Что лучше гидроабразивная или лазерная резка металла


Что лучше: гидроабразивная, плазменная или лазерная резка? - Технологи и технологии

Я из за цены больше к плазме склонялся,

Я думаю вы тока плазму и потянете.

 

но у меня по краям реза вопрос, станок хочу купить с ЧПУ, края потом нужно чем то обрабатывать или рез чистый получается?

Есть такая поговорка: техника в руках индейцев это груда металолома. Так вот и с лазером, гидрорезкой и плазмой.

У меня самодельная плазма в смысле стол+чпу. А вот плазму брал импортную хорошую. В итоге моя плазма обошлась меньше 5000$. А у конкурентов за 30000$ заводская и режет хуже.

Качество реза зависит от режимов резки, если они соотвествуют таблицам резки то и качество приемлемое. Окалина (облой) образуется но легко отваливается при ударе об стол.

Можно видео посмотреть:

 

 

И как это от толщины листа зависит, чем тольще тем больше окалина или наоборот или при использовании газов можно получить отличное качество (как у лазера допустим)?

На рисунке видно что празма которая выходит из плазматрона имеет овальность. Если режим слишком высоко или слижком низко получим большой скос кромки. Поэтому нужно чтобы плазматрон находился на определенном растоянни от металла. А металл от нагрева ведет, поэтому нужно использовать ТНС (автоматический контроль высоты)

 

Если режим металл медленно, то рез будет сопливый так как плазма оплавляет края, если резать слишком быстро то металл можно не прорезать и загубить плазматрон.

 

Чтобы подобрать оборудование, нужно знать что вы хотите получить в итоге. Если резать фигурки из металла для кузнецов и подобное плазма пойдет. Моя плазма режет до 30мм( я такого листового металла и не видал)

5 пунктов, по которым их можно разделить

Лазерная резка сопряжена с очень низким риском, отходами и необходимостью очистки. Использование станков для лазерной резки не требует защитных очков, хотя носить их всегда полезно и быть особенно безопасным. Однако для некоторых материалов образующаяся пыль и дым могут быть немного токсичными, поэтому очень важно иметь надлежащую вентиляцию. При лазерной резке очень низкий уровень шума. А после процесса резки станок не нужно тщательно чистить, поскольку отходы резки - это в основном пыль, которую можно собрать пылесосом.Одна из проблем, связанных с лазерной резкой, - это термическое напряжение, которое может возникнуть в зонах термического влияния. Чтобы избежать растрескивания под действием теплового напряжения, скорость можно регулировать.

Напротив, гидроабразивная резка сопряжена с большим риском, высоким уровнем шумового загрязнения и высокой степенью очистки. Действительно, процесс очень шумный и требует защиты слуха. Также необходима защита от струи воды под давлением (специальные механизмы и крышки, защитные очки). Кроме того, зона резания становится довольно грязной, с большим количеством отходов резки из-за смешивания воды и абразивов.

При гидроабразивной резке можно получить грязь

.

Сравнение лазерной резки и гидроабразивной резки

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=enJPhDH8X5c]

Лазерная резка и гидроабразивная резка - два наиболее распространенных процесса резки, используемых на производстве. Тип материала, а также желаемый конечный результат будут определять, какой из двух методов будет лучшим, но есть и другие фундаментальные различия между ними и материалами, которые лучше всего подходят для каждого из них. В этом сообщении блога мы рассмотрим разницу между лазерной резкой и гидроабразивной резкой с точки зрения материалов и областей применения, а также точности и безопасности.

Лазерная струйная резка

Лазерные резаки (которые в некоторых отношениях похожи на ультразвуковую) используют газ, например, CO2-лазер для получения энергии. При рассмотрении лазерной резки следует должным образом продумать области применения и материалы, а также безопасность и точность, которые должны быть достигнуты в процессе.

Материалы и применение

Пластик, стекло, дерево и множество других материалов (включая все металлы, за исключением отражающих) идеально подходят для лазерной резки.Но в случае комбинаций материалов, которые дают разные точки плавления, лазерная резка может быть затруднена. Лазерные резаки очень хорошо подходят для материалов толщиной от 0,12 до 0,4 дюйма. Обычно они используются для резки листов стали средней плотности. CO2-лазеры обычно используются для сварки, сверления, резки, абляции, структурирования и гравировки.

Точность и безопасность

С точки зрения лазерной резки точность практически не является проблемой (при условии, что минимальный размер режущей щели равен 0.006 "). В зависимости от скорости лазера. Если не удается выдержать необходимое расстояние и все же происходит частичное заусенцев, более тонкие заготовки могут пострадать от давления газа, что может привести к незначительным структурным изменениям и деформации в результате термического напряжения, и в этом случае срезанный материал, вероятно, будет иметь бороздчатый вид.

Надлежащая вентиляция для защиты операторов от дыма и пыли, а также от токсичных паров, которые могут сопровождать резку некоторых пластиков. Но в целом риски при работе со станками для лазерной резки очень низкие.

Гидравлическая резка

Вместо света и энергии, водоструйные резаки режут материал водой под давлением. Гранат и / или оксид алюминия часто добавляют для увеличения режущей способности, которая, по сути, действует как естественный процесс эрозии, только гораздо быстрее и согласованно.

Материалы и применение

Подходящие практически для любого материала, водяные струи имеют недостаток - возможное расслоение от комбинированных материалов. Иногда их можно использовать для 3D-материалов и продемонстрировать ограниченные возможности многослойных структур и полостей.Для материалов с ограниченным доступом резка возможна, но проблематична.

Эти агенты обычно режут, аблируют и структурируют камень, керамику и толстые металлы, и эти материалы в диапазоне толщины от 0,4 до 2,0 дюймов могут выиграть от гидроабразивной резки.

Точность и безопасность

Поскольку гидроабразивная резка не так точна, как лазерная резка (минимальный размер прорези 0,02 дюйма), а также из-за большого усилия, тонкие и мелкие детали могут пострадать при этом типе процесса, и с ними необходимо обращаться осторожно.Еще одно соображение заключается в том, что водяные струи могут сделать поверхность обработанной пескоструйной обработкой из-за добавленных абразивов. Во что бы то ни стало необходимо надевать защитные очки, чтобы защитить глаза и лицо.

Источники:

«Инструменты для лазерной резки и обработки», Coherent, http://www.coherent.com/Products/?1899/Laser-Cutting-and-Machining-Tools

«Лазерная резка против. Гидроабразивная резка », Thomasnet.com, http://www.thomasnet.com/articles/custom-manufacturing-fabricating/laser-cutting-waterjet-cutting

.

Как вода может прорезать сталь?

A waterjet - это инструмент, используемый в механических цехах для резки металлических деталей струей воды (очень) высокого давления. Как ни удивительно это звучит, если вода течет достаточно быстро, она действительно может разрезать металл.

Думайте о гидроабразивной машине как о чем-то, давление в струе мойки которой примерно в 30 раз превышает давление на местной мойке. Мощная мойка на автомойках - это повседневный пример того, как грязная пленка «срезается» с кузова, колес и шин автомобиля.

Объявление

Ключ к резке металла водой заключается в том, чтобы аэрозоль оставалась однородной. Гидравлические форсунки могут резать, потому что струя направляется через очень узкое сопло, украшенное драгоценными камнями, под очень высоким давлением, чтобы сохранить однородность струи. В отличие от резцов по металлу, гидроабразивная машина никогда не тускнеет и не перегревается.

Гидравлические форсунки низкого давления были впервые применены для добычи золота в Калифорнии в 1852 году. В начале 1900-х годов для очистки использовались струи пара и горячей воды.Гидроабразивная установка высокого давления использовалась в горнодобывающей промышленности в 1960-х годах, а около 10 лет назад промышленность начала использовать гидроабразивную машину для резки. Абразивные водяные струи (abrasivejets) были впервые применены в промышленности примерно в 1980 году.

Раньше пилой или другим механическим способом резки металла можно было резать только один кусок металла. Это было трудоемко и дорого. Гидроабразивная и абразивная резка с компьютерным управлением сегодня используются в промышленности для резки многих мягких и твердых материалов. Обычная водно-абразивная смесь покидает сопло со скоростью более 900 миль в час.Новейшие станки могут резать с точностью до двух тысячных дюйма и имеют скорость струи около 3 Маха.

Гидроабразивная резка:

  • Мрамор
  • Гранит
  • Камень
  • Металл
  • Пластик
  • Дерево
  • Нержавеющая сталь

Струя воды может разрезать «бутерброд» из разных материалов толщиной до четырех дюймов. Этот процесс без запаха, пыли и относительно без нагрева также позволяет разрезать что-нибудь толщиной до пяти тысячных дюйма.Крошечный струйный поток позволяет первому разрезу быть также и окончательной обработанной поверхностью. Этот единый процесс резки экономит материальные затраты и затраты на обработку. Например, инженер просто передает чертеж шестерни в цех резки на дискете или по электронной почте и получает готовую шестерню обратно.

Гидравлическая струя режет более мягкие материалы, а абразивная струя используется для более твердых материалов. Фактическая резка часто выполняется под водой, чтобы уменьшить разбрызгивание и шум. Используется более высокая скорость подачи, чтобы струя не прорезалась полностью.

Давление воды обычно составляет от 20 000 до 55 000 фунтов на квадратный дюйм (PSI). Вода нагнетается через отверстие (отверстие) в камне диаметром от 0,010 до 0,015 дюйма.

Водоструйная очистка может удалить кору с дерева на расстоянии 40 футов, если изменить химический состав простой воды, добавив SUPER-WATER®, доступную от Berkeley Chemical Research. SUPER-WATER® - это растворимый полимерный химикат, который действует как серия молекулярных спинных колонн или бетонных арматурных стержней, которые связывают отдельные молекулы воды вместе более структурированным образом, образуя когерентную струю.Представьте себе потенциал вырубки придорожных сорняков.

.

Руководство для инженера по гидроабразивной резке> ENGINEERING.com

Детали, вырезанные абразивной струей воды. (Изображения любезно предоставлены Jet Edge, Omax и Flow International.)

Невозможно приблизиться к духу инженерии, чем когда-то начиналась гидроабразивная резка.

«Я начал много лет назад, примерно в 71 году», - сказал доктор Джон Олсен, один из основоположников технологии гидроабразивной резки и в настоящее время вице-президент по операциям в Omax Abrasive Waterjets. «Я читал о некоторых экспериментах, проведенных в Англии и моем друге, и подумал, что было бы весело попробовать построить насос и что-нибудь вырезать.Это было что-то вроде закулисной операции; это было в моем гараже и в его гараже ».

Доктор Джон Олсен держит водомет с наклонной головкой и двумя линейными приводами. (Изображение любезно предоставлено Omax.)

Это может походить на многие истории, которые вы слышите о стартапах в Кремниевой долине сегодня, но связь между гидроабразивной обработкой и вычислительными технологиями гораздо глубже, как объяснил д-р Олсен:

«Как ни странно, одним из самых больших изменений, сделавших абразивные струи практичными, стало появление ПК.Струя - не очень жесткий инструмент - он изгибается повсюду, сужается и все такое. Чтобы изготавливать прецизионные детали, вам понадобится немало вычислительных мощностей, чтобы предсказать, какой будет форма струи, чтобы вы могли ее компенсировать. В то время нам сказали: «Никто и никогда не возьмёт ПК в производственном цеху. Разве это не смешно сегодня звучит? "

Основы Waterjet

Чистая и абразивная водоструйная обработка

Сопло для абразивной гидроабразивной резки. (Изображение любезно предоставлено Omax.)

В самом широком смысле термин «гидроабразивная резка» охватывает любой режущий инструмент, в котором используется струя воды под высоким давлением.Более конкретно, гидроабразивы можно разделить на подкатегории чистых и абразивных материалов.

Термин «чистая гидроабразивная резка» относится к режущим инструментам, которые используют только воду, в то время как термин «абразивная гидроабразивная струя» или иногда просто «абразивная струя» относится, как вы могли догадаться, к гидроабразивным станкам, в которых используется абразив для ускорения процесса резки.

Чистая водоструйная резка используется для резки более мягких материалов, включая прокладки, пену, продукты питания, бумагу, пластик и ковровые покрытия.

Абразивная гидроабразивная резка используется для резки более твердых материалов, таких как металл, керамика, камень, дерево и стекло.

Абразивы для гидроабразивной резки обычно изготавливаются из граната с размером зерна от 50 до 220 меш, хотя наиболее распространенным является 80. Многие гидроабразивные машины могут переключаться с чистой гидроабразивной резки на абразивную гидроабразивную резку, что делает их универсальными.

Материалы для гидроабразивной резки

Универсальность - одна из главных сильных сторон гидроабразивной технологии. Чтобы проиллюстрировать огромное количество материалов, которые можно разрезать с помощью гидроабразивной резки, Чип Бернхэм, вице-президент по глобальному маркетингу Flow International Corporation, представил список материалов в порядке скорости резки, от самой медленной до самой быстрой, для любой заданной постоянной толщины материала. :

Примерный список материалов, которые можно резать с помощью абразивной гидроабразивной резки, в порядке скорости резания от самой низкой до самой высокой.

Этот список ни в коем случае не является исчерпывающим, и на самом деле легче перечислить то, что не поддается гидроабразивной резке.

«Есть только несколько вещей, которые мне не удалось сократить за свою карьеру», - сказал Бернхэм.

«Одно из них - закаленное стекло - хотя некоторые люди до сих пор это делают, закаленное стекло необходимо повторно запечатать, потому что в нем есть напряжения, и когда вы режете его водяной струей, вы снимаете напряжение. Я вырезал красивые вещи из закаленного стекла и изумлял стеклодувов в первые годы использования гидроабразивной резки, чтобы на следующий день вернуться в лабораторию и найти миллион частей, потому что они разбились за ночь.”

Скотт Виртанен, региональный менеджер по продажам Jet Edge, также подчеркнул универсальность гидроабразивной резки: «Гидроабразивная резка будет практически одинаково работать практически с любым материалом. Так что универсальность гидроабразивной резки как по материалам, так и по толщине не имеет себе равных ».

Давление гидроабразивной резки

Если вы хоть немного пообщались с инженерами по гидроабразивной технологии, вы, вероятно, знакомы с давней темой споров: насколько важно давление?

Один из способов понять, какое огромное давление возникает при гидроабразивной резке, - это сравнить его с другими источниками воды с точки зрения максимальных фунтов на квадратный дюйм (psi).

Логарифмическая шкала для сравнения четырех источников воды с точки зрения верхних пределов давления.

Как видно из этого графика, давление может иметь огромное значение - например, между мытьем рук и их отрезанием. Но колебания давления в гидроабразивной струе намного меньше, обычно 60 000–90 000 фунтов на квадратный дюйм.

Некоторые инженеры утверждают, что более высокое давление является ключом к более быстрой резке, в то время как другие утверждают, что действительно важен КПД двигателя.

Чтобы встряхнуть обе стороны, давайте уделим время их аргументам.

90,000psi и 60,000psi

Сторонники 90k отмечают, что увеличение давления гидроабразивного насоса с 60 000 до 90 000 фунтов на квадратный дюйм увеличивает скорость потока, что, как они утверждают, увеличивает скорость резания на 50 процентов или более, в зависимости от области применения.

Flow Mach 4c Dynamic XD гидроабразивная резка углеродного волокна. (Изображение любезно предоставлено Flow International.)

Они также утверждают, что резка под давлением 90 000 фунтов на квадратный дюйм снижает расход абразива, поскольку каждая частица граната передает больше энергии.Наконец, предполагается, что более высокое рабочее давление при прошивке и резке уменьшает расслоение композитных материалов.

«Скорость резки напрямую зависит от мощности сопла», - сказал Бернхэм. «Итак, потребляемая мощность в лошадиных силах зависит от количества воды, выходящей из отверстия, и давления. Небольшое отверстие с низким давлением потребляет очень мало энергии и медленно режет. Напротив, отверстие большего размера с высоким давлением потребляет много энергии и быстрее режет. Количество воды и давление требуют лошадиных сил.”

Виртанен соглашается, заявляя, что если бы вы использовали одну и ту же комбинацию сопла, такое же количество абразива и тот же объем воды, 90 000 фунтов на квадратный дюйм все равно будут превосходить 60000 фунтов на квадратный дюйм каждый раз.

«Однако, - добавил он, - эта область может быть немного затемнена, если вы начнете смотреть на двойные режущие головки, использующие один насос. Например, насос-усилитель на 60 000 фунтов на квадратный дюйм при мощности 100 лошадиных сил будет производить два галлона в минуту. Насос мощностью 100 лошадиных сил при давлении 90 000 фунтов на квадратный дюйм выдает примерно 1.4 или 1,5 галлона в минуту. Таким образом, способность приводить в действие двойные режущие головки в этот момент ограничена для насоса мощностью 90 000 фунтов на квадратный дюйм из-за того, на что он способен ».

Гидроабразивная установка Mach 4c с двумя головками. (Изображение любезно предоставлено Flow International.)

Виртанен продолжил: «При 1,4 или 1,5 галлона в минуту с насосом мощностью 90 000 фунтов на кв. Дюйм, мощностью 100 лошадиных сил, вы можете работать с максимальным давлением через отверстия 0,011 дюйма. Насос мощностью 100 лошадиных сил и 60 000 фунтов на квадратный дюйм может работать через отверстия 0,015 дюйма. Таким образом, из-за этой разницы, обусловленной пропускной способностью каждого из насосов, вы можете резать с одинаковой скоростью с двумя головками.”

В ответ на эти утверждения сторонники 60k указывают, что если вы увеличиваете давление, вам нужно уменьшить размер сопла. Это основано на том факте, что мощность пропорциональна давлению, умноженному на объемный расход, как показано в формуле:

Мощность = кПВ

Сторонники 90k могут ответить, что сопло с более высоким давлением и меньшим объемом будет резать быстрее, потому что оно имеет более высокую удельную мощность (то есть такое же количество мощности на меньшей площади), но сторонники 60k отрицают, что это верно вне приложений чистой гидроабразивной резки. .

«Одна из серьезных проблем заключается в том, что если вы хотите прокачать 90 000, то вы застряли с усилителем, а система перекачки усилителя настолько неэффективна, что вы фактически получаете большую мощность резки при более низком давлении с помощью насоса с прямым приводом, - сказал Олсен. «Таким образом, эффективность превосходит давление».

Это поднимает важное различие в гидроабразивной струе и другую спорную тему: интенсификаторы и насосы с прямым приводом.

Водоструйные насосы: усилитель против прямого привода

Схема насоса гидроусилителя.(Изображение любезно предоставлено Jet Edge.)

В водоструйных насосах есть два основных типа насосов: с прямым приводом и с усилителем. В насосах с прямым приводом для перемещения плунжеров, создающих давление воды, используется коленчатый вал, тогда как в усилителях с гидроцилиндрами используются гидроцилиндры.

У каждого типа есть свои преимущества и недостатки, как объяснил Виртанен:

«Насосы с прямым приводом по своей природе имеют более простую конструкцию, но требуют значительно большего обслуживания, чем насос с усилителем. Поскольку они более просты в конструкции, они менее дороги для первоначальных вложений, но в долгосрочной перспективе насосы-интенсификаторы имеют значительно более низкую стоимость владения.”

Схема насоса с прямым приводом. (Изображение любезно предоставлено Jet Edge.)

Следовательно, если ваша основная задача - первоначальные вложения, тогда вам подойдет насос с прямым приводом. С другой стороны, если вы стремитесь к минимальным затратам на техническое обслуживание, лучше использовать насос-усилитель. Это иллюстрирует один из основных принципов производства: все сводится к вашему конкретному применению.

Стоимость гидроабразивной резки

Как и в случае с любой производственной технологией, существует несколько способов расчета стоимости гидроабразивной резки.Однако некоторые дают более точную оценку, чем другие. Например, попытка подсчитать затраты в долларах за час машинного времени проблематична, потому что гидроабразивы могут быть сконфигурированы с одной или несколькими режущими головками, что влияет на время резки.

Детали из толстого пенопласта, вырезанные с помощью гидроабразивной машины Flow Mach 4c Dynamic XD. (Изображение любезно предоставлено Flow International.)

Типичный ценовой диапазон для гидроабразивной машины с одной режущей головкой составляет приблизительно 100-135 долларов США в час, хотя дорогие детали могут работать до 2000 долларов США в час в зависимости от типа материала и толщины, а также геометрии детали.Эти же три фактора затрудняют расчет стоимости гидроабразивной резки в долларах на квадратный дюйм разрезаемого материала, поскольку все они способствуют увеличению времени резки.

Лучше всего рассчитывать стоимость гидроабразивной резки в долларах за деталь. Однако есть большой список факторов, которые используются в таких расчетах, в том числе:

  • Время, необходимое для программирования траектории инструмента
  • Опасность поломки хрупким материалом
  • Сколько раз нужно проткнуть материал
  • Стоимость расходных материалов
  • Время установки, разгрузки и обслуживания
  • Количество для заказа

Распространенные заблуждения о гидроабразивной резке

Режущая головка на обрабатывающем центре MAXIEM 1515 JetMachining.(Изображение любезно предоставлено Omax.)

«Когда они начинались, они были своего рода орудием последней надежды», - объяснил д-р Олсен. «Струя не была очень жестким и точным режущим инструментом, поэтому первые абразивные струи, скажем, в 80-х годах, использовались, если у вас не было абсолютно никакого другого способа резать материал. Затем вы возьмете абразивную струю и ожидаете получить очень неточный рез, почти как при кислородно-ацетиленовом горении. Поскольку гидроабразивная обработка началась с этого приложения, потребовалась долгая борьба за то, чтобы принять их в качестве точной техники обработки.”

Еще одно распространенное заблуждение о гидроабразивных станках связано с их способностью резать более толстые материалы, как объяснил Бернхэм: «Люди говорят, что вода и абразив не могут резать толстые [секции], но мы можем прорезать толщину более фута практически в любом обычном материале. Придется резать медленнее, но у него есть возможность резать толстые ".

Толстая стальная зубчатая передача с гидроабразивной резкой. (Изображение любезно предоставлено JetEdge.)

«У меня есть люди, которые экономят недели резки за счет черновой обработки материала толщиной 24 дюйма», - добавил Бернхэм.«Они черново обрабатывают его, а затем помещают на мельницу и, черновая обработка, экономят недели времени на измельчение, но это не обычное дело - большинство резки в наши дни составляет три дюйма или меньше».

Конечно, тот факт, что черновая обработка с помощью гидроабразивной резки позволяет сэкономить время, не означает, что это особенно быстрый метод резки по сравнению с плазменной или лазерной резкой.

«Многие клиенты ожидают, что они будут резать на той же скорости, что и лазер или плазма», - заметил Виртанен. «Гидроабразивная резка определенно медленнее, поэтому нельзя упускать из виду важность двух режущих головок или трех из четырех режущих головок.”

Это подводит нас к неизбежным сравнениям между гидроабразивной резкой и другими технологиями резки, включая лазерную, пламенную и плазменную резку. Несмотря на то, что каждый метод резки имеет свои преимущества и недостатки, гидроабразивной резке часто не уделяется должного внимания, несмотря на ее преимущества.

«Сейчас это начинает меняться, - сказал доктор Олсен, - но, по крайней мере, десять лет я бы сказал, что так было. Но он начинает меняться, потому что стал популярным и теперь используется в качестве первой операции практически для всего, что человек хотел бы сделать.Многие магазины используют водоструйную очистку таким образом ».

Так каковы преимущества гидроабразивной резки?

Преимущества гидроабразивной резки

Waterjet имеет два основных преимущества по сравнению с другими методами резки: универсальность и простота.

Его универсальность иллюстрируется огромным разнообразием материалов и толщин, которые можно разрезать с помощью гидроабразивной резки, но его простота лучше всего иллюстрируется сравнением гидроабразивной резки с лазерной, плазменной и газовой резкой.

Waterjet vs.Лазер

Лазерная резка.

При лазерной резке сфокусированный луч света используется для плавления, сжигания или испарения разрезаемого материала. Лазер может быть статическим, когда материал движется под ним, или он может двигаться по материалу, который остается на месте. В последнем случае требуется дополнительная оптика для компенсации изменений расстояния от излучающего конца лазера.

Хотя лазерная резка часто рассматривается как дополнение к гидроабразивной резке, и многие магазины используют обе технологии, последняя имеет некоторые явные преимущества перед первой.

«По сравнению с лазером, например, когда вы смотрите на титан, нержавеющую сталь или алюминий, есть ограниченные возможности по толщине. Я думаю, что максимальная толщина в целом составляет от полутора до полутора дюймов », - сказал Виртанен.

«Мы прорезали материал толщиной восемь или девять дюймов. Когда вы смотрите на возможности лазера, обычно понимаете, что есть трудности с обработкой отражающих материалов, таких как алюминий или любые желтые металлы, такие как бронза или медь », - добавил он.

Другими словами, материалы и толщина материалов, которые трудно или невозможно разрезать с помощью лазера, обычно не представляют особых трудностей для гидроабразивной резки. Эта способность резать толстые материалы - одна из причин, по которой гидроабразивная резка является популярным выбором для черновой обработки деталей, а обработка поверхности - другой.

«Самое прекрасное в черновой обработке с помощью гидроабразивной резки на мельнице - это то, что это чистая поверхность, прошедшая процесс эрозии», - сказал Бернхэм. «Если вы попытаетесь выполнить черновую резку с помощью плазмы или лазера, а затем закончите ее на фрезере, вы удаляете механически упрочненный и термоупрочненный материал.”

Это раскрывает одно из самых больших преимуществ гидроабразивной резки - отсутствие зон термического влияния (HAZ). Это проблема лазерной резки и другой конкурирующей технологии производства: плазменной резки.

Гидравлическая струя против плазмы

Плазменная резка.

Плазменная резка работает с электропроводящими материалами с использованием ускоренного потока газа, который превращается в плазму с помощью электрической дуги. Плазма плавит материал, двигаясь достаточно быстро, чтобы выдувать расплавленный металл из зоны резки.

Хотя плазменная резка обычно быстрее, чем гидроабразивная, она страдает, когда дело касается обработки поверхности.

«Плазма может превзойти гидроабразивную резку по скорости, но качество резки намного хуже», - сказал Виртанен. «Что касается качества кромок, допусков и дополнительных операций, которые требуются для плазменной резки, вы не увидите тех, которые используются для гидроабразивной резки».

ЗТВ делает вторичные операции плазменной (и лазерной) резки еще более проблематичными, поскольку ЗТВ может упрочнить поверхности и сделать их более хрупкими.Это, в свою очередь, затрудняет выполнение дополнительных операций, таких как нарезание резьбы или снятие фаски.

Еще одно преимущество гидроабразивной резки перед плазменной, в частности, заключается в способности резать материалы, которые трудно плавятся, например гранит, или материалы, разрушающиеся при плавлении, например ламинат.

Гидроабразивная резка против газовой резки

Газовая резка.

Газовая резка, которая используется только для чугуна и стали, включает нагрев металлов до высоких температур с последующим введением кислорода для плавления металла для резки.Нагретый металл реагирует на кислород и образует оксид железа, который имеет более низкую температуру плавления, чем сам металл.

Еще раз, основное преимущество гидроабразивной резки перед этой конкурирующей технологией резки - это ее способность резать не только железо и сталь. В отличие от газовой резки, при которой образуются зоны термического влияния, гидроабразивная резка не вызывает значительного нагрева разрезаемого материала. Несмотря на то, что во время прошивки он может нагреваться до 120 ° F (49 ° C), во время резки материал нагревается только на несколько градусов.

Гидроабразивная резка также более точна, чем газовая резка, и при первой резке остается почти пескоструйная обработка, которая значительно более гладкая, чем шероховатая кромка, полученная при газовой резке. Меньший пропил, получаемый с помощью гидроабразивной резки, является еще одним преимуществом, особенно при резке дорогих материалов.

Будущее Waterjet

Несмотря на универсальность и простоту, гидроабразивная резка остается относительно нишевой технологией резки. У такого положения вещей множество причин, но Бернхэм особо выделил одну:

«Какая резка из твердых материалов наиболее распространена? Это низкоуглеродистая сталь, которую можно резать все: плазменная резка, лазер, пуансоны, фрезы, фрезерные станки, пилы; резать низкоуглеродистую сталь может каждый.Переходя к листу, все еще многие процессы могут разрезать низкоуглеродистую сталь в листе. По сути, по мере того, как вы переходите от супер-распространенных материалов к более экзотическим материалам, и вы становитесь более толстыми, примерно до 30 см, вы попадаете в царство, где сияет гидроабразивная струя ».

Металлические шестерни, нарезанные гидроабразивом. (Изображение любезно предоставлено Flow International.)

Это говорит о том, что по мере того, как производители переходят на более экзотические материалы, спрос на гидроабразивную обработку будет расти. Итак, если вы хотите заняться гидроабразивной резкой, с чего начать?

«Самое важное - это сделать тестовые разрезы, чтобы убедиться, что он делает то, что вы думаете», - сказал доктор.- посоветовал Олсен. «Вы хотите знать, насколько точной получилась деталь. Подходит ли покрытие для моего применения? Как долго это займет?

«Эти вещи лучше всего известны по факту изготовления детали, которая указывает на то, какие детали вы собираетесь изготавливать. Есть много вещей, на которые стоит обратить внимание. Например, если вы делаете что-то из углеродного волокна и хотите его разрезать, вам нужно посмотреть и узнать о расслоении при пирсинге и найти способ его минимизировать », - заключил он.

Для получения дополнительной информации о гидроабразивной резке посетите сайт WaterJets.org или посетите веб-сайты Flow International, Jet Edge и OMAX.


Следуйте за Иэном Райтом на Twitter.

Создайте свой собственный опрос отзывов пользователей .

Смотрите также