Верстат гідроабразивного різання металу водою з ЧПУ

Верстати гідроабразивного різання застосовують для обробки металів, каменю, пластиків, скла у військовій, авіаційній та інструментальній промисловості, машинобудуванні. Різання за цією технологією - ефективний і швидкий процес, що дозволяє відтворювати точні деталі практично з будь-яких матеріалів.

Можливості верстатів

При порівнянні технічних властивостей гідроабразивних верстатів з ЧПУ як зразок використовують камінь. Адже він дуже складно обробляється та відрізняється високою щільністю. Тому впоравшись з гірськими породами, обладнання легко розріже будь-які інші матеріали.

Спрямована тонким струменем під тиском на камінь вода розрізає гірські породи. При цьому лінія різання може бути будь-якої конфігурації, тому технологія дозволяє створювати складні різьблені візерунки та орнаменти.

Абразивне різання металів здатне впоратися навіть з одним із найміцніших металів — титаном. Необхідно лише вкласти правильні координати в електронний мозок та запустити процес. Потужність впливу визначається поєднанням наступних характеристик, що задаються оператором:

тиск струменя;
подання абразиву;
швидкість та характер подачі води;
кількість абразивних частинок;
Показники абразивних частинок.

Як ріжучі частинки можна застосовувати найрізноманітніші матеріали, в тому числі:

гранат для титанових сплавів та високоміцних сталей;
агломерат для каменю;
пісок використовують для різання скла;
шлаки силікатного походження для пластиков.

Одним з найбільш популярних абразивних матеріалів є гранатовий пісок, що включає різні частини кварцового піску,корунду, оксиду заліза.

Принцип роботи та види верстатів гідроабразивного різання

Верстат гідроабразивного різання з ЧПУ працює наступним чином:

насос подає волу в робочу головку, тут створюється струмінь води необхідного діаметра. Надходить у змішувач, де утворюється водно-піщана суміш, яка звідти направляється безпосередньо в сопло. Діаметр сопла може бути від 1 мм до 5 мм;
із сопла під тиском від 100 до 6000 бар виливається суміш, що вибиває частинки матеріалу. Швидкість руху суміші у кілька разів перевищує швидкість звуку. Головка повертається у великому діапазоні та контролюється автоматикою;
відбувається процес штучної ерозії, що дозволяє працювати з кам'яними плитами до 300 мм завтовшки.

Обробка м'яких матеріалів, наприклад, деревини, гуми деяких пластиков проводиться без абразивних частинок, чистою водою. Сопло вдягається сапфірове або рубінове, а дюза має бути мінімального діаметра. Такі сопла служать довше, адже чиста вода м'якше впливає на розхідники.

Устаткування для гідроабразивного різання відрізняється пристроєм, призначенням, потужністю та вартістю:

Верстати з ЧПУ виконують різання відповідно до завантажених параметрів та креслень. Вони виконують складні вироби практично без втручання оператора. Виробничі цехи зазвичай оснащуються таким обладнанням.

Портативні апарати хороші для різання будь-яких матеріалів у важкодоступних та небезпечних місцях, наприклад, тунелях. Робота виконується дуже швидко та точно. Тому цей вид обробки дуже економічний.

Конструкція верстата

Гідроабразивне різання є обробкою твердих матеріалів щільністю близько 2,5 т\кубометр за допомогою суміші твердихчастинок та води за принципом ерозії. Ріжуча суміш подається на матеріал під потужним тиском водним потоком малого діаметра через головку особливої форми. Швидкість обробки залежить від параметрів матеріалу.

Гідроабразивні верстати з ЧПУ є комбінацією декількох модулів, у тому числі навісних:

механізм подачі твердих частинок;
стіл у вигляді ванни;
насос для води підвищеного тиску;
портал;
рухлива головка;
механізм розподілу тиску;
ємність для абразивної суміші

Додатково установка гідроабразивного різання оснащується системами автоматичного вимірювання та управління, що підвищують точність.

Головки виконуються зі штучних мінеральних речовин, вони досить дорогі та потребують періодичної заміни. Також підлягають заміні трубки змішування із міцних металів.

Обробка проводиться на столі спеціальної конструкції.

У методу гідроабразивного різання є безліч переваг:

під час роботи спеціалізованого верстата відходи мінімальні;
поверхні каменю не надається непотрібна шорсткість;
метал не покривається окалиною;
обробка відбувається за кімнатної температури, виключається перегрів матеріалу;
якість одержуваних деталей найвища;
можливі найрізноманітніші види гідроабразивного різання, у тому числі що імітують ручне різьблення;
матеріал не деформується;
можна повністю зняти лицьовий шар із оброблюваної деталі або зняти фаску;
не виділяються шкідливі пари, гази, сажа;
обробляти можна плити завтовшки понад 15 см.

Обладнання гідроабразивного різання з ЧПУ працюють в автоматичному режимі, ручна праця не застосовується. Усі оброблювані матеріалиповністю зберігають свої первинні якості.

Спеціальне оснащення верстатів з ЧПУ

Датчики висоти та запобігання зіткнень стежать за відстанню між поверхнею матеріалу та соплом. Вони запобігають зміщенню головки під натиском води та зіткнення з вертикальними поверхнями під час роботи. Перед початком роботи контролер визначає товщину матеріалу та необхідну глибину виробітку. Періодично під час роботи датчик вносить коригування в роботу залежно від виконаних операцій.

Лазерна указка дає можливість точно прицілитися при розміщенні деталі на робочій стільниці, прискорено позиціонує сопло. Функція застосовується на малому та великому столах координат. Покажчик надійно захищений від води міцним водонепроникним корпусом.

Підкладка використовується для обробки дрібних деталей, покращення контакту водно-піщаного струменя та матеріалу. Підкладки мають спеціальну структуру, що легко пропускає воду і надійно утримує деталь.

Набір затискачів надається з кожним верстатом. З його допомогою на стільниці міцно фіксуються деталі різних розмірів та форм.

Система охолодження насоса є обов'язковою для ефективної роботи. Вона може бути замкненою чи проточною. Замкнена більш економічна.

Дозатор подачі абразиву контролює кількість абразиву для роботи з матеріалу різної товщини. Виключає перебої з подачею абразиву, що дуже важливо при різанні цінних матеріалів, обробка яких чистою водою може їх зіпсувати.

Система очищення води запобігає появі мінеральних відкладень на клапанах, шарнірах та інших елементах верстата з ЧПУ. Вода очищається від кальцію та заліза. Допустима кількість заліза в 1 літрі води становить не більше 10 міліграм. Система очищення підвищуєпродуктивність та термін експлуатації верстата з ЧПУ.

Відеоролики демонструють гідроабразивне різання в тривимірному та двовимірному просторах: