»
Широко распространенные процессы плазменно-дугового разделения материалов имеют свои ограничения. Электрическая дуга весьма нестабильна: при работе с металлами повышенной электропроводности (меди, латуни) операция часто характеризуется оплавлением боковых краёв. Наличие газов — побочных продуктов плазменной резки — вынуждает проводить дополнительные мероприятия по экологической защите участка, где производится резка. Плазменный раскрой материалов-диэлектриков (стекла, камня и т.д.) вообще невозможен. В подобных ситуациях нет альтернативы процессам гидрорезки. Большую популярность среди такой группы методов получила гидроабразивная резка.
Сущность способа и варианты практической реализации
Разъединение материалов при гидравлической резке происходит вследствие воздействия на поверхность раздела узконаправленного потока жидкости — воды — высокого давления. При этом для интенсификации процесса в технологическую зону может одновременно подаваться мелкодисперсная абразивная среда (чаще всего с этой целью применяют различные виды песка). Соединяясь, эти два потока образуют очень жесткую струю, давление в которой (благодаря повышенной скорости движения) локально превышает предел прочности разрезаемого материала. Если перемещать инструментальную головку, где происходят все вышеописанные механические процессы, по определённой траектории, то можно с требуемым качеством и точностью получать весьма сложные конфигурации контура.
Гидроабразивная резка металла с применением воды производится при следующих рабочих характеристиках:
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Давление | 2000-5000 ат | Меньшие значения для мягких тонколистовых материалов |
| Скорость водного потока | до 1000-1200 м/с | Зависит от давления |
| Расход абразива | до 50 г/с | Обычно гранатовый песок |
| Размер абразивной частицы | 100-600 мкм | С увеличением снижается точность |
| Расход воды | до 4 л/мин | Циклическое использование |
Технологические возможности способа
Рассматриваемая технология очень эффективна в таких случаях:
- Для материалов-диэлектриков и токопроводящих изделий из цветных металлов и сплавов на основе меди
- При необходимости разъединения деталей очень большой толщины — до 250-300 мм
- Для обеспечения высокой точности поверхности (Ra 0,5-Ra 1,25)
- При недопустимости коробления готового изделия
Гидроабразивная резка металла имеет свои ограничения по толщине:
| Материал | Максимальная толщина |
|---|---|
| Цветные металлы и нержавеющая сталь | 120-150 мм |
| Углепластики, композитные материалы | 150-200 мм |
| Искусственный и природный камень | 270-300 мм |
Оборудование гидроабразивной резки
Станок гидроабразивной резки — сложное и энергоемкое оборудование, содержащее такие узлы:
- Инструментальную головку с функцией поворота резака
- Насосную установку для прокачки воды с системой фильтрации
- Компрессорную станцию подачи абразивных фракций
- Рабочий стол с устройством трехкоординатного позиционирования
- Ванну с водой
- Рабочие ёмкости для воды и абразива
- Управляющее устройство ЧПУ
Заключение
Гидроабразивная резка во многих ситуациях считается единственным способом получения пространственных деталей. Только рассмотренной технологией можно производить разделение практически без нагрева заготовки (максимальное повышение температуры кромки составляет 600 °С, а при обработке в водяном баке еще меньше). Подобным оборудованием можно выполнить разделение толстолистового стекла, керамики, твердых сплавов — материалов, которые весьма чувствительны к повышенным температурам. Хорошее качество конечного результата исключает потребность в последующих переходах, а весьма малая толщина струи — до 0,8 мм — минимизирует потери материала. Высокое давление, создаваемое в зоне разъединения, не вызывает появление остаточных напряжений в заготовке, и способствуют последующему повышению её эксплуатационной долговечности.
»
Добавить комментарий