Гидроабразивная резка металла: как работает и где применяется
Гидроабразивная резка — один из способов обработки металлических заготовок. Преимущество использования такого оборудования состоит в бережном отношении к обрабатываемому материалу и возможности работы с толстым металлом. В частности, гидроабразивная резка позволяет уменьшить выгорание легирующих добавок в сплавах. О принципе действия этого способа обработки металла — в этой статье.
Принцип работы
Основным действующим элементом технологии является струя воды, подаваемая в зону резки под высоким давлением, до 6 тысяч бар и более. Она формируется специальным соплом. Чтобы достичь давления, способного разрушить прочную структуру обрабатываемого материала, диаметр струи должен быть около 1 мм. В этом случае при соприкосновении с поверхностью материала вода как бы выбивает твердые частицы из места контакта.
Отметим, что гидроабразивная резка металла использует двухфазную струю. Она состоит из жидкой среды — воды. Твердую фазу образуют частицы абразива. Двухфазная струя может использоваться для резки металла толщиной до 150-300 мм. Но чаще применяется для изготовления заготовок из менее толстых листов, изготовленных из алюминия, нержавеющей стали, других сплавов.
Давление струи и ее состав: выбор типа абразива, зависят от технических возможностей оборудования и вида обрабатываемого материала. В частности, при резке пластиков абразивный компонент не требуется. Кинетической энергии однофазной струи чистой воды достаточно для разрушения этого материала.
Для резки твердых сплавов абразив обязателен. В его качестве используются мельчайшие частицы песка, эльбора, карбида бора и прочие. Для промышленного оборудования используют абразивы искусственного происхождения. Размер их частиц специально подобран для эффективной работы станка.
В некоторых случаях возможно организовать сбор абразивного компонента и его повторное использование. Если удается эффективно отделить его от металлической стружки. Например, за счет использования магнитных свойств металла.
Преимущества гидроабразивной резки
Нет температурного воздействия. Обработка металла происходит за счет кинетической энергии частиц, составляющих струю. Нагрев в месте резки минимален. Тем более, что вода выполняет функцию охлаждения и удаления выбитых частиц материала. Отсутствие воздействия экстремальных температур позволяет максимально сохранить геометрию металлической заготовки и ее химический состав. Так как легирующие добавки не выгорают.
Возможность повторного использования воды и минимальные потери металла. Преимущество такого способа обработки — возможность собрать как водную массу, так и транспортируемую в ней металлическую стружку. После фильтрации вода снова подается в работу или используется в качестве технической для других нужд.
Высокое качество обработки. Проявляется в точности резки за счет использования сфокусированной струи 1 мм в диаметре. Кромки получаются качественно обработанными, нет задиров и оплавлений, как при некоторых других видах обработки металла.
Возможность изготавливать заготовки сложной формы. Современное оборудование для гидроабразивной резки позволяет обеспечить полную автоматизацию изготовления заготовок сложной конфигурации.
Отметим, что промышленные гидроабразивные станки имеют блок ЧПУ, в который можно загрузить макет, подготовленный в специальном компьютерном программном обеспечении. Исключение человеческого фактора позволяет повысить качество обработки металла и обеспечить точное соблюдение размеров, геометрии.
