Установки для гидроабразивной резки.

Под гидроабразивной резкой подразумевается резка высокоскоростной струёй воды или струёй воды, смешанной с абразивом (гидроабразивная резка). Принцип действия этого метода заключается в том, что поток воды, проходя через отверстие диаметром 0,2 … 0,4 мм, разгоняется до скорости порядка 900 м/мин и направляется на разрезаемую поверхность. При гидроабразивной резке в поток воды добавляется абразив. Во время столкновения с разрезаемым материалом кинетическая энергия струи преобразуется в механическую энергию микроразрушения обрабатываемого материала, и происходит резание.

Преимущества гидроабразивной резки:

· метод гидроабразивной резки может быть применён абсолютно к любым материалам

· разрезаемый материал не подвергается термическому воздействию (холодное резание);

· отсутствие пыли и вредных газов (поток струи воды уносит пыль с собой);

· инструмент резки (струя воды или вода + абразив) не нуждается в переточке;

· низкое тангенциальное усилие резания на деталь (в общем случае даже не требуется зажима разрезаемого материала);

· небольшая, порядка 1 мм, ширина реза (уменьшение отходов и улучшение экономичности раскроя);

· высокая скорость резания;

· возможность резки сложных контуров по фасонным поверхностям;

· рациональный расход материалов;

· быстрое реагирование на нужды производства.

На рис. 9 приведено изображение установки гидроабразивной резки. Установка гидроабразивной резки размещается на станине. Станок состоит из стола-резервуара с поддерживающими решетками для размещения обрабатываемой заготовки, станины, и подвижного портала, перемещающегося по направляющим станины. Портал также имеет направляющие, по которым перемещается суппорт с одной или несколькими режущими головками для резки водой/ водой с абразивом. Установка оборудована системой очистки воды от механических примесей, насосом высокого давления, устройством ЧПУ, системой очистки отработанной воды перед сливом в дренаж, бункером высокого давления для хранения и подачи абразива, дозирующими устройствами подачи абразивного песка к режущим головкам и комплектом предохранительных устройств.

Рис. 9. Установка гидроабразивной резки

Основным элементом установки для гидроабразивной резки является режущая головка с насосом высокого давления. С помощью насоса высокого давления вода под давлением ~4 100 Бар через соединительные трубки подается к режущей головке, в которой установлена форсунка с очень малым проходным сечением (Ø0,08-Ø0,5 мм). Вода, проходя через форсунку, конвертирует высокое давление в кинетическую энергию струи. Скорость водяной струи на выходе сопла достигает 900 м/сек. Затем, струя воды, проходя через камеру смешивания, захватывает абразивные частицы, поступающие из бункера. Образованная таким образом смесь воды и абразива направляется на поверхность материала и разрушает его.

В качестве абразива (режущего инструмента) в установках гидроабразивной резки используется гранатный песок. Благодаря своему кристаллическому строению, гранат как минерал обладает высокой прочностью и плотностью.

Сравнивая установки для гидроабразивной резки с другими с традиционными методами резки, такими как плазменная и лазерная резка, системы гидроабразивной резки имеют ряд существенных преимуществ:

· разрезаемый материал не подвергается термическому воздействию, т.е. не требует дополнительной термической обработки.

· отсутствие вредных пыли и газов.

· инструмент резки (струя воды или вода + абразив) не нуждаются в переточке.

· низкое тангенциальное усилие резания на деталь, в отдельных случаях не требуется закрепления разрезаемого материала на столе.

· небольшая ширина реза, что сказывается на уменьшении отходов и на улучшении экономичности раскроя.

· высокая скорость резания любых материалов.

· возможность резки сложных контуров.

· быстрая переналадка.

Контрольные вопросы:

1. Приведите классификацию конструкций ножниц для резки листового и сортового проката.

2. Перечислите конструктивные особенности кривошипных листовых ножниц с наклонным ножом.

3. Какие схемы резки для кривошипных листовых ножниц вы знаете? Каково назначение ножниц с различными схемами резки?

4. Для чего применяются высеченные и дисковые ножницы? Каковы их особенности?

5. От каких параметров зависит величина хода верхнего ножа в кривошипных ножницах?

6. Какие операции, кроме резки, могут выполняться на ножницах?