Згинання металу

Різання металу пропан-кисневим полум’ям є дешевим і простим способом обробки і створення металевих елементів з листової сталі різної товщини. Але це не завжди доречно. Якщо матеріал погано плавиться від температури факела пальника, або не горить взагалі, а також в разі занадто товстих виробів, то використовується гідроабразивна різання металу. У чому суть і переваги даного методу? Яке застосовується обладнання, і що входить в основні параметри налаштування?

За рахунок чого виконується різання

У спеціальних апаратах тиск води нагнітається до показників в кілька тисяч атмосфер. Потім, рідина подається через ультра тонка сопло, завдяки чому ударна сила струменя зростає. Таким тонким потоком можна розділяти дерево, шкіру, пластик. Називається це гідрорезка.

У поєднанні з цією технологією, використовується довший сопло, що має всередині змішувальну камеру і додаткове підведення для подачі абразивного матеріалу. Рідина під тиском тут відіграє другорядну роль, будучи переносником твердих частинок. Останні, врізаючись на високій швидкості в основний матеріал, пронизують його наскрізь, розсікаючи елементи вироби під кутом, заданим соплом. Це називається гідроабразивна різання. Кількість і маса абразиву залежить від товщини і виду оброблюваного матеріалу, і налаштовується індивідуально для кожної роботи.

переваги методу

Розрізання матеріалів за допомогою струменя води і твердофазних частинок має кілька переваг:

  • можливість обробляти будь-які види твердої матерії (включаючи: сталь, бетон, титан, бруківку, мармур, скло, дерево, кераміку);
  • тонкість різу;
  • здатність вирізати довільні форми на виробі (кола, трапеції, ромби, арки і т. д.);
  • відсутність деформацій, які виникають при роботі з пропан-кисневим полум’ям;
  • висока якість різу (рівні краї без напливів, немає сильної ребристості на бічних сторонах вироби);
  • можливість проводити роботи на матеріалах, чутливих до високих температур (ламінат і ін.);
  • екологічна чистота всіх цих процесів, що не шкодить здоров’ю робочого і навколишньому середовищу;
  • відсутність пожежної небезпеки.

обладнання, що застосовується

Для здійснення гідроабразивного різання, як можна розглянути на відео, використовується апарат і робоче підстава, розраховане на розташування вироби і прийом відпрацьованої рідини. До складу обладнання входить насос, який нагнітає високий тиск, від 1000 до 5000 атмосфер.

За комунікаціями вода переходить в ріжучий головку. Всередині останньої знаходиться наскрізний отвір, діаметром 0,08 до 0,5 мм. При проходженні рідини під таким тиском через вузький канал її швидкість зростає до 1000 м / с. На виході з цього отвору розташована камера змішувача, куди за іншою трубці подається абразив. Це можуть бути частинки кремнію, гранатовий пісок, або елементи синтезованого синтетичного корунду. Суміш виходить з камери через розширене сопло 0,5 – 1,5 мм. Завдяки високій твердості і швидкості, цей струмінь здатна розділяти будь-які матеріали, товщиною до 300 мм.

Сопло має захисний кожух зовні, зберігає цілісність конструкції. Внутрішні частки пересуваються в камері змішувача по спіралі. Така траєкторія не дозволяє їм зруйнувати стіни самого обладнання.

На робочому підставі розташовується оброблюваний виріб. При необхідності його краї фіксуються щоб уникнути зсуву. Пронизує струмінь води зберігає свою силу і після проходження товщини матеріалу, тому для її гасіння використовується ємність з рідиною, що розташовується під виробом. Товщина води в ємності може бути до 800 мм.

Сопла, взаємодіючі із струменем, повинні бути особливо міцними, тому їх виробляють з сапфіра або алмазу. Останні можуть служити до 2000 годин експлуатації, але це залежить від твердості використовуваного абразиву.

параметри

Щоб виробляти гидроабразивную різання металів, необхідно правильно підібрати параметри і режими ведення робіт. На процес впливають такі чинники:

  • швидкість різання;
  • нагнітається насосами тиск;
  • товщина і структура оброблюваного матеріалу;
  • концентрація абразивних частинок в суміші;
  • тип твердих речовин;
  • розмір истирающих твердофазних елементів;
  • діаметр сопла і трубки.

Оптимальним співвідношенням параметрів між отвором в соплі головки і подає трубки для входу в змішувальну камеру досягається економне витрачання твердотільних частинок. Дані вказані в таблиці.

Витрата частинок, г / хв Діаметр отвору головки, мм Діаметр подає трубки (внутрішній), мм
260-360 0.25 0.76
500-650 0.36 1.02
800-1100 0.46 1.27

види абразиву

Залежно від матеріалу, що розрізає підбирається і склад твердофазних елементів, найбільш підходящий під стирання основного полотна на високій швидкості. Гранатовий пісок, що складається з корунду, оксиду заліза і кварцового піску, є оптимальним при оброблення високолегованих сталей, а також їх сплавів з титаном.

Дрібні фракції силікатної шлаку служать для швидкого різання пластику, вуглецевого волокна, і скла з армованими вставками. Електрокорунд добре підходить для роботи з: алюмінієм, титаном, залізобетоном, вуглецевими сталями і гранітом. У різанні цих матеріалів активно застосовують і гранули кремнію. Кварцовий пісок використовується переважно для розрізання скла.

швидкість різання

Щоб краю розрізається мали рівні лінії і мінімальну ребристість, важливо правильно встановлювати швидкість гідроабразивного різання, яка полягає в часі ведення головки апарату над поверхнею. Цей параметр задається виходячи з видів і структури вироби, його товщини, і застосовуваного абразиву. Головним візуальним показником буде прорізана кромка з кутом в 90 градусів з кожного боку. Це означає абсолютно рівний рез.

Якщо ж ширина на верхній частині поверхні більше, ніж на нижній, то розріз прийме форму конуса. Це послужить сигналом для зниження швидкості, інакше доведеться витратити більше часу на подальшу обробку вироби. При роботі з товстими матеріалами (від 30 мм), з’являється сферообразних форма різу, що має тонкий вхід і вихід, і розширюється середню частину. Це відбувається за рахунок збільшеного часу подолання товстої стінки, внаслідок чого абразив встигає вибити більше внутрішнього матеріалу. Тут нічого зробити вже не можна.

Залежність швидкості різу від товщини стінки наводиться в таблиці. Умовний тиск встановлено в 4000 атмосфер, а діаметр сопла 0,25. Значення швидкості наведено в м / ч.

матеріал Товщина виробу, 5 мм 10 мм 20 мм 50 мм 100 мм
Скло 272.75 148.6 67.9 19.6 7.25
нержавійка 52.6 28.55 13.02 3.83 1.45
вуглепластик 247.1 134.6 61.75 17.7 6.5
Титан 68.45 37.1 16.97 4.98 1.85
алюміній 142.1 77.3 35.3 10.1 3.7
мармур 295.1 160.7 73.4 21.25 7.7
граніт 251.3 137.2 62.75 18 6.5

Незважаючи на хороші показники, гідроабразивна різання все ж відстає від плазмового та лазерного. Цей метод відрізняється і численними витратами по замінах комплектуючих (сопла і трубки стираються, ущільнювачі під високий тиск зношуються), а також витратний по воді, електроенергії і твердих речовин. При роботі апаратом варто гучний шум. Але завдяки взаємодії з будь-якими матеріалами і невеликого нагрівання поверхні (близько 70 градусів) гідроабразивна різання і далі широко використовується на підприємствах.

0

Ссылка на основную публикацию