Установка гидроабразивной резки: технология и особенности выбора

Процесс гидроабразивной резки основан на свойстве струи взвеси абразива в воде, истекающей из сопла малого диаметра под высоким давлением разрушать практически любые материалы, находящиеся на ее пути. Скорость истечения струи превышает скорость звука в 3-4 раза(около 3-5 тысяч км/час).

Установка гидроабразивной резки работает следующим образом

Вода, под высоким давлением (порядка 1000–6000 атм.), подается в режущую головку установки. Истекая сквозь узкое сопло малого диаметра (около 0,08–0,5 мм) с большой скоростью (до 900–1200 м/c и выше), она поступает в смесительную камеру, где смешивается с частицами абразивного материала – зернами электрокорунда, гранатовым песком, карбидом кремния или другим высокотвердым материалом. Из смесительной камеры, выполненной в виде трубки с внутренним диаметром 0,5–1,5 мм выходит взвесь, которая и разрезает материал. Для гашения кинетической энергии струи взвеси используют слой воды толщиной порядка 70–100 сантиметров.

Размер абразивных частиц составляет примерно 10–30% диаметра режущей струи, что обеспечивает ее стабильное истечение и эффективное действие.

Выбор абразивного материала зависит прежде всего от твердости изделия, подлежащего обработке, однако следует иметь в виду, что чем тверже абразив, тем быстрее изнашиваются узлы режущей головки.

Материал сопел – обычно сапфир, рубин или алмаз. Сапфир и рубин служат до 100–200 часов, алмаз – до 1000–2000 часов. Смесительные трубки производятся из сверхпрочных сплавов. Срок их службы – порядка до 150–200 часов.

Установка гидроабразивной резки позволяет изменять скорость движения режущей головки относительно поверхности обрабатываемого изделия существенно влияющую на качество поверхности реза. Чем выше скорость, тем хуже качество реза за счет «заноса» (искривления) струи. В некоторых установках «занос» компенсируется за счет динамического наклона режущей головки управляемого программно.

Правильный выбор установки гидроабразивной резки обусловлен прежде всего поставленными задачами.

Рынок предлагает линии установок различных производителей. Это и шведская Water Jet Sweden с установками серии NC, и ArtJet, и чешская PTV и другие. Хотя эти установки разные и отличаются размерами рабочего стола, точностью и скоростью реза, принципиальных отличий практически нет – все установки оснащены программным управлением, все они универсальны. И все они сравнительно дороги в эксплуатации (поскольку в установке совмещены и высокое давление и абразив в качестве рабочего тела, износ ее рабочих частей очень высок). Но теряя в одном, приобретаем в другом: возможность разрезать
практически любые материалы в том числе и термочувствительные толщиной до 300 мм и более без механических и термических деформаций заготовки; минимальное термическое влияние на заготовку обуславливает высокое качество реза; процесс экологически чист и взрыво- пожаробезопасен; резать можно по сложному контуру, в том числе и криволинейному, с высокой точностью.