Вода является основой жизни на нашей планете, но она обладает и огромной разрушительной силой. Свободно текущие реки прорезают гранит континентов, что натолкнуло технологов на разработку методик резки сверхтвёрдых материалов водой. Изначально была разработана технология водоструйной обработки материалов, заключавшаяся в локальном разрушении вещества под воздействием струи воды, вырывавшейся из тонкого сопла с околозвуковой скоростью.
Сегодня используются две разновидности этой технологии:
- Гидрорезка (WJC от англ. Water Jet Cutting) – обработка производится струёй воды, находящейся под давлением около 4000атм, как правило, применяется для резки мягких материалов;
- Гидроабразивная резка (AWJC от англ. Abrasive Water Jet Cutting), отличающаяся наличием мельчайших частиц абразива в воде. Скорость обработки в разы выше, чем при использовании чистой воды, однако и износ насадок происходит намного быстрее. В основном применима для резки сверхтвёрдых материалов. Подробности https://sibrez.ru/uslugi/gidroabrazivnaya-rezka.
Каждая из этих технологий востребована и имеет свои достоинства, однако высокая стоимость оборудования сдерживает их широкое применение.
Где используется
Основными сферами применения гидрорезки являются обувная, текстильная и пищевая промышленности. Она же широко применяется в аэрокосмической и автомобильной промышленностях для обработки термопластов и дуропластов, ламинированных, теплоизоляционных, уплотнительных материалов.
Обработка твёрдых и хрупких материалов преимущественно производится на оборудовании гидроабразивной резки. Основными обрабатываемыми материалами являются стеклокерамические и композитные материалы, сплавы титана, гранит и другие натуральные камни, железобетон, армированные пластики. Однако гидроабразивная резка не может быть использована для резки алмазов и закалённого стекла.
Преимущества гидроабразивной резки
- Нагрев разрезаемого материала менее 90С, что исключает выгорание легирующих насадок и изменение физико-химических свойств заготовки.
- Минимальная толщина реза при максимальной глубине до 300мм.
- При соблюдении скоростного режима резки дополнительная обработка кромок не требуется.
- Высокая технологичность процесса и возможность его максимальной автоматизации.
- Очень важна возможность резки взрывоопасных предметов, а также работа в пожароопасной среде.
- Возможность изготовления единичных изделий любой конфигурации из любых материалов.
- Экологическая чистота процесса.
Факторы сдерживающие распространение гидроабразивной резки
- Сложность и высокая цена оборудования и расходных материалов. Создающий высокое давление насос, координатный стол, система подачи абразива и ванна гашения струи стоят от $150000.
- Высокие энергозатраты.
- Незначительное количество заказов редко позволяет использовать с максимальной отдачей высокопроизводительное оборудование.
Пути повышения эффективности гидроабразивной резки
- Использование головок с минимально допустимой по технологии мощностью, а также увеличение их числа для групповой обработки заготовок.
- Максимальное использование абразива, что ведёт к повышению скорости реза.
- Максимальная автоматизация не только процесса резки, но и погрузочно-разгрузочных работ.
- Применение узкоспециализированных управляющих систем для каждой операции. Как правило, они более эффективны, чем универсальные.
- Максимальная загрузка насосов высокого давления достигается применением нескольких головок или одновременной работой нескольких координатных столов.