Гидроабразивный станок

Гидроабразивная резка металла – процесс раскроя металлических заготовок, при котором в качестве режущего элемента используется мощная струя смеси, состоящей из воды и абразивного материала, подающейся на заготовку под давлением. Помимо гидроабразивной разки металла станок способен обрабатывать и заготовки из других материалов: камня, стекла, бетона, керамики. Мягкие материалы, такие как кожа, ткань или пластик, режутся без использования в составе смеси абразива, то есть исключительно посредством воды.

Принцип действия гидроабразивной обработки основан на эрозийном воздействии струи на заготовку. Струя режет обрабатываемую заготовку и вымывает оставшиеся частицы материала. У такого метода резки есть преимущества перед раскроем материала другими способами:

• на обрабатываемую деталь не оказывается термического воздействия, что позволяет избежать деформации и расширяет круг допустимых к обработке материалов;
• потеря материала в процессе гидроабразивной резки ниже благодаря тонкой струе водно-абразивной смеси;
• универсальность как в плане материала обрабатываемого изделия, так и в плане его толщины;
• высокое качество детали после обработки;
• экологичность производства и безопасность при работе.

Среди недостатков гидроабразивной резки нужно выделить следующие:

• при несоблюдении правил гидроабразивной обработки металла может возникнуть коррозия;
• высокий уровень шума при работе;
• низкая производительность при обработке тонких деталей поштучно;
• высокая стоимость расходников и отдельных быстро изнашивающихся элементов.

Помимо резки такие станки можно использовать и для очищения изделий от ржавчины или других типов загрязнения, но из-за дороговизны использование таких станков в основном ограничивается промышленной сферой при средне- и многосерийном производстве.

Устройство гидроабразивной установки

Различные модели гидроабразивного станка могут отличаться в комплектации дополнительной оснасткой, однако в общем случае необходимыми для правильного функционирования оборудования элементами являются следующие.

1. Рабочая ванна, устанавливаемая на несущие опоры или станину из нержавеющей стали. Перед работой ванну заполняют водой, которая гасит энергию струи гидроабразивной смеси, прошедшей сквозь обрабатываемую деталь. Сама деталь размещается на закрепленной на ванне решетке, выполняющей функцию рабочего стола, или закрепленных на дне ванны ребрах с помощью кран-балок или подъемников. Сама ванна оборудуется системой контроля уровня воды.
2. Режущая головка является основным элементом станка. Она состоит из трех элементов: входного штуцера для воды, штуцера подачи абразива и узла, в котором происходит смешивание воды и частиц абразива. Вода с помощью мощного насоса подается во входной штуцер под высоким давлением одновременно с абразивом, и получившаяся смесь подается тонкой струей на обрабатываемую заготовку через твердотельное сопло.
3. За перемещение режущей головки отвечает система перемещения с ременным приводом. Для поворачивания режущей головки под определенным углом используется угловая головка. Также она обеспечивает фиксацию режущей головки для точности обработки.
4. К режущей головке вода поступает из резервуара через трубопровод, рассчитанный на высокое давление. Из аналогичной емкости подается абразивный материал. Обе емкости оснащаются датчиками, позволяющими контролировать их заполненность.

Помимо этих элементов, гидроабразивные станки также оснащаются датчиками, сканирующими обрабатываемую деталь во время работы на предмет неровностей и других факторов, затрудняющих обработку, устройствами, предназначенными для удаления из ванны уже отработанного абразива для последующего повторного использования, и системой, отвечающей за сохранение установленного расстояния между режущей головкой и обрабатываемой деталью. Для повышения безопасности при работе на станке используются защитные кожухи.

На крупных предприятиях станки также оснащаются системой числового программного управления, с помощью которой рабочий процесс автоматизируется: станок выполняет все необходимые действия, следуя запрограммированному алгоритму. Использование гидроабразивного станка с ЧПУ позволяет не только ослабить нагрузку на оператора, обслуживающего оборудование, но и повысить качество и скорость обработки.

Виды гидроабразивного оборудования

Гидроабразивные станки разделяют на две категории в зависимости от конструкции: портальные и консольные.

1. Портальные станки отличаются тем, что режущая головка закрепляется на портале: поперечной балке, размещенной между двух колонн. Такая конструкция позволяет добиться более высокой устойчивости.
2. Устройство консольных станков предполагает размещение режущей головки на единственной колонне.

Кроме того, существуют сравнительно небольшие переносные устройства гидроабразивной обработки, использующиеся в нефтегазовой отрасли, где недопустимо термическое воздействие на объекты.