Техническая информация

«Нет ничего в мире мягче и слабее воды,
и нет ничего, что бы превосходило воду
в ее разрушительном действии
на жесткое и крепкое».

Лао-цзы (IV-III вв. до н.э.)
Гидроабразивная резка используется в промышленности с 1982 года.

Гидрорезка, ее предшественница, используется с 1970 года.

Для гидроабразивного резания в нашем оборудовании применяется вода, сжатая насосной установкой до 3800 атмосфер. Проходя через сапфировое или рубиновое сопло с диаметром отверстия 0,25…0,35 мм, потенциальная энергия сжатой воды переходит в кинетическую энергию струи, движущейся со скоростью 800 м/с (приблизительно две с половиной скорости звука).

За счет эжекции, создаваемой этой высокоскоростной струей, в нее подсасываются частицы абразива, которые смешиваются со струей воды в так называемой смешивающей трубке, изготовленной из сверхтвердого сплава. Струя воды с абразивом, истекающая из смешивающей трубки со скоростью 300 м/с, и имеющая диаметр 0,5…0,8 мм, производит разрезание материала (рис. 1).

В качестве абразива используется фракционированный гранатовый песок с размерами частиц 0,125…0,4 мм. Это природный материал кристаллического строения с плотностью 4…4,3 г/см3 и твердостью по шкале Мооса 7,5…8 (далее следуют только корунд – 9 и алмаз – 10).

Мощная система ЧПУ нашей установки обеспечивает автоматический выбор и оптимизацию параметров обработки. Специальные компьютерные алгоритмы рассчитывают траекторию, скорость и ускорение сопловой головки в зависимости от конфигурации обрабатываемого контура, толщины заготовки, свойств материала и заданного качества поверхности реза.

Качество поверхности реза задается в соответствии с чертежом в диапазоне от Ra 10 мкм (качество 1) до Ra 0,63 мкм (качество 5). На рис. 2 показан образец из стали, отдельные части которого (1,2,3,4,5) выполнены с различным качеством. При этом время обработки каждой части одно и тоже.

Для изготовления изделий из полуфабрикатов (рис. 3) используется высокоточный оптический локатор (рис. 4). Принцип его работы заключается в том, что компактная видеокамера фиксирует с высокой точностью (± 0,03 мм) координаты какого-либо элемента на полуфабрикате, например, центра уже имеющегося отверстия. Затем специальная программа «привязывает» полученные координаты к чертежу конечного изделия и вычисляет траекторию движения режущей сопловой головки.

Данное устройство используется также, когда необходимо обработать заготовку, размеры которой превосходят размеры рабочей площади стола. В данном случае производится обработка части заготовки в рабочей зоне стола и определяются координаты двух точек (острый угол, центр отверстия и т.п.) на краю заготовки. Затем заготовка передвигается, высокоточный оптический локатор снова фиксирует координаты тех же двух точек, и программа продолжает незаконченный рез как бы с одного установа.

Для обработки трехмерных заготовок, используется 3D редактор (рис. 5). Данное программное средство позволяет задавать перемещение режущей сопловой головки по третьей координате – оси Z.

Традиционными, но нежелательными особенностями гидроабразивного резания являются:

а) неперпендикулярность кромки реза поверхности детали.

Это связано с тем, что гидроабразивная струя при прохождении через разрезаемый материал теряет мощность. Поэтому ширина разреза в верхней части будет больше, чем в нижней. На дeтали образуется так называемый конус, который тем больше, чем больше скорость резания. Чтобы уменьшить эту погрешность в размерах верхней и нижней частей дeтали необходимо уменьшить скорость резания не менее, чем на 80 – 85%.

б) погрешности в геометрии внутренних контуров детaли.

Это связано с тем, что вследствие инерционности гидроабразивной струи точка ее выхода из разрезаемого материала отстает от точки входа. Поэтому геометрия вырезаемого контура в нижней части детaли не будет соответствовать чертежу. И чем толще заготовка, тем больше данная погрешность. Единственный способ решить эту проблему заключается, как и в первом случае, в уменьшении скорости резания. Но это приводит к увеличению времени обработки и, соответственно, к увеличению стоимости дeтали.

Наша установка оснащена инновационным устройством Tilt – A –Jet, которое исключает вышеуказанные недостатки стандартных установок с перемещением сопловой головки только по двум осям.

Устройство Tilt – A –Jet (рис. 6) перемещает сопловую головку в пяти измерениях и осуществляет динамический наклон сопловой головки на определенный угол как поперек плоскости реза, так и наклон вперед вдоль плоскости реза.

Наклон сопловой головки поперек плоскости реза обеспечивает перпендикулярность кромки реза поверхности детали. А наклон вперед исключает погрешности в геометрии внутренних контуров детaли, т.к. в этом случае точка входа струи в материал лежит на одной прямой линии с точкой выхода.

Преимущества Tilt – A –Jet:

Существует ряд способов резания материалов. Каждый из них занимает свою нишу на рынке. Однако у гидроабразивного резания есть ряд преимуществ перед тем или иным способом.

В чем преимущество гидроабразивной резки перед лазерной резкой?

  • нет ограничений по толщине материала
  • нет проблем с отражающими материалами, типа меди и алюминия
  • нет термического воздействия в зоне резания
  • возможность резки материалов, чувствительных к нагреву, таких как резина, пластики, композиты, стекло

В чем преимущество гидроабразивной резки перед плазменной резкой?

  • нет оплавления кромок и не образуется грат
  • более широкий диапазон обрабатываемых материалов и их толщин
  • более высокая точность резки криволинейных контуров

В чем преимущество гидроабразивной резки перед фрезерованием?

  • более высокая скорость обработки сквозных отверстий и резки по контуру
  • отсутствие стружки
  • более качественная обработка сложных деталей из тонких листов

В чем преимущество гидроабразивной резки перед электроэрозионной обработкой?

  • значительно более высокая скорость резки
  • возможность резки как токопроводящих, так и токонепроводящих материалов
  • отсутствие зон термического влияния

Рис. 1. Схема формирования струи для гидроабразивной резки
Рис. 1
Рис. 2. Деталь из стали, изготовленная гидроабразивной резкой с различным качеством поверхности реза
Рис. 2
Рис. 3. Трубная решетка теплообменника (справа), изготовленная гидроабразивной резкой из полуфабриката (слева)
Рис. 3
Рис. 4. Высокоточный оптический локатор
Рис. 4
Рис. 5. 3D редактор для гидроабразивной резки трехмерных заготовок
Рис. 5
Рис. 6. Устройство Tilt-A-Jet
Рис. 6
Рис. 7. Конусные детали, изготовленные с использованием Tilt - A - Jet
Рис. 7


гидроабразивная резка - техническая информация
 


Сегодня Понедельник,
25 Сентября 2017г.
Поделиться с друзьями в:
Нашими услугами по гидрорезке и гидроабразивной резке пользуются предприятия следующих отраслей:
атомная промышленность, исследования в космосе, машиностроение, приборостроение, реклама, реставрация памятников архитектуры, строительство, дизайн интерьера, судостроение, трубопроводный транспорт, производство упаковки, электроэнергетика, ювелирная промышленность.

Некоторые примеры выполненных работ по этому направлению деятельности нашей компании представлены на странице Галерея работ.
Телефон
т./ф: +7 (496) 588-00-05
моб. +7- 916 -847-83-98
игры бесплатные