Режещ метал с водна струя: технология и принципи на работа

Съвременната цивилизация не мисли себе си без широкото използване на стомана. Желязото, което беше оценено едва преди 400-500 години почти с тегло злато, сега може да бъде ръждясано в сметища в тонове без медали. Стоманата се претопява с милиони тонове и се използва абсолютно навсякъде. Основният проблем често е неговата обработка, тъй като много качества на този материал са доста твърди и съвременните технологични норми са много твърди и не позволяват изкривени и груби "режещи линии". За да се подобри качеството на готовите продукти, учените са измислили рязане на метална вода.

Когато започна да се използва на практика?

Изненадващо, тази технология е широко използвана през 60-те години на миналия век. За пръв път се използва в доста специфични отрасли, като индустрията на въздухоплавателните средства и космическата индустрия. Но скоро компаниите започнаха да мислят, че рязането на вода с метал е отлична иновация, която може да даде най-широки възможности за целия сектор с по-широкото му въвеждане в производството.

Оттогава този метод на металообработка става все по-популярен. Могат ли металните рязания да се използват само за ламарина или са обект на други стоманени конструкции? Какви са предимствата и недостатъците на този метод? Ще се опитаме да обясним всичко това в рамките на тази статия.

приложения

Основното предимство на този метод на рязане е фактът, че на повърхността на материала практически няма значително механично действие. Напълно липсващите триене, механизмите не се загряват. Това има изключително положителен ефект върху качеството на рязането и цялата завършена част.

Преработени материали

Първо, искам веднага да отбележа, че обхватът на метода не се ограничава само до металите и техните сплави. Използва се и за материали като:

• Гранит, естествен камък, други минерали.
• Грънчарство и стъкло.
• Всички метали, включително дори титан и неговите сплави.
• Стоманобетон и бетон.
• Всички видове пластмасови и други синтетични материали.

Това, което е още по-добре, в същото време е възможно да се постигне изключително ниска консумация както на суровини, така и на компоненти. Освен това, когато се работи с опасен материал е метал вода е само валиден метод, тъй като в този случай не искри, нямат вредно образуване на прах напълно без възможност за спонтанно запалване на отпадъчни продукти, образувани.

Как действа това на практика?

Както казахме, металното валцуване не е единствената сфера на приложение на метода, но все пак 70% от работата върви точно в тази област. Самата технология се основава на доставката на вода с фина дисперсия абразивен материал под налягане върху повърхността на материала. И така, какво точно се случва по време на рязането? Ето основните технологични процеси:

• Водата под огромно налягане се подава в особено силен резервоар.
• Същевременно има абразив за "зареждане с гориво", обикновено представляващ най-малката част от пясъка.
• След това получената смес се подава в дюзата.
• Тръбата е насочена към желаната област и започва да отрязва материала.

Качеството и скоростта на рязане с този подход се увеличават многократно. От време на време само трябва да добавите абразив. Този процес е напълно автоматизиран, обикновено не се изисква намеса от персонала по поддръжката.

Трябва да се има предвид, че рязането с водна струя позволява постигането на такава скорост, която обикновено се постига само при плазмената обработка на материалите. Но! Качеството на рязането е такова, че може да се повтаря само с помощта на лазер. Цената на тези видове работа и сложността на оборудването, използвано в този случай, е трудно да се сравни, защото те са напълно различни "тегловни категории".

Какво оборудване се използва за това?

Дори в дните на Древен Египет, хората забелязали, че водата може драматично да промени свойствата на тези материали, които са били изложени на нея доста дълго време. Дори твърди камъни се стича до състояние на гладки камъчета, а на повърхността на гранит и мрамор сравнително бързо се появиха видими канали.

Впоследствие същият принцип беше възприет и от съвременната индустрия. Разбира се, от древни времена, редът за използване на възможностите на "водородния оксид" се е променил значително: първо, е необходимо да се осигури приемливо водно налягане, второ - дебелината и посоката на неговата струя. Това се постига, както следва:

• Специалната помпа с много високо налягане не само натрупва известно количество течност, но и я предава на обработвания материал. От мощта на този механизъм зависи дебелината и плътността на стоманата, която може да бъде нарязана. За самата помпа водата се подава от конвенционална система за водоснабдяване и (за да се предотвратят прекъсванията) е желателно тя да се извърши от няколко източника наведнъж.
• Специалният регулатор на мощността отговаря за дебелината на струята. Скоростта на рязане и дебелината на обработвания материал зависят не само от настройките му, но и от характеристиките на използвания абразивен материал. За да "обособяването" нещо по-гъсто, че е необходимо да се използва трифазен пълнител по простата стоманата е необходимо, най-честата пясъка може да се използва само вода и пълнител, роля, която, както вече многократно е посочвал,. Разбира се, че е възможно да се регулира не само състава на сместа от хелип. Какви други параметри се характеризират с изрязването на метала с вода? Скорост на налягане и течност. Имайте предвид, че минималната приемлива скорост на водата трябва да достигне 1200 m / s при налягане от около 4,7 t / cm!

Друго оборудване

Дюзите са много важни. Техният диаметър, както и използваните материали, зависят пряко както от абразивния, така и от скоростта на струята. Водно налягане когато обработката на металите е толкова висока, че за тази цел могат да се използват само сплави с висока якост. На дюзите се изисква да се променят, честотата на това зависи от много фактори. Един от най-важните компоненти на всяка машина за рязане на вода е смесител. От него зависи хомогенността на получената смес, както и качеството на резени, наличието или отсъствието на чипове по краищата на обработените части.

Обърнете внимание, че разрязването с водно струйно рязане е невъзможно без използването на автоматизация с висока точност. Характеристика на този метод за обработка на метала е конусът на ръба, поради свойствата на водата при такива специфични условия за неговото приложение. Колкото по-висока е скоростта, толкова по-висока е тази цифра. Но! Когато коничността се увеличи, крайното качество на обработката на материалите се намалява директно. За да се намали този негативен ефект, може да се използва патентованата технология Flow Dynamic Waterjet и подобни методи за управление на качеството на продукта.

Какъв е принципът на интелигентните технологии? Всичко е сравнително просто: самата автоматизация определя вида, вискозитета и плътността на обработвания материал и след това независимо изменя ъгъла на наклон и диаметъра на дюзата. Едва след това започва непрекъснато коригираното рязане на метала с пясък и вода.

Подготвителни операции

И накрая, не по-малко важно е системата за предварителна флуидна подготовка за последващата употреба на последната в металната система за рязане. За да се увеличи максимално живота на оборудването и да се осигури максимално качество на обработката, кристално чистата вода е жизненоважна. Това се постига чрез филтриране през "високо прецизни" филтри, през които се отделят от течността всички относително големи примеси с голяма молекулна маса.

Важно е да се разбере, че различните производители предлагат различно оборудване с водни струйни, възможността за оборудването му с допълнителни функции директно зависи от цената на машините. Така че разширената функционалност позволява, ако е необходимо, да се извършва дори сложно рязане на фигури, да не говорим за по-прости операции.

Функционални възможности за рязане на вода

В много сфери на изкуството, рязането на метал с вода, чиято цена е много по-ниска от лазерната обработка (от 15 рубли на метър), също е намерила най-широко приложение. Факт е, че едно от предимствата на този метод е пълното отсъствие на чипове, както и отоплението на повърхността, защо полученият образ или профил е точно това, което дизайнерът или художникът искаха да видят. Ето основните характеристики, които този метод за обработка на материали предлага:

• Нестандартно метално рязане. Важното е, че при всякакъв наклон на дюзата рязането се получава много качествено. Точността е такава, че завършените части след производството им могат да се използват почти без подготовка.
• Модерните машини могат да работят с минимална човешка намеса или да не изискват присъствието на персонал по поддръжката. Използвайки същото оборудване, можете да изрежете детайлите от най-сложната конфигурация и да го направите в най-кратки срокове, но при запазване на възможно най-високо качество.
• Металообработването е особено често срещано. Така че машината за рязане на метал с вода може да отреже до 20 сантиметра от въглеродна стомана. За титана индикаторите са по-скромни - в рамките на 15-17 mm. Особено силни сплави - около 12 мм. Минималният коефициент спада към дела на медта и е само 4-5 мм.
• Декоративните елементи и декорации, използващи този метод, се получават не само с много високо качество, но и евтини. Освен това конфигурацията на готовите продукти не зависи от опита на служителя, а от "твърдостта на ръката", а само от настройките. Ако отклонението при рязане не може да надвишава 0,5%, използвайте метална машина за рязане вода с ЦПУ.

През последните години, толкова често се отрязват тръби. За тази цел се използват специални машини, чрез които се получава изрязана тръба, първоначално полирана и много гладка. По този начин, водното рязане, услуги, които се предлагат във всеки голям град, става все по-популярен и популярен метод за обработка на различни материали.

Машини за рязане с водна струя CNC

Особено разширяване на обхвата на този метод помогна на металорежещи машини с цифрово управление, които ви позволяват да обработвате различни материали, гъвкаво регулиране на качеството на работа, максималната и минималната дебелина на рязане, както и други параметри.

Отклоненията от зададените параметри са минимални, което е почти невъзможно да се постигне чрез стандартните методи за рязане. Принципът на действие на този клас оборудване е както следва:

• Първо, инсталиран е подходящият софтуер, който може да бъде различен за всеки тип материал. Програмата автоматично ще избере състава на сместа, вида на абразив и необходимия обем вода, налягане и други параметри. Специални програми за рязане са отговорни за рязане на материалите.
• По правило допълнителната обработка на готовата част вече не се изисква. Ако параметрите на рязане са били взети неправилно или неточно, може да се наблюдава известна неравност на крайния продукт. Но! Ако се използва машина с ЦПУ, която може независимо да избере параметрите на рязане, това практически не се случва. В този случай оборудването автоматично избира желания режим въз основа на дебелината, вискозитета и плътността на метала.
• В допълнение към рязането такива машини позволяват пробиване на дупки с различни диаметри и конфигурации. В същото време повтаряме думите, описани по-горе: ако е необходимо нещо специално от оборудването, е необходимо да изберете тези модели, които имат съответните допълнителни функции.
• Понякога тези машини могат да се използват не само за рязане, но и за полиране на готови продукти и части, изработени на друго оборудване.

Ръчно рязане

В някои случаи операторът на машината може да бъде контролиран от квалифициран оператор. В този режим всички настройки трябва да бъдат зададени в ръчен режим, което не винаги е особено удобно. Но те имат ръчни методи за рязане на метал и много предимства, включително следното:

• Цената на такава работа струва около 1,5 пъти по-евтина.
• Образуването на профила на оператора, обаче, достатъчно странно, няма никакво значение. Факт е, че ръчният контрол на такива машини е доста прост и няма много сложни функции. Това оборудване се използва в случаите, когато е необходимо да се изрязват детайли с проста геометрична форма.
• Функционалността на машините остава на същото ниво. Гладко нарязване, пробиване на дупки и други прости операции - всичко това може да се направи с ръчно управление. Освен това има възможност за обработка не само на метал, но и на други материали.

Надяваме се, че разбирате как металът отрязва водата. Този метод е изключително разпространен в съвременната индустрия, може да се използва за производство на части от почти всяка форма и конфигурация.