Резка металла водой: принцип работы

Металлы — широкая группа материалов: конструкционных, электротехнических и инструментальных. Все они обладают схожими свойствами: высокой электро- и теплопроводностью, пластичностью и твердостью. С развитием промышленности требуется все более точная обработка металлических заготовок с целью получения сложных по форме деталей. Обеспечить высокую точность, скорость и качество раскроя может резка водой.

Технология резки металла водой

Работа оборудования основана на разрушающем воздействии гидроабразивной смеси. Процесс можно представить в виде четырех последовательных этапов: 

1. Очищенная вода из резервуара подается в смеситель с помощью насоса.
2. В то же время в смеситель подается абразив, чаще всего, гранатовый песок определенной фракции.
3. Образованная смесь через сопло под большим давлением подается на поверхность заготовки и разрезает ее. Нежелательный эффект отставания струи на высокой скорости нивелируется использованием 5-осевой режущей головы, которая компенсирует конусность реза.
4. Отработанный материал вместе с водой стекает в ванну, зачистка которой выполняется вручную или с помощью системы шламоудаления.

Скорость струи составляет не менее 1200 м/сек, давление — от 4700 кг/см. Качество смеси зависит от смесительного узла. Очень важно соблюдать пропорцию песка и воды, чтобы уменьшить толщину реза и избежать появления сколов. Смесительные камеры, фокусирующие трубки и сопла требуют периодической замены вследствие износа.

Преимущества резки металла водой

Основное преимущество гидроабразивной технологии — универсальность. Резать водой можно любые металлы — от латуни до инструментальной стали. На современных станках с ЧПУ предустановлены режимы, позволяющие быстро устанавливать параметры обработки в зависимости от твердости материала, толщины заготовки и желаемого качества кромок.

Резку водой выбирают за:

• Отсутствие нагрева в зоне раскроя. Температура поднимается максимум до 80-90 градусов, края детали не оплавляются, материал сохраняет исходные характеристики. Особенно это важно для различных марок легированных сталей.
• Точность раскроя. Современные гидроабразивные станки обеспечивают точность 0,05 мм на каждые 300 см, при этом толщина линии реза не превышает 1 мм. Металл раскраивается очень экономно с минимальным количеством отходов. Шероховатость кромок варьируется в пределах 1,6-6,3 мкм. Дополнительная обработка в большинстве случаев не требуется, что повышает экономическую эффективность операции.
• Безопасность и экологичность производства. Отсутствует риск возгорания или взрыва, в процессе резки не выделяются токсичные вещества. При соблюдении правил эксплуатации вероятность получения травм персоналом полностью исключена.

Наибольшее распространение получила сложноконтурная резка водой листовых заготовок, раскрой металлов с высокой отражающей способностью, а также плит толщиной более 15 мм.