ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ РЕЗКИ

Схема работы гидроабразивной установки

1
Рабочий стол
2
Насос высокого давления
3
Стойка ЧПУ
4
Режущая голова
1. 9
  Система контроля высоты
2. 10
  Система лазерного позиционирования
3. 11
  Сверлильная головка
5
Система очистки воды
6
Система подачи абразива
7
Система удаления шлама
8
Система вентиляционного охлаждения

Станок Гидроабразивной резки состоит из:

1. Рабочий стол – Стальная рама для крепления портальной балки, портал и емкость для воды.

2. Насос высокого давления – Стальная рама с установленными в ней электродвигателем, гидропанелью и мультипликатором высокого давления.

3. Блок Числового Программного Управления (ЧПУ) – Стойка с установленным в ней электрооборудованием для управления станком.

4. Режущая голова – Клапан включения-выключения подачи воды, приводы для регулирования угла наклона, регулятор подачи абразива и смесительная камера. С возможностью установки системы контроля высоты, лазерного позиционирования и сверлильной головки.

Опции:

5. Система очистки воды – стальная рама с установленными на ней колбами для фильтр-элементов, резервуарами для умягчения, обезжелезивания и фитингами для подключения.

6. Система подачи абразива – Ёмкость цилиндрической формы с пневмоклапаном для удобного засыпания песка и последующей регулируемой подачи в смесительную камеру.

7. Система удаления шлама – резервуар для осаждения абразиво-водяной смеси. Исключает необходимость чистить ванну рабочего стола.

8. Система вентиляционного охлаждения – Блок с установленным радиатором и вентилятором.

9. Система контроля высоты – датчик, устанавливаемый на режущую голову, позволяющий избежать ее столкновения с разрезаемым материалом.

10. Система лазерного позиционирования – Светодиод, позволяющий установить режущую голову точно над местом предполагаемого начала реза заготовки.

11. Сверлильная головка– Зажимной патрон с электродвигателем и управлением ЧПУ позволяет делать входные отверстия в вязких и композитных материалах для избегания неравномерного разрушения при старте процесса реза.

Преимущества гидроабразивной резки:

Метод гидроабразивной резки может быть применён абсолютно к любым материалам (сталь, медь, дерево, стекло, мрамор, гранит, резина, пластмасса и др.)

Разрезаемый материал не подвергается термическому воздействию (холодное резание);

Отсутствие пыли и вредных газов (поток струи воды уносит пыль с собой);

Инструмент резки (струя воды или вода + абразив) не нуждается в переточке;

Низкое тангенциальное усилие резания на деталь (в общем случае даже не требуется зажима разрезаемого материала);

Небольшая, порядка 1 мм, ширина реза (уменьшение отходов и улучшение экономичности раскроя);

Высокая скорость резания;

Возможность резки сложных контуров по фасонным поверхностям;

Рациональный расход материалов;

Быстрое реагирование на нужды производства.

Вода из водопровода номинальным давлением >3.0 бар поступает в Систему очистки (5) и очищается от механических примесей фильтрами с ячейкой 1 мкм и 0,45 мкм. После очистки вода поступает в Насос высокого давления (2).
Электродвигатель насоса (2) создает рабочее давление200 бар в гидравлической системе, гидропанель подает гидравлическую жидкость (гидравлическое масло) попеременно в левую и правую части цилиндра низкого давления мультипликатора. Нагретое в процессе работы масло охлаждается системой вентиляционного охлаждения (8) Разница давлений вызывает возвратно-поступательные движения поршня внутри цилиндра низкого давления. На поршне жестко закреплены плунжера, которые передают возвратно-поступательные движения в цилиндры высокого давления. Площадь поверхности плунжера примерно в 10 раз меньше площади поверхности поршня. Плунжер создает давление ~4000 бар.

Вода под давлением в ~4000 бар поступает в режущую голову станка (4). Режущая голова станка установлена на портальной балке, которая перемещается посредством шарико-винтовой или зубчатой передачи над поверхностью рабочего стола (1). Режущая голова (4) станка гидроабразивной резки представляет собой пневмоклапан, перекрывающий подачу воды, электропривода и поворотный механизм для регулирования наклона режущей головы, мундштук для соединения пневмоклапана со смесительной камерой, смесительную камеру и абразивное сопло. На режущую голову возможно дополнительно установить: Систему контроля высоты (9) и Систему лазерного позиционирования (10) и Сверлильную головку (11). При открытии пневмоклапана вода проходит через установленное в смесительной камере сопло, внутренним диаметром 0,15-0,40 мм. Преобразуя потенциальную энергию давления ~4000 бар в кинетическую образуется струя воды, разгоняется до скорости в 900 м/с.

Гранатовый абразив подается в смесительную камеру ниже сопла, формирующего струю воды. Гранатовый абразив доставляется в смесительную камеру Системой подачи абразива (6), которая представляет собой емкость цилиндрической формы и управляемый стойкой ЧПУ дозатор. В смесительной камере гранатовый абразив затягивается струей воды в абразивное сопло. Внутри сопла частицы абразива разгоняются за 3-4 дюйма пути до ~250 м/с. Разогнанные частицы абразива сталкиваются с обрабатываемым материалом, разрушая его.
Рабочий стол (1) представляет собой раму прямоугольной формы, по бортам которой установлены направляющие для движения портальной балки. В ванне установлены кронштейны для установки разрезаемого материала и насосы Системы удаления шлама (7). Ванна заполняется водой для гашения струи абразиво-водяной смеси после прорезания материала. Система удаления шлама (7) представляет собой резервуар, систему трубопроводом и шламовые насосы. В процессе реза в Ванне рабочего стола (1) образуется абразиво-водяная смесь, которая постепенно осаждается на дно ванны. Шламовые насосы транспортируют эту смесь в резервуары, где происходит осаждение смеси. Пройдя через фильтр системы удаления шлама, вода поступает обратно в ванну рабочего стола.

Система подачи абразива (6), Система удаления шлама (7), Рабочий стол (1), Насос высокого давления (2), Система вентиляционного охлаждения (8) управляются Блоком ЧПУ (3). Стойка ЧПУ, посредством программного обеспечения регулирует интенсивность работы насоса для поддержания рабочего давления, управляет пневмоклапанами для подачи абразива и воды, Отвечает за перемещение портальной балки над поверхностью Рабочего стола (1).