Содержание:
Гидроабразивная резка металла — это метод металлообработки, который стал неотъемлемой частью многих производственных процессов. В её основе воздействие на обрабатываемую поверхность водяной струи. Метод востребован благодаря своей уникальной способности обрабатывать разнообразные металлические поверхности. Рассмотрим, что такое водяная резка металла — ГАР, её достоинства и где она применяется.
Принцип резки металла гидроабразивом
Гидроабразивная резка металла (ГАР) — это технология механической металлообработки сфокусированной струёй воды с присутствующими в ней абразивами. Основное отличие от других методов металлообработки заключается в отсутствии температурного воздействия, что помогает избежать нежелательных эффектов.
В зависимости от типа оборудования для гидрорезки, ГАР выполняется в системе одной, двух или трёх координат, что не ограничивает возможности в производстве деталей со сложной геометрией. Существуют как ручные гидрорезаки, так и с ЧПУ — применение последних позволяет полностью автоматизировать процесс обработки.
Технология основана на направленном воздействии водяной струи, смешанной с измельчёнными абразивными частицами: гранулированным кварцем, алмазной крошкой или карбидом кремния. Эта смесь подаётся под высоким давлением к поверхности металла, который нужно разрезать.
Процесс начинается с создания струи воды с давлением, которое колеблется от 3000 до 6500 бар. Затем в струю добавляются абразивы, а на выходе из сопла смесь приобретает огромную скорость, достигая до 1200 м/с.
Эта мощная смесь проникает сквозь металл, а давление и скорость струи делают её способной резать точно и чисто, не нагревая или деформируя заготовку. Малый размер абразивных частиц, в среднем до 600 микрометров, гарантирует точность и гладкость среза.
Преимущества ГАР
Эта технология имеет ряд существенных преимуществ перед другими способами металлообработки:
- Чистота реза. После металлообработки остаются ровные и чёткие края без каких-либо неровностей. Шероховатость формируемой кромки не превышает Ra 1,25.
- Точность реза. Технология обеспечивает точность реза с погрешностью до 0,1 мм, что делает её идеальным выбором для металлообработки с высокими требованиями к геометрии.
- Большой диапазон толщин обрабатываемых материалов. ГАР даёт возможность разрезать элементы толщиной до 250–300 мм без риска оплавления края.
- Работа с разными видами металлов. Гидрорезка подходит для металлов и сплавов, где другие технологии, например, электродуговая или лазерная резка, не подходят из-за низкой электропроводности материалов.
- Экологическая чистота. При металлообработке нет выбросов вредных газов, и она не требует применения опасных химических составов.
- Минимальные потери материала. Эффективное использование материала без значительных потерь делает этот метод экономически выгодным.
- Отсутствие нагрева поверхности. Это предотвращает деформацию и высокотемпературную закалку металла в области реза.
- Простота. При обработке нет необходимости постоянно менять режущий инструмент, как в случае с другими методами. Это экономит время и ресурсы.
- Универсальность. Позволяет производить обработку заготовок разной толщины и сложности, включая легированные стали и сплавы.
Однако у этой технологии есть определённые ограничения. Например, это более шумный процесс по сравнению с другими методами обработки, а также приходится регулярно менять уплотнители, фокусирующие трубки и водяные сопла. Хотя эти расходники не слишком дорогие, и легко окупаются за счёт эффективности, универсальности и скорости ГАР.
Сферы применения гидрорезки
Резка металла гидрорезаком — это технология, которая сочетает в себе точность и универсальность. Она стала незаменимой в разных отраслях:
- В строительстве применяется для обработки разных материалов, а не только металла: мрамора, искусственного и натурального камня и керамики. Технология позволяет создавать художественные элементы и облицовку без дополнительной механической обработки.
- Востребована в машиностроении, где позволяет производить детали разной сложности из листового металла. Полученные элементы не нуждаются в дополнительной обработке, что сокращает производственные затраты.
- В производстве печатных плат, слюды, корпусов и других изделий в приборостроении эта технология используется для резки и выполнения небольших пропилов без пыли и неровных краёв.
- Незаменима при обработке самых твёрдых сплавов, включая инструментальные стали и карбид вольфрама, из которых изготавливают инструмент.
- Технология применяется для разрезания жаропрочных сплавов и титана, используемых в производстве летательных аппаратов и ракетостроении.
ГАР подходит для обработки разнообразных материалов. Вот лишь немногие из них:
- Чёрные и цветные металлы (сплавы). Включая алюминий, титан, сплавы Inconel, Hastalloy и Waspalloy. Такая технология подходит для их обработки благодаря отсутствию термического воздействия и низким потерям материала.
- Легированные стали и сплавы. Включая жаропрочные и нержавеющие стали. ГАР не меняет прочностные характеристики этих материалов, что делает её решением для производства множества деталей.
- Композиты, пористые, сотовые и пеноматериалы, резина. Этот метод подходит для сложных материалов, которые трудно обрабатывать другими методами из-за их структуры.
- Камни и керамические материалы. Гидроабразивная резка применяется для создания прямых и фигурных разрезов в камне и керамике.
- Бетон. В строительной и архитектурной сфере ГАР применяется для художественной резки по поверхности бетона, а также для раскроя элементов бетонных конструкций.
Водяная резка металла — технология, применяемая в металлообработке, строительстве и производстве благодаря своей точности, качеству среза и универсальности. Объединяя в себе производительность и экономичность, но также являясь экологически чистым методом металлообработки, ГАР стала незаменимой в мире современной промышленности.
