Про технологію гідроабразивного різання матеріалів

Якщо звичайну воду стиснути під тиском 1000-5000 бар, а потім пропустити через невеликий отвір діаметром 0,1-0,5 мм, то виникне потужний інструмент обробки матеріалів. Вода набуває велику швидкість (400-1200 м/с) і енергію. При впливі такої струменя на матеріал, її енергія перетворюється в механічну роботу різання, а сам струмінь є ріжучим інструментом. Для збільшення руйнівної сили водяного струменя до неї додають абразив.

В сучасних водострумних технологіях, т. з. Waterjet Technologies, отриманий струмінь перед тим, як потрапити на поверхню оброблюваного матеріалу, піддається різним впливам з метою отримання додаткових властивостей. До неї додають абразив і різні полімери, її додатково охолоджують до появи кристаликів, що підвищують енергію руйнування, її закручують, поділяють на кілька струменів. Її, нарешті, використовують не тільки для впливу на оброблюваний матеріал, але й змушують обертати або переміщати робочий інструмент та багато іншого.

Ось власне і все!

Але ж головне - це не суть методу, а переваги, які він дає. А переваг у методу гідроабразивної технології предостатньо!

Комплекс гідроабразивного різання дозволяє проводити розкрій листового матеріалу по будь-якому прямому і криволінійному контуру з будь-якими радіусами заокруглення і шириною різу всього 1 мм, відповідно відходи матеріалу - мінімальні, на відміну від традиційних методів обробки.

Гідроабразивна різка - альтернатива не тільки механічній, але і лазерній, плазмовій, ультразвуковій різці, а в деяких випадках є єдино можливою.

Струмінь рідини за своїми технічними можливостями наближається до ідеального точкового інструменту, що дозволяє обробляти складний контур з будь-яким радіусом закруглення. Оскільки ширина різу становить 0,76-2 мм, відхід матеріалу в стружку менше, ніж при традиційних методах обробки, різ можна починати в будь-якій точці заготовки, при цьому не потрібно попередньо виконувати отвір. Лінія розрізу може бути будь-якої кривизни, мати гострі кути і круті повороти. Невеликі сила (1-100 Н) і температура (+60 ... +90°С) в зоні різання виключають деформацію заготовки, оплавлення і пригорання матеріалу в прилеглій зоні. Струмінь не змінює фізико-механічні властивості оброблюваного матеріалу. А це дозволяє, в свою чергу, економити на додатковій обробці крайок матеріалу, необхідної після впливів високих температур, чим не може похвалитися жодна інша технологія.

При гідроабразивному різанні відсутня відповідна реакція на ріжучий інструмент, так як між виробом і інструментом немає прямого контакту. Низьке тангенціальне зусилля на деталь дозволяє в ряді випадків відмовитися від затиску цієї деталі. Плюс до всього, ріжучий інструмент не потребує заточування.

Важливим аспектом є високий ступінь екологічної безпеки процесу. Гідроабразивна обробка не створює будь-якого пилу або крихти, стружки або хімічних забруднювачів повітря, відсутність термічного впливу на матеріал виключає стікання шлаку або амальгамування, а також забруднення такими елементами, як шкідливі випаровування і гази, притаманні іншим видам різання при обробці пластмас, композиційних матеріалів і т. і., немає запиленості.

Використовуючи технологію різання водою, стає можливим обробити з високою точністю і продуктивністю найтвердіші матеріали, а також самі різні їх комбінації. Висока точність різу не поступається технології лазерної різки.

Важлива перевага методу гідроабразивного різання полягає в тому, що він універсальний. Як правило, всі способи обробки мають обмежене застосування. Наприклад, застосовуючи технологію лазерного різання, можна різати вуглецеву сталь, але лазерний промінь «в'язне» в мідному листі і проходить наскрізь скло.

Зовсім інша справа - гідроабразивна установка - вона з однаковим успіхом і без будь-якого переналагодження ріже твердий граніт, прозоре скло, крихку кераміку і м'яку губчасту синтетику типу поролону і пінополіетилену, все композитні матеріали, в тому числі особливо міцні, як-то кевлар, в будь-яких поєднаннях.

Гідроабразивна різка (різка з додаванням в струмінь абразиву) застосовується для розділу таких листових матеріалів, як: товсті пластики, тверда і армована гума; скло і дзеркало, керамогранітна і керамічна плитка, граніт і мармур, бетон і залізобетон; всі види полімерних матеріалів, в тому числі композиційні, фольговані і металізовані пластики; всі види металів і кольорових сплавів, включаючи важкооброблювані - нержавіючі і жароміцні сталі, тверді і титанові сплави.

Гідрорізка - різання чистою водою (без додавання в струмінь абразиву) можлива для таких матеріалів, як м'яка гума, еластомери, волокнисті матеріали, пароніт, вологостійка деревина, тонкий пластик, текстиль, продукти харчування, папір та інше.