Rozsah použití
Hlavní rozdíl, který kov s vodním paprskem má od jiných způsobů zpracování, spočívá v tom, že na povrchu materiálu neexistuje žádný mechanický účinek. Nedostatek tepla a tření nástrojů ovlivňuje možné oblasti použití a kvalitu řezu.
Zařízení se používá pro řezání materiálů, jako jsou:
- keramika, sklo;
- kámen, žula, mramor;
- pryžové, paronitové, ebonitové a textolitové desky, plastové;
- železobeton;
- kovy, včetně: oceli, titanu.
Princip činnosti
Použití řezacích strojů s abrazivním účinkem na vodu není omezeno na možnosti řezání kovů, ale hlavní část zařízení je stále používána pouze v této oblasti. Srdcem řezání je technologie přívodu vody pod tlakem s určitým obsahem abrazivní látky na povrch materiálu. Co se stane při řezání:
- Kapalina ze speciální nádrže se přivádí do míchačky pod tlakem.
- Současně se abrazivní sloučenina posílá do míchačky, sestávající zpravidla z malých částic písku.
- Voda, po smíchání s abrazivem, je přiváděna do trysky pro řezání kovu pomocí vodního paprsku.
- Tenký proud je nasměrován na povrch materiálu a řeže.
Tento princip provozu umožňuje výrazně zvýšit rychlost a kvalitu zpracování kovů.
Zařízení pro řezání vody
Dokonce i ve starověku si lidé všimli jedinečné vlastnosti vody pod tlakem ke změně tvaru materiálů, na kterých působí. Povrch kamenů se stal hladkým a neustálý pád z výšky vody zanechal zářezy v tvrdých skalách.
Stejný princip platí pro průmyslové účely. Proč stačí zvýšit několikanásobný tlak vody, stejně jako řídit směr trysky. To se děje takto:
- Vysokotlaké čerpadlo akumuluje vodu a přivádí tekutinu na povrch materiálu. Hustota a tloušťka řezané oceli závisí na výkonu čerpadla. Voda je dodávána do čerpadla s hadicemi, které jsou připojeny k hlavnímu systému přívodu vody.
- Regulátor výkonu . Tloušťka řezaného materiálu, rychlost řezání GAR je zajištěna složením řízené směsi a přesným nastavením. Pro viskózní a trvanlivé materiály se používá třífázové plnivo, pro kovy s více vyhovující strukturou stačí dvoufázová kapalina (voda a brusivo). To je také upraveno nejen složení kapaliny, ale také tlak vody. Aby se dosáhlo minimálního výkonu, je vyžadován tryskový výstup při rychlosti 1200 m / s, s tlakem alespoň 4600 kg / cm.
- Řezací trysky - se mohou lišit v závislosti na tloušťce a hustotě zpracovávaného kovu, jakož i na složení kapaliny použité při řezání. Vzhledem k tomu, že tryska z trysky vychází pod velkým tlakem, zpočátku jsou trysky vyrobeny z vysokopevnostní oceli.
- Mixer - toto zařízení je jedním z hlavních prvků stroje. Za kvalitu směsi je zodpovědný mixér, nepřítomnost štěpkování a tloušťka řezu závisí na rovnoměrnosti proporcí.
- Automatizace - předpokladem je zúžení hrany, které se projevuje jako setrvačnost vodního paprsku. Kužel závisí na řezné rychlosti. Pro snížení tohoto negativního vlivu je použita kompenzace kuželovitosti (Flow Dynamic Waterjet technology). Princip kompenzace spočívá v tom, že samotná automatizace určuje hustotu a kvalitu materiálu a poskytuje indikaci řezné hlavě ke změně úhlu trysky.
Schopnost hydraulického procesu
Jednou z hlavních výhod metody hydroabrazivního řezání je absence ohřevu a odlupování povrchu, které jsou vlastní tradičnímu dělení předmětů.
Díky zdokonalení obráběcích strojů a moderních technologií bylo možné rozšířit rozsah jejich použití a funkčnosti:
- Schopnost vyrábět nestandardní řezný materiál. Změna úhlu řezu zároveň neovlivňuje kvalitu řezu. Přesnost řezání kovu pod úhlem umožňuje použití hotových polotovarů bez dalšího zpracování.
- Stroje na řezání kovů se zaměřeným proudem mohou být použity ve válcovaných kovových výrobcích. Takže největší tloušťka kovu při řezání je 200 mm pro středně uhlíkovou ocel, 120 mm pro vysoce pevné slitiny.
- Existují stroje, které mohou pracovat bez lidského zásahu v zcela autonomním režimu. Současně je nutné vytvořit specifický program pro regulaci provozu stroje. Pomocí softwarového řízení lze řezat i velmi složité díly.
- Dnes je hydroabrazivní řezání trubek velmi rozšířené. Pomocí speciálních strojů je možné dosáhnout dokonale rovného řezu.
- Umění - přesné řezání číslic umožňuje použití strojů při výrobě dekorativních prvků, dekorací atd. Přesnost údajů a kvalita řezu nezávisí na zkušenostech pracovníka, ale na kvalitě použitého softwaru a vybavení. Tam, kde se požaduje, aby odchylky nebyly větší než 0, 5%, používají se CNC stroje.
Aplikace CNC strojů
Možnosti využití CNC strojů pro hydroabrazivní řezání mědi, hliníku, nerezové oceli a dalších typů neželezných a železných kovů různých sil umožnily výrazně rozšířit a zvýšit využití zařízení.
Na úkor CNC strojů je možné vyrábět přesné díly bez odchýlení se od požadovaných rozměrů, což je u tradičních metod řezání téměř nemožné. Princip činnosti je následující:
- Software je nastaven, zatímco pro každý materiál je k dispozici vlastní software, který automaticky volí tlak trysky, složení řezné směsi a další parametry. Program umožňuje vytvořit zakřivený řezný materiál.
- Další zpracování, obvykle po zpracování materiálu se strojem není nutné. Při nesprávné volbě složení řezného proudu však existuje určitá drsnost povrchu. Opakováním se vyloučí drsnost řezu.
- Kromě řezání materiálu Vám CNC stroj umožňuje vytvářet otvory o požadovaném průměru. Některé modely strojů mají další vybavení pro provádění úzce zaměřených operací.
Ruční řezání hydraulickým způsobem
Některé stroje jsou řízeny přímo obsluhou. V tomto zařízení musí být úhel sklonu a všechny ostatní parametry nastaveny ručně, to není příliš pohodlné a nemůže pohodlně poskytovat práci. Současně však instalace hydroabrazivního řezání (UGR) kovu bez CNC má určité výhody, mezi které patří:
- Nezměněná celková funkčnost. Řezání materiálu pod úhlem, rovnoměrné řezání, řezání materiálu a řezání jednoduchých tvarů lze provádět na běžném stroji. Na tomto zařízení může být provedeno hydraulické broušení mědi, hliníku, skla, oceli a dalších materiálů.
- Není třeba profilového vzdělávání. Ruční řezací zařízení má minimální funkce a snadnou obsluhu. To umožňuje provádět všechny potřebné operace při obrábění jednoduchých dílů.
- Nižší náklady na vybavení, na rozdíl od CNC strojů, bude tato instalace stát asi dvakrát levnější.
Použití ručního zařízení je omezeno pouze jeho nízkou funkčností. Použití zařízení v uměleckém řezání, řezání složitých geometrických tvarů a všude tam, kde je zapotřebí vysoce kvalitního konečného výsledku a vysoké přesnosti, bude vyžadovat pořízení CNC stroje.
Hlavní výhodou
Existuje několik hlavních výhod, které lze zaznamenat při aplikaci řezání vodním paprskem:
- Funkčnost - výhody hydroabrazivního obrábění kovů je obtížné kompletně vyjmenovat, ale jedním z hlavních je, že pomocí stroje GAR můžete řezat nejsložitější prvky obrobků. Je také možné vytvořit komplexní profil s libovolnými obrysy, tvary a poloměry.
- Nezpracovaný povrch není zahříván. Během zpracování dílu se veškeré teplo, které se uvolní, okamžitě odstraní působením vody. Vzhledem k absenci řezných kovových prvků je teplo vznikající při tření velmi nízké. Malé uvolnění tepla zajišťuje přesné řezání kovů, které mohou být deformovány působením zvýšené teploty.
- Vyrobitelnost procesu řezání - zařízení je naprosto univerzální, v případě potřeby se používá pro vrtání. Je možné pracovat bez ohledu na atmosférické a jiné podmínky. Ruční stroje lze použít pro řezání materiálu i pod vodou v hloubce více než sto metrů. Z jednoho čerpadla lze současně napájet několik instalací.
- Bez dodatečných prací - po obdržení požadovaného dílu není nutné další zpracování a broušení místa řezu. Drsnost je téměř neviditelná pouhým okem.
- Při výrobě hořlavých materiálů může být zařízení bezpečně instalováno i ve vysoce výbušném průmyslu. Absence pravděpodobnosti jisker, povrchového ohřevu a dalších parametrů činí používání zařízení na abrazi vodou co nejbezpečnějším a nejpohodlnějším.
- Účinnost, na rozdíl od plazmového zpracování materiálu. Rychlost řezání může dosáhnout až 35 tisíc mm / min. A nemá to vliv na kvalitu řezu. Pokud vezmeme v úvahu, že při řezání se neztratí více než 1 mm kovu, stejně jako přesnost a absolutní shoda s hotovým výrobkem podle specifikovaných rozměrů, pak je vysoká ziskovost tohoto zařízení zcela zřejmá.
- Univerzálnost instalace - jeden stroj současně umožňuje zpracování plastů, oceli, tkaniny, gumy atd. V případě potřeby můžete v případě potřeby řezat vícevrstvé polotovary, které se skládají z několika materiálů.
- Možnost řezání silnostěnných materiálů. Zpracovávat plechy do 200 mm, stejně jako železobetonové tvárnice o tloušťce do 100 mm.
Nejfunkčnější CNC zařízení, nicméně nedostatek kvalifikovaných pracovníků vysvětluje, proč je ruční řezání vodním paprskem více žádoucí.
Nevýhody řezání vodním paprskem
Mezi hlavní nevýhody patří následující faktory:
- Stejná řezná rychlost pro tenké materiály i pro silnostěnné. To významně ovlivňuje ziskovost stroje. Problém je vyřešen stohováním listů ve vrstvách pro současné řezání několika částí najednou.
- Vzhled zúžení je o to více patrný při zpracování silnostěnných kovů a jiných žáruvzdorných materiálů. V důsledku toho není čelní plocha dílu hladce oříznuta, ale ve tvaru nálevky. Kužel je obvykle eliminován pomocí dodatečné automatizační instalace.
Jinak je řezání vodním paprskem cenově výhodné, praktické a pohodlné. Řezací stroje používající vodu s abrazivem mohou řešit důležité problémy, které jsou spojeny se špatným zpracováním obrobků, jakož i zkrátit čas potřebný pro výrobu.