Резка металла водой - принципы и особенности

Вода не только точит камень, но может еще и резать металл. Много сказано о резке металла самостоятельно, с помощью плазмотронов — водой, превращающейся под воздействием электричества в дугу плазмы. Но существует и другой способ, дающий более чистый срез, не требующий финишной обработки — это гидроабразивная резка. Разделение детали водой без специальной подготовки жидкости, даст менее гладкие края заготовок, тогда придётся их обработать дополнительно своими руками при помощи инструментов. Потребуется приложить физическую силу. При условии, что водно-песчаная смесь, подаваемая под давлением, используется для резки металла толщиной до 20 см, лучше чтобы края заготовок можно было оставлять без дополнительной обработки. Подготовительный процесс заключается в фильтрации воды.

Преимущества гидроабразивной струи

Гидроабразивная резка разрабатывалась для изготовления деталей для авиации. Впоследствии этот метод был назван лучшим в обработке тугоплавких материалов и сталей. Теперь он применяется на производствах, где работает оборудование с ЧПУ. Не меньшее значение резка водой имеет для автомастерских и изготовления предметов быта своими руками, где используется оборудование без крепежей.

Низкий температурный режим работы даёт преимущества в обработке стали. Резка металла плазмой или газом ведут к сильному нагреву металла, что вызывает окисление и другие побочные эффекты (в зависимости от индивидуальных характеристик металла). Воздействие на металл абразивных частиц, подаваемых под большим давлением с водой, приводило бы к нагреву листа и его оплавлению, но резка происходит настолько быстро, что сравнить её по чистоте реза можно лишь с лазером, а по скорости с плазмотроном. Прогрев обрабатываемой поверхности при работе соответствующий — он так незначителен, что даже окалин нет. Как нет зависимости от размера оборудования и способа работы — без участия человека или проведение реза оборудованием на ручном управлении.

Приятным моментом при ведении работ состоит в том, что никаких сильных запахов, дыма и пыли оборудование не производит. Держать под рукой запасные режущие инструменты то же нет необходимости, это оборудование работает без твердых резцов — только очень мелкий песок с водой. Скальпелем, отделяющим толстенные куски металла с хирургической точностью, выступает вода, поступающая в сопло под давлением, на выходе из сопла она насыщается абразивными микрочастицами, при мгновенном смешивании получается мощная режущая смесь.

Весь цикл резки как на заводском оборудование с автоматикой, так и своими руками на обычном станке, проводится в один этап. Тонкие и толстые, тугоплавкие и тягучие материалы режутся на одной и той же скорости, без ограничений. Станки с возможностью обрабатывать несколько деталей одновременно — благодаря этому в кратчайшие сроки можно провести необходимую обработку металла и стекла, пластика и резины, благодаря тому, что нет необходимости перенастраивать оборудование. Детали из материалов разной твердости при необходимости будут обработаны за один цикл.

Строение сопла ГАР для резки чистой водой

Строение сопла ГАР для резки водой с абразивом

При обработке материалов своими руками, обрабатывать их поочерёдно выгоднее в плане экономии времени, которое ушло бы на закрепление материалов на рабочей поверхности, а комбинированная деталь, состоящая из нескольких совершенно разных материалов, легко и точно будет разрезана с помощью гидроабразивной смеси подаваемой под высоким давлением.

Применение станков гидроабразивной резки

Оборудование, работающее на гидроабразивной взвеси используется для:

Художественной резки металла водой, и прочих материалов с различными техническими параметрами. Тонкие и широкие детали можно резать не только под прямым углом. Изменение наклона режущей субстанции не скажется на чистоте краев среза. Ни один из материалов, которые режет это оборудование, не требует последующей обработки, деталь из-под гидро резца выходит готовой на 100%.
Самые сложные элементы, повторяющиеся в нескольких фрагментах и детали, требующие повышенной точности, лучше выполнять на программируемом станке резки водой. Компьютерная программа лучше человека управится с точными задачами по обработке деталей, не терпящих отклонений. Для творчества и изготовления предметов, не задействованных в сложных механических агрегатах, вполне сгодится оборудование на ручном управлении.
Максимальная толщина металла для резки водой, как уже было сказано ранее, составляет 200 мм, но есть и исключения. Гидроабразивной взвесью можно резать медь толщиной всего 5 мм, тугоплавкие сплавы до 12 мм, титан толщиной до 17 мм. Если посмотреть на сферу использования этих металлов и их стоимость, то не так уж велика потеря.
При необходимости сделать своими руками украшение из меди или латуни, верхний слой убирается поэтапно. Так что углубление в 1 см можно сделать за 2 прохода вместо одного. Как говорят скульпторы, работающие над шедевром с резцом — отсечь всё ненужное. Тот же принцип работы и с гидроабразивным режущим элементом. Для точного воспроизведения детали, лучше воспользоваться станком на компьютерном управлении.

Станки без ЧПУ работают на ручном управлении, настройка станка для резки целиком производится оператором, что может дать некоторые неточности, если угол резки выставлен не правильно. Но такой станок не требует никаких специфических знаний. Он значительно дешевле своего аналога с ЧПУ. Мало приобрести функциональное оборудование, надо разобраться в его настройках. Тогда получится использовать станок максимально эффективно. Простые и сложные линии, а также стандартные геометрические фигуры на этом станке может сделать своими руками каждый, после краткого ознакомления с устройством станка, техникой безопасности, способом заправки его водой с песчаным абразивом, способом изменения угла резки.