Принцип работы и конструкция станков водоабразивной резки

Технология резки

На режущую головку подается вода, нагнетаемая насосом до сверхвысокого давления порядка 1000–6000 атмосфер. При выходе струи воды через узкое сопло (отверстие), обычно диаметром 0,08–0,5 мм, на околозвуковых или сверхзвуковых скоростях (до 900–1200 м/с и выше) струя воды попадает в камеру смешения, где начинается смешивать с абразивными частицами – гранатовым песком, крупинками электрокорунда, карбида кремния или другим очень твердым материалом.

Перемешанная струя выходит из смесительной (смесительной) трубки с внутренним диаметром 0,5–1,5 мм и разрезает материал. В некоторых моделях режущих головок абразив подается в смесительную трубку. Для гашения остаточной энергии луча используется слой воды толщиной обычно 70–100 сантиметров.

В качестве абразивов используются различные материалы с твердостью по шкале Мооса 6,5. Выбор зависит от типа и твердости обрабатываемой детали, а также следует учитывать, что более твердый абразив быстрее изнашивает компоненты режущей головки.При гидроабразивной резке разрушающая способность струи создается в гораздо большей степени за счет абразива, а вода в основном выполняет транспортную функцию.

Размер абразивных частиц выбирают равным 10-30% от диаметра режущей струи для обеспечения эффективного удара и стабильного потока. Обычно размер зерна составляет 0,15–0,25 мм (150–250 мкм), а в некоторых случаях он составляет порядка 0,075–0,1 мм (75–100 мкм), если требуется режущая поверхность с низкой шероховатостью. Считается, что оптимальный размер абразива должен быть меньше значения (дс.т. — д.с.)/2, где дс.т. — внутренний диаметр смесительной трубы, д.в.с. — внутренний диаметр водяного сопла.

Сущность технологии

Гидроабразивная резка металла не является инновационной технологией; он используется с 1960-х годов. Американский производитель самолетов первым применил машины для такой резки. Именно руководство этой компании сделало официальное заявление об этом методе, описав его преимущества и рекомендовав его использование для резки металла и других материалов с высокой твердостью.

С этого момента абразивная резка металла с использованием воды активно используется компаниями и набирает все большую популярность.

Суть этой технологии заключается в том, что в зону резания под высоким давлением подается вода, в состав которой входят абразивные вещества. Любая установка гидроабразивной резки работает по следующей схеме.

1. Вода и абразивный материал, в качестве которого в основном используется мелкий песок, подаются в смеситель аппарата из специальной емкости.
2. После смешивания вода с абразивом поступает в патрубок установки.
3. В сопле образуется тонкая струя водоабразивной смеси, которая под высоким давлением подается в зону резания.

Принцип работы гидроабразивной резки

Технология, реализованная по этой схеме, позволяет не только быстро и качественно выполнять резку, но и существенно экономить на расходных материалах, самым дорогим из которых является обычный песок. Следует отметить, что по скорости абразивная резка водой сравнима с плазменной технологией, а по качеству получаемого реза – с лазерной технологией.

Расходные материалы

Основное сырье чистое, многоступенчато фильтруемое, чтобы в нем не было примесей, способных вступить в реакцию с заготовкой, воды и абразивных частиц. Расход довольно большой, при этом чем толще сплав, тем больше расходников используется в секунду.

Самый доступный абразив – мелкий песок. Песчаные песчинки размером ок. 650 мкм эффективно справляется даже с тугоплавкими высокопрочными сплавами. В то же время они доступны по цене. Также регулярно необходимо производить замену запчастей – патрубков и шлангов, уплотнителей. Реже — двигатель, баки, форсунки.

Какое давление нужно для резки металла водой

Минимальное давление 1500 атмосфер, максимальное 6000. Показатель настраивается в зависимости от плотности стали, от необходимой рабочей скорости. Вы можете сделать это вручную или положиться на интеллектуальный блок управления.

Принцип работы и виды станков гидроабразивной резки

станок для гидроабразивной резки с ЧПУ

Станок гидроабразивной резки с ЧПУ работает следующим образом:

• насос подает булку к рабочей головке, где формируется струя воды нужного диаметра. Он поступает в смеситель, где образуется водно-песчаная смесь, оттуда направляется прямо в насадку. Диаметр сопла может быть от 1 до 5 мм;
• смесь выливается из сопла под давлением от 100 до 6000 бар, выбивая частицы материала. Скорость смеси в несколько раз превышает скорость звука. Головка вращается в широком диапазоне и управляется автоматикой;
• это процесс искусственной эрозии, позволяющий работать с каменными плитами толщиной до 300 мм.

Обработку мягких материалов, таких как дерево, резина, некоторые пластмассы, проводят без абразивных частиц, чистой водой. Мундштук устанавливается на сапфир или рубин, и мундштук должен иметь минимальный диаметр. Такие насадки служат дольше, потому что чистая вода более мягко воздействует на расходный материал.

Оборудование для гидроабразивной резки различается по агрегату, назначению, мощности и цене:

• станки с ЧПУ;
• портативный.

Станки с ЧПУ выполняют резку по загруженным параметрам и чертежам. Они выполняют сложные продукты практически без вмешательства оператора. Таким оборудованием обычно оснащены производственные цеха.

Портативные станки хороши для резки любого материала в труднодоступных и опасных местах, например, в тоннелях. Работа выполняется очень быстро и аккуратно. Поэтому такой вид лечения очень экономичен.

Расходные материалы и самостоятельная постройка станка

Чтобы водометная машина работала полноценно, необходимо лишь вовремя заменять быстроизнашивающиеся материалы и изношенные элементы, которые со временем теряют свой ресурс. Расход абразива зависит от толщины разрезаемого материала: бывает и так, что станок использует примерно 300 г микрочастиц песка в минуту.

При обработке металла максимальной толщины расход будет еще больше, примерно 500-600 г в минуту. Части, которые часто требуют замены, включают различные уплотнения и элементы насоса высокого давления. Последний часто выходит из строя, так как машина всегда работает при чрезвычайно высоком давлении, что создает нагрузку на детали.

Когда дело доходит до самостоятельной постройки такой машины, возникает одна проблема, решить которую практически невозможно – низкое качество самодельных деталей. Дело в том, что конструкция гидроабразивного станка требует множества уникальных деталей и деталей, которые необходимо заказывать у токаря и как-то изготавливать своими руками. Как правило, срок службы таких деталей не превышает нескольких дней, учитывая нагрузки, с которыми приходится сталкиваться.

Полный станок для гидроабразивной резки с ЧПУ

В результате приходится покупать оригинальные запчасти, комплектные узлы, а остальные детали остаются самодельными или полученными из аналогов. По денежным затратам вы потратите почти столько же, сколько новый полноценный водометный станок, плюс еще и потратите много сил.

Новая промышленная установка для гидроабразивной резки стоит от 3 млн рублей, а бывшую в употреблении можно купить гораздо дешевле.

Сферы применения

Эта технология имеет серьезные отличия от всех других способов разделения металлических листов. При использовании этого метода поверхность обрабатываемого металла не испытывает давления и механического воздействия другого типа. Благодаря этому в зоне резания отсутствует трение, поэтому исключается нагрев инструмента и поверхности детали, что положительно сказывается на качестве обработки и значительно расширяет область применения данной технологии.

Чаще всего абразивная резка с участием воды используется для разделения металлических листов, но в последнее время этот метод все чаще применяется для обработки других материалов, к которым относятся:

• природный камень (гранит, мрамор и др.);
• керамическая плитка; стакан;
• углеродистая и нержавеющая сталь, титан и другие металлы;
• железобетонные конструкции;
• различные полимерные материалы и резина.

Использование технологии гидроабразивной резки позволяет минимизировать расход материалов, что является ее существенным преимуществом. Кроме того, резка абразивами и водой — единственно возможный способ разделения металла на предприятиях с высокой пожаро- и взрывоопасностью.

Характерная область применения технологий резки водой

Струя воды	Гидроабразивная резка
Кожа, текстиль, войлок (обувная, кожевенная, текстильная промышленность)	Листы стали, металлов
Пластмассы, резиновые изделия (автомобильная промышленность)	Различные металлические детали (отливки, шестерни и т.д.)
Электронные доски	Сплавы алюминия, титана и др., композиционные материалы, толстостенные пластмассы (авиакосмическая промышленность)
Ламинированные материалы (авиационная и космическая промышленность)	Бетон, железобетон, гипсовые блоки, монолитная брусчатка и другие строительные материалы
Теплоизоляционные, уплотнительные и шумопоглощающие материалы	Камень, гранит, мрамор и т.д.
Продукты питания — замороженные продукты, плотные продукты, шоколад, выпечка и т д.	Стекло, закаленное стекло, керамика
Бумага, картон	Комбинированные материалы, материалы с покрытием
Три	Три
Термо и Дюропласт	Армированный пластик

Принципы выбора

При выборе водометных машин учитывайте следующие критерии:

• площадь рабочего стола, точность позиционирования рабочего инструмента по поверхности;
• тип установленного водяного насоса, его система охлаждения;
• точность дозирования абразивного материала;
• наличие системы очистки воды;
• тип установленных рабочих инструментов;
• объем резервуара для воды;
• способ управления — ручной или автоматический;
• возможность расширения функционала;
• стоимость оборудования, наличие гарантии от производителя.

Преимущества и недостатки

Водоструйные машины имеют ряд преимуществ:

• резка заготовок разной толщины без деформации и термического воздействия;
• минимальные потери материала за счет небольшой толщины бруса;
• работа оборудования в непрерывном режиме;
• высокое качество шва: гладкая ровная поверхность с минимальной шероховатостью;
• формирование сложных контуров резки;
• пакетная обработка тонколистовых материалов;
• высокая точность резки;
• при обработке деталь не подвергается механическим воздействиям, поэтому сохраняет свои прочностные свойства и структуру;
• не требует использования традиционных рабочих инструментов для резки, требует аккуратности в работе, частого обслуживания, реставрации;
• простота эксплуатации, ремонта, обслуживания;
• возможна резка всех металлов или сплавов;
• при эксплуатации отсутствуют выбросы вредных химических соединений.

Есть у водометных машин и недостатки:

• высокая стоимость используемых абразивных смесей;
• низкая скорость резки тонких металлических листов;
• малый ресурс режущей головки, а также комплектующих;
• при контакте с водой железо и сплавы на его основе подвергаются коррозионным процессам.

Точность гидроабразивной резки

Производители и стоимость

Станок гидроабразивной резки производят такие известные компании: ALICO, Bystronic, Caretta Technology, OMAX, Resato. Практически для всех моделей доступны расходные материалы и комплектующие производства AccuStream, BHDT, Thueringer, UHDE.

Средние цены на оборудование следующие:

• стационарные станки с ЧПУ – от 90 тыс руб.;
• портальные промышленные установки с ЧПУ – от 2,5 млн руб.;
• спецтехника с тремя рабочими инструментами – от 250 тысяч евро.

Элементы станка для гидроабразивной резки

Основным элементом является каркас. К нему жестко крепится ванночка для заготовки. Он заполнен водой, чтобы эффективно снизить скорость струи после прохождения через обрабатываемый материал.

Если во время резки струя воды будет продолжать свободно двигаться, несущие элементы быстро разрушатся, и машина выйдет из строя. При попадании в воду ток сразу теряет энергию, абразив падает на дно ванны.

Поскольку используемый материал недешев, песок из ванны откачивают, сушат и затем используют повторно. Оборудование для переработки абразивного материала обычно располагается отдельно от основной машины.

На дне ванны имеются направляющие опоры для заготовки. Это могут быть металлические ребра, сетка или вертикально расположенные палочки. Главное, чтобы контакт со струей гидроабразива был минимальным.

Еще одна задача ванночки с направляющими – жесткая фиксация заготовки. При воздействии гидроабразивного тока даже тяжелая заготовка может двигаться.

После установки нулевых координат режущая головка перемещается автоматически, и любое движение заготовки повредит ее. Резка металла может производиться с использованием электромагнитной фиксации, в других случаях на станке предусмотрены другие способы фиксации.

Система позиционирования заготовки. В большинстве случаев водоструйные станки оснащены системой ЧПУ. Оператор задает параметры процесса, затем машина самостоятельно выбирает траекторию движения сопла для максимальной эффективности (и экономичности) процесса.

В программу управления интегрирован так называемый алгоритм непрерывности. Суть ее заключается в минимизации количества включений/выключений форсунок при обработке одного продукта.

Каждый запуск системы – это дополнительный гидроудар по заготовке и ускоренный износ насадки сопла. А края разреза более гладкие, если обработка непрерывная.

Современные фрезы позволяют не только позиционировать головку в плоской системе координат «X» и «Y». Оснащение сопла поворотным механизмом позволяет изготавливать детали сложной формы и выполнять резку под разными углами к плоскости заготовки.

Возможно создание настолько сложных форм, что резка металла струей воды в некоторых случаях заменяет литье.

Об особенностях ГАР

Высокие режущие свойства достигаются благодаря наличию высокопрочного абразива. В этом случае устойчивое течение обеспечивается только в том случае, если частицы гранатового песка не превышают 30 % сечения струи. Вода в основном выполняет исключительно транспортную функцию. Размер абразива также зависит от требований, предъявляемых к качеству реза. Чем они ниже, тем более крупные частицы можно использовать.

При резке металла водой крайне важно подобрать оптимальную твердость абразива. Показатель зависит от обрабатываемого материала. Чем он тверже, тем тверже используется песок. Не рекомендуется использовать абразив с твердостью менее 6,5 по шкале Мооса. При этом стоит обратить внимание на износ насадки. Чем тверже песок, тем быстрее он изнашивается. Поэтому на данном этапе крайне важно провести теоретические расчеты и только потом приступать к работе.

Станки для гидроабразивной резки с числовым программным управлением

Станок для гидроабразивной резки, оснащенный числовым программным управлением (ЧПУ), позволяет эффективно решать задачи резки различной степени сложности. Высокая точность, с которой такой станок выполняет резку, позволяет изготавливать даже самые сложные детали и значительно снизить расход материала. Технологический процесс резки на этой машине заключается в следующем.

• Для каждой детали на станок устанавливается специальное программное обеспечение, которое контролирует все параметры резки: состав рабочей смеси, ее давление и т.д.
• Станок гидроабразивной резки с ЧПУ обеспечивает постоянный контроль качества резки и при необходимости корректирует режимы работы. Именно такие варианты такого оборудования гарантируют, что после этого не потребуется дальнейшей обработки готовой продукции, в том числе измельчения.
• Станки с ЧПУ могут сверлить отверстия, а также выполнять целый перечень специфических операций.

Станок гидроабразивной резки — OMAX 60120

Читайте также: Бюджетный электрогидравлический пресс своими руками

Возможности гидравлического процесса

Одним из основных преимуществ метода гидроабразивной резки является отсутствие нагрева и поверхностных сколов, которые присущи традиционной резке объектов.

За счет совершенствования станков и современных технологий удалось расширить область применения и функциональные возможности:

1. Возможность создания нестандартного раскроя материала. При этом изменение угла резания не повлияет на качество реза. Точность резки металла под углом позволяет использовать готовые заготовки без дополнительной обработки.
2. Машины для резки металла узкой балкой могут быть использованы в металлопрокате. Так, наибольшая толщина разрезаемого металла составляет 200 мм для среднеуглеродистой стали, 120 мм для высокопрочных сплавов.
3. Это машины, которые могут работать без участия человека в полностью автономном режиме. При этом необходимо, чтобы была установлена ​​определенная программа, регулирующая работу машины. Даже очень сложные детали можно вырезать с помощью программного управления.
4. На сегодняшний день широко распространена гидроабразивная резка труб. С помощью специальных станков удается добиться идеально ровного вырезаемого круга.
5. Искусство — точная фигурная резка дает возможность использовать станки при изготовлении декоративных элементов, украшений и т.д. Точность фигур и качество реза во многом зависит не от опыта рабочего, а от качества программного обеспечения и используемое оборудование. Там, где требуется отклонение менее 0,5%, используются станки с ЧПУ.

Как сделать станок гидроабразивной резки своими руками

Самодельный станок гидроабразивной резки металла обычно изготавливается без применения числового программного управления (ЧПУ). Ответственность за направление деталей ложится на плечи мастера, контролирующего процесс раскроя.

Для производства устройства пригодятся компоненты, которые невозможно собрать самостоятельно. Самым затратным будет приобретение высоконапорных устройств в устройстве для управления режущей струей. Самым простым вариантом будет сделать станок с ручным управлением. Однако возможна установка ЧПУ гидроабразивной резки металла, что расширит возможности обработки материалов.

Для изготовления машины нам понадобится:

• насос высокого давления;
• трубопроводы высокого давления;
• отрезать голову;
• координационный стол с ванной;
• станции, отвечающие за перемещение режущей головки, а также за работу системы управления;
• механизм подачи абразива;
• отстойник;
• насос низкого давления;
• система фильтрации.

Устройство необходимо использовать в условиях повышенной влажности, поэтому детали устройства должны быть изготовлены из нержавеющей стали, пластика и алюминия. Это защитит водомет от коррозии.

Принцип действия установки для гидроабразивной резки

В процессе резки важно соблюдать определенные параметры и соблюдать правила пользования станком. Здесь важно, какой напор воды используется, какой расход, скорость струи, количество подаваемого абразивного материала.

Цифры на схеме показывают:

• 1 — водопровод;
• 2 — сопло;
• 3 — абразивный материал;
• 4 — смесительное устройство;
• 5 — кожух;
• 6 — водоструйно-абразивная;
• 7 — обрабатываемый материал.

Процесс гидроабразивной резки металла включает 4 этапа:

1. Заготовку помещают на водяную баню и фиксируют. На неавтоматизированном устройстве это нужно делать своими руками, на станке с ЧПУ – с помощью программы.
2. Инструментальная головка помещается в ванну, куда подается вода и абразив. При этом задаются необходимые рабочие параметры (напор воды, расход и так далее).
3. Головка инструмента направлена ​​на обрабатываемый материал.
4. Струя воды и абразив разрезают заготовку.
5. Абразивный материал после резки фильтруют и сушат.

Эти шаги постоянно повторяются во время работы устройства. Металл режется из-за удара абразивных частиц. Вода в данном случае выступает носителем режущих частиц (то есть абразивом). В качестве абразивов используются:

• кварцевый песок;
• карбид кремния;
• абразив гранатовый;
• электрокорунд;
• оливин.

У этих материалов есть общие преимущества — низкая цена, высокие режущие свойства и твердость. Благодаря своей твердости и повышенной стабильности эти материалы можно использовать многократно. В отечественной промышленности в качестве абразива в основном используют кварцевый песок.

Этот вид резания активно применяется для обработки заготовок из легированной стали. Это связано с тем, что струя воды и абразива не нарушает состав такой стали. Кроме металлов можно обрабатывать стекло, камень (натуральный и искусственный), бетон и железобетон. Но для каждого материала есть ограничения по толщине:

1. Цветные металлы, сплавы и нержавеющая сталь – не более 150 мм.
2. Композитные материалы, углеродное волокно — максимум 200 мм.
3. Натуральный и искусственный камень — не более 300 мм.

Оборудование

Станок гидроабразивной резки состоит из:

• насос высокого давления;
• инструментальная головка;
• парта;
• транспортные системы, оснащенные ременной передачей или блоками управления с ЧПУ;
• рабочая ванна (нержавеющая сталь);
• баки для подаваемой воды;
• бак для абразивного материала;
• компрессор для подачи абразивного материала;
• датчик, предназначенный для контроля абразива;
• смесительная камера;
• дистанционное управление с маховиком, призванное упростить процедуру управления;
• устройство, предназначенное для удаления остатков обработанного материала;
• приспособление для подачи заготовок.

Технические характеристики

Станки гидроабразивной резки имеют следующие особенности:

• размеры рабочей координатной плоскости стола — до 6 м2;
• предельное давление струи — до 400 МПа;
• скорость гидрорезки — до 100 мм/мин.;
• диаметр сопла — 0,2 мм, а выход для абразива — 1 мм;
• точность позиционирования рабочей головки — 0,05 мм;
• объема бака для воды и емкости с абразивом хватает на 1-2 часа непрерывной работы;
• материал выходного патрубка — алмаз, рубин;
• способ управления — ручной или автоматический;
• позиционирование головок с помощью сервоприводов.

Гидроабразивная резка как незаменимый элемент современного производства

Современные водометные машины широко используются в различных сферах деятельности человека. При этом области использования постоянно расширяются, а модернизация системы позволяет выполнять самые сложные работы. Аналогичным образом работает пескоструйный инструмент, который предназначен для качественного и быстрого шлифования поверхностей.

В свою очередь, водоструйный метод позволяет добиться высочайшей точности резки и отсутствия вредных процессов, свойственных традиционным методам обработки. В частности, термические и механические воздействия лишь иногда проходят без деформации окружающих разрез участков. Но для достижения успешных результатов нужно много вложиться в покупку расходных материалов. Но чем выше качество таких частиц, тем успешнее будет результат.

Вспомогательные элементы

Насос высокого давления с водяным фильтром. Как уже было сказано, давление на входе составляет тысячи атмосфер. Такие параметры требуют непрерывной подачи жидкости в соответствующем объеме.

Для минимизации затрат вода и абразивный гранатовый песок используются повторно. При прохождении через систему фильтров жидкость очищается от грязи и масляных образований. Часто машины оснащены отдельным баком для воды.

Гранатовый песок для гидроабразивной резки — видео

Абразив высыхает и отделяется от кусков материала, особенно если это пластик или металл. Магнитные сепараторы используются для разделения металла. Как и вода, песок хранится в отдельных емкостях.

Управление

Управление может осуществляться через интерфейс самой машины, либо путем загрузки в систему подготовленных файлов-заданий в виде чертежей и технологических параметров, подготовленных в формате любого графического редактора, совместимого с программным обеспечением машины (CAD. COREL-DRAW или похожий).

Оператор с помощью сервиса интерфейса может задавать координаты начала и окончания движения, регулировать скорость и направление резания.

Задание передается в автоматизированную систему управления для выполнения операций.

После этого нужно установить режущую головку в исходную точку и запустить станок. Программное обеспечение станка преобразует данные файла задания в команды для управления насосом, дозатором абразива и двигателями привода головки.

СКУД с обратной связью считывает показания датчиков, корректирует подачу воды и скорость движения напора, контролирует выполнение задачи, обеспечивает плановое или аварийное отключение машины.

Кроме того, у оператора есть возможность в любой момент остановить работу агрегата, отключить насос и сбросить давление в системе.

Преимущества, недостатки и сравнительная характеристика

Практически все материалы можно резать струей воды или водяной струей. При этом не происходит ни механических деформаций заготовки (поскольку сила удара балки составляет всего 1–100 Н), ни ее тепловых деформаций, так как температура в зоне резания составляет около 60–90 °С. Поэтому по сравнению с технологиями термической обработки (кислородной, плазменной, лазерной и др.) гидроабразивная резка имеет следующие отличительные преимущества:

• более высокое качество резки за счет минимального термического воздействия на заготовку (отсутствие оплавления, оплавления или пригорания кромок);
• возможность резки термочувствительных материалов (различных пожаровзрывоопасных, ламинированных, композитных и т.д.);
• экологическая чистота процесса, полное отсутствие вредных газовых выбросов;
• взрыво- и пожаробезопасность в процессе.

Гидроабразивная струя способна резать материалы толщиной до 300 мм и более. Резку можно вести по сложному контуру с высокой точностью (до 0,025-0,1 мм), в том числе для обработки объемных изделий. С его помощью можно сделать скошенные края. Он эффективен против алюминиевых сплавов, меди и латуни, в связи с высокой теплопроводностью, что для методов термической резки требует более мощных источников тепла. Кроме того, эти металлы труднее поддаются лазерной резке из-за их низкой способности поглощать лазерное излучение.

К недостаткам гидроабразивной резки можно отнести:

• значительно более низкая скорость резки стали небольшой толщины по сравнению с плазменной и лазерной резкой;
• высокая стоимость оборудования и высокие эксплуатационные расходы (характерные для лазерной резки) из-за расхода абразивов, электроэнергии, воды, замены смесительных трубок, водяных форсунок и уплотнений высокого давления, а также затрат на утилизацию отходов;
• повышенный шум из-за выхода струи на сверхзвуковой скорости (характерно для плазменной резки).

Цена гидроабразивной резки

Есть как минимум пять составляющих, определяющих высокую цену оборудования:

• насос высокого давления и система трубопроводов;
• высокоточные приводы управления движением головок;
• интеллектуальная система управления;
• насадка из драгоценных камней (пусть и искусственного происхождения);
• композитная смесительная труба высокой твердости.

А если учесть, что последние два компонента являются расходными материалами и добавить высокую цену на абразив, то стоимость гидроабразивной резки получится самой дорогой среди всех видов. Но преимущества этого метода и качество обработки детали того стоят.

Дополнительные узлы для станка гидроабразивной резки

В процессе выбора оборудования для гидроабразивной резки следует обращать внимание не только на основные узлы и приспособления, но и на дополнительные опции. Это позволяет мастеру при необходимости провести расчетный раскрой материала.

Гидроабразивная резка металла значительно упрощается, если станок оснащен лазерной или ультразвуковой системой, которая сканирует разрез, распознавая любые шероховатости и неровности, а также стабилизируя зазор. Это также помогает повысить точность резки.

Оборудование для гидроабразивной резки металла, цена которого несколько выше среднерыночной, оснащено приспособлением, помогающим удалить отработанный абразив. Есть несколько особенностей этого оборудования:

• обязательно включает насос и отстойник;
• тип насоса – диафрагменный, так как его можно использовать в агрессивной среде;
• отстойник должен иметь шланговые соединения, которые можно быстро снять, а также его можно перемещать с помощью вилочного погрузчика или мостового крана.

Эксплуатация станков с ЧПУ

Успехи в гидроабразивной резке металла развивались стремительно, и станки этого типа решили оснастить ЧПУ. Числовое управление позволило добиться большей точности резки и значительно ускорить процесс. По сравнению с работой домашнего мастера, машина с электронным управлением может вырезать более сложные формы и резать под разными углами.

Оборудование с ЧПУ

На станках с ЧПУ изготавливаются заготовки из различных сталей, алюминия, меди, бронзы и других широко используемых металлов.

Преимущества водоструйных станков с ЧПУ выражаются в таких моментах:

• Такая машина работает строго по заданной программе. При этом производство серийных деталей может осуществляться по индивидуальному программному обеспечению.
• 
  Станок гидроабразивной резки металла
• На ручных станках давление струи может быть установлено неправильно, в результате чего заготовка выбрасывается. Компьютеризированное оборудование исключает такую ​​ошибку: ЧПУ проверяет качество реза и автоматически выбирает правильный режим.
• С помощью программного обеспечения оператор может делать отверстия заданного диаметра в определенных местах.
• После обработки заготовки на гидроабразивном станке деталь полностью закончена: не требует шлифовки, токарной обработки или какой-либо другой дополнительной обработки.

Итог

Применение гидроабразивной резки не ограничено. Единственная сложность – это дорогостоящее оборудование, требующее соответствующей периферии. В домашних мастерских использование маловероятно.

Что можно резать на станке гидроабразивной резки — видео

К тому же изготовить такое оборудование самостоятельно не представляется возможным. Но если в вашем распоряжении имеется гидроабразивная машина, возможности мастерской расширяются на порядок.

Достоинства гидроабразивной резки

По сравнению с методами термической и механической резки оборудование для гидроабразивной резки имеет длинный список преимуществ:

• отсутствие термического воздействия на металл и изменения его физико-химических свойств;
• кромка имеет практически идеальную поверхность;
• большая толщина заготовки;
• контур резки может иметь любую кривизну и сложность;
• высокая точность соблюдения чертежных и технологических параметров;
• повторяемость размеров с минимальными отклонениями для всего комплекта деталей;
• возможность пакетной и параллельной обработки нескольких деталей одновременно;
• экологическая чистота;
• тонкий срез уменьшает количество отходов, которые невозможно переработать;
  взрывобезопасность.

Видео:

Заключить. Во многих технологических процессах гидроабразивная резка является единственным способом высокоточной и чистой обработки металла, камня, стекла. И у него нет альтернативы.

Примеры обработки

Базовые тонкости работы станков с ЧПУ

Чтобы расширить сферу применения водоструйной техники, производители начали продавать станки с ЧПУ. Они могут:

Такое оборудование особенно необходимо для изготовления медных, алюминиевых или стальных изделий. Благодаря высокой точности резания, характерной для водошлифовальных станков с ЧПУ, практически отсутствуют характерные отклонения от заданных параметров.

Среди преимуществ водоструйных аппаратов с ЧПУ следует выделить следующие:

Недостатки станков для гидрорезки

• относительно низкая скорость резки тонких стальных листов
• необходимость периодической замены шлангов, режущей головки и других компонентов
• высокая цена расходников — гранатовый песок
• опасность коррозионного процесса при взаимодействии металла с водой

Управление

Для эффективной работы требуется работа нескольких инженеров и операторов. Дизайнер обязан создать проект в специальной вычислительной среде. Затем файл помещается в память устройства. Сама машина распределяет функции на другие узлы. Сотрудник отвечает за достаточное количество расходных материалов, запуск программы, контроль ее выполнения и своевременное оповещение о поломках. Специалист по оборудованию обязан проводить технические проверки (профилактические), а также устранение неисправностей.

Гидроабразивные станки с ЧПУ

Числовое управление позволяет выполнять самые сложные детали с погрешностью в полмиллиметра. Производственный процесс полностью автоматизирован, он не требует постоянных команд, достаточно один раз задать программу (выбрать из списка или ввести в память) и задать запуск. Такое оборудование дорогое, но более эффективное. Человеческий фактор отсутствует, то есть риск ошибки сведен к минимуму.

Как режут металл водой вручную

Менее популярен в производстве, но теоретически возможен в домашних условиях. Задача оператора – выбрать угол резания, давление, ширину напора и луча. С ним сложнее работать, но, научившись, специалист сможет очень продуктивно создавать простые формы. Точность по-прежнему высока, но набор функций относительно невелик. Еще одним преимуществом является то, что цена намного ниже, чем на оборудование с ЧПУ.

Достоинства и недостатки гидроабразивной резки металла

Рассмотрим многочисленные преимущества материалов для гидроабразивной резки. Перечислим самые важные из них:

• Нет нагрева, а значит и тепловой нагрузки на металл.
• Отсутствие выбросов вредных веществ.
• Можно резать взрывоопасные и легковоспламеняющиеся материалы.
• Уровень шума достаточно низкий.
• Небольшие отходы резки.
• Высокоскоростной.
• Нет необходимости в дополнительной очистке поверхности реза.
• Высокая точность резки.
• Умение работать с большим количеством материалов.
• Изготовление изделий сложной конфигурации.

Однако у гидроабразивной резки есть и недостатки, к которым относятся:

• высокая стоимость абразива (расходный материал, например, песок);
• чрезвычайно быстрый износ режущей головки;
• очень вероятно появление ржавчины в месте среза;
• низкая скорость резки тонких металлических листов.

С двумя последними легко справиться. Ржавчины можно избежать, продув и высушив изделия. А для более быстрой резки тонких металлических листов необходимо несколько листов сложить в пакеты.

Выполнение гидроабразивной резки ручным способом

Ручные станки для гидроабразивной резки отличаются от автоматизированных тем, что все параметры процесса в них задаются, контролируются и регулируются оператором. Несмотря на некоторые эксплуатационные недостатки, по сравнению с оборудованием с ЧПУ, такие станки имеют ряд преимуществ.

• Для обслуживания таких машин, которые просты в эксплуатации и имеют минимум функциональных возможностей, не требуется специального образования.
• Функциональность агрегатов ручной гидроабразивной резки позволяет изготавливать качественные и точные детали простых геометрических форм.
• Станок ручной гидроабразивной резки отличается доступной ценой (в среднем в 1,5 раза дешевле станков с ЧПУ).

Между тем, для вырезания деталей сложной геометрической формы и требующих особо высокой точности получаемых размеров необходимо использовать станки с ЧПУ.

Вырезать сложные формы