Новая жизнь старых технологий

Главными целями в обработке материалов являются точность и производительность. Этим факторам в полной мере отвечает гидроабразивная резка. Данная технология основана на резании заготовки струей воды, смешанной со специальным абразивом, и подаваемой в зону обработки под высоким давлением.

Особенности процесса

Гидроабразивная резка (ГАР) возникла в 30-х годах ХХ века на стыке горнорудных технологий и обработки металлов в авиационной и машиностроительной промышленности. В процессе резания материал заготовки подвергается эрозионному воздействию специального раствора, нагнетаемого мощным насосом под давлением около 4000 атмосфер. Физическое давление сверхтвердой струи подобно естественному резаку, режимы которого обеспечиваются диаметром рабочего сопла, давлением воды и насыщенностью абразива. Главной особенностью гидроабразивной резки является отсутствие нагрева обрабатываемого материала. Данный фактор способствует повышению точности обработки, а также сохранению механических свойств кромок реза после обработки.

Плюсы и минусы гидроабразивной технологии

Среди основных достоинств ГАР отмечается:

• хорошее качество реза – нет оплавления и пригорания обработанных поверхностей;
• высокая производительность при резании самых различных материалов;
• экологичность процесса;
• абсолютная пожаро- и взрывобезопасность;

Кроме преимуществ в данной технологии присутствуют и существенные недостатки:

• большая стоимость расходников;
• низкая производительность при раскрое тонколистовых деталей;
• естественная коррозия металлических заготовок.

Оборудование для ГАР

Станки для гидроабразивной обработки широко применяются в заготовительном сегменте машиностроительных производств и при раскрое мягких листовых материалов. Они представляют собой станину с рабочим столом, ванной для сбора использованного раствора и режущую головку, закрепленную в подвижном суппорте. На современных обрабатывающих центрах с применением ГАР инструментальный механизм помещается в манипулятор для организации многокоординатной резки материалов. Соединение принципов роботизированного производства с высокопроизводительной технологией позволяет получать сложные детали хорошего качества. В качестве абразива используются различные минеральные ингредиенты, главным параметром которых является высокая твердость, превышающая характеристики обрабатываемого материала:

• гранитная или базальтовая крошка – применяется при резании титановых сплавов и высоколегированных сталей;
• электрокорунд – один из самых твердых абразивов, успешно работает при обработке алюминия, армированных бетонных заготовок и твердых минералов;
• кварцевый песок – используется для раскроя стекла и пластика;
• специальный порошок на основе гранулированного шлака, получаемого из отходов медеплавильного производства – участвует в ГАР конструкционных сталей, чугунов, заготовок из цветных металлов.

Роль инструмента выполняет специальное сопло, через которое подается струя абразивного раствора. Данный элемент является сменным, изготавливается из особо твердых минералов: алмаза, сапфира и рубина.

Сфера использования гидроабразивной резки

Преимущества ГАР послужили широкому распространения данной технологии в различных областях промышленности:

• машиностроение – раскрой листовых заготовок и обработка твердых композитных материалов;
• аэрокосмическая отрасль – точная резка жаропрочных сталей, сплавов на основе титана и алюминия;
• строительство – вырезание проемов в армированном бетоне и сэндвич-панелях;
• электротехника – получение заготовок для печатных плат, обработка трансформаторных сталей, стеклопластика и других неметаллов;
• производство инструмента и станков – гидроабразивная резка позволяет изготавливать режущие элементы из твердых сплавов, прецизионные столы для обрабатывающих центров.

ГАР успешно заменяет устаревшие технологии резки различных материалов, к тому же заметно выделяется экономической эффективностью, производительностью и точностью обработки.