В настоящий момент принципиально новой технологией разделительной резки конструкционных и композитных материалов служит резка высокоскоростной струей воды, находящейся под большим давлением. Это интересная технологическая альтернатива традиционной разделительной резки – лазерной, плазменно-дуговой и газокислородной.
Как правило, комплект оборудования для гидроабразивной резки состоит из фильтра и промежуточного резервуара для воды, насоса высокого давления, блока режущей головки, устройства для подачи абразива, гибкого шланга, рассчитанного на высокое давление, механизма перемещения головки и управляемого программируемого устройства.
Вода транспортирует абразивные частицы, являющиеся режущим средством. Суспензия с абразивом перемещается из емкости в смесительную камеру с режущей головкой, а затем через высокопрочное сопло вместе с напорной струей к месту резки.
Физическая суть механизма гидроабразивной резки заключается в отрыве и уносе частиц разрезаемого материала из полости реза скоростным потоком твердофазных частиц. Эффективность воздействия и устойчивость истечения двухфазной струи обеспечивают оптимальные размеры частиц, равные 10-30% от диаметра режущей струи. Выбор абразива зависит от твердости и вида разрезаемого материала. Например, для стекла применяют фракции обычного песка, для сплавов титана и высоколегированных сталей – твердые частицы граната, для углеродных волокон и пластмасс – частицы силикатного шлака.
Номенклатура материалов для обработки и резки гидроабразивами безгранична. С ней вы можете подробно ознакомиться в других статьях раздела.
Помимо резки, в отдельных случаях использование высоконапорных гидроабразивных струй целесообразно для удаления дефектов швов под заварку и подготовки кромок для сварки, для снятия фасок с крупных машиностроительных деталей.
Определенная сложность оборудования и условия эксплуатации гидроабразивной резки ограничивают в настоящее время ее применение такими отраслями, как производство листового стекла, специальное машиностроение, судостроение и авиастроение. Специализированные предприятия создаются на базе данной технологии и являются своеобразными «центрорезами».
Гидрорезка без абразива используется для мягких материалов – текстильной ткани, кожи и пластмассовой пленки. Заготовки из хрупких и твердых материалов типа стекла, керамики, алюминия, высоколегированной стали вырезают с присадкой абразивов.
Каждый материал имеет свои индивидуальные показатели производительности резки. Показатель рассчитывается по давлению струи в 200-300 МПа на 1 см2/мин., при расходе абразива 03,-0,7 кг/мин. и воды – 4,4 л/мин.:
- Природный гранит...50-150
- Керамика...100-200
- Армированная пластмасса... 120-300
- Оргстекло....120-300
- Стекло....100-200
- Титан... 10-25
- Медь...15-30
- Свинец...80-120
- Алюминий...20-50
