Что такое водоструйный и водорезный метод?

Резка водой, также известный как водоструйный нож, относится к технологии резки струей воды под высоким давлением, это машина для резки водой под высоким давлением. Под управлением компьютера заготовку можно вырезать произвольно, и на нее меньше влияет качество обрабатываемого материала. Благодаря простоте эксплуатации и хорошей производительности резка водой постепенно становится основным методом резки в технологии промышленной резки.

Историческое развитие

Ранняя резка водой, поскольку давление воды очень мало и абразив не добавляется, его можно использовать только для резки бумаги и других мягких материалов с низкой прочностью, что означает, что диапазон его применения очень узок.

Позже, с развитием технологий, водяной насос высокого давления можно будет использовать для резки большего количества материалов. Ранняя резка водой полностью зависела от давления воды для резки материалов, но только для резки материалов с меньшей прочностью, чем давление воды, применение все еще ограничено.

Доктор Норман Франц всегда считался отцом водяного ножа. Он был первым, кто изучил инструменты для резки водяным ножом сверхвысокого давления (UHP). Сверхвысокое давление определяется как более 30 000 фунтов на квадратный дюйм. Доктор Франц, инженер-лесовод, хотел найти новый способ впиливания больших стволов в древесину. В 1950 году Франц впервые поместил тяжелые предметы на толщу воды, нагнетая воду через крохотное сопло. Он приобрел короткую струю высокого давления (в несколько раз превышающую текущее давление) и смог резать дерево и другие материалы. Его более поздние исследования включали более непрерывный поток, но ему было очень трудно получить постоянное высокое давление. При этом срок службы деталей сегодня исчисляется минутами, а не неделями или месяцами.

В 1979 году д-р Мохамед Хашиш начал изучать способы увеличения режущей энергии водяных ножей в исследовательской лаборатории Фроу для резки металлов и других твердых материалов. Доктор Хашиш признан отцом ножа для песка и воды. Он изобрел метод добавления песка в обычный водяной нож. Он использует гранат (материал, обычно используемый для наждачной бумаги), как песок. С помощью этого метода водяные ножи (содержащие песок) могут разрезать практически любой материал. В 1980 году гидрорезки впервые были использованы для резки металлов, стекла и бетона.

Принцип работы гидроабразивной резки.

Струя обводненной воды начинается от насоса под давлением и проходит через смесительную трубку высокого давления, создавая давление 60 000 фунтов на квадратный дюйм, которая затем выбрасывается из режущего сопла. В процессе проектирования небольшие утечки могут необратимо повредить компоненты и привести к повреждению. Поэтому производители и инженеры будут бережно относиться к обработке материалов высокого давления, используя специальную технологию объединения таких машин. Пользователям нужно знать только базовые операционные знания.

Станок для резки был применен в промышленности в 1982 году, а впервые он был представлен в 1970 году. Он в основном используется в автомобильной, аэрокосмической и стекольной промышленности, и благодаря этому резке точность постоянно улучшается. Абразивная фреза может достигать давления 55 000 фунтов на квадратный дюйм, которое впрыскивается через небольшое сопло со скоростью 762 м/с, что в 2,5 раза превышает скорость звука.

Подмешивание гранатового песка в эту высокоскоростную струю воды, смешивание его в смесительная трубка а затем прямое выбрасывание его из песочной трубы в обрабатываемый материал со скоростью 305 м/с. Этот процесс резки на самом деле является процессом шлифовки и резки. Процесс, эта сила и движение производятся водой.

Бустерный насос снова нагнетает воду до нужного давления. Стоит отметить, что нельзя добавлять абразив в воду или водопровод высокого давления, потому что линия быстро изнашивается. Поэтому его можно добавлять только в положение сопла для смешивания воды и абразива. В то же время он не может быть слишком близко к выходу, потому что ему необходимо придать скорость для ускорения, только абразив имеет определенный расход, чтобы иметь режущую способность. Чтобы избежать абразивного смешивания абразива и воды, сопла для резки водой изготавливаются из очень твердых, высокопрочных материалов, таких как керамические композиты из карбида вольфрама.

Преимущества гидроабразивной резки

Итак, каковы преимущества резки водой по сравнению с традиционными методами резки?

Можно резать в широком диапазоне. Он может резать большинство материалов, таких как металл, мрамор, стекло и многое другое.

Хорошее качество резки. Резка водой обеспечивает гладкий срез, не оставляющий шероховатых кромок с заусенцами.

Без горячей обработки. Резка водой, поскольку резка осуществляется водой и абразивами, не выделяет тепла (или выделяет очень мало тепла) во время обработки, и этот эффект идеально подходит для материалов, подвергающихся воздействию тепла. Например: титан.

Экологически чистый. Водорезка производится водой и песком. Этот вид песка не выделяет токсичных газов во время обработки и может выбрасываться напрямую, что более экологично.

Резка водой не требует замены режущего блока, а с помощью одной насадки можно обрабатывать различные типы материалов и форм, экономя время и деньги.

Недостатки гидроабразивной резки

Стоимость оборудования для гидроабразивной резки уступает только лазерной резке, высокому энергопотреблению, высоким затратам на техническое обслуживание и отсутствию скорости резки. Поскольку все абразивы одноразовые, они выбрасываются в природу один раз. Загрязнение окружающей среды, вызванное этим, также серьезно.

Результат резки гидроабразивной резкой

Толщина резки

Толщина обводненного реза может быть очень толстой, 0,8-100мм, или даже толще материала.

Скорость резки

Скорость водяной резки самая низкая по сравнению с проволочной и лазерной резкой и совершенно не подходит для массового производства.

Точность резки

Резка водой не приводит к термической деформации с точностью ±0,1 мм. Если используется машина для динамической водяной резки, точность резки может быть улучшена, а точность резки может составлять до ± 0,02 мм, что устраняет наклон резки.

Ширина щели

Обводненная щель примерно на 10% больше диаметра трубки ножа, обычно 0,8-1,2 мм. По мере увеличения диаметра шлифовальной трубки разрез становится больше.

Качество режущей поверхности

Резка водой не изменяет текстуру материала, окружающего шов резки. Методы термической резки, такие как лазерная резка, изменяют текстуру вокруг области резки.