Специальное предложение

Как решить проблемы при раскрое материалов большой толщины


31 Августа 2012

Процесс раскроя материалов разной толщины имеет свои особенности. И если тонкую сталь или алюминий можно резать, используя самые разные способы, то когда речь заходит о материалах большой толщины, возникают сложности. Так, газокислородной резкой можно разрезать черные металлы очень большой толщины, но с маленькой точностью. При этом на кромке реза возникает большое количество окалины и образуется большая зона термического влияния, которую впоследствии необходимо удалять механически. Плазма имеет ограничения по толщине и, хотя она точнее, чем газокислородная резка, ей свойственны те же негативные эффекты, вызванные сверхвысокими температурами в зоне реза. В дальнейшем приходится тратить много времени и усилий на то, чтобы довести такие изделия до заданных размеров, используя механическую обработку.

Фактически, на сегодняшний день только метод гидроабразивной резки позволяет работать со всем спектром современных материалов, получая на выходе изделия, не требующие дополнительной "финишной" обработки. Даже при толщине разрезаемого материала до 200 мм точность резки составляет 0,1 мм. При этом отсутствует не только термическое, но и какое-либо другое изменение физико-механических свойств поверхности обрабатываемого материала.

Суть метода заключается в том, что вода под давлением свыше 4000 атмосфер выходит из сопла с внутренним диаметром около 1 мм со скоростью, превышающей скорость звука в 3 раза. Такая струя способна разрезать множество мягких материалов, например поролон, пластмассу и т.д. Если же к этой струе примешивать абразив (наиболее распространенный тип песка - гранатовый), струя становится сверхточным универсальным режущим инструментом, не имеющим износа и не требующим перезаточки, способным раскраивать, в том числе и очень твердые материалы. Признанный лидер в области гидроабразивной резки - компания FLOW, чьи разработки в области технологий ГАР вывели данный метод раскроя материалов на новый уровень, сделав полноценным конкурентом лазерной и механической обработки. Главной заслугой Flow стало решение традиционной для всех систем гидроабразивной резки проблемы - конусности кромки реза.

Подобный эффект исконно был главным недостатком всех ГАР-систем. Суть его заключалась в том, что диаметр гидроабразивной струи, двигающейся по пути наименьшего сопротивления и ослабевающей по мере прохождения сквозь толщу материала, постепенно уменьшался. Как результат, кромка реза материала имела характерную конусность. На протяжении нескольких десятилетий единственным решением данной проблемы был простой, но очень невыгодный с экономической точки зрения способ - максимальное замедление хода режущей головки в процессе резки, позволяющее струе прорезать требуемую толщину. FLOW в очередной раз подтвердила свой статус первопроходца, разработав революционно новый способ резки с использованием наклоняемой режущей головки. Данная технология получила название Dynamic. Благодаря такому наклону практически полностью исчезла конусность кромки реза, а скорость раскроя увеличилась до 400%.

Но вернемся к теме раскроя. Скорость разрезания инструментальной стали толщиной, например, 100 мм, составляет около 18 мм/мин. При этом качество и точность значительно выше, чем при использовании, скажем, газокислородной технологии. Таким образом, избегая предварительной и дальнейшей обработки и, как следствие, необходимости использования дополнительного оборудования, появляется возможность экономии большого количества времени и средств. Возможно, поэтому такие станки зачастую пользуются популярностью у предприятий, которые производят пресс-формы. Процесс этот весьма дорогостоящий, и применение гидроабразивных установок позволяет сэкономить средства и время, а также сократить технологическую цепочку, что важно в условиях конкуренции.

Еще одно существенное преимущество данной технологии перед другими заключается в универсальности - можно заниматься раскроем любого материала большой толщины - от поролона и пенопласта до стекла и титана. Причем тонкие материалы можно объединять в пакеты и за один проход получать десятки изделий. Если же речь идет о раскрое, скажем, оцинкованной стали или других материалов со специальными покрытиями, многослойных материалов, то иного способа раскроя, который не пошел бы в ущерб качеству, не существует. Благодаря тому, что в месте резки температура не превышает 90 градусов, только гидроабразивной струей можно осуществлять раскрой спецсталей, например, содержащих водород, молибден, легирующих сталей, взрыво- или пожароопасных изделий, а также стеклопластиков, текстолитов и других композитных материалов.

Вот список других особенностей гидроабразивной технологии:

  • Качество финишной поверхности на срезе 3,8 - 6,5 Ra
  • Напряжение и микротрещины практически отсутствуют
  • Режимы «резка чистой водой», либо «резка гидроабразивной смесью»
  • Резы любой сложной формы, острые углы, скошенные кромки, минимальные внутренние радиусы
  • Возможность раскроя и фигурной резки хрупких материалов без предварительного засверливания, вроде стекла.
  • Сверление и резка одним и тем же инструментом
  • Резка сэндвич-конструкций, а также листов в пачке
  • Возможность установки на станок до 4-х режущих головок
  • Экологически чистый процесс без образования ядовитых газов и пыли
  • Широкие возможности автоматизации процесса резки

Надо учитывать, что перечисленные выше свойства относятся не к любым станкам, использующим воду в качестве режущего инструмента. Поэтому нужно у компании, предлагающей установку, уточнять данные вопросы.
Несмотря на достоинства гидроабразивного метода, он пока не очень распространен в России и СНГ. Объясняется это, возможно, тем, что ранее еще в СССР предпринимались попытки резать водой, но не удалось добиться значительных, экономически оправданных результатов.
Однако в настоящее время все эти сложности преодолены, и нет нехватки ни в гранатовом абразиве, ни в запчастях, если иметь дело с хорошо зарекомендовавшими себя фирмами.
В настоящий момент фирма FLOW занимает лидирующее место на рынке гидроабразивного оборудования. Более 60% станков для гидроабразивной резки, установленных по всему миру, являются продукцией фирмы FLOW.

Журнал «РИТМ», август 2006 г.


Возврат к списку

Задать вопрос