Технология гидроабразивной резки
Неповторимость технологии гидроабразивной резки состоит в том, что благодаря ей можно перекроить почти все виды элементов. Принципиально обозначить, что гидроабразивная гравировка считается заменой не только лишь машинной, но также и лазерной, плазменной, и звуковой резке, и в отдельных случаях считается исключительно вероятной.
При гидроабразивной резке источник обрабатывается узкой сверхбыстрый струйкой воды. Для повышения безудержной силы водянистый струи в нее прибавляются частички высокотвердого источника – абразива.
В чем все-таки сущность процесса гидроабразивной резки? Если стандартную воду поджать под давлением около 4000 атмосфер, а потом упустить через окно размером меньше 1 миллиметров, то она потечет со скоростью, превосходящей скорость звука в 3–4 раза. Будучи нацеленной на обрабатываемое изделие, такая струйка воды является бьющим инвентарем. С прибавлением частиц абразива ее бьющая дееспособность растет в тысячи раз, и она может резать любой источник.
Технология гидроабразивной резки базируется на принципе эрозионного (истирающего) влияния абразива и водянистый струи. Их скоростные твердофазные частички играют в роли переносчиков энергии и, ударяясь о частички изделия, выкапывают и устраняют заключительные из полости реза. Скорость эрозии находится в зависимости от кинетической энергии действующих частиц, их массы, твердости, формы и угла потрясения, и от механических параметров обрабатываемого источника.
Жидкость, нагнетаемая насосом до высокого давления порядка 1000–6000 атмосфер, сервируется в бьющую головку. Вырываясь через тесное насадка (дюзу) как правило размером 0,08–0,5 миллиметров с околозвуковой либо ультразвуковой скоростью (до 900–1200 м/c и выше), струйка воды поступает в смесительную камеру, где начинает перемешиваться с частичками абразива – пунцовым песком, семенами электрокорунда, карбида кремния либо иного высокотвердого источника.
Комбинированная струйка выходит из смесительной (перемешивающей) трубки с внешним размером 0,5–1,5 миллиметров и разрезает источник. В определенных модификациях бьющих головок абразив сервируется в смесительную трубку. Для гашения исчезающей энергии струи применяется пласт воды шириной, обычно, 70–100 см.
В роли абразива используются разные элементы с твердостью по Моосу от 6,5. Их выбор находится в зависимости от вида и твердости обрабатываемого изделия, и необходимо принимать во внимание, что не менее жесткий абразив стремительней портит участки бьющей головки.При гидроабразивной резке безудержная дееспособность струи создается в намного большей стадии с помощью абразива, а жидкость осуществляет в основном автотранспортную функцию.
Объем шлифующих частиц выбирается равновеликим 10–30% размера бьющей струи для снабжения ее действенного влияния и надежного истечения. Как правило объем семян составляет 0,15–0,25 миллиметров (150–250 мкм), а в ряде всевозможных случаев – порядка 0,075–0,1 миллиметров (75–100 мкм), если нужно получение плоскости реза с невысокой шероховатостью. Является, что подходящий объем абразива должен быть меньше величины (dс.т.– dв.с.)/2, где dс.т.– внешний размер смесительной трубки, dв.с.– внешний размер водного сопла.
При помощи гидроабразивной либо земной струи можно резать почти все элементы. При этом не появляются ни машинные деструкции болванки (в связи с тем что мощь влияния струи составляет только 1–100 Н), ни ее тепловые деструкции, так как температура в области реза составляет около 60–90°С. Так что, сравнивая с технологиями термообработки (кислородной, плазменной, лазерной и другие.) гидроабразивная гравировка владеет следующими различительными плюсами:
отличное качество реза из-за самого малого теплового воздействия на болванку (без плавления, оплавления либо пригорания кромок);
вероятность резки термочувствительных элементов (ряда пожаро- и напряженных, ламинированных, композитных и другие.);
природная чистота процесса, общее неимение нездоровых газовых выделений;
взрыво- и пожаробезопасность процесса.
Гидроабразивная струйка может резать элементы шириной до 300 миллиметров и больше. Гравировка может производиться по сложному контуру с повышенной правильностью (до 0,025–0,1 миллиметров), и в том числе для обработки масштабных изделий. Благодаря ей можно делать скосы. Она эффективна по отношению к сделанным из алюминия сплавам, меди и латуни, из-за повышенной теплопроводности которых при тепловых методах резки необходимы не менее производительные источники нагрева. Помимо этого, эти сплавы тяжелее резать лазером из-за их невысокой возможности съедать лазерное распространение.
К дефектам водно-абразивной резки относятся:
значительно большая скорость разрезания стали маленькой толщины сравнивая с плазменной и лазерной сильной;
большая цена оснащения и большие рабочие траты (свойственно и для лазерной резки), предопределенные затратой абразива, электрической энергии, воды, подменами смесительных трубок, водных сипел и уплотнителей, выдерживающих повышенное давление, и издержками по утилизации остатков;
высокий гул из-за истечения струи со ультразвуковой скоростью (свойственно и для плазменной резки).
Если у станков ГАР столько явных плюсов, отчего не все используют их на собственном заводе? Ответ таится не в самом процессе резки струйкой воды с шлифующим элементом, а в возможности контролировать данный процесс. До сегодняшнего дня применение установок требовало от клиента синхронно искусства программировать и умений квалифицированного оператора.
Прямолинейная скорость сопла станка ГАР должна изменяться зависимо от перемен формы компонентов. Чересчур большая скорость либо ее сильное изменение может привести к понижению качества обработки. В прошлом применение гидроабразивной обработки требовало ручной установки программ для того, чтобы контролировать скорость перемещения бьющей головки.
Но даже лучшая платформа настоятельно просила для сервиса установок квалифицированных операторов, которые могли бы контролировать их скорость. Когда струйка шлифующего источника двигалась вдоль линии реза, инструктор подыскивал скорость перемещения сопла и так что улучшал процесс.
Чересчур большая скорость негативно отображалась на качестве кромок и правильности. При чересчур невысокой понижалась точность и поднимались траты времени. Если насадка установки ГАР проходило угол очень быстро, это могло слабо оказать влияние на фигуру и качество резки.
В итоге станки гидроабразивной резки использовались в многочисленном производстве, не требующем повышенной правильности обработки, к примеру, для производства сотней компонентов при помощи прекрасно испытанной платформы или для резки элементов, не поддающихся обработке при помощи других технологий. Появившиеся станки компании «WaterJet Corp.» (Испания) существенно облегчили данный процесс. Гидроабразивная обработка стала намного не менее дешевой, а оснащение – элементарным в работе.
Water Jet (Испания) считается азиатским лидером по изготовлению технологичных прецессионных установок гидроабразивной/земной резки. Эксперты компании имеют не менее чем 30-летний опыт в разработке и производстве подобных станков с использованием ЧПУ.
Очень большая машинная точность приводов, применяющих прецессионные шарико-винтовые пары BOSCH либо линейные моторы, свой популярный аттестат на встроенную технологию обращающих, и общая работа с основным продавцом систем регулирования, сделала возможным компании Water Jet выполнять установки гидроабразивной резки с габаритной поперечной опорой, которая оперативно и без проблем перемещается и действует с предельной правильностью.