4. Нарезка и раскрой материала

Суть метода проста. Основой принципа гидроабразивной резки является способ разделения металлов и материалов с помощью водяной струи высокого давления. Вода, сжатая первым основным компонентом системы, насосом – мультипликатором, до давления более 4000 атм, проходит через водяное сопло, образующее струю диаметром около 0.5 мм, которая попадает в т.н. смесительную камеру. В смесительной камере струя вода «подсасывает» абразив (например, гранатовый песок с частицами размером около 0.4 мм) и далее проходит через второе, твердосплавное сопло с внутренним диаметром 1 мм. Из этого сопла струя воды с абразивом выходит со скоростью около 3М (порядка 1200 м/с) и направляется на поверхность разрезаемого материала. После резки этого материала остаточная энергия струи гасится специальной водяной ловушкой.

Материал для резки (металл, камень, стекло, резина, поролон и т.д.), как правило, располагается на координатном столе. Координатный стол является второй составной частью установки гидроабразивной резки и позволяет перемещать режущую головку с высокой точностью в трех координатах. Над столом в направлении оси Х движется портал, на котором в свою очередь установлена тележка, двигающая в направлении оси Y, а на этой тележке установлена рабочая головка с режущим соплом, способная двигаться в направлении оси Z. Таким образом, режущее сопло может резать материал в трех координатах - Х, Y и Z, что позволяет обрабатывать с высокой точностью как плоские, так и объемные заготовки. Мы ведем разработки по увеличения возможности оборудования для резки водой в разных направлениях, например, создания пяти-координатной системы управления, возможности резания по кругу, например, трубы.

Технологию резки металла водой часто сравнивают с такими способами резки металлов, как лазерная резка металла и плазменная резка металла. В этой связи необходимо сказать, что плазменные и лазерные резки и методика гидроабразивной резки различаются принципиально, т.е. не только количественно, но в первую очередь качественно. Обеспечиваемые при резке водой точности реза в сочетании с холодным характером реза и полным отсутствием как механического, так и термического влияния на зону резки (что особенно важно при резке титана) дают уникальные возможности по шаблонной резке материалов. Методом гидроабразивной резки мы способны обработать с высокой точностью и производительностью самые твердые материалы, а также самые различные их комбинации.

Программное обеспечение для резки водой дает возможность использования самых современных способов обработки материалов сразу «под размер», с минимальными отходами и без какой-либо последующей механической или термической обработки.

Метод гидроабразивной резки в высшей степени универсален в том смысле, что позволяет обрабатывать с одинаковой точностью и большие и малые детали с различной неплоскостностью.

Диапазон возможных скоростей гидроабразивной резки (т.е. фактически регулируемый диапазон скоростей передвижения режущей головки над столом) колеблется от 1 до 30000 мм в минуту, что делает возможным качественную и точную резку на одной и той же установке деталей самых разных размеров и толщин.

Компьютерное обеспечение технологии резки водой позволяет программировать резку любых контуров, задаваемых в системах AutoCAD, CorelDraw и др.

Области применения гидрорезки и гидроабразивной резки

С помощью водоструйной резки (гидроабразивная резка и гидрорезка) могут обрабатываться практически все материалы: бумага и картон, ткани, кожа и резина, стекло и керамика, гранит и мрамор, бетон и железобетон, все виды полимерных материалов, в том числе композиционные, фольгированные и металлизированные пластики, все виды металлов и сплавов, включая труднообрабатываемые - нержавеющие и жаропрочные стали, твердые и титановые сплавы.

• Гидроабразивная резка:

  • резка стекла: стекло - один из наиболее интересных материалов для применения гидроабразивной резки. Даже при хорошо известных трудностях, из-за хрупкости материала, гидроабразивная резка позволяет создавать немыслимые формы и контуры. Эта технология применяется в области мебельных компонентов, т.к. она позволяет вырезать даже очень сложные контуры. Применение, в котором гидроабразивная резка является абсолютным лидером, это резка специального стекла, как например, многослойного армированного стекла толщиной до 40 мм.

  • резка металла: гидроабразивная резка предлагает огромное преимущество, заключающееся в том, что она не изменяет материал термически вблизи пропила; никакие другие инновационные технологии такого уровня, как лазерная резка, не имеют этого свойства.

  • резка камня (резка гранита и мрамора), резка стекла и резка плитки. В этой области водоструйная резка часто используется для производства сложных контуров из плоских плит. Благодаря очень узкому пропилу, можно создавать инкрустации для производства декоративных и отделочных материалов. Прежде всего, промышленным способом можно производить то, что раньше могло быть сделано только при помощи техники оператора.

  • резка композитных материалов: гидроабразивная резка не создает разрывов в структуре материала, который, таким образом, сохраняет свои свойства. Так что сейчас, водоструйная резка - это единственно возможное решение для резания некоторых из этих материалов.

• Резка водой (без применения абразива - гидрорезка):

  • Кожаная и обувная промышленность (резание подошв, передков ботинок т.д.)

  • Электронная промышленность: резание электронных плат для цепей (применение водоструйной резки позволило достичь размера пропила до 0,1 мм и обеспечить отсутствие пыли, что сделало технологию резки водой победителем в этой области). Применение технологии гидрорезки также снизило проблему расслоения материала.

  • Автомобильная промышленность: резание фальш-потолков, ковриков и приборных досок, бамперов из пластика и др. Так как сложная форма этих изделий создается с применением высоких температур, обрезка контура их осуществляется с помощью режущей головки с 6-тью степенями свободы, которые позволяют головке выполнить сложный контур реза.

  • Пищевая промышленность, в особенности, резка продуктов глубокой заморозки, различных видов плотных пищевых продуктов, шоколада.

  • Резка бумаги, картона, тканей.