Резање метала водом: опис технологије и препоруке

Сваке године металуршка предузећа у свету смрдила су стотине хиљада тона челика. Повећани захтјеви за квалитет резања довели су до појаве нових технологија за прераду. Поготово када узмете у обзир да су многе легуре прилично тешке. Најнапредније технологије су ласерско и водено резање метала (хидроабразива). Суштина ове последње детаљно ћемо размотрити у овом чланку.

Прва суђења

Још 30-тих година 20. века амерички и совјетски научници били су збуњени овим питањем. Потицај је био да је неопходно постићи високу прецизност и брзину рада. Први развој почео је да се изводи 50-их година 20. века од стране инжењера из САД-а и СССР-а. Године 1979. почели су да користе пијесак, који је додаван млазу водом, и појавио се појам "хидроабразив". Кључни захтеви су високи притисак и проток воде на третирану површину.

Већ 1983. године покренута је масовна производња опреме за водено резање (ГАР). У ствари, и данас је то један од најидеалнијих алата за резање, јер нема хабања и постоји могућност подешавања пречника млаза. Ова метода може радити са дебљином лима до 300 мм. То је довело до чињенице да је сечење метала почело активно користити у производњи авиона, машинству, обради камена и производњи оклопних возила и свемирске индустрије.

Принцип рада и опис технологије

Заснива се на принципу третмана ерозије. Он се састоји у томе да се струја воде под високим притиском са абразивним честицама доводи до метала који се обрађује. Као резултат, долази до раздвајања честица третираног метала. Различити параметри, као што су брзина и дубина, се подешавају помоћу пречника и величине млаза, као и потрошње абразива.

Главна компонента система је пумпа високог притиска (4.000 бара). Компримира воду и доводи је у посебну млазницу за воду, иза које се налази комора за мијешање. Постоји мешавина песка од шипка и воде. Затим, мешавина улази у дијамантну или карбидну млазницу, која има пречник до 1,2 мм. Из ње са брзином већом од 1000 м / с хидроабразив пада директно на обрађени метал. Тако се метал реже водом, а сада идемо даље.

О карактеристикама ГАР-а

Висока резна својства могу се добити захваљујући постојању абразива високе чврстоће. Истовремено се осигурава стабилан проток само ако честице гранатног пијеска не прелазе 30% секције млаза. Вода углавном обавља искључиво транспортну функцију. Величина абразива зависи од захтева који се постављају пред квалитет резања. Што су ниже, веће честице су дозвољене за употребу.

Када се резање метала врши са водом, изузетно је важно изабрати оптималну тврдоћу абразива. Индикатор зависи од материјала који се обрађује. Што је теже, то је тврђи песак. Препоручује се да се не користи абразив са тврдоћом мањом од 6,5 по Мохс-овој скали. Истовремено, обратите пажњу на трошење млазнице. Што је пијесак тврђи, то се брже носи. Стога је у овој фази изузетно важно провести теоријске калкулације и тек онда наставити са радом.

Резање метала воденим млазом: предности

Кључна предност ове методе је у томе што омогућава постизање квалитетног резања, односно добијања потребне храпавости након обраде. Поред тога, вреди истаћи следеће предности:

• вероватноћа пожара или експлозије током обраде;
• еколошка чистоћа процеса (не стварају се гасови током сечења);
• не сагоревају легиране адитиве у обрађеном металу;
• могућност обраде метала до 30 цм;
• ниска температура у зони резања (90 степени Целзијуса);
• Висока ефикасност због недостатка празног хода резне главе.

Као што видите, резање метала водом под притиском има неколико предности у односу на друге методе. Еколошки је, сигуран и ефикасан. Модерне машине дозвољавају чак и обраду неколико листова одједном у једном потезу, ако то дозвољава дебљина. Генерално, ГАР се сваке године све више развија, тако да су карактеристике значајно побољшане.

Укратко о недостацима

Али идеал који овај систем не може бити. Дакле, постоје неки недостаци. Прво, због високог протока воде са абразивним и озбиљним притиском, процес је прилично бучан, пожељно је приближити се само чеповима за уши. Друго, мала брзина обраде челичног лима. Али то је у поређењу са ласерима и плазма технологијама. Осим тога, глава за резање се довољно брзо истроши. Ово, заузврат, доводи до високих оперативних трошкова. Стога, свака машина за резање метала водом треба редовно одржавати и замењивати са сломљеним или истрошеним механизмима. У супротном, ефикасност рада и квалитет сечења ће се постепено смањивати.

Опрема у индустрији

Модерне машине за професионалну употребу омогућавају обраду нерђајућег челика дебљине до 20 центиметара. Истовремено, показатељи чврстоће и група метала нису важни. Мали пречник млаза (1 мм) омогућава да се добије рез са врло високом толеранцијом. Ако се користи индустријска машина, онда је могуће обрадити камен и друге тврде стене, као што су мермер, итд.

Тренутно је један од најефикаснијих и најпопуларнијих метода резања стакла. ГАР ради са танким кристалним и непробојним стаклом са микронском прецизношћу. Данас се ГАР машине користе за производњу заптивача, прераде пене, као што су гума и пластика. Али да би се постигли оптимални резултати, потребно је користити модерне електронске системе и разне скенере.

О карактеристикама дизајна

Да би се постигао жељени резултат у индустрији користе се машине искључиво са ЦНЦ-ом. Дакле, процес је готово у потпуности контролисан електроником. Композиција професионалне машине укључује различите системе. На пример, оптимална контрола клиренса. Такав систем обезбеђује најбоље растојање између главе за сечење и метала који се обрађује за највећу тачност на тачки сечења. Користи се материјал за скенирање сензора. Потребно је да се скенира метал за неправилности. Очитавања се преносе на ЦНЦ, узрокујући промјену размака.

Да би се процес аутоматизовао, у систем се уводи сензор за контролу абразивног пуњења. Регулише количину гранатног песка. Поред тога, такав систем престаје са радом ако елементи треће стране уђу у пумпу високог притиска (врећа, груба фракција). Све ово би требало да функционише као једно, и само у овој ситуацији може се постићи оптималан резултат. Модерна индустријска машина кошта много новца, тако да захтева редовно одржавање. Ако то не уради, онда може потпуно да пропадне.

Резање метала водом властитим рукама

Сасвим је логично да за једнократну употребу нико неће купити индустријску опрему са ЦНЦ-ом. У овом случају, такозване ручне машине су веома корисне. Они немају софтверску контролу, тако да оператор поставља све параметре сечења. Заправо, квалитет сечења у потпуности зависи од квалификације специјалисте. Са правим приступом, можете постићи лошији резултат него са професионалном опремом. Ручне машине и даље имају своје предности. Они се састоје од ниске цене опреме и способности да се направи празан слој траженог геометријског облика под одређеним углом. Али за то је пожељно у потпуности разумјети управљање, а онда резање метала водом ће бити прилично лак задатак.

Хајде да сумирамо

Тренутно је најпопуларнија метода обраде метала водом. Притисак у овом случају је веома висок, што не треба заборавити. Непридржавање сигурносних упута може довести до страшних посљедица. Обратите пажњу и на чињеницу да није могуће самостално израдити такву опрему. То је због чињенице да делови морају бити веома високог квалитета.

Ручна машина за кућну употребу је најоптималнија. Не кошта толико новца као индустријски, али истовремено има флексибилну поставку и омогућава власнику да направи врло квалитетан рез. Сасвим је могуће да ће се у блиској будућности побољшати резање метала под водом, па ће се и овдје моћи примијенити такав принцип као ГАР.