Технология резки металла водой

Гидроабразивная резка (ГАР) является одной из передовых технологий металлообработки. Она применяется в таких сферах, как машиностроение, производство бронированной военной техники, аэрокосмическая промышленность. Технология предоставляет возможность достижения высокой точности и скорости проведения процесса. Также при резке можно регулировать диаметр водной струи. Главными технологическими требованиями являются повышенное давление и определенная скорость подачи воды на металл.

Принцип работы

Основа технологии — принцип эрозионного обрабатывающего воздействия, который заключается в подаче на металлическую поверхность струи воды с абразивными частичками под давлением. При этом осуществляется отрыв частиц металла. Глубина и скорость резки зависят от выбранного диаметра и длины струи, а также расходования абразива. В качестве последнего обычно используется гранатовый песок природного происхождения. Он может применяться многократно, что снижает себестоимость процесса.

Главной частью оборудования является насос на 4000 бар. Он обеспечивает сжатие воды и отправки ее на водяное сопло. За ним располагается отсек смесителя, где жидкость перемешивается с песком. Получившийся состав переходит в сопло диаметром до 1,2 мм, изготовленное из алмаза или твердого сплава. Оттуда со скоростью свыше 1000 м/с и выходит струя.

Особенности гидроабразивной резки

Отличные режущие свойства во многом обеспечиваются качественными характеристиками абразива. При этом также стоит учитывать, что поток будет стабильным только тогда, когда частицы абразивного материала не превышают 30% от площади сечения струи. Поток воды главным образом исполняет функцию транспорта. Диаметр абразива также зависит от требований к качеству резки. Чем они выше, тем менее крупные частицы нужно применять.

При резке необходимо выбрать твердость абразива в зависимости от типа металла: чем он тверже, тем более жёстким должен быть песок. В свою очередь от жёсткости песка зависит степень износа сопла.

Преимущества и недостатки ГАР

Основной плюс применения метода обработки металла водой — обеспечение высокого качества реза. Также к преимуществам относятся следующие факторы:

• исключение вероятности появления возгорания или взрыва;

• чистота с точки зрения экологии (отсутствие вредных выбросов);

• возможность работы с металлом толщиной до 300 мм;

• низкий температурный показатель в зоне резки (90 градусов по Цельсию);

• при резке в сплаве не идет выгорание легированных добавок;

• высокая эффективность благодаря отсутствию холостого хода режущей головки.

Недостатков у данного способа обработки гораздо меньше, но они есть. Среди них выделяют:

• высокий уровень шума;

• малая скорость обработки тонколистовой стали в сравнении с резкой лазером или плазмой;

• достаточно быстрый износ разрезающей головки.