособления для резки труб своими руками

По сравнению с гильотинной рубкой металла

  • изготовление деталей сложной формы, в том числе и с минимальным радиусом скругления;
  • нет механической деформации раскраиваемых деталей;
  • более высокая точность реза;
  • большая толщина разрезаемого металла.

По сравнению с плазменной резкой

  • ровная кромка, на которой не образуется грат;
  • можно обрабатывать любые материалы, а не только токопроводящие;
  • более эффективная раскройка деталей с большой кривизной контура;
  • не нужна шлифовка или полировка края реза;
  • большая толщина разрезаемого металла;
  • нет риска структурных изменений металла и появления микротрещин.

Гидроабразивная резка – это универсальный метод, который подходит практически для любой металлообработки. Фактически, у него только два недостатка – меньшая скорость разрезки тонких листов металла и сравнительно высокая стоимость за счет большого расхода абразива.

Гидроабразивная резка

Компания предлагает услуги гидроабразивной резки на станке Flow Mach 3.

Характеристики резки.

Скорость резки — до 7,6 м/мин. Точность резки по прямой +-0,04 мм/м. Повторяемость +-0,05 мм. Отклонение от заданного размера составляет не более +-0,15 мм. Толщина разрезаемого материала — до 150 мм. Размеры рабочего поля — 1250 x 2500 (мм).

Технология Dynamic WaterJet.

Запатентованная технология Flow, позволяющая уменьшить конус, повысить точность и снизить время изготовления детали по сравнению с обычной головкой гидрорезки. Принцип работы данного узла заключается в программно управляемом динамическом наклоне режущей головки на определенный градус, компенсирующий угол расхождения гидроабразивной струи при прохождении сквозь материал заготовки. Как результат улучшается перпендикулярность кромки реза по отношению к поверхности обрабатываемого материала, а также высокоточная обработка угловых элементов при отсутствии «запилов». Резка производится только по замкнутым контурам!

Стоимость резки

Удобнее всего рассчитывать стоимость резки по времени обработки т. к. расход материалов при работе установки постоянен, а скорость резания напрямую влияет на шероховатость поверхности.

Рез может быть грубым (при сравнительно быстром прохождении режущего инструмента) и обладать значительной конусностью с ярко выраженным рельефом. Чем медленнее передвигается инструмент, тем более качественным получается рез и как следствие пропорционально возрастает стоимость гидроабразивной резки. Кроме того, при прохождении углов и криволинейных форм деталей, скорость обработки автоматически снижается до минимальной, что так же сказывается на увеличении времени обработки и стоимости. Разделительный рез — применяется для деталей, которые будут подвергаться дополнительной обработке, производится на максимальной скорости 80-100%, шероховатость в пределах (Rz 40. 120). Средний рез — применяется для изделий, которые подвергаются последующей механической обработке с минимальным припуском, производится на скорости 40-60%, от максимальной скорости, шероховатость в пределах Rz 20. 40. Точная резка — применяется для деталей, которые подвергаются минимальной последующей обработке, производится на скорости 10-40%, от максимальной скорости, шероховатость в пределах Rz 20.

Стоимость резки составляет 75 руб./мин. Если чертежи представлены на бумаге, а также если необходимо использовать эскизы или фотографии, то цена подготовительных работ конструктора, для гидроабразивной резки, составляет 1250 руб./час. Сроки изготовления обсуждаются индивидуально. При заказе от 350 м. п. предоставляются скидка 10%; Минимальная стоимость заказа составляет 3000 руб. Срочный заказ (выполнение 1-2 дня в зависимости от объема) + 40% к основной стоимости. Посчитать ориентировочную стоимость резки ваших деталей можно по таблице ниже. Цены приведены в рублях за метр для разделительного реза, при обработке деталей средних габаритов:

Резка металла

Чтобы заказать резку металла гидроабразивным способом, достаточно обратиться в компании «Гранат». Организация принимает заявки на обработку черных и цветных металлов. Производится резка алюминия, меди, а также сталей с различным содержанием углерода.

В чем преимущество гидрорезки?

Гидроабразивная резка металла на порядок эффективнее других способов обработки. Основной плюс данного метода – высокая точность. Предельно допустимая погрешность не превышает +0,1/-0,1 мм.

Изготовление деталей со сложной геометрией не вызовет существенных затруднений. Все, что необходимо – корректно разработать чертеж и перенести данные в ЧПУ.

Видео резки металла

Позвоните или напишите нам и мы ответим на все интересующие вопросы

Среди преимуществ гидроабразивной резки металла также стоит выделить:

  • Возможность работы в большом диапазоне толщин. Допускается резка деталей толщиной от 0,5 до 200 мм. Точность реза остается неизменной вне зависимости от размеров заготовки.
  • Выполнение работ в сжатые сроки. Резка металла осуществляется в автоматическом режиме. За выполнение всех процессов отвечает профильное оборудование.
  • Экономия на дополнительной обработке. Зона реза остается чистой и гладкой. В ней нет оплавленного металла, застывших брызг, окалины. Готовая деталь не нуждается в механической, либо химической обработке.
  • Металл в полной мере сохраняет свои свойства. Деталь не подвергается высокотемпературному воздействию. Максимальная температура, до которой прогревается металл – 90 градусов. Изделие не охрупчивается и не деформируется.

При гидроабразивной резке потери основного металла незначительны.

Сотрудничество с компанией «Гранат»

Воспользовавшись предложением компании «Гранат», вы сможете заказать гидроабразивную резку металла на выгодных условиях. Предприятие принимает заказы от частников и организаций. Подготавливается продукция для производственных нужд и изделия по индивидуальным заказам.

В состав компании входит инженерное подразделение. Специалисты помогут с подготовкой технического задания, разработают необходимые чертежи.

Стоимость услуг невысока. Организация выполняет работы за счет собственных производственных мощностей. Расценки доступны для частных заказчиков и крупных фирм. При заказе крупной партии продукции предоставляется скидка.

Чтобы подать заявку, либо задать интересующие вопросы, свяжитесь с менеджерами предприятия. Сделать это можно по телефону, либо посредством электронной формы.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector