Гидроабразивная струя не изменяет физико-механические свойства материала и исключает деформацию, оплавление и пригорание материала.

Основные преимущества по сравнение с лазерной, плазменной, механической резкой:

o высочайшее качество получаемых кромок (не требующих дополнительной механической обработки)

o позволяет резать пакеты, состоящие из нескольких слоев различных материалов

o возможность резать различные композиционные материалы, так как не создается разрывов в структуре материала

o обрабатывать материалы с волнистой поверхностью и сложных контуров

o отсутствие пыли и газов

o небольшая ширина реза

o низкое тангециальное усилие резания на деталь (заготовка не зажимается)

o высокая скорость резания

o кромки материала не подвергаются термической нагрузке, нет окислов, окалины

o полная взрывобезопасность и пожаро- безопасность процесса резки.

Геометрия заготовко. Диапазон толщин разрезаемых материалов от 0,1 до 300 мм. Оборудование ведущих производителей позволяет обрабатывать высокопрочные и закаленные стали, цветные металлы толщиной до 150 - 200 мм, пористые материалы и покрытия до 300 мм.

Точность. Высокая точность резки. Струя жидкости по своим техническим возможностям приближается к идеальному точечному инструменту, что позволяет обрабатывать профиль любой сложности с заданным радиусом закругления, поскольку ширина реза составляет от 1 до 1,5 мм.

Качество. Шероховатость поверхности после струйной ГАО главным образом зависит от исходной шероховатости; скорости, угла атаки и размера абразивных частиц; времени обработки.

При необходимости возможно получения финишной поверхности с шероховатостью Ra 1,5-2,5 мкм

Физико-химические изменения. Низкая температура в зоне реза 60-90°С. В результате не происходит заметного повышения температуры заготовки, что обеспечивает по сути «холодный» рез всех материалов. Это позволяет при использовании гидроабразивной технологии: исключить оплавление и пригорание материала в прилегающей зоне.

Микронагрев вызываемый отделением стружки абразивной частицей, устраняется потоком суспензии, сопровож­дающим эту абразивную частицу.

Производиетльность. Уменьшение времени холостого хода режущей головки, вследствие возможности резки тонколистовых материалов в многослойном пакете.

Текстиль, эластомеры, волокнистые материалы, тонкий пластик, бумага, термопласты и др. материалы режутся струей чистой воды, достигающей скорости до 200 м/мин (табл.5; рис. 42).

 

Таблица 5 – Скорость гиброабразивной обработки

материал	толщина мм	скорость мм/мин
Алюминий		250-350
Гранит
Гранит		100-200
Гранит		60-120
Керамическ. плитка
Керамогранит
Латунь
Латунь		70-100
Мрамор		200-400
Мрамор		150-250
Сталь		300-400
Сталь		200-400
Сталь н/ж		200-300
Сталь н/ж		60-100
Стекло
Стекло
Титан		60-90

 

Рис. 42. Производительность гидроабразивного метода обработки

 

Дополнительные преимущества: экологическая чистота и полное отсутствие вредных газовыделений; полная пожаро- и взрывобезопасность.

Оборудование

В установке гидроабразивной резки вода под давлением порядка 4000 атмосфер, создаваемым насосом высокого давления, подается в сопло с профилированным каналом, в котором формируется высокоскоростная водная струя.

Затем водная струя попадает в смесительную камеру режущей головки (рис. 43), где она захватывает поступающие туда абразивные частицы, в результате чего образуется водоабразивная смесь. Далее полученная смесь разгоняется в смесительной трубке (диаметром около 1 мм) до сверхзвуковой скорости (порядка 900-1200 м/с).

 

Рис. 43. Схема гидроабразивной головки. 1 – шланг высокого давления; 2 – профилированный канал; 3 – абразив; 4 – смесительная камера; 5 – корпус; 6 – струя суспензии; 7 – деталь.

 

Эта высокоскоростная водоабразивная струя и используется в качестве универсального режущего инструмента. После резки материала остаточная энергия струи гасится специальной водяной ловушкой.

Режущая головка устанавливается на устройстве позиционирования координатного стола и может перемещаться при помощи электроприводов по трем координатам с рабочими ходами, обусловленными габаритами координатного стола.

 

Технологические схемы

Скорость подачи изделия 2…6 м/мин.

Может применяться для (рис. 44)

• Ремонт фасадов зданий (удаление лакокрасочных покрытий, штукатурки и т.п.).

• Санация бетона и железобетона (в т.ч. полное удаление бетона).

• Беспыльное, пожаробезопасное удаление коррозии с металла.

• Омывка речных и морских судов, подготовка к нанесению покрытий.

• Чистка высоковольтных изоляторов.

• Удаление любых покрытий, отложений с поверхностей.

• Утилизация вооружений.

• Внутренняя и наружная чистка теплообменного оборудования, труб и коллекторов различных диаметров и конфигураций.

• Пожаробезопасная резка различных материалов (стальные и железобетонные конструкции, стекло, натуральный камень и т.п.).

 

Рис. 44. Области возможного применения струйной гидроабразивной обработки

 

При помощи гидроабразивной струи резать можно практически любые материалы:

• черные металлы и сплавы;

• труднообрабатываемые легированные стали и сплавы (в том числе: жаропрочные и нержавеющие);

• цветные металлы и сплавы (медь, никель, алюминий, магний, титан и их сплавы);

• композиционные материалы;

• керамические материалы (керамогранит, плитка);

• природные и искусственные камни (гранит, мрамор и т. д.);

• стекло и композиционное стекло (триплекс, бронестекло, армированное стекло, стеклотекстолит и т. п.);

• пористые и прозрачные материалы;

• сотовые и сэндвич-конструкции;

• бетон и железобетон.