Оборудование для гидроабразивной резки состоит из: насоса высокого давления, режущей головки, разводки высокого давления, привода перемещения режущей головки и координатного стола, системы подачи абразива и системы программного управления. В дополнительно оснащение комплекса могут входить: устройство для предотвращения столкновения головки сопла с заготовкой, механическая система предварительного просверливания, система нескольких режущих головок, ловушка струи воды и др.
Насос высокого давления позволяет создавать сверхзвуковую струю суспензии как режущего абразива. В гидравлической схеме в качестве усилителя давления применяют специальный мультипликатор одностороннего или двустороннего действия. Компоновка зависит от условий обработки. Также используются контрольные, распределительные, стандартные регулирующие и вспомогательные гидравлические устройства. Для обработки крупногабаритных изделий насос высокого давления можно монтировать на любом транспортном средстве.
Режущая головка окончательно формирует тонкую высоконапорную струю. Подробную классификацию струйных головок мы привели в статье «Механизм гидрорезания материалов».
Практически все мировые производители оборудования выпускают конструкции водоструйных систем с опцией работающих одновременно четырех режущих головок.
С помощью сопла осуществляется формирование из сверхзвуковой струи жидкости режущего инструмента. Ученые разработали универсальную методику анализа гидравлических характеристик сопел, имеющих различные профили внутренних каналов. Теоретические исследования и эксперименты показывают, что катеноидальный профиль является наиболее рациональным внутренним профилем, повышающим производительность обработки материалов на 20%.
Как правило, сопла изготавливают из искусственных камней – корунда, алмаза, сапфира. Их стойкость достигает 250-500 рабочих часов.
Разводка высокого давления работает в следующем порядке. От насоса высокого давления вода подается к режущей головке при помощи системы подвижных и неподвижных труб. Специальные спиральные трубки и шарниры высокого давления обеспечивают плотность соединения при движении рабочей головки и портала.
В практику вошли две системы подачи абразива – система под давлением и вакуумная (по принципу пульверизатора). Рядом с рабочим столом находится бункер, в который засыпается абразив. Затем по шлангам он подается к рабочей головке. Выбор абразива зависит от твердости и вида разрезаемого материала. О технологических параметрах различных абразивов и их физико-механических свойствах вы можете прочитать в статье раздела «Абразивные материалы».
