Водоструйная обработка привлекла внимание специалистов во второй половине ХХ века. В начале 1930-х годов советские инженеры впервые использовали водную струю для выемки угля и камня из подземных пластов.
Возможность использования данной технологии для обработки материалов была теоретически обоснована в 1957 году в нашей стране, а в 1961 году в США на этот метод был получен патент. В 1971 году компания Flow International – выпустила первую промышленную установку для водоструйной резки.
Но революционный переворот в практическом применении технологии гидрорезки произошел лишь в 1979 году, когда нынешний глава американской корпорации Flow Мохамед Хашиш, будучи еще простым сотрудником, предложил добавлять в водную струю абразивный песок через специальную рабочую головку, что существенно повышает эффективность резки.
Физическая суть механизма состоит в отрыве и уносе из полости реза частиц материала скоростным потоком твердофазных частиц. Режущие свойства водяной струи при этом резко увеличились, что позволило перейти к обработке таких материалов как камень, металлы и их сплавы, композитные и многослойные материалы. При этом эффективность воздействия водяной струи с абразивом обеспечивается выбором таких параметров гидроабразивной резки, как давление воды, расход воды и абразивного песка, а также размер абразивных частиц.
К настоящему времени машины для гидроабразивной обработки (ГАО) производятся рядом фирм и эффективно используются, успешно конкурируя с лазерным, плазменным, механическим (фрезеровочным) и электоэрозионным оборудованием.
ГАО является комбинированным методом обработки, поскольку раскрой материала производится в результате совместного воздействия высоконапорной водной струи и движущихся со сверхзвуковой скоростью абразивных частиц.
Предприятие «Фабрика быстрого реза» предлагает услуги гидроабразивной резки на уникальном современном оборудовании, изготовленном фирмой PTV, Чехия.
Фирма PTV была учреждена в январе 1991 года людьми, «пробившими дорогу» технологии водной струи высокого давления в Восточной Европе ещё в 1986 г. в качестве представителей фирмы Flow International Corp. (USA). Фирма Flow разработала насос высокого давления для использования в космической программе и в 1971 году первой в мире начала коммерческое использование этой технологии.
Компания PTV, по сути, единственная компания в Восточной Европе, длительно и серьёзно занимающаяся поставками технологии резки водной струёй высокого давления. Коллектив ее сотрудников с 1987 года, когда в Чехословакию была поставлена вообще первая система с водной струёй высокого давления, до конца 2007 года поставил более 280 систем такой технологии. В прошедший период фирма PTV прошла внутренним ростом от чисто коммерческой фирмы до компании, полностью ориентированной на собственное производство. В 1996 г. фирма PTV поставила первый насос собственной конструкции с компонентами высокого давления производства компании Flow. В 2001 году фирма выбрала более экономичный путь и компоненты высокого давления производства Flow более не использует.
Модель WJ2030-1Z-SJ-L, подходящая для резки водной струёй высокого давления в 2D с абразивом и без абразива. Базой для данной конструкции послужили проверенные конструкции серий B и D.
Общепринятые обозначения
WJC – Water Jet Cutting – резка водяной (или водно-абразивной) струей
AWJC – Abrasive Water Jet Cutting – абразивная водоструйная резка
Сущность процесса
Технология гидроабразивной резки основана на принципе эрозионного (истирающего) воздействия абразива и водяной струи. Их высокоскоростные твердофазные частицы выступают в качестве переносчиков энергии и, ударяясь о частицы изделия, отрывают и удаляют последние из полости реза. Скорость эрозии зависит от кинетической энергии воздействующих частиц, их массы, твердости, формы и угла удара, а также от механических свойств обрабатываемого материала.
Основой принципа гидроабразивной резки является способ разделения материалов с помощью водяной струи высокого давления.
В первом случае (waterjet cutting)– вода, сжатая специальным насосом-мультипликатором (первая составляющая системы) до давления более 4000 атм., проходит через водяное сопло диаметром 0,08-0,5 мм со скоростью в 3 раза превышающей скорость звука (1000 и более м/с) и образует струю диаметром около 0,5 мм. Поскольку расстояние от среза сопла до поверхности материала составляет несколько миллиметров, давление струи превышает предел прочности материала - за счет этого и осуществляется резка.
Второй способ (abrasive water jet cutting) отличается тем, что после прохода через формирующее сопло, вода попадает в смесительную камеру, где струя воды «подсасывает» абразив (например, гранатовый песок с частицами размером около 0,4 мм) и далее проходит через второе, твердосплавное сопло с внутренним диаметром 1 мм.
Наличие абразива в струе увеличивает ее технологические возможности — жидкостно-абразивной суспензией можно резать твердые и труднообрабатываемые материалы значительной толщины, например, сталь толщиной до 300 мм или натуральный камень свыше 50 мм.
Режимы водоструйной резки, осуществляемой обоими способами, могут быть расширены за счет подвода к струйной головке хладагента, способствующего образованию в струе льдинок, которые придают ей абразивные свойства. При водоструйной резке учитывается и угол атаки - угол между направлением струи и обрабатываемой поверхностью. Максимальная режущая способность и производительность процесса достигаются при угле атаки в 90 градусов.
С помощью водоструйной (гидроабразивной) резки могут обрабатываться практически все материалы: все виды металлов и сплавов, включая труднообрабатываемые - нержавеющие и жаропрочные стали, твердые и титановые сплавы, керамика, гранит и мрамор, бетон и железобетон, все виды полимерных материалов, в том числе композиционные, фольгированные и металлизированные пластики, а так -же ткани, кожа и резина, стекло.
Материал для резки располагают на координатном столе. Координатный стол является второй составной частью установки гидроабразивной резки и позволяет перемещать режущую головку с высокой точностью позиционирования (около 100 микрон) в трех координатах. Над столом движется портал (ось X), на котором в свою очередь установлена тележка. Она перемещается перпендикулярно движению портала (ось Y). На тележке установлена рабочая головка с режущим соплом, способная двигаться по высоте (ось Z). Таким образом, режущее сопло может резать материал в трех координатах - Х, Y и Z, что позволяет обрабатывать с высокой точностью как плоские, так и объемные заготовки.
При гидрорезке (без абразива) схема упрощена: вода под давлением вырывается через сопло и направляется на разрезаемое изделие.
Характерная область применения технологий резки водой
Гидрорезка |
Гидроабразивная резка |
Кожа, текстиль, войлок (обувная, кожаная, текстильная промышленность) |
Листы из сталей, металлов |
Пластики, резиновые изделия (автомобильная промышленность) |
Различные металлические детали (отливки, шестерни и др.) |
Электронные платы |
Сплавы алюминия, титана и др., композитные материалы, толстостенные пластмассы (авиационная и космическая промышленность) |
Ламинированные материалы (авиационная и космическая промышленность) |
Бетон, железобетон, гипсовые блоки, твердая брусчатка и др. строительные материалы |
Теплоизоляционные, уплотнительные и шумопонижающие материалы |
Камень, гранит, мрамор и др. |
Продукты питания – замороженные продукты, плотные продукты, шоколад, выпечка и др. |
Стекло, бронированное стекло, керамика |
Бумага, картон |
Комбинированные материалы, материалы с покрытием |
Дерево |
Дерево |
Термо- и дуропласт |
Армированные пластики |
Наибольшее применение гидроабразивная резка и гидрорезка находит в следующих областях промышленности:
Жилое и промышленное строительство – мозаика, плиты, плитка, твердая брусчатка, бетон, гипсовые блоки, изоляционные материалы, минеральные волокна, резка бетонных конструкций для их последующего демонтажа, расчистка швов. Гидроабразивная резка часто используется для производства сложных контуров в мраморе и граните (узкий пропил позволяет создавать инкрустации при изготовлении декора);
Камнеобрабатывающая промышленность.
Стекольная промышленность – композиционное стекло, армированное стекло, оргстекло.
Металлолистовое производство.
Производство оборудования – шестерни, отливки, компоненты, сделанные из высококачественной стали, меди, алюминия, титана и коррозиеустойчивых металлов.
Авиастроительная и аэрокосмическая промышленность – сплавы алюминия, титана, на хромо-никель-кобальтовой основе, а также композитные материалы, используемые для комплектующих самолетов и двигателей.
Резинотехническая промышленность.
Оборонная промышленность - утилизация устаревших образцов вооружений (разрезание корпусов ракет, боевой техники, судов и подводных лодок), разрезание корпусов снарядов и вымывание взрывчатых веществ.
Деревообрабатывающая промышленность – ламинированные деревянные панели, шпон, твердая древесина.
Промышленность по производству пластмасс.
Текстильная промышленность - картон, бумага для печати, гофрированный картон.
Транспорт - внутренняя обшивка, выполненная из композитных материалов, диспетчерские щиты, пластиковая обшивка, защитное покрытие, зеркала заднего вида, прокладки.
Обработка композиционных материалов.
Электропромышленность - слюда, целлюлоза, композитная смола, печатные платы.
Пищевая промышленность - выпеченные изделия, фрукты, быстрозамороженные продукты и рыба.
Эти примеры показывают лишь часть бесконечно широкого диапазона применения технологии водоструйной резки (гидроабразивной резки и гидрорезки), наиболее универсальной среди существующих методов обработки резанием.
24.12.2016- 27.12.2016
Предприятие «Фабрика быстрого реза» является официальным представителем чешского производителя комплексных систем для резки водной струей высокого давления PTV по продаже станков с ЧПУ для резки водной струей высокого давления, насосов высокого давления, систем откачки шлама, а так же запасных частей.
Художественная резка.
Гидроабразивная резка металла, резка пластика, резка керамики, резка камня, резка плитки, резка дерева, резка стекла (исключение - резка каленого стекла), резка резины, резка керамогранита и многое другое.
ООО ПКФ Фабрика быстрого реза
Адрес: Украина, г. Харьков,
ул. Тарасовская, 6
Тел.: 0991919232
Тел.: 0971919232
Тел.: 0577809035
Сайт: fbr-gidrorez.com.ua
Почта:
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Skype:+380991919232