Абразивне різання матеріалів. Види різки

• Гідроабразивне різання твердих матеріалів
• Переваги гідроабразивного різання над лазерним
• Лазерне, плазмове і гідроабразивне різання листового металу і труб
• Професійне різання металу. Висока точність, ідеальна якість

Гідроабразивне різання твердих матеріалів

Однією з основних початкових операцій з виробництва виробів, в яких використовується листовий метал або інший твердий матеріал, є його різання. З різних видів різання найвищу точність забезпечують лазерна, електроіскрова та гідроабарзивна.

Електроіскрова технологія має безліч обмежень щодо застосування, хоча й дає змогу дуже точно різати тверді сплави. Лазерне різання викликає температурну деформацію країв різу і має обмеження по товщині лінії прорізу.

Гідроабразивне різання, на відміну від електроіскрового і лазерного, практично не має обмежень ні за електропровідністю матеріалу, що розрізається, ні за його здатністю витримувати температурні деформації, оскільки під час його використання матеріал не нагрівається.

Для гідроабразивного різання дуже тонкий струмінь води під великим тиском (до 4500 атмосфер), до якого надходить гранатовий порошок, дуже швидко і точно прорізає практично будь-який найтвердіший матеріал товщиною до 30 см. Таким чином такий апарат може різати як м'які пластики, так і листовий метал високої твердості, а також скло, граніт та інші кам'яні породи.

Існує 3 види верстатів гідроабразивного різання:

1. трьохкоординатні верстати, які дають змогу прорізати матеріал різної висоти, вирізаючи площинні фігури,
2. 4-х координатний верстат, в якому сопло різака може відхилятися на кут до 6%, завдяки чому верстат може прибирати конусність стінок для однієї зі сторін різу,
3. 5-ти координатний верстат, у якому різак може нахилятися на кут до 45% і обертатися, завдяки чому верстат може вирізати фігури, наприклад, на порожнистій кулі, або вирізати з аркуша об'ємні фігури, наприклад, трапецію, шестерні з похилими гранями і багато іншого.

Переваги гідроабразивного різання над лазерним

Гідроабразивне різання - швидко, якісно, доступно

Різання матеріалу за допомогою гідроабразивного струменя є одним із найновіших способів. За досить короткий час вона змогла зарекомендувати себе якнайкраще і продовжує конкурувати з лазерним способом обробки металу.

Переваги гідроабразивного методу над лазерним

Обидва способи є унікальними, але розкроювання матеріалу за допомогою потоку рідини має свої переваги. Основний плюс такого методу в тому, що використовувати гідроабразивні засоби можна для металу будь-якої товщини.

Струмінь із гідроабразивною сумішшю здатен впоратися з:

• алюмінієм, нержавіючою сталлю, міддю, титаном і латунню;
• природним каменем;
• склом, бронесклом, дзеркалом, армованим склом;
• фанерою, деревом;
• бетонними, залізобетонними плитами;
• керамічними елементами, кахлем;
• шаруватими матеріалами;
• прозорим і пористим полотном.

Під час обробки таким способом, всі краї залишаються гладкими, без наявності недопалків на крайках деталей. Під час різання температура елементів не підвищується, як при інших способах, тому готова деталь не деформується і має рівні краї. Завдяки відсутності в процесі роботи високих температур, зрізи не оплавляються і не потребують додаткового оброблення, як під час використання лазерних верстатів.

Застосування цієї технології гарантує пожежну безпеку. Засіб, який використовується в роботі, не здатен виділяти шкідливих газів, тому є екологічно безпечним.

Особливість обладнання

Гідроабразивне різання проводиться за допомогою гідравлічного різака. Подача води, змішаної з кварцовим піском, здатна здійснювати локальне руйнування матеріалу.

Технологічні показники процесу:

1. Точність розрізу залежить від розміру доданих у рідину абразивних частинок. Щоб розкроювання матеріалу було якісним і точним, застосовані елементи не повинні перевищувати 600 мкм.
2. Абразивна суміш у верстатах нового покоління не перевищує більше, ніж 50 г/с.
3. Продуктивність розкрою залежить від виду і товщини самого матеріалу. Максимальний показник - 1,5 м/хв.

Для обробки товстих листів матеріалу оптимальним варіантом стане абразивне різання. Для того щоб досягти бажаного результату, знадобиться мінімум часу і сил. Лазерне розкроювання призначене для середнього і тонкого металу. Тому виконати поставлені завдання різної складності вона не зможе.

Лазерне, плазмове і гідроабразивне різання листового металу і труб

Давно минули часи, коли для виготовлення складного металевого виробу всю роботу "від і до" доводилося здійснювати одній людині. Індустріальний вік і потокове виробництво відкрили дорогу масовому використанню напівфабрикатів: так, доступний на ринку сортамент чорного і кольорового металопрокату обчислюється багатьма сотнями позицій. Однак подібний достаток зажадав появи настільки ж масового ринку послуг з розкрою цих напівфабрикатів на більш складні заготовки. Які ж саме способи розкрою зараз формують "трійку лідерів"?

Гідроабразивне різання (ГАР)

Тут ріжучим інструментом виступає суспензія дрібнодисперсного абразиву у високошвидкісному струмені води під надвисоким тиском. Своєрідність інструменту робить ГАР унікальною за низкою характеристик:

• у зоні різу температура ніколи не доходить до точки кипіння води (зазвичай вона перебуває в межах від 50 °C до 80 °C). Швидкість різу вельми висока навіть у разі винятково твердих матеріалів, причому чистота одержуваної поверхні така, що в додатковому поліруванні часто немає необхідності;
• сам розкрій може вестися з будь-якої точки і під майже будь-яким кутом до поверхні, забезпечуючи проникнення вглиб монолітної або багатошарової заготовки на багато сантиметрів, при цьому лінія різу може мати складну форму;
• за допомогою ГАР можна точно розкроїти стопку металевих листів без побоювання їхнього "схоплювання" в зоні різу між собою, а також різати такі "ніжні" матеріали, як ферит, рідкісноземельні магніти тощо;
• сам процес різу повністю пожежобезпечний і екологічний.

Лазерне різання

Автоматизоване лазерне різання труб і листового металу здійснюється сфокусованим з мікронною точністю лазерним променем. Цей спосіб має такі особливості:

1. складність фокусування променя на значну глибину робить практично неможливою роботу з будь-яким матеріалом товщиною понад пару сантиметрів;
2. у цілої низки обладнання є обмеження на роботу з металами і сплавами, що добре відбиваються на довжині хвилі лазера в установці (зазвичай це мідь, алюміній і похідні від них сплави);
3. різ лазером забезпечує субміліметрову точність і дуже високу швидкість розкрою (нерідко до десятків метрів за хвилину) за найскладнішим контуром;
4. розміри робочої області і фактична точність/повторюваність розкрою залежать від механіки самого верстата.

Плазмове різання

Тут як інструмент виступає швидкісний струмінь плазми, температура якої може доходити до багатьох десятків тисяч градусів. Жоден земний матеріал не здатний витримати такі умови, оскільки його (або одержувані продукти термодеструкції) просто "здуває" із зони різу струменем плазми. Зазвичай такий струмінь ширший за струмінь у ГАР, а сам метод має такі специфічні особливості:

• точність розкрою виходить помірною, проте його швидкість може бути навіть вищою за швидкість лазерного різання;
• плазмове різання універсальне, а конкретні обмеження залежать лише від режиму роботи і типу використовуваного у верстаті плазмотрона;
• глибина різу потенційно може досягати десятків сантиметрів, але з її збільшенням через турбулентність погіршується точність і якість розкрою;
  у зоні різу можлива сильна термічна деформація матеріалу.

Професійне різання металу. Висока точність, ідеальна якість

Технологія формозміни металу досягається за допомогою ріжучого матеріалу на спеціальному обладнанні. Особливості поділу відбуваються завдяки термічному і механічному впливу, що включають в себе особливості обробки. Різання металу дає змогу обробити вироби до необхідних параметрів і значно скоротити кількість витрат.

Плазмове

Плазмове різання. Воно здійснюється завдяки газовому струменю, що перетворюється при високій температурі в плазму. Це якісний спосіб через низку плюсів:

• розділяє метал товщиною до 2м;
• для різання підійде метал будь-яких порід, полімери, пластмаси, скло, кераміка і пофарбовані покриття;
• швидко ріже метал;
• мінімальний викид токсичних речовин;
• вироби виходять з найменшою кількістю пошкоджень.

Газокисневе

Різання матеріалу здійснюється завдяки змішуванню газу з пропаном. Під їхньою дією поверхня нагрівається і подається займистий струмінь кисню.

Такий спосіб має низку плюсів:

1. недороге обладнання;
2. швидка і проста процедура;
3. обробка металу доступна в будь-якому для цього місці;
4. ріже метал товщиною близько 1м;
5. можна розрізати і з'єднувати деталі.

Гідроабразивне

Гідроабразивна обробка металу відбувається завдяки тонкому струменю води, який подають у насос під високим тиском. Там він змішується з частинками твердої абразивної сировини, завдяки чому і розрізає метал.

Метод цінується за 2 особливі критерії:

• якісний зріз навіть на термочутливих матеріалах;
• не виділяє в навколишнє середовище токсичних речовин;

Лазерне

Це найшвидший і недорогий метод обробки металу. Процес відбувається за рахунок потужного лазера, що нагріває поверхню до високої температури. Метал плавиться, роздувається, займається або випаровується, що зводить до мінімуму дефекти виробництва. Додатково застосовується азот, кисень і повітря. Сучасна обробка металевих заготовок має низку плюсів:

1. акуратні й точні зрізи навіть на складних контурах;
2. найменша кількість відходів;
3. ріже метал до 50 см.

Стрічкопильне

Різання відбувається за допомогою зубчастої пилки, встановленої на великогабаритному механізмі. Це гарантує комплекс переваг:

• точні й акуратні зрізи, які не потребують додаткових обробок;
• для обробки придатні будь-які матеріали;
• виріб не втрачає первісної форми;
• мінімальне число металовитрат.