Гидроабразивная резка — особенности технологии и использование

ГАР или гидроабразивная резка – это разрезание листовых материалов с использованием сверхскоростной двухфазной струи, в составе которой вода и абразивные частицы. В качестве абразива применяются мелкие частички гранита, кварца, карбида кремния, зерна граната, электрокорунда, и иных материалов с твердостью от 6,5 по шкале Мооса. Размер частиц варьируется от 75 до 250 микрон. Вода для технологии ГАР должна быть предварительно очищенной от посторонних примесей.

Характеристики

1. Давление воды в ГАР равно от 3800 до 6200 бар, а скорость реза – 20-1000 мм/мин в зависимости от материала.
2. Выходной диаметр струи жидкости составляет 0,5-1,5 мм.
3. Диапазон толщины разрезаемых веществ – от 0,1 до 300 мм.

Благодаря этим показателям гидроабразивная резка различных материалов осуществляется быстро и с высокой аккуратностью.

Что можно разрезать:

• черные и цветные металлы, в том числе особо прочные, и различные сплавы;
• искусственные строительные материалы – железобетон, гипсовые блоки;
• все виды стекла – от самого тонкого до композиционного (стеклотекстолит, триплекс, бронированное стекло);
• керамика и гнейсогранит;
• природный камень – гранит, мрамор;
• мягкие и вязкие материалы – резина, бумага с покрытием, ткань, эбонит;
• многослойные композиты – паронит, текстолиты, карбон;
• пористые, ячеистые и сотовые материалы – поликарбонат, вспененный пластик и т.п.

Технология ГАР

В основе технологии лежит физический процесс эрозии вещества под воздействием воды и твердых частиц с высокими абразивными свойствами, подающихся под сверхвысоким давлением.

Суть технологии такова – в резервуар станка подается вода под давлением. Одновременно с жидкостью туда закачиваются абразивные частицы. Эти два компонента смешиваются и подаются тонкой струей в сопло прибора.

В месте реза не происходит нагрева вещества, так как температурный диапазон работы – от 60 до 90°С. Края разреза получаются ровными, а деформации в виде оплавления, выгорания, окалин, сколов отсутствуют. При разрезании металлических сплавов из легированных сталей не происходит выгорания летучих элементов. Детали, произведенные с помощью ГАР, не деформируются от температур и механического влияния.

Основные характеристики метода – это скорость подачи воды и давление. Путем подбора этих параметров можно изменять мощность разрезания, приспосабливая ее для веществ с различной толщиной и характеристиками прочности.

Область применения

Технология гидроабразивной резки позволяет вытачивать детали самых сложных геометрических форм из различных материалов. А композитные материалы со сложной структурой, которые используются в космической и авиационной промышленности, будет сложно нарезать при помощи иных технологий.

ГАР применяют в таких отраслях, как:

• машиностроение;
• камнеобработка;
• авиастроение и космическая промышленность;
• транспорт;
• изготовление деталей и инструментов.

Достоинства:

• качественная резка без дополнительных операций по шлифовке контуров и краев изделий;
• высокая степень точности реза;
• быстрота обработки;
• отсутствие нагревания, трения и деформации в месте разреза;
• полная пожаробезопасность метода – ничего не загорится, не взорвется и не отравит воздух;
• меньшее количество потерь вещества по сравнению с иными способами резки;
• резка контуров любой сложности и под любым углом.

Недостатки:

• коррозия на металлических поверхностях;
• высокая стоимость расходников для станков с ГАР;
• повышенный уровень шума оборудования;
• необходимость дополнительной очистки воды;
• усиленный износ основных рабочих элементов режущей головки;
• утилизация абразива из сточных вод.

Оборудование

Станки для гидроабразивной резки разделяются в зависимости от количества управляемых осей координат – от одной до пяти. Самые простые – это станки с резкой в системе одной координаты. Продвинутые аппараты с 4 и 5 осями позволяют осуществлять вырезание сложных деталей, создавать их чертежи самостоятельно при помощи встроенного ПО или загружать файлы схем.