Технология водоструйной резки – это революционная технология, которая включает в себя обработку деталей из различных материалов. И это делается с помощью узких струй под высоким давлением.
На протяжении многих лет отрасли, специализирующиеся на производстве автомобилей и авиационной промышленности, используют включение абразивов. Это также используется при гравировке камня и изготовлении на заказ.
В данной статье мы предоставим подробный анализ процесса, который идеально подходит для обработки деталей всех форм и размеров, а также рассмотрим его использование в различных отраслях и обсудим то, что делает его универсальным и экономически выгодным.
Что такое водоструйная резка?
Рисунок 1 – Работа станка
Водоструйная резка использует струи воды под высоким давлением для резки материалов, включая металл и пластик.
Процесс заключается в смешивании воды под давлением с абразивным веществом для создания мощной струи способной проникать в резаемый материал.
Точность резки зависит от нескольких факторов, таких как скорость струи, давление воды и тип сопла. Водоструйная резка обладает минимальным тепловым воздействием.
Также она обладает высокой скоростью резки. Из-за этих особенностей она стала популярным выбором и подходит для изготовления замысловатых дизайнов. Однако для таких дизайнов требуются точные срезы из различных материалов.
Отрасли, такие как авиационное и автомобильное производство, используют эту технологию для резки сложных форм, а также для изготовления высокоточных деталей.
Процесс, управляемый компьютером, позволяет это делать быстро и точно, сокращая потери материала и позволяя изготавливать замысловатые детали. Такие детали могут быть достигнуты с точностью до 0,001 дюйма (0,025 мм).
Методы водоструйной резки!
Рисунок 2 – Инструмент водоструйной резки
Процесс водоструйной резки дает пользователям возможность выбирать вариации в соответствии с их потребностями и предоставляет настраиваемые компоненты с использованием передовой технологии.
Материалы режутся точно с снижением затрат и времени, что полезно для любой отрасли производства.
Давайте подробнее рассмотрим каждый тип и узнаем что такое водоструйная резка.
§ Абразивная водоструйная резка
Для резки материала вместо пилки используется струя воды под давлением с гранулированными абразивами.
Более того, этот процесс предлагает решения с применением давления и без давления для промышленных приложений, способных работать с толстыми или твердыми термопластичными материалами.
Такой процесс, требующий минимального выделения тепла, может работать с металлическими сплавами с высокой скоростью и точностью, что делает его идеальным для материалов, чувствительных к температуре.
По завершении процесса создается чистый паз. Не требуются дополнительные операции.
§ Чистая водоструйная резка
В процессе используется струя высокого давления, подобно абразивной водоструйной резке, но без использования абразивов.
Все это формирует и режет без использования внешних абразивов или механизма, предоставляя множество преимуществ, таких как снижение загрязнения для хрупких материалов.
Хотя это полезно для пористых пластмасс и не производит теплового переноса по сравнению с абразивной водоструйной резкой, абразивная водоструйная резка идеально подходит для резки мелких глубин благодаря способности производить высокие уровни тепла.
Для эффективной резки требуется более высокое давление.
§ Роботизированная водоструйная резка
Это роботизированная версия, которая предлагает быструю обработку и точные результаты по более низкой стоимости, чем резка с фиксированной головкой.
Роботизированная водоструйная резка внедряет автоматизацию в производственные процессы и полезна при работе с сложными 3D формами благодаря уникальным параметрам резки, достигаемым сменными головками.
Предоставляются множественные инструменты для вторичных операций, которые могут обеспечить более высокое качество результатов, лучше подходящих для изящных резки или малых процессов точного механического обработки, таких как фаски или шпунты.
§ Микроводоструйная резка
Термин “Микроводоструйная резка” описывает использование тонкой водяной струи для резки мелких деталей и сложных компонентов с точностью до 0,5 мм (0,02 дюйма).
Микроводоструйная резка, приводимая в действие электродвигателем, широко используется в отраслях, таких как электроника и медицина.
Избавляя от необходимости традиционных методов резки и обеспечивая безопасные результаты, важно иметь технологию, особенно полезную при работе с крошечными деталями, используемыми на разных уровнях.
§ Динамическая водоструйная резка
Для резки толстых материалов, таких как листовая сталь, используется управляемая динамическая резка с давлением до 6 000 бар (87 014 фунтов на квадратный дюйм), что делает ее подходящей в данном случае.
Используя свой механизм с 5 осями, она обеспечивает большую точность и снижает затраты, сокращая время работы, все это под управлением электронной системы.
Динамическая водоструйная резка – это наиболее передовая техника резки сегодня, имеющая высокие возможности по сравнению с другими вариантами и подходящая для отрасли металлообработки.
§ Погружное водоструйное резание
Погружное водоструйное резание является нестандартным, но эффективным методом резки толстых материалов при ограниченном рабочем пространстве, требующим небольшой площади и отсутствия дополнительных систем охлаждения.
Путем снижения скорости и силы резания можно выполнять резку мягких участков материала под водой с более точными результатами, исключая необходимость в дополнительных ручных операциях.
Технология погружения может применяться для материалов, таких как бетон или почва, что невозможно другими способами, такими как тепло или лазер.
§ 3D водоструйное резание
3D-водоструйное резание является продвинутой формой абразивно-водоструйного резания (AWJ) и позволяет манипулировать трехмерными объектами.
Традиционные режущие станки могут резать только 2D-фигуры. 3D-водоструйное резание углубляется с более сложными дизайнами.
| Тип | Метод резания | Главные преимущества | Области применения |
| Абразивное водоструйное (AWJ) | Струя воды с гранулированными абразивами под давлением | Высокая скорость, точность, минимальная генерация тепла, не требуется вторичная обработка | Толстые/твердые термопластичные материалы, металлические сплавы |
| Чистая водоструйная | Струя воды под давлением без абразивов | Сниженное загрязнение, отсутствие генерации тепла, идеально для небольших глубин | Пенопласты, хрупкие материалы |
| Роботизированное водоструйное | Автоматизированные, сменные насадки, множественные инструменты | Более быстрая обработка, точные результаты, 3D-формы, сложные параметры резания | Сложные 3D-формы, скосы, карманы |
| Микро водоструйное | Тонкая струя воды для резки мелких деталей | Высокая точность (до 0,5 мм), результат без повреждений, подходит для крошечных деталей | Электроника, медицинская отрасль |
| Динамическое водоструйное | Управляемая динамическая режущая головка, давление до 6 000 бар | Снижение затрат, более быстрая работа, большая точность, механизм с 5 осями | Толстые листы стали, производство металлических материалов |
| Погружное водоструйное | Подводная резка, сниженная скорость и сила резания | Требуется ограниченная площадь, отсутствие дополнительных систем охлаждения, точные результаты | Бетон, резка почвы |
| 3D водоструйное | Продвинутый AWJ для манипулирования трехмерными объектами | Точная отделка сложных геометрических структур, режущая головка с 6 осями, оптимальные затраты и время для уникальных изделий | Сложные геометрические структуры, индивидуальные изделия |
Типы водоструйного резания
Водоструйное резание – Великолепные преимущества!
Рисунок 3 – Водоструйное резание облегчает жизнь производителей
Когда речь идет о преимуществах, их несколько. Давайте поглубже в них погрузимся!
§ Точность и аккуратность
Точность является ключевым моментом в водоструйном резании, предлагая высокий уровень точности и жесткие допуски до 0,03 дюйма.
По сравнению с традиционными материалами, такими как пилы или лазеры, окружающая температура и значительная глубина реза помогают обеспечить более эффективный процесс обработки.
Также отсутствует избыточная материальная сила, что означает, что материалы подвергаются меньшим внутренним модификациям или точкам излома, а также имеют меньшую усталость от регулировки.
У большинства машин есть автоматизированная режущая головка, оснащенная неодимовым магнитом, который считывает требования приложения из файлов кода.
Быстро выполняя необходимые резы, эта технология сокращает время, затраченное на ручные изготовления.
§ Отсутствие зоны теплового влияния (HAZ)
Технология HAZ основана на разделении материалов без нагревания основного материала, что предотвращает деформацию и искажение.
Тем не менее, процесс не достигает вредных температурных уровней, что позволяет операторам и персоналу производства (PP) работать с чувствительными материалами, такими как термопласты, алюминиевые сплавы и хромванадиевая (CROMVAN) сталь ArcelorMittal.
При работе с тонкими или толстыми листами нет необходимости в дополнительных протоколах или охлаждающих ваннах, так как они могут обрабатываться непосредственно.
§ Универсальность материалов
Простое водоструйное резание – не единственный способ. Абразивные смеси могут использоваться для толстых материалов, таких как сталь и титан.
Машины могут обрабатывать различные толщины, и абразивная смесь перемешивается в вихре внутри сопла.
Кроме того, она выбрасывает материал с впечатляющей скоростью до 900 миль в час, что позволяет проникать в сложные или невозможные для стандартных методов резания материалы.
§ Экологическая безопасность
Водоструйное резание экологично, поскольку не выделяет вредных выбросов или токсичных загрязнений, и обрезки, получаемые в результате, можно утилизировать или утилизировать.
Поскольку оно использует меньше электрической энергии, чем традиционные методы, струя высокого давления в прямом водоструйном резании повторно использует большую часть того же материала, не создавая отходов из новых материалов.
§ Минимальные отходы материала
Самым важным является стремление к снижению затрат и получению максимальной отдачи, что может быть достигнуто с помощью гидроабразивной резки, поскольку она позволяет вырезать детали различных размеров.
Эта технология отлично подходит для создания сложных профилей и форм, что делает ее идеальной для проектов, требующих точности, так как при использовании других методов, например, пил, можно получить отходы объемом 20-30%; она также устраняет необходимость в многократной переработке, догадках или излишних действиях.
§ Без деформации или искажения
Гидроабразивная резка с ЧПУ не создает внешнего давления и тепла, что снижает риск деформации и делает ее отличным выбором для изделий с тонкими стенками, которые могут деформироваться под воздействием высоких температур.
Этот фактор один по себе позволяет избежать необходимости переработки деталей и также сокращает потребность в экспериментировании с траекториями резки, что позволяет сэкономить время и повысить качество продукции.
§ Эффективность затрат
Автоматизация гидроабразивной обработки снижает трудозатраты и затраты на материал на каждую деталь, что создает экономию как для завода, так и для его клиентов.
Для коротких серий или проектов с большим объемом обработки точность, точность и повторяемость играют решающую роль для достижения идеальных результатов.
§ Безопасность
Современные технологии гидроабразивной резки защищают операторов от опасного контакта, включая летящие осколки или токсичные вещества.
Тем не менее, этот процесс более безопасен, чем его традиционные аналоги, поэтому не требует высоких защитных ограждений и инструкций по эксплуатации.
§ Ненужное человеческое вмешательство
Большая часть процесса автоматизирована. Человеческое вмешательство требуется только для осмотра деталей или изменения программ операций, что облегчает масштабирование производственных процессов.
Это также устраняет возможность дорогостоящих ошибок операторов, предотвращая опасные или даже угрожающие жизни ситуации.
Гидроабразивная резка – широкие применения!
Рисунок 4 – Применение гидроабразивной резки в авиационной промышленности
Увеличенный спрос на высокоточную металлическую обработку очевиден из-за изменений в производственной отрасли.
Традиционные средства резки часто не обладают необходимой точностью. Именно в таких случаях приходят на помощь гидроабразивные резаки.
Быстрый процесс резки, высокая точность и отсутствие тепловых зон обосновывают использование этой технологии в таких отраслях, как авиационная, автомобильная промышленность, металлообработка и текстильная промышленность.
§ Авиационная и автомобильная промышленность
Авиационные инженеры используют технологию гидроабразивной резки для выполнения сложных проектов. В этих проектах требуется высокоточная резка.
Традиционные методы, такие как лазерная резка, создают излишнее количество тепла. Производители автомобилей оценивают точность гидроабразивных резаков и ценят их способность снизить расходы на отходы.
При создании сложных деталей важно учитывать используемые материалы (включая алюминий, титан или другие) и их различную толщину, которая может колебаться от 0,5 мм до 150 мм.
§ Металлообработка и машиностроение
Гидроабразивная резка отлично подходит для проектов листовой металлообработки, требующих сложных конструкций и точных размеров.
Примеры возможностей ЧПУ для гидроабразивных резаков включают формы для автомобильных двигателей, латунные компоненты для клапанов и возможность легко создавать сложные формы в проектах атомных электростанций.
Возможна резка с небольшими размерами и высокой точностью. Время выполнения существенно сокращается – от нескольких дней или недель до нескольких часов.
Благодаря минимальному излучению тепла и вибрации также уменьшается количество отходов материала при гидроабразивной резке.
§ Резка стекла и камня
Жидкостные струи под высоким давлением являются эффективным инструментом для резки стекла и камня, что позволяет резать мрамор или другие виды камня с невероятной точностью.
Создаются гладкие поверхности, не требующие дополнительной отделки. Гидроабразивные резки могут легко вырезать сложные формы и узоры.
Кроме того, они предпочтительнее лазерных или плазменных резаков из-за отсутствия теплового воздействия, которое легко деформирует и плавит поверхности стекла при длительном воздействии.
§ Производство электроники и полупроводников
Для многих приложений необходима безупречная точность. Мелкие компоненты требуют резки с точностью до 0,1 мм (0,004 дюйма). Гидроабразивные резаки могут это обеспечить.
Электронная и полупроводниковая промышленности широко используют эту технологию для точной резки материалов, таких как медь, алюминий или углеродные волоконные пластины с невероятно малой толщиной.
Благодаря своей способности быть точным и щадящим, он идеален для деликатных задач в производстве медицинских устройств, где компоненты должны обращаться осторожно.
§ Пена и резина
Резиновые полосы или пены, требующие бережной обработки из-за их теплочувствительной природы, могут быть вырезаны гидроабразивными резками, которые изменяют толщину в один проход без использования тепла.
Гидроабразивные резки могут производить вырезы с минимальными искажениями или деформациями благодаря отсутствию тепловой энергии в процессе резки.
Сравнение гидроабразивной резки с другими техниками резки!
Рисунок 5 – Сравнение технологии гидроабразивной резки
Промышленная резка включает гидроабразивные резаки, лазерные резаки и плазменную резку. Каждый метод подходит для определенных целей.
Кроме того, у каждого из них есть свои плюсы и минусы в зависимости от материала, толщины и сложности форм. Давайте рассмотрим различия.
§ Лазерная резка
Технология лазерной резки доказала свою эффективность при обработке тонких металлов толщиной до 6 мм (.25 дюйма). Она также подходит для создания сложных деталей, требующих высокой точности.
Лазерные резаки могут быстро выполнить резку и обеспечить гладкий край, что часто используется в производстве медицинских устройств.
Однако высокая тепловая продукция может вызвать проблемы, такие как появление внутренних напряжений в толстых материалах, что со временем может привести к деформации или изгибу.
§ Плазменная резка
Плазменная резка подходит для материалов толщиной до 25-50 мм (1-2 дюйма) и имеет преимущество в скорости из-за более низкой точности.
Поток плазмы шире и менее концентрирован, чем у лазерных резаков, однако недостатком этой технологии является склонность к линейной деформации.
При неправильном охлаждении после резки детали могут ослабнуть или искривиться из-за процесса нагрева.
§ Механическая резка
Механическая резка использует сверлильные, пильные или фрезерные инструменты для эффективной обработки материалов и хорошо справляется с крупными и толстыми деталями.
Однако ее точность не так высока, как у водоструйных систем, из-за более низкой скорости резки.
Кроме того, при обработке средних и толстых металлов она создает внутренние напряжения в материалах.
Хотя это нежелательно для работ, требующих высокой точности, она подходит для работы с техническими требованиями к компонентам с высокой структурной целостностью.
| Метод резки | Толщина материала | Точность | Скорость резки | Побочные эффекты |
| Лазерная резка | До 6 мм (.25 дюйма) | Высокая | Быстрая | Изгиб или деформация толстых деталей из-за высокой тепловой продукции |
| Плазменная резка | 25-50 мм (1 → 2 дюйма) | Средняя | Более быстрая | Линейная деформация, ослабление или искажение деталей при неправильном охлаждении |
| Механическая резка | Различная, лучше всего подходит для крупных и толстых деталей | Низкая до средняя | Медленная до умеренной | Внутренние напряжения в материалах, менее подходит для работ, требующих высокой точности |
| Водоструйная резка | Различная | Высокая | Умеренная | Минимальная зона теплового воздействия, меньше деформации и напряжений в материалах |
Сравнение промышленных методов резки
Выбор правильной водоструйной режущей машины для вашего бизнеса!
Водоструйная режущая машина – важное вложение. Правильный выбор влияет на ваши деловые показатели. Учитывайте ключевые факторы при выборе водоструйной машины.
Учитывайте тип, размер и толщину материала. Принимайте во внимание скорость и точность резки. Обратите внимание на эксплуатационные расходы и требования к обслуживанию.
Важна также совместимость с программным обеспечением. Дополнительные функции могут повлиять на эффективность и точность.
§ Материальные потребности
Разные материалы требуют различных подач и расходов абразива. Специализированные форсунки могут справиться с более прочными веществами.
Убедитесь, что выбранная вами машина соответствует потребностям вашего бизнеса, и избегайте временных затрат и покупки лишних компонентов, убедившись, что она предназначена для одного из многих доступных материалов, таких как гранит, металлы или композиты.
§ Размер и толщина материала
Принимайте во внимание максимальный размер и толщину материала. Для крупных проектов требуется больше форсунок для эффективной работы. Важна также скорость резки.
Обратите внимание на длиннейшую сторону или наибольший диаметр. Подумайте о толщине материалов, которые вы будете резать. Оба фактора влияют на скорость и точность работы водоструйной машины.
§ Скорость резки и точность
Скорость и точность являются важными для эффективной водоструйной резки. Ваши потребности могут варьироваться. Вам может потребоваться обрабатывать более толстые материалы на более высоких скоростях.
Или вам может понадобиться более высокая точность для более тонких листов, и машина должна обеспечивать эффективную производительность, соответствующую ожиданиям оператора.
Хорошая водоструйная режущая машина имеет передовые системы управления, которые позволяют достигать точных углов и изгибов при работе с программным обеспечением CAD для максимальной точности и повторяемости.
§ Эксплуатационные расходы
Учитывайте эксплуатационные расходы машины. Выбирайте систему с минимальными потребностями по обслуживанию. Ищите низкое энергопотребление. Легко заменяемая абразивная технология минимизирует расходы со временем.
§ Требования к обслуживанию
Машины требуют правильного обслуживания для оптимальной производительности и безопасности. Учитывайте, насколько часто водоструйный резак требует обслуживания.
Проверьте наличие запасных частей для ремонта в вашем регионе. Некоторые производители предлагают планы обслуживания, что может быть целесообразно для круглосуточной работы.
§ Совместимость программного обеспечения
Водоструйные режущие машины требуют специализированного программного обеспечения. Убедитесь, что машина совместима с вашим бизнес-программным обеспечением.
В случае отсутствия совместимости, ищите тренинги и техническую поддержку. Производители или сторонние службы могут предложить помощь.
§ Дополнительные функции и аксессуары
У разных машин разные функции. Вам следует изучить, какие функции пригодятся вашему бизнесу.
У некоторых водоструйных резаков есть автоматические паллетные переключатели и системы видеонаблюдения, сокращающие время настройки. Удобные системы управления и сенсорные интерфейсы с экраном сенсорных панелей экономят время обучения операторов.
§ Техническая поддержка и обучение
Перед покупкой обратите внимание на долгосрочную поддержку. Некоторые производители предлагают техническую поддержку и обучение сотрудников.
Приобретение гарантий и наличие запасных частей в случае проблем полезно при текучести персонала или сложностях в работе.
Резка водоструйная – Идеи по обслуживанию и устранению неполадок!
Водоструйные резаки известны своей точностью и аккуратностью. Однако правильное обслуживание необходимо.
Регулярное обслуживание предотвращает простои и избыточные затраты материалов. Поддержание этих машин в оптимальном состоянии требует выполнения определенных шагов. Давайте посмотрим.
§ Обеспечьте правильное график обслуживания
Предотвращение лучше лечения при обслуживании водоструйных машин. Заменяйте фильтры, промывайте охладители и заменяйте загрязненные резиновые уплотнители, чтобы предотвратить серьезные проблемы во время работы.
Важен регулярный график обслуживания. Проверяйте наличие грязи и мусора в резервуаре, чтобы избежать повреждения деталей, таких как гаечные ключи или трубки.
Делайте это при запуске машины после простоя, чтобы обеспечить крепкий поток резки, что обеспечивает более высокую точность и длительный срок службы.
§ Отслеживайте качество воды
Использование не питьевой воды может повлиять на производительность из-за примесей в жидкости. Необходимы регулярные проверки качества воды, такие как уровень pH и хлорида.
Проверяйте воду на наличие бактерий каждые 6 месяцев, независимо от того, перерабатывается она или берется из водопровода, так как ее качество ухудшается после контакта с потоком резки.
- Регулярно проверяйте уровень абразива
Водоструйные резаки с высоким расходом воды позволяют повысить скорость подачи. Различные абразивы имеют показатели изнашиваемости. Слишком много абразива может вызвать снижение производительности.
Кроме того, материал удаляется из сопла слишком быстро. Недостаток абразива приводит к недостаточной скорости резки.
Нужно регулярно проводить эксперименты с давлением воды. Тестировать расход абразива и скорость подачи сопла. Каждый из них влияет на характеристики резки материалов.
§ Обращайте внимание на высоконапорные шланги и уплотнения
Высокое давление в машине требует проверки масленых уплотнений, соединительных точек и шлангов, так как они изнашиваются со временем. При возникновении неисправностей возможно утечка между уплотнениями или снижение давления от сопла, поэтому нужно определить причину.
Используйте ультразвуковой детектор утечек для обнаружения неисправностей в шлангах, трубах и других компонентах, который может выявить вибрации от воздушных пузырей.
§ Устранение неполадок путем проверки распространенных проблем
Распространенные проблемы с водоструйными резаками включают давление, засорение и производительность. Сосредоточьтесь на этих факторах для устранения неполадок. Слишком большое выталкивание может указывать на недостаточное давление.
Засорение происходит, когда материалы обрабатываются неправильно. Пыль или примеси могут вызвать засорение. Обратите внимание на эти детали, чтобы восстановить производительность и сократить время простоя.
Вывод
Водоструйная резка – это востребованная технология, обеспечивающая точность и аккуратность с минимальными трудозатратами.
Применение этой технологии охватывает широкий спектр отраслей – от авиационной инженерии до производства автомобильных компонентов, металлообработки, резки стекла и камня, а также производства электроники и используется во многих отраслях промышленности.
Долгосрочная экономическая целесообразность водоструйных услуг обусловлена повышенной эффективностью и минимальными отходами, что делает их популярными. Посетите KdmFab уже сегодня для удовлетворения ваших потребностей в области водоструйной резки!
