24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология резки металла водой

Технология резки металла водой

Гидроабразивная резка металла – это технология резки, которая сейчас преобладает в металлургической, металлопрокатной и машиностроительной отраслях. Резка металла водой пришла на смену плазменной и классической резке на отрезных станках.

Гидроабразивная резка металла

Впервые этот метод был разработан и применен в авиастроении, для резки самолетного алюминия. Американская компания, которая изобрела этот метод, после проведения работ и анализа, предоставила статистические данные о том, насколько эффективно применять гидроабразивную резку в промышленности.

Сегодня на больших машиностроительных заводах не обходятся без гидроабразивной резки: она позволяет добиться максимальной точности в производстве деталей из стали и тугоплавких материалов.

Отправьте заявку – наши специалисты оперативно свяжутся с Вами.

Гидроабразивная резка, как чистой водой, так и с абразивом, выполняется с помощью высокоточного оборудования — станка IRON MAC WATERJET 380/420S-L3015 с числовым программным управлением. Размер стола станка — 1500х300мм. Мы делаем прямолинейный либо фигурный раскрой различных материалов, толщиной до 300 мм и массой до 800 кг (листовые заготовки, трубы). Обработка заготовок происходит двумя способами — для мягких материалов (пластик, резина, ткань) струей чистой воды, для твердых (камень, металл, бронированное стекло) — струей с абразивными частицами.

Особенности станка IRON MAC

Стабильный, качественный раскрой и погашение вибраций за счет жесткой монолитной основы станка.

Возможность обработки заготовок различной толщины, до 300 мм.

Режущая голова с автоматической компенсацией конусности, что позволяет формировать точный срез под углом 90°. Активно применяется для обработки каменных и металлических заготовок. Благодаря ей удается сохранить идеально ровными прямоугольные края граней исходного материала.

Независимая ванна, входящая в комплектацию станка, повышает точность раскроя заготовок.

Сверхсовременное ПО, формирующее оптимальное размещение деталей и траекторию раскроя.

Высокая точность реза благодаря числовому программному управлению, шарико-винтовым передачам и качественным сервоприводам.

Продуманная система защиты станка, предотвращающая возникновение сбоев и аварийных ситуаций.

Преимущества гидроабразивной резки

Иногда гидроабразивная резка является не только самым щадящим, но и единственно возможным способом обработки материала. Только с помощью данной технологии можно быстро и безопасно выполнять раскрой керамики, мрамора, титана, стали, гранита и других сложных в обработке материалов, не опасаясь появления сколов, трещин и других деформаций. Принцип гидроабразивной резки заключается в воздействии на заготовку струи воды, подаваемой (с абразивом или без) под высоким давлением — от 3800 до 6480 бар. При этом скорость выхода струи из смесительной трубки достигает 1000 м/с. Такого воздействия достаточно для того чтобы раскроить любой, даже очень твердый материал.

Принцип действия и применение гидроабразивных станков

Станки для обработки металла гидроабразивом универсальны в применении, ведь их возможности не заканчиваются на раскрое металлопроката. Принцип действия водно-абразивных установок можно посмотреть на видео.

Основывается технология на специально разработанной системе подачи воды под высоким давлением на обрабатываемую поверхность.

Вспомогательным компонентом жидкости является абразив, который добавляется в воду. Обычно в качестве абразивной добавки используют микрочастицы песка.

Вода и песчинки одновременно подаются в смеситель из отдельных резервуаров, где тщательно перемешиваются. В результате полученная взвесь под давлением попадает в сопло установки.

Затем рабочий водно-абразивный инструмент, в виде интенсивной с определенными параметрами струи, направляется на заготовку и разрезает ее.

В данном случае скорость гидроабразивной резки можно сравнить разве что со скоростью работы плазмореза, а вот качество выполненного таким методом среза может соответствовать только качеству разрезания лазером.

Стремительное развитие современных технологий позволило усовершенствовать станки путем расширения их эксплуатационных возможностей. Благодаря чему их сфера использования возросла.

На сегодняшний день водно-абразивное оборудование дает возможность:

  • Проводить нестандартное разрезание любого материала, при этом меняющийся наклон реза не сказывается отрицательно на качестве. Рабочий процесс, выполняемый под любым углом наклона, дает возможность на выходе получить полностью готовые заготовки и не подвергать их финишной обработке;
  • Вырезать детали самых сложных геометрических форм с помощью числового программного обеспечения. В данном случае обработка проходит полностью в автоматическом режиме и не требует человеческого участия. Оборудование управляется специально заданной компьютерной программой. Гидроабразивная резка (например, обработка труб) позволяет выполнить нужную окружность без допустимых погрешностей;
  • Станки для обработки металла (труб) гидроабразивом, используемые в металлопрокате, дают возможность проводить разрезание максимальной толщины разного металла, как показано в видео. Так, обработка заготовки из среднеуглеродистой стали может выполняться с использованием материала максимальной толщины – 200 мм. Максимальная толщина титанового материала может составлять 15-17 мм; высокопрочные сплавы могут иметь толщину 12 мм. А вот толщина медной заготовки достигает лишь 5 мм;
  • Гидроабразивная технология нашла свое применение также и в сфере искусства. Оборудование позволяет производить разнообразные предметы дизайна и украшения, чаще всего обработка фигур происходит с применением ЧПУ.

Преимущества гидроабразивной резки

Точность и производительность гидроабразивной резки во многом зависит от правильной и равномерной подачи струи в автоматическом режиме. Важен также эффективный контроль над правильным поступлением абразива. Для подачи абразивной субстанции существует специальный клапан, благодаря его работе происходит непрерывное поступление абразивного материала из специального резервуара.

Гидроабразивное оборудование можно встретить в таких областях народного хозяйства:

  1. Машиностроительная отрасль;
  2. Авиационное и космическое строение;
  3. Производство различных инструментов;
  4. Обработка металлов и камня.

Гидроабразивная резка (аббревиатура — ГАР) имеет ряд неоспоримых достоинств:

  1. Эффективный инструмент, который никогда не изнашивается;
  2. Отходы материалов минимальны (диаметр струи варьируется от 0,4 до 1,6 мм);
  3. При обработке материала не выделяется большого количество тепла, что позволяет избежать деформации материала;
  4. Технология ГАР универсальна, проста и эффективна.

Оборудование для гидрорезки

Называют «непыльным». Действительно, стружки фактически нет, вернее, они сразу вымывается водой, 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.

Читать еще:  Резка ДСП фрезером

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 нему, он достаточно массивный;
  • емкость для воды – 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 быстро 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 у нечаянному попаданию абразива. Дополнительное преимущество – их легко менять при износе. Подробнее об устройства посмотрим на видео:

Преимущества установок гидроабразивной резки DARDI

Компания «КИТ-КОМПЛЕКТ» является официальным представителем одного из ведущих производителей оборудования гидроабразивной резки — DARDI International Corporation. Мы не предлагаем стандартные комплектации, подходящие только под ряд отдельных задач. Мы предлагаем намного больше: гибкое изменение комплектации установок гидроабразивной резки под индивидуальные требования!

Наши установки – это, своего рода, конструктор, из которого Вы можете сами собрать станок, отвечающий всем Вашим требованиям, а не тратить время на безуспешные поиски оборудования с необходимым набором функций среди стандартных моделей.

Наше оборудование гидроабразивной резки имеет литой корпус, обеспечивающий стабильность и надежность работы, и надежные компоненты известных производителей (электрика — Schneider Electric; шаровинтовые пары — Тайвань; сервоприводы — YASKAWA). Комплектуются установки следующими опциями:

  • Конструкция. Может быть портальной или консольной. Портальные, обладают большими размерами, а, следовательно, позволяют раскраивать материалы больших размеров. Также портальные установки, обладают более высокой скоростью перемещения режущей головки и позволяют резать материал большей толщины. Консольные установки имеют более компактные размеры, по скорости и точности резки ничуть не уступают портальным. Также мы предлагаем роботизированные установки гидроабразивной резки, позволяющие выполнять трехмерную резку любого материала.
  • Система высокого давления. Мы предлагаем системы высокого давления от двух крупнейших производителей: KMT (Германия) и DARDI (Китай). Система высокого давления сердце станка, именно благодаря ее работе создается необходимое давление для того, чтобы вода стала высокоточным резаком. Вы можете выбрать насос с нужными техническими характеристиками (максимальное создаваемое давление, мощность, пропускная способность и т.д.)
  • Режущие головки с дополнительными осями. 4х и 5и осевые режущие головки позволят выполнять более сложную резку, осуществить резку под углом и по малым окружностям. Применение таких режущих головок позволит значительно сократить время работы в случае сложной фигурной резки.
  • Опцион. Доукомплектовать можно целым рядом дополнительных опций, направленных на увеличение производительности работ (автоматические системы выгрузки и загрузки абразива, наклонный рабочий стол, двойная режущая головка), защиту отдельных частей установок и продление срока их службы (система смягчения воды, система охлаждения масла, регулятор высоты режущей головки).
  • ЧПУ и программное обеспечение. Помимо перечисленного, Вы сами можете решить, каким программным обеспечением и устройством ЧПУ будет оборудован Ваша установка. Среди предлагаемых нами систем управления итальянская ESA, испанская Fagor и китайская Washing. Что касается ПО, независимо от того выберете Вы IGEMS (Швеция) или NewCam (Тайвань), Вы получите современное совместимое с AutoCAD программное обеспечение, обладающее всеми необходимыми функциями и возможностями.

Универсальность технологии гидроабразивной резки

Главное преимущество гидроабразивной резки ее универсальность. С помощью одного станка можно резать широкую номенклатуру материалов: стекло, резина, пластик, металлы и сплавы, натуральный и искусственный камень, дерево, композитные материалы, бумага, картон, ткани, продукты питания, углепластик, инструментальная сталь и прочее. В настоящее время технология гидроабразивной резки используется в следующих отраслях промышленности:

  • металлообрабатывающая отрасль (гидрорезка металла позволяет вырезать детали сложной геометрии из листового металла большой толщины);
  • строительство и архитектура (резка бетона, создание мозаики из камня, витражей и других элементов декора);
  • машиностроение (только гидроабразивные установки могут создать тонкий и точный криволинейные рез, не требующий дополнительной обработки);
  • аэрокосмическая и авиационная промышленность (станки гидроабразивной резки используются для работы с титаном и жаропрочными сплавами);
  • электротехническая промышленность (гидрорезка используется для резки стекла, слюды, целлюлозы, металлов и неметаллических материалов, а также композитных материалов, исключая их риск расслоения; тонкий пропил, высокая точность и отсутствие пыли определили широкое применение этой технологии при изготовлении печатных плат);
  • резинотехническая отрасль (резка водяной струей резины осуществляется быстро и с высокой точностью);
  • инструментальное производство (гидроабразивные станки дают возможность обрабатывать материалы, плохо поддающиеся традиционной обработке, например, карбид вольфрама или инструментальная сталь);
  • оборонная промышленность (возможность резать взрывоопасные вещества, углепластик, кевлар и прочее);
  • пищевая промышленность (водорезка замороженных овощей, фруктов и т.д.);
  • бумажная промышленность (резка гафрокартона, картона, бумаги);
  • реклама (гидрорезка применяется при создании сувенирной продукции из стекла или металла).
Читать еще:  Станок для фигурной резки дерева

Принцип работы гидроабразивного оборудования

При всей своей многофункциональности процесс гидроабразивной резки достаточно прост. В его основе лежит технология сжатия воды до высокого давления, подмешивания к ней абразивного песка и подача на материал тонкой мощной струей. Оборудование гидроабразивной резки независимо от производителя и модели имеет одни и те же составляющие, от модели к модели меняется лишь размер рабочего стола и использование дополнительного опциона.

В общем случае процесс гидроабразивной резки начинается с включения оборудования в сеть, загрузки материала на стол и выбора оператором программы резки и основных параметров. Далее всю работу выполняет автоматика. После нажатия кнопки «Пуск» система посредством сервоприводов перемещает режущую головку в начальную точку. Вода проходит систему фильтрации и подается на вход системы высокого давления, где сжимается до давления 3800-6200 бар (зависит от модели насоса), а затем к режущей головке. В смесительную камеру головки подается абразивный материал (чаще всего гранатовый песок), проходя через камеру, струя воды захватывает и уносит абразив. Затем абразивно-жидкостная струя проходит через узкое отверстие сопла (0,2-0,5 мм); энергия высокого давления, таким образом, преобразуется в большую мощность и скорость струи. Через фокусирующую трубку вода в смеси с абразивом тонкой струей подается на материал, и осуществляется резка.
Весь процесс контролирует автоматика: при аварийном повышении давления открывается сбросной клапан, за соблюдением безопасного расстояния между головкой и материалом следит система защиты от столкновений.

Гидроабразивная резка труб

С помощью гидроабразивной или водной струи можно разрезать практически любые материалы. При этом не возникают ни механические деформации заготовки (так как сила воздействия струи составляет лишь 1–100 Н), ни ее термические деформации, поскольку температура в зоне реза составляет около 60–90°С. Таким образом, по сравнению с технологиями термической обработки (кислородной, плазменной, лазерной и др.) гидроабразивная резка обладает следующими отличительными преимуществами:

  • более высокое качество реза из-за минимального термического влияния на заготовку (без плавления, оплавления или пригорания кромок);
  • возможность резки термочувствительных материалов (ряда пожаро- и взрывоопасных, ламинированных, композитных и др.);
  • экологическая чистота процесса, полное отсутствие вредных газовых выделений;
  • взрыво- и пожаробезопасность процесса.

Гидроабразивная струя способна разрезать материалы толщиной до 300 мм и больше. Резка может выполняться по сложному контуру с высокой точностью (до 0,025–0,1 мм), в том числе для обработки объемных изделий. С ее помощью можно делать скосы. Она эффективна по отношению к алюминиевым сплавам, меди и латуни, из-за высокой теплопроводности которых при термических способах резки требуются более мощные источники нагрева. Кроме того, эти металлы труднее разрезать лазером из-за их низкой способности поглощать лазерное излучение.

К недостаткам водно-абразивной резки относятся:

  • существенно меньшая скорость разрезания стали малой толщины по сравнению с плазменной и лазерной резкой;
  • высокая стоимость оборудования и высокие эксплуатационные затраты (характерно и для лазерной резки), обусловленные расходом абразива, электроэнергии, воды, заменами смесительных трубок, водяных сопел и уплотнителей, выдерживающих высокое давление, а также издержками по утилизации отходов;
  • повышенный шум из-за истечения струи со сверхзвуковой скоростью (характерно и для плазменной резки).

Почему не все пользуются станками ГАР?

Если у станков ГАР столько очевидных преимуществ, почему далеко не все применяют их на своем предприятии? Ответ скрывается не в самом процессе резки струёй воды с абразивным материалом, а в возможности контролировать этот процесс. До сих пор применение установок требовало от пользователя одновременно умения программировать и навыков опытного оператора.

Линейная скорость сопла станка ГАР должна изменяться в зависимости от изменений формы деталей. Слишком высокая скорость или ее резкое изменение может привести к снижению качества обработки. В прошлом применение гидроабразивной обработки требовало ручной установки программ для того, чтобы контролировать скорость передвижения режущей головки.

Однако даже самая лучшая программа требовала для обслуживания установок опытных операторов, которые могли бы контролировать их скорость. Когда струя абразивного материала продвигалась вдоль линии реза, оператор подбирал скорость движения сопла и таким образом оптимизировал процесс.

Слишком высокая скорость отрицательно сказывалась на качестве кромок и точности. При слишком низкой снижалась точность и повышались затраты времени. Если сопло установки ГАР проходило угол слишком быстро, это могло плохо повлиять на форму и качество резки.

В результате станки гидроабразивной резки применялись в массовом производстве, не требующем высокой точности обработки, например, для изготовления сотней деталей с помощью хорошо проверенной программы либо для резки материалов, не поддающихся обработке с помощью иных технологий. Появившиеся станки компании «WaterJet Corp.» (Италия) значительно упростили этот процесс. Гидроабразивная обработка стала гораздо более доступной, а оборудование – простым в эксплуатации.

Читать еще:  Инструмент для резки проволоки

Water Jet (Италия) является европейским лидером по производству высокотехнологичных прецизионных установок гидроабразивной/водной резки. Специалисты компании имеют более чем 30-летний опыт в проектировании и производстве таких станков с применением ЧПУ.

Чрезвычайно высокая механическая точность приводов, использующих прецизионные шарико-винтовые пары BOSCH или линейные двигатели, собственный всемирно известный патент на встроенную систему направляющих, а также совместная работа с ведущим поставщиком систем управления, позволила компании Water Jet производить установки гидроабразивной резки с крупногабаритной поперечной балкой, которая быстро и легко перемещается и работает с максимальной точностью.

Для своих машин компания Water Jet использует только высококачественные комплектующие, увеличивающие срок службы установок гидроабразивной резки. Компания заявляет, что номинальный срок службы машины Water Jet составляет не менее 20 лет.

Для повышения производительности установки гидроабразивной резки Water Jet могут быть оборудованы несколькими режущими головками (рисунок №2), расположенными либо независимо друг от друга на одном портале либо на одном широком суппорте.

CNC-управляемые оси X, Y, Z — стандарт для всех установок гидроабразивной резки Water Jet.

Кроме того, компания выпускает установки с 4-мя и 5-тью управляемыми осями (рисунок №1), позволяющими осуществлять сложную резку деталей из листового материала. Например: вырезку деталей с внутренними и наружными фасками по любым криволинейным поверхностям, вырезку наклонных отверстий любого профиля с прямолинейной образующей и обработку сложных криволинейных пазов.

Помимо 4-х и 5-ти координатной резки деталей из листового материала, реализуемых с помощью режущей головки, Water Jet выпускает станки для объёмной 5-ти координатной гидроабразивной резки, имеющей возможность направлять гидроабразивную струю под любым углом к поверхности стола, в том числе горизонтально.

Рис. №1Рис. №2

Примеры обработки

7 основных причин, по которым стоит выбрать установку гидроабразивной резки:

Установки гидроабразивной резки – долгое время считались оборудованием, предназначенным лишь для высококвалифицированных специалистов. Однако за несколько последних лет это оборудование сильно изменилось. Благодаря новым технологиям практически каждая механическая мастерская или производственное предприятие может позволить себе приобрести и эффективно использовать высокоточную систему гидроабразивной резки, даже обладая небольшим опытом или вообще не имея такой практики. Компания «WaterJet Corp.» совершила переворот в промышленности, предложив первую действительно доступную систему, сочетающую в себе возможности струи абразивного материала и высокоточной обработки.

  • 1. Широкий спектр обрабатываемых материалов

Гидроабразивная резка подходит для различных материалов, в том числе металлов, керамики, композита, стекла, мрамора и гранита.

  • 2. Высокое качество обработки краёв

После резки на установках гидроабразивной резки «WaterJet Corp.» края материала получаются такие же гладкие, как при пескоструйной обработке. Нет острых кромок, заусенцев, неровных краёв.

  • 3. Отсутствие нагревания в процессе обработки

В связи с тем, что станки гидроабразивной резки используют воду и абразив, в процессе резки обрабатываемый материал почти не нагревается. Поэтому она идеальна для материалов, которые под влиянием высокой температуры деформируются или реагируют на тепло каким-либо иным образом (например, титан).

  • 4. Безопасность для окружающей среды

Гидроабразивные станки «WaterJet Corp.» используют для резки воду и гранатовый песок. Гранат — это нейтральный химически неактивный минерал, который можно спустить в городскую канализацию. В процессе обработки не образуются ядовитые испарения.

  • 5. Резка без дополнительных инструментов.

Во время работы на станках гидроабразивной резки «WaterJet Corp.» нет необходимости менять рабочие насадки. Одно сопло применяется для обработки самых разнообразных материалов и форм. Это позволяет сэкономить время и деньги, потраченные на приобретение многочисленных инструментов для обработки.

  • 6. Минимальное количество заусенцев

При использовании станков ГАР на большинстве материалов образуется минимальное количество заусенцев либо они полностью отсутствуют.

  • 7. Быстрое программирование

Установки гидроабразивной резки WaterJet (Италия) оснащены комплексным программным обеспечением Taglio — Igems. В программе можно рисовать чертить детали самостоятельно или импортировать стандартные файлы DXF, созданные в других программах. Можно даже копировать фотографии или изображения в формате bitmap. Кроме того, станки WaterJet (Италия) могут взаимодействовать с различным программным обеспечением других производителей, таким как CAD/CAM, а также программами оптимизации размещения («nesting») и сканирования.

Для выбора гидроабразивной установки обращайтесь к специалистам «КАМИ-Металл»!

Принцип работы

Использование станков водно-абразивной порезки не ограничивается лишь возможностями раскроя металлопроката, но все-таки основная часть оборудования продолжает использоваться только в этой сфере. В основе работы гидрорезки находится технология подачи воды под давлением с некоторым содержанием абразивного вещества на поверхность материала. Что во время порезки происходит:

  1. Жидкость из специального резервуара подается в смеситель под давлением.
  2. В смеситель одновременно направляется абразивный состав, состоящий, как правило, из мелких частиц песка.
  3. Вода, после смешивания с абразивом, подается на сопло для порезки металла гидроабразивной струей.
  4. Тонкая струя направляется на поверхность материала и режет его.

Этот принцип работы дает возможность значительно повысить скорость и качество обработки металла.

Как заказать гидроабразивную резку

Для получения консультации и оформления заказа можно обратиться к специалистам. Сделать это можно по телефонам
+7 (495) 601-94-03
+7 (495) 601-92-59
или отправить заявку через форму на сайте.

Правильность выбора в качестве партнёра компании «МеталлПроцесс» очевидна, это:

  • прекрасная производственная база;
  • наличие собственного материла;
  • возможность транспортировки изделий;
  • оптимизация заказа — специалисты предприятия помогут в выборе материала, предложат оптимальный раскрой листа;
  • минимальная пороговая стоимость заказа составляет 5000 рублей;
  • приём заявок ведётся в любом графическом формате.

Ценовая политика компании выстроена на индивидуальном подходе к заказчику. И главное ― во главе всего стоит персонал высочайшей квалификации, способный принять самое непосредственное участие в чётком выполнении заказа.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector