Резка металла

При гидроабразивной резке металлов на нашем оборудовании выполняются следующие операции: раскрой, фигурная резка, прошивка круглых отверстий, вырезка отверстий любой формы в трубах, гравировка, маркировка.

По сравнению с механическими методами (разрезание ножницами, фрезерование, сверление, штампование, распилка и т.д.) и термическими методами резки (кислородная, плазменная, лазерная, электроэрозионная) основными преимуществами метода гидроабразивной резки являются:

поверхность реза не подвергается нагреву, что исключает дальнейшую механическую обработку; незначительные силы резания не приводят к деформациям в зоне резания, в результате чего улучшается качество обработки; большой коэффициент использования металла вследствие небольшой ширины реза; обработка любых металлов и сплавов в широком диапазоне толщин.

Резка металла

Лазерная резка, являющаяся термическим процессом, создает напряжения, микротрещины и структурные изменения в обрабатываемых металлах (рис.1).

Ни одна из существующих технологий, кроме гидроабразивной резки, не может обеспечить отсутствие термического влияния на металл в зоне обработки. Это связано с тем, что генерируемое в этом процессе тепло практически мгновенно уносится водой.

Фигурная резка металла происходит с переменной скоростью, обеспечивающей в каждой точке траектории максимально возможную скорость резания для заданного качества поверхности реза (рис. 2). Этим достигается минимально возможное время обработки и, как следствие, минимальная цена детали.

Рис. 1. Микротрещины при лазерной резке алюминия толщиной 10 мм (длина белого отрезка 200 мкм). Источник: Chalmers University, Sweden.		Рис. 2. Результат расчета оптимальных параметров гидроабразивного резания. Линии синего цвета – минимальная скорость, на красных участках скорость выше, чем на синих. Белые линии – максимальная скорость.
В процессе резания сопловая головка (рис. 3) перемещается серводвигателями с обратной связью с точностью позиционирования 100 точек на 1 мм хода. Процесс гидроабразивной резки происходит за счет эрозионного действия на материал абразивных частиц гранатового песка, содержащегося в высокоскоростной абразивно-жидкостной струе. Механическое воздействие на обрабатываемый материал происходит на микроскопическом уровне без его деформации. В результате детали, вырезанные из тонкого листового металла, отличаются чрезвычайно высокой точностью и качеством (pис. 4).
Pис. 3. Сопловая головка для гидроабразивной резки.		Pис. 4. Деталь «бабочка». Гидроабразивная рeзка. Нержавеющая сталь, толщина 1 мм .
С такой же легкостью абразивно-жидкостная струя с диаметром около 1 мм разрезает и толстые металлы (pис. 5 и 6). При этом значительным преимуществом метода гидроабразивной резки является то, что отходами является не стружка, а все еще ценные куски металла (pис. 7).
Pиc. 5. Гидроабразивная резка детали «траверса».		Pиc. 6. Деталь «траверса». Легированная сталь, толщина 57 мм.
При помощи операции гравировки в металле могут быть прорезаны канавки, пазы любой глубины и сложности, выполнены рисунки, узоры (pис. 8) и нанесена маркировка (pис. 9).
Pиc. 7. Гидроабразивная резка обеспечивает значительную экономию металла.		Pиc. 8. Гравирование алюминиевого сплава абразивно - жидкостной струей.
Абразивно-жидкостная струя позволяет производить прошивку отверстий диаметром от 0,5 до 1 мм с заданным шагом в любых металлах (риc. 10) и твердых сплавах (риc. 11).
Риc. 9. Маркировка стальной детали.		Риc. 10. Прошивка отверстий абразивно - жидкостной струей в конструкционной стали.
Резка серии деталей из листового металла толщиной до 1 мм осуществляется в пакете (риc. 12). Специальная программа рассчитывает оптимальное количество листов в пакете, при котором время изготовления одной детали существенно меньше, чем при резке детали из одного листа. Как показывает наша практика, в этом случае стоимость гидроабразивной резки одного погонного метра металла не превышает стоимость при лазерной резке.
Риc. 11. Прошивка отверстий абразивно - жидкостной струей в пластинке из твердого сплава.		Pиc. 12. Гидроабразивная резка деталей в пакете.
Небольшая ширина реза (0,5…1 мм) и соответствующая программа позволяют производить раскрой с максимально возможным коэффициентом использования металла (риc. 13). Программируемый привод перемещения режущей головки по оси Z позволяет производить вырезку отверстий любой формы в трубах (риc. 14).
Рис. 13. Гидроабразивная резка обеспечивает максимально возможный коэффициент использования металла.		Рис. 14. Вырезка отверстия в трубе.