Хотя гидроабразивная резка (ГАР) известна уже давно, примерно с 30-х годов XX века, она довольно редко используется в металлообработке. Не очень большая популярность данного способа резания металлических заготовок обусловлена дороговизной оборудования и сравнительной сложностью процесса. Однако в некоторых случаях только эта технология обеспечивает эффективное резание металлов.
ГАР применяется при разрезании металлопроката увеличенной толщины, когда использование для этой цели сварки, а также плазмы и лазера влечёт за собой большие потери материала. Также лишь с помощью гидроабразивной резки можно соблюсти необходимую точность резания металлических листов, собранных в пачку. Кроме того, данная технология применяется там, где по объективным причинам нельзя использовать высокотемпературные резаки, например, на пожаро- и взрывоопасных производствах.
Принцип гидроабразивной резки
Суть этого метода резания заключается в воздействии на заготовку абразивных частиц, подаваемых в зону металлообработки в смеси с водой. Подача осуществляется под очень высоким давлением, и зёрна абразива при столкновении с металлической поверхностью высекают из неё микрочастицы металла. С физической точки зрения это равносильно резке заготовки обычным ножовочным полотном.
С помощью технологии ГАР можно резать не только металлы, но и другие твёрдые материалы, например, натуральный камень, бетон и так далее. Это расширяет сферу применения гидроабразивных станков. Они могут использоваться при изготовлении не только деталей для машиностроения, но и строительных материалов из натурального камня, бетона и так далее.
Конструкция гидроабразивного станка
Конкретные конструкции гидроабразивных станков могут существенно отличаться одна от другой. Тем не менее, в состав любой машина входят следующие типовые компоненты:
- ванна;
- устройство подачи абразива;
- ёмкость для гидроабразивной смеси;
- насос обратного действия;
- режущая головка.
Достоинство технологии ГАР состоит в том, что станки могут легко автоматизироваться. Такие модели оборудования дополнительно к перечисленным элементам оснащаются приводами и системами автоматического управления.
Ванна играет роль стола, на котором размещается заготовка. В процессе резания гидроабразивная смесь и металлические опилки осаждаются на дно ванны и затем удаляются через дренаж. Устройство подачи абразива автоматически дозирует порошок и подаёт его в ёмкость для смешивания, устроенную таким образом, чтобы смесь получалась равномерной – без комков.
Водяной насос обратного действия называется так потому, что не засасывает смесь воды и абразива, а, напротив, нагнетает её и под огромным давлением подаёт через сопло режущей головки в зону резки. Форсунка изготавливается из твердосплавной стали и иногда армируется искусственным алмазом, что продлевает срок службы.
Режущая головка управляется сервомоторами, которые точно позиционируют её над заготовкой. Миниатюрные двигатели исполняют команды блока управления, который исполняет команды управляющей программы AUTOCAD/CAM. Во время резки осуществляется контроль заготовки. При сквозном прорезывании металла станок останавливается, и резак возвращается в исходное положение.
Достоинством станочного оборудования для ГАР является экономичность. Машины потребляют малое количество электроэнергии. Не следует забывать также о пожаробезопасности станков этого вида. Некоторые эксперты указывают в качестве преимущества безвредность гидроабразивных резаков. В отличие от высокотемпературных методов при резании металла смесью воды и абразива не выделяются вредные и опасные газы.
