Что представляет собой абразивная резка металла?

Абразивная резка

Гидроабразивная резка металла – это технология резки, которая сейчас преобладает в металлургической, металлопрокатной и машиностроительной отраслях. Резка металла водой пришла на смену плазменной и классической резке на отрезных станках.

Гидроабразивная резка металла

Впервые этот метод был разработан и применен в авиастроении, для резки самолетного алюминия. Американская компания, которая изобрела этот метод, после проведения работ и анализа, предоставила статистические данные о том, насколько эффективно применять гидроабразивную резку в промышленности.

Сегодня на больших машиностроительных заводах не обходятся без гидроабразивной резки: она позволяет добиться максимальной точности в производстве деталей из стали и тугоплавких материалов.

Преимущества метода

Гидроабразивная резка металла незаменима при обработке толстостенных заготовок. Получить действительно качественную линию среза возможно только таким методом.

Применение гидравлической резки актуально при прокладке труб, в которых будет высокое давление.

После резки, на всей линии, какой бы длинной она не была, не останется ни окалин, ни заусенец: никакой дополнительной обработки не требуется.

Обратите внимание

Нужно учитывать, что станок такого типа стоит дороже, чем более простые аналоги. Но изначальная стоимость компенсируется ценой расходных материалов, крепежных элементов и дополнительных узлов.

Еще один плюс работы с гидравликой – даже при долгой работе не появляется дымовая завеса, пыль не летит во все стороны.

К тому же не нужно следить за тем, насколько режущий инструмент острый, периодически заменять его и покупать дополнительное оборудование для заточки.

Резка металла водой

Одновременно с этим гидроабразивный способ резки металла позволяет поддерживать высокую скорость производства за счет быстрой скорости обработки металлических заготовок. Скорость резки не изменяется даже при обработке толстостенных заготовок. При этом гидроабразивный станок позволяет обрабатывать не только металл, но и стекло, резину, пластик и иные многослойные заготовки.

Принципиальное устройство станков

Учитывая тот факт, что гидроабразивные станки универсальны в применении, они имеют весьма специфическое устройство, которое позволяет им резать не только металлы.

Гидроабразивна резка камня

Технология основывается на подаче воды под высоким давлением через форсунку к заготовке под определенным углом.

В жидкость входит абразивный материал, который является вспомогательным компонентом резки. Чаще всего используется песок, измельченный до микрочастиц.

Перед подачей вода и песчинки смешиваются в специальном предварительном резервуаре. Тщательно смешанная смесь подается к форсунке станка.

Водяной резак по металлу

В зависимости от заданной программы сформированная струя подается на заготовку. Сопло форсунки размещено на подвижной головке, которая может поворачиваться и наклонятся в произвольном порядке. Скорость резки водой можно сравнить лишь с плазморезом, а вот точность и качество сравнимы лишь с длительной лазерной резкой.

Современная сфера применения

Тенденции технического роста не обошли стороной и гидравлический абразивный станок для резки. Современное оборудование такого типа позволяет:

  • Вырезать практически любые формы из различных материалов. Во время рабочего процесса из-за резки под разным углом никак не изменяется линия среза, за счет чего удается добиться высокого качества при работе с каждым материалом. На выходе из станка заготовки не нуждаются в финишной обработке, и уже готовы к дальнейшим манипуляциям.Резка металла водой
  • Гидроабразивный станок позволяет получать заготовки любой требующейся геометрической формы. При этом своими руками мастеру требуется лишь задать программу, а оборудование с ЧПУ самостоятельно вырежет необходимую заготовку. Специально разработанное программное обеспечение просто и понятно для любого мастера, и позволяет задать практически любые параметры касательно резки.Резка водой металла более 20 см
  • Оборудование, что применяется в масштабных металлопрокатных производствах, может осуществлять резку металла большой толщины. К примеру, обработка заготовки из углеродистой стали может проводиться с толщиной до 20 см. Если производство ориентировано на обработку титана, то максимальная толщина составляет 1.5-2 см. Высокопрочные сплавы стали могут иметь толщину до 1.5 см.
  • Современные мастера нашли применение гидравлической резке и в сфере искусства. С помощью станка получается вырезать из различных материалов цельные предметы декора, украшения и разнообразные вспомогательные предметы. Естественно, производство таких изделий требует высокой точности и производится на станках с ЧПУ.

Эксплуатация станков с ЧПУ

Прогресс в плане гидроабразивной резки металла развивался бурно, и станки такого типа решили оборудовать ЧПУ. Числовое программное управление позволило добиться большей точности в резке и значительно ускорить процесс. В сравнении с работой мастера своими руками, управляемый электроникой станок может вырезать более сложные формы и проводить резку под различными углам.

Станки с ЧПУ используются для изготовления заготовок из различных сталей, алюминия, меди, бронзы и других широко распространенных металлов.

Преимущества гидроабразивных станков с ЧПУ выражается в таких моментах:

  • Такой станок работает строго в соответствии с заданной программой. При этом изготовление серийных деталей может проводится по индивидуальному программному обеспечению.Гидроабразивный станок для резки металла
  • На станках с ручным управлением давление струи может быть выбрано неправильно, что приведет к браку заготовки. Оборудование с компьютерным управлением такую погрешность исключает: ЧПУ контролирует качестве среза и в автоматическом режиме выбирает правильный режим.
  • С помощью программного обеспечения оператор может сделать отверстия в определенных местах заданного диаметра.
  • После обработки заготовки на гидроабразивном станке деталь получается полностью готовой: ее не требуется шлифовать, обтачивать или проводить какую-либо еще дополнительную обработку.

Оборудование с ручным управлением

Существует ряд гидроабразивных станков, которые не комплектуются ЧПУ и в них мастеру приходиться своими руками устанавливать параметры резки. Здесь значительно хуже комфорт работы, понижается точность и качеств обработки. Многие факторы зависят от того, насколько профессионален оператор станка. Но, как и везде, есть свои положительные моменты, которые мы увидим в этом списке:

Станок гидроабразивной резки

  • Классические ручные станки намного дешевле, чем оборудование с программным компьютерным управлением.
  • Разобравшись в кнопках и рычагах даже человек без специализированного образования сможет справиться с работой на этом станке.
  • На таком оборудовании возможно получать большинство простых деталей и заготовок с несложными геометрическими формами.
  • Даже на ручном станке возможно получать качественный срез под разными углами, разрезать материал так, как того требует технология.

Расходные материалы и самостоятельная постройка станка

Чтобы гидроабразивный станок полноценно работал, требуется лишь вовремя проводить замену абразивных материалов и изношенных элементов, которые со временем теряют свой ресурс. Показатель расхода абразива зависит от толщины разрезаемого материала: бывает и так, что станок расходует около 300 г микрочастиц песка в одну минуту.

Во-время обработки металла максимальной толщины расход будет еще больше, около 500-600 г в минуту. К деталям, что часто требуют замены, относят различные уплотнители и элементы насоса высокого давления. Последние часто выходят из строя, так как станок всегда работает с крайне высоким давлением, что создает нагрузку на детали.

В плане построения такого станка самостоятельно есть одна проблема, решить которую практически невозможно – низкое качество самостоятельно изготавливаемых деталей.

Важно

Дело в том, что построение гидроабразивного станка требует массу уникальных деталей и частей, которые придется заказывать у токаря и как-то создавать своими руками.

Как правило, срок службы таких деталей не превысит нескольких дней, учитывая то давление, с которым приходится иметь дело.

Полноценный станок гидроабразивной резки с ЧПУ

В итоге, придется покупать оригинальные запчасти, узлы в сборе, в то время как другие части будут оставаться самодельными или взятыми из аналогов. В плане затрат денег – вы потратите практически столько же, сколько бы стоил новый полноценный гидроабразивный станок, плюс к этому еще и сил потратите массу.

Новая промышленная установка для гидроабразивной резки стоит от 3 млн. рублей, а б/у можно приобрести значительно дешевле.

Видео: Гидроабразивная резка металла

Источник: http://sovetskyfilm.ru/all-140/

Гидроабразивная резка металла

Обязательным на любом машиностроительном и металлообрабатывающем предприятии является оборудование, позволяющее выполнять резку листового металла. Очень часто технических возможностей наиболее распространенных видов подобного оборудования бывает недостаточно для того, чтобы обеспечить высокое качество реза.

Процесс гидрообразивной резки

Сущность технологии

Гидроабразивная резка металла не является инновационной технологией, использовать ее начали еще в 1960-х годах. Первой станки для выполнения такой резки начала применять американская авиастроительная компания.

Именно руководство этой компании сделало официальное заявление о данном методе, описав его преимущества и рекомендовав применять его для резки металла и других материалов, обладающих высокой твердостью.

С этого момента абразивная резка металла с использованием воды стала активно применяться предприятиями и завоевывать все большую популярность.

Суть данной технологии заключается в том, что в зону реза под большим давлением подается вода, в состав которой включены абразивные вещества. Любая установка гидроабразивной резки работает по следующей схеме.

  1. В смеситель аппарата из специальной емкости подаются вода и абразивный материал, в качестве которого преимущественно используется мелкий песок.
  2. После смешивания вода с абразивом поступает в сопло установки.
  3. В сопле формируется тонкая струя гидроабразивной смеси, которая под большим давлением подается в зону резки.

Принцип действия гидрообразивной резки

Технология, реализуемая по подобной схеме, позволяет не только выполнять резку быстро и с высоким качеством, но и значительно экономить на расходных материалах, самым дорогим из которых является обычный песок. Следует отметить, что по скорости выполнения абразивная резка с помощью воды сопоставима с плазменной технологией, а по качеству получаемого реза – с лазерной.

Сферы применения

Данная технология имеет серьезные отличия от всех остальных методов разделения листового металла.

При использовании такого метода поверхность обрабатываемого металла не испытывает давления и механического воздействия другого типа.

Благодаря этому в зоне резки отсутствует трение, соответственно, исключен нагрев инструмента и поверхности детали, что положительно сказывается на качестве обработки и значительно расширяет область применения такой технологии.

Чаще всего абразивная резка с участием воды применяется для разделения листового металла, но в последнее время такой метод все активнее используют для обработки других материалов, к которым относятся:

  • природные камни (гранит, мрамор и др.);
  • керамическая плитка, листовое стекло;
  • углеродистая и нержавеющая сталь, титан и другие металлы;
  • железобетонные конструкции;
  • различные полимерные материалы и резина.

Использование технологии гидроабразивной резки позволяет минимизировать расход материалов, что является ее весомым преимуществом. Кроме того, резка с использованием абразива и воды – это единственно возможный способ разделения металла на предприятиях с высокой пожаро- и взрывоопасностью.

Оборудование для гидроабразивной резки

По сути, в аппаратах для гидроабразивной резки использована способность воды разрушать различные материалы, замеченная еще в древности.

Для того чтобы такое разрушение было более точным, быстрым и эффективным, необходимо увеличить давление, с помощью которого вода с абразивом воздействует на материал, а также придать полученной струе требуемую направленность.

В современных станках для гидроабразивной резки такие задачи решаются при помощи следующих элементов и способов.

Гидрообразивная резка позволяет разрезать материалы значительной толшины

Читайте также:  Инструкция по применению масляного стеклореза

Насос высокого давления

Насос в таких аппаратах аккумулирует жидкость с абразивом и подает эту смесь на поверхность обрабатываемой детали. Производительность таких станков и толщина детали, которую они могут разрезать, зависят от мощности используемого насоса.

Регулятор мощности

Гидроабразивные станки с таким регулятором могут резать с использованием рабочих смесей различного состава, подаваемых под регулируемым давлением, что дает возможность обрабатывать с их помощью материалы разной толщины и структуры. Так, для резки более твердых материалов используют трехкомпонентные гидроабразивные смеси, а для более вязких – состоящие из двух компонентов.

Смена сопла аппарата

Такая методика предполагает подбор для материалов разной толщины, состава и плотности сопла определенной конструкции.

Использование смесителей

Именно данный элемент, которым оснащен каждый современный гидроабразивный станок, отвечает за качество и равномерный состав рабочей смести и, соответственно, за точность и скорость резки, а также за возможность устройства обрабатывать детали большой толщины.

Автоматизация процесса резки

При резке металла из-за инерционности струи рабочей жидкости обязательно формируется конусность кромки, которая прямо пропорциональна скорости процесса обработки.

Совет

Чтобы минимизировать этот нежелательный эффект, на современных гидроабразивных аппаратах используются автоматические системы, которые в зависимости от плотности обрабатываемого материала корректируют угол наклона сопла.

Подготовка воды перед ее использованием для резки

Качество используемой воды может оказывать серьезное влияние на результаты и скорость выполнения резки. Именно поэтому на всех современных станках используются системы для предварительной очистки воды от посторонних примесей.

Кроме основных систем и комплектующих, аппараты для гидроабразивной резки могут оснащаться дополнительным оборудованием, которое значительно расширяет их функционал (речь идет, в частности, о выполнение фигурных резов).

Современное оборудование, выполняющее резку материалов гидроабразивным способом, позволяет:

  • выполнять точную и качественную резку под различными углами;
  • резать даже самые сложные детали без участия человека – при помощи программного управления;
  • работать с металлическими деталями даже значительной толщины (сталь – до 20 мм, титан – до 17 мм, высокопрочные сплавы – до 12 мм, медь и ее сплавы – до 5 мм);
  • получать фигурные резы, что очень актуально при производстве изделий декоративного назначения;
  • выполнять резку труб (это возможно на отдельных моделях гидроабразивных аппаратов).

Станок для гидрообразивной резки труб

Станки для гидроабразивной резки с числовым программным управлением

Станок для гидроабразивной резки, оснащенный числовым программным управлением (ЧПУ), позволяет эффективно решать задачи по резке различной степени сложности.

Высокая точность, с которой выполняет резку такой станок, позволяет изготавливать даже самые сложные детали и значительно минимизировать расход материала.

Технологический процесс выполнения резки с помощью этого аппарата выглядит следующим образом.

  • Для каждой детали на станок устанавливается специальное ПО, которое контролирует все параметры резки: состав рабочей смеси, ее давление и др.
  • Станок для гидроабразивной резки с программным управлением обеспечивает постоянный контроль качества реза и корректирует режимы работы, если это необходимо. Именно такие опции подобного оборудования способствуют тому, что никакая дополнительная обработка готовых изделий, в том числе и шлифовка, после него не требуется.
  • Станки с ЧПУ могут высверливать отверстия, а также выполнять еще целый перечень специфических операций.

Станок гидроабразивной резки — OMAX 60120

Выполнение гидроабразивной резки ручным способом

Ручные станки для гидроабразивной резки отличаются от автоматизированных тем, что все параметры обработки в них выставляются, контролируются и корректируются оператором. Несмотря на некоторые неудобства эксплуатации, по сравнению с оборудованием с ЧПУ, такие станки обладают целым рядом преимуществ.

  • Для обслуживания таких станков, отличающихся простотой в управлении и минимумом функциональных возможностей, не требуется профильное образование.
  • Функциональные возможности, которыми обладают ручные установки гидроабразивной резки, позволяют изготавливать качественные и точные детали простых геометрических форм.
  • Ручной станок для гидроабразивной резки отличается доступной стоимостью (в среднем в 1,5 раза дешевле аппаратов с ЧПУ).

Резка сложных форм

Необходимые материалы

При гидроабразивной резке расходуются два основных материала, за восполнением которых необходимо постоянно следить:

  • мелкофракционный абразивный материал, в качестве которого чаще всего используется гранатовый песок,отличающийся особо высокой твердостью (размер крупинок такого песка не должен превышать 600 микрон);
  • вода, прошедшая предварительную очистку от посторонних примесей.

Естественно, что это не единственные материалы, требуемые для осуществления резки с использованием воды и абразива. Для любого гидроабразивного станка необходимы электропитание, подача сжатого воздуха и замена изношенных элементов, к которым, в частности, относятся:

  • элементы системы, отвечающей за подачу абразивной смеси: сопло, подающие трубки и др. (если своевременно не заменять изношенное сопло, то отверстие в нем может значительно увеличиться в диаметре, что приведет к снижению точности размеров формируемого реза).
  • уплотнительные элементы насосной станции, которые отвечают за поддержание требуемого давления рабочей смеси.

Следует иметь в виду, что использование некачественных расходных материалов, в частности абразивного песка, приводит не только к снижению качества готовых изделий, но и к ускоренному износу аппаратов для резки.

Преимущества и недостатки резки с использованием абразива и воды

Оценить эффективность, производительность и точность гидроабразивной резки можно даже по видео такого процесса. Между тем существуют не только визуально оцениваемые преимущества данной технологии, к которым относятся:

  • исключение нагрева обрабатываемой детали (отсюда невозможность ее деформации и, соответственно, высокая точность резки);
  • широкий функционал оборудования, с помощью которого можно решать задачи даже самой высокой сложности;
  • отсутствие необходимости в дополнительных работах по доработке полученных изделий;
  • универсальность, которой обладает любой станок для гидроабразивной резки (с его помощью можно как резать резину, пластик, камень или металл, так и сверлить отверстия в различных материалах);
  • Гидрообразивная резка мрамора

  • высокая скорость, точность и экономичность процесса;
  • исключительная безопасность процесса, в том числе его взрыво- и пожаробезопасность;
  • возможность резки деталей большой толщины, в том числе и трубчатого сечения.

Насколько бы эффективным и эффектным ни был процесс гидроабразивной резки (см. видео в конце статьи), есть у этой технологии и недостатки. В частности, к ним можно отнести следующие.

  • При резке образуется конусность кромки отрезаемой детали. Особенно такой недостаток заметен при резке деталей большой толщины. Чтобы не допустить появления этого дефекта, необходимо использовать специальные автоматизированные устройства, корректирующие угол наклона сопла в процессе обработки.
  • На гидроабразивных станках обрабатывают как толстостенные, так и тонкостенные детали с одной скоростью, что несколько снижает рентабельность применения такой технологии. Чтобы увеличить рентабельность, тонкие детали разрезают сразу по несколько штук, складывая их в пачку.

Использование гидроабразивной резки особенно целесообразно в тех ситуациях, когда необходимо разрезать сложные детали с особо высокой точностью, затрачивая при этом минимальное количество времени.

Источник: http://met-all.org/obrabotka/rezka/gidroabrazivnaya-rezka-metalla.html

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Абразивная резка обеспечивает высокое качество краев обрабатываемого материала независимо от направления упрочняющих волокон. Процесс обеспечивает высокую производительность при хорошей стойкости инструмента. Одним из названных методов производят крепление накладок ( стоп-перов) на наиболее нагруженные места конструкции и тем самым повышают ее несущую способность.  [1]

Абразивная резка обеспечивает высокое качество краев обрабатываемого материала независимо от направления упрочняющих волокон. Процесс обеспечивает высокую производительность при хорошей стойкости инструмента. Одним из названных методов производят крепление накладок ( стопперов) на наиболее нагруженные места конструкции и тем самым повышают ее несущую способность.  [3]

Пневматическая пила.  [4]

Абразивной резке ( резанию) подвергают закаленную сталь и твердые металлы. Резание осуществляют абразивными кругами из карбида кремния на вулканитовой связке или алмазными кругами на бакелитовой связке.  [5]

Дляабразивной резки применяют круги-диски формы Д ( ГОСТ 2424 – 60) диаметром от 80 до 500 мм и толщиной от 0 5 до 4 мм на вулканитовой и бакелитовой связках. Для разрезания легированных и закаленных сталей используют круги с зернистостью 40 – 60 и твердостью С.  [6]

Технические характеристики универсальных станков дляабразивной резки приводятся в каталогах, технические характеристики специализированного абразивно-отрезного станка модели МФ-332 и автомата модели СИ-ОЗОМ, используемого в инструментальной промышленности, приведены ниже.  [7]

В США в последнее время широко применяетсяабразивная резка металлов, обеспечивающая хорошее качество поверхности реза без последующей механической обработки, что дает большую экономию.  [8]

Показателен пример участия ОНТИ объединения в решении проблемыабразивной резки труб.  [9]

Некоторые магниты имеют такие размеры и форму, что их можно получатьабразивной резкой из литого бруска с однородным поперечным сечением после отливки или термической обработки. Этот технологический процесс, очевидно, экономичнее в производстве и, следовательно, ведет к снижению цены.  [10]

Рядом авторов ( Крейдером, Вейзингером и др.) детально исследованы все основные процессы механической обработки бора-люминия: шлифование, фрезерование, абразивная резка, сверление, электроискровая обработка и др. Установлено, что использование фрез из быстрорежущей стали, а также с твердосплавными напайками приводило к повреждению композиционного материала.  [11]

Обратите внимание

В новых цехах по производству труб на стекольных заводах Бучанском и Дагестанские огни предусмотрена резка труб алмазными дисками. На рис. 31 представлена конструкция одного из станков дляабразивной резки труб.  [12]

Заготовительный участок имеет склад инструментальных материалов и обеспечивает все другие участки цеха заготовками по разнарядкам планово-распределительного бюро инструментального цеха.

Участок оборудован гильотинными ножницами и пресс-ножницами для резки листового и сортового материала, оборудованием для газопламенной резки, отрезными станками, дисковыми и ножовочными пилами, станками дляэлектроискровой и абразивной резки твердых сплавов.  [13]

При таком нагреве скорость резки практически удваивается. Ведутся экспериментальные работы поабразивной резке горячих слябов и заготовки, выходящих из машин непрерывной разливки при температуре более 1200 С. Ожидают, что при использовании машины с двигателем мощностью 300 л.с. можно будет резать блюмс никелевой стали сечением 180×180 мм за 15 сек.  [14]

В США в последнее время широко применяется абразивная резка металлов, обеспечивающая хорошее качество поверхности реза без последующей механической обработки, что дает большую экономию. Наряду с экономией большого количества металла и значительно лучшего качества реза, абразивная резка по сравнению с огневой во многих случаях ускоряет работу в 2 – 3 раза.  [15]

Страницы:      1    2

Источник: https://www.ngpedia.ru/id394096p1.html

Виды абразивной обработки металла

Абразивная обработка металла — это группа операций, относящихся к обработке резанием, поскольку после их проведения образуются мелкие опилки. К таким операциям относятся: шлифование, полирование, притирка (доводка), хонингование.

Результатом процесса является устранение поверхностных дефектов различных размеров — царапин, вмятин, сколов, трещин, наплывов.

Для выполнения используется различное оборудование и инструмент, выбор которого зависит от исходного состояния поверхности и желаемого результата.

Абразивы, применяемые для обработки металла

Для этой цели используют природные и искусственные абразивы. Их общее свойство — зернистая структура. Каждое зерно является маленьким резцом. Резцы имеют разные размеры и разную степень твердости, поэтому, проходя по поверхности, удаляют верхний слой на различную глубину. Крупнокристаллические составы востребованы для грубой обработки, мелкокристаллические — для финишной.

Абразивные инструменты бывают:

  • жесткими (зерна связаны между собой) — круги, сегменты, бруски;
  • мягкими (зерна наклеиваются на бумагу, кожу, ткань).

Вид абразива определяют, в зависимости от того, какими характеристиками обладают обрабатываемые материалы. Перечень абразивов:

  • Электрокорунд нормальный. Его свойства — устойчивость при повышенных температурах, хорошая сцепляемость со связкой, повышенная прочность зерен, сочетающаяся с вязкостью, — обеспечивают возможность использования при знакопеременных нагрузках, для материалов с высоким сопротивлением на разрыв. Области применения: обдирка отливок и проката из стали, полуфабрикатов из высокопрочных, отбеленных, ковких чугунов, марганецсодержащих бронз, сплавов на базе никеля и алюминия.
  • Электрокорунд белый. По сравнению с вышеописанным материалом, имеет более высокую твердость, однородность, зерна с более острыми кромками и склонностью к самозатачиванию. Используется для заточки, плоского, внутреннего, профильного шлифования. Обрабатываемые материалы — закаленные «черные» углеродистые, коррозионностойкие, быстрорежущие стали, нитрированные и хромированные поверхности.
  • Электрокорунд циркониевый. Свойства: мелкие кристаллы, высокая эффективность на обдирочных операциях, которая в 10-40 раз превышает аналогичный параметр электрокорунда нормального. Области применения: силовое обдирочное шлифование полуфабрикатов из стали.
  • Электрокорунд хромтитанистый. Уникально высокая прочность, многократно превышающая аналогичное свойство электрокорунда нормального, обеспечивает возможность применения для съема значительных слоев металла.
  • Карбид кремния черный. В составе — твердые, хрупкие тонкопластинчатые зерна. Применяется для работы с твердыми материалами с малой величиной сопротивления разрыву: драгоценными камнями, чугуном, бронзой, стеклом, мрамором, графитом, стеклом.
  • Карбид кремния зеленый. Обладает еще большей, по сравнению с карбидом черным, твердостью и хрупкостью.

Виды связок абразивных частиц

Прочность и твердость инструмента во многом зависят от связки, соединяющей абразивные частицы, которые бывают:

  • Неорганическими. Для относящейся к ним керамической связки характерны: огнеупорность, стойкость к воздействию воды и химически активных сред. К недостаткам можно отнести низкую устойчивость к изгибанию и ударам. Инструмент на керамической связке применяется практически во всех операциях, кроме обдирочной. Он хорошо отводит тепло и сохраняет форму профиля, но для обдирки его использовать нельзя из-за ее хрупкости.
  • Органическими. Представитель этой группы — бакелитовая связка. Более упругая и прочная, по сравнению с керамической. Инструмент на такой связке может иметь уникально малую толщину — до 0,5 мм (для отрезки и прорезки). Минус бакелитовой связующей — слабая устойчивость к СОЖ, в которых содержатся щелочные компоненты. Приспособления на бакелитовой связке применяются на обдирке и для плоского шлифования.

Шлифование: виды и особенности

Шлифование — процесс, позволяющий достичь достаточно точной геометрии. Шлифовать можно как внутренние цилиндрические и конические, так и наружные поверхности.

Обдирочное: черновое или силовое

Предназначается для снятия дефектного слоя после литья, ковки, сварки, штамповки, прокатки.

Круглое

  • Наружное. Осуществляется при одновременном вращении шлифовального круга и заготовки вокруг своих осей. Подача круга бывает двух видов — продольной и поперечной.
  • Внутреннее. Отличие от предыдущей операции — расположение шлифовального круга внутри обрабатываемой заготовки. Применяют для финишной обработки внутренних поверхностей отверстий заготовок из закаленных сталей или в случаях, в которых не применимы высокопроизводительные способы обработки. Осуществляется на внутришлифовальных и бесцентрово-внутришлифовальных станках и автоматах. Три основных вида внутреннего шлифования: во вращающейся или неподвижной (планетарное шлифование) заготовке, бесцентровое. На производствах целесообразно использовать универсальные станки, на которых можно осуществлять и внутреннее, и плоское (для обработки торцов) шлифование.

Зубошлифование

Это процесс обработки профиля зуба с помощью шлифовального круга, профиль которого соответствует эвольвенте зуба.

Шлифование плоских поверхностей

Это высокопроизводительный способ, применяемый для работы с незакаленными и закаленными деталями, в определенных ситуациях может использоваться вместо чистового строгания, фрезерования, шабрения. Шлифовка осуществляется торцом или периферией круга.

Процесс проходит в несколько заходов до полного снятия требуемого припуска. После каждого цикла выполняют «выхаживание», при котором вращение детали продолжается, а подача круга прекращается.

При плоском шлифовании заготовка фиксируется электромагнитными плитами или сменными губками.

Особенности процесса полирования

После этой операции обрабатываемая поверхность получает практически идеальный вид. Для ее проведения востребованы фетровые или суконные круги с нанесенной на них абразивной пастой или порошком.

Во время этой операции снимается очень малое количество металла. Глянцевое выравнивание поверхности нержавеющей стали происходит за счет разрушения старых оксидных пленок и образования новых.

В неудобных местах полируют вручную.

Для доведения поверхности нержавейки и других металлов практически до идеального состояния применяют не механическое, а электролитическое полирование. Оно осуществляется путем анодного растворения тончайшего поверхностного слоя материала.

Для этого изделие или конструкцию помещают в ванну с электролитом и подключают к положительному полюсу. Способ может применяться для фольги и очень тонкой проволоки.

Электрополировка позволяет повысить чистоту поверхности, по сравнению с исходной, на 2-3 класса.

Внимание! Чем выше температура электролитического полирования, тем больше слой снимаемого металла.

Доводка — придание поверхности идеальной гладкости

Этот процесс, при котором снимается очень тонкий слой обрабатываемой поверхности, проходит с помощью жестких притиров, выполненных в форме образующей поверхности детали. Варианты — притир перемещается относительно детали или наоборот. Применяется обычно для идеального стыкования двух деталей между собой.

Хонингование

Это финишная операция после изготовления отверстий способами сверления, штамповки, литья. Она осуществляется специальным инструментом — хоном (хонинговальной головкой). В его состав входят: стержень и мелкозернистые круги или бруски (до 5 штук).

Станки для хонингования разделяются на две группы: вертикальные и горизонтальные. Головка осуществляет комплексное — вращательное и возвратно-поступательное — движение. С помощью этой операции можно устранить бочковидность, конусность, овальность.

Предварительные мероприятия перед хонингованием — растачивание, зенкерование, развертывание, шлифование.

Источник: https://www.navigator-beton.ru/articles/vidy-abrazivnoj-obrabotki.html

Что такое гидроабразивная резка металла

Водная эрозия подтолкнула ученых США и СССР в середине прошлого века использовать воду в качестве режущего инструмента для развивающегося авиастроения и космических исследований. В настоящее время выпускаются гидроабразивные станки с широким спектром применения, от резки ткани до нержавейки. Абразивная резка металла — технология последнего поколения, способная на многое.

Технология резки металла

Естественный процесс эрозии протекает годами, чтобы его ускорить обычную воду насосом высокого давления сжимают до 4 тыс. Атмосфер и пропускают через сопло, которое создает струю с диаметром 0,25-0,35 мм и ее скорость 1000-1500 м / сек.

Следующий этап заключается в смешивании «сверхзвуковой» воды и абразивного материала в камере смесителя. Твердосплавной материал второго сопла после смешивания обеспечивает выход гидроабразивной смеси со скоростью до 1000 м / сек.

Такая струя и представляет собой режущий инструмент в гидроабразивных станках.

Особенности конструкции оборудования для резки:

  •  Несущая конструкция станка изготавливается из нержавеющей стали;
  •  Рабочая область защищена водонепроницаемым кожухом;
  •  Консольная конструкция станка позволяет осуществлять координатную резку материала;
  •  Рабочая ванна станка гасит рабочую струю, поглощает пыль и снижает уровень шума;
  •  Ванна оборудована системой подъема / опускания для осуществления резки в воде.

Гидроабразивная резка металла позволяет обрабатывать любой материал: цветные и черные металлы и их сплавы, керамику и природный камень, железобетон и бетонные конструкции. При резании более мягких материалов (резина, кожа, пластмассы) резки производят только водой без использования абразива.

Преимущества резки металла:

  •  Нет высоких температур в области реза, что не изменяет свойства обрабатываемого материала;
  •  Процесс резания сопровождается минимальным расходом материала (нет стружки);
  •  Гидроабразивная резка металла толщиной до 300 мм;
  •  Позволяет резать материал, сложенный в несколько слоев, при отсутствии оплавления и пригорания в рабочей области;
  •  Качество реза гарантирует низкую шероховатость поверхности;
  •  Отсутствуют вредные производственные факторы;
  •  Обеспечена взрыво-и пожаробезопасность, плюс никакого влияния на окружающую среду.

Данная технология обладает и недостатками:

  •  Низкая производительность из-за малой скорости резания;
  •  Быстрый износ комплектующих и режущего инструмента;
  •  Большая стоимость абразива (гранатового песка);
  •  Значительная коррозия материала резки.

Самый дорогой материал в обработке — титан. Он требует применения специального оборудования, технологий и дорогостоящего абразива. Для других материалов снизить стоимость порезки позволяет применение стеклянного песка.

Стоит отметить, что такая технология уже применяется даже в пищевой промышленности при порционной порезке пищевых продуктов.

Источник: https://ladidom.ru/stroitelstvo/oborudovanie-instrumenty/chto-takoe-gidroabrazivnaya-rezka-metalla

Резка металла абразивным кругом

В процессе строительно-ремонтных работ возникает часто потребность разрезать быстро предмет, который изготовлен из твердого материала – натуральный камень, бетон, металл. Как правило, для этой работы применяется резка металла абразивным кругом.

Предназначены отрезные круги для эффективного и быстрого разрезания различных конструктивных элементов и деталей, прорезания в них пазов необходимой формы и размера, а также для ликвидации наплывов, заусенец и прочих выступающих дефектов обрабатываемой поверхности.

Их используют для резки изделий как из разных металлов – сплавов цветных металлов, чугуна, стали, так и из гипсокартона, керамики, шифера, кирпича, а также бетона, камня, гранита, мрамора и прочих материалов.

Применяют в бытовых целях отрезные круги, которые, в свою очередь, установлены на угловых или переносных шлифовальных машинах (болгарках). Для того чтобы установить отрезной круг на этот инструмент, предусмотрено посадочное отверстие в центре круга.

Резку осуществляет круг частицами абразива (мелкозернистого очень твердого материала), который напоминает песок по форме и размерам.

Важно

Образуют внешнюю кромку круга острые вершины абразива, в процессе работы которые срезают тончайшие стружки (в процессе резки металла) или выкрашивают мелкие частицы материала (в процессе резки твердых неметаллических поверхностей).

Отрезные круги по конструкции делятся на алмазные и абразивные. Это является условным делением, поскольку и те и другие осуществляют свое прямое предназначение благодаря абразивным частицам.

Но круги, которые именуют абразивными, состоят полностью из однородного материала – смеси вяжущего вещества и дешевого абразива.

А алмазные круги представляют собой диск, изготовленный из стали, на внешней кромке которого установлены различной конструкции алмазные насадки.

Абразивные отрезные круги

Резка металла абразивным кругом приобрела большую популярность благодаря своей простоте и скорости. Для таких кругов в качестве абразива, как правило, применяется электрокорунд (разновидность алюминиевой окиси) или кремниевый карбид.

Мене твердым является электрокорунд, но форма его частиц для резки стали более приспособлена. Карбид кремния применяют для резки строительных неметаллических материалов, а также сплавов цветных металлов.

При производстве отрезного круга смешивают абразивные частицы с синтетической упругой связующей массой, такой как вулканитовая (каучуковая) или бакелитовая (пластмассовая).

Для того чтобы повысить эксплуатационные характеристики вводят в состав смеси специальные наполнители. В форму помещают пластмассовую массу, спрессовывают, а затем подвергают термической обработке. Область применения и соответственно, характеристики отрезных кругов немного отличаются в зависимости от вида связующего вещества.

Как правило, используются круги с бакелитовой связкой для грубой резки неметаллических строительных материалов, а также для резки металла.

Совет

Меньшую производительность имеют круги с каучуковой связкой и предназначены для резки сплавов титана, резки чугуна и получения более гладких кромок разреза (не используют практически такие круги в домашнем хозяйстве).

Опасность разрыва круга возникает при резке с большой частотой вращения. Чтобы ее снизить, при изготовлении армируют круг упрочняющим компонентом в виде круглого диска из стекловолоконной тонкой сетки. Может быть разным расположение упрочняющих элементов: два по торцам поверхности и один внутри массива круга.

Однако не всегда конструкцией предусмотрен упрочняющий элемент круга. Если нет его, то не рекомендуется ставить на болгарку абразивный круг.

В бытовых целях, как правило, применяют отрезные абразивные круги диаметром от 100 до 230 миллиметров (как правило, болгарки рассчитаны на круг, чей диаметр не превышает 230 миллиметров) и толщина должна быть в пределах 1 – 5 миллиметров.

Обычно 2,2 миллиметра составляет диаметр посадочного отверстия (оно чаще всего обрамляется калибровочной металлической впрессованной втулкой).подобные отрезные круги производят диаметром 80 и 100 миллиметров с посадочным отверстием 10 миллиметров для того чтобы установить на бытовую электрическую дрель.

Зависит в значительной степени эффективность работы с абразивным кругом от твердости и размера частиц: чем тверже абразив и крупнее частицы, тем резку можно производить быстрее. Зернистость абразива составлять может от 0,1 до 2 миллиметров. Указывают ее всегда в условных единицах на маркировке (однако у каждого изготовителя своя система маркировки, поэтому при приобретении диска требуется у продавца проконсультироваться).

Резка металла абразивным кругом обладает весьма значимым преимуществом – в процессе работы они, как правило, не нагреваются выше 70-80 градусов, поэтому не требуется им принудительное охлаждение водой.

Естественное хорошее охлаждение обеспечивает огромное количество пор, которые в круге образуются в процессе его производства. Также этому способствует специальный наполнитель, добавляющийся в связку и который при резке выкрашивается.

Кроме этого, чтобы понизить нагрев абразивного круга, его торцевую поверхность изготавливают либо плоской, но весьма грубой (с выступающими зернами абразива из связки), либо с неглубокими канавками, то есть рифленой (к примеру, в форме окружностей концентрического типа). Это значительно понижает тепловыделение в сравнении с гладкой поверхностью.

Обратите внимание

К достоинствам данного материала для резки можно отнести и то, что при резке они не затупляются. Однако в процессе работы первоначальный диаметр уменьшается постепенно за счет выгорания связки и разрушения частиц абразива.

По этой же причине, такой процесс, как резка абразивным кругом, сопровождается всегда интенсивными снопами искр – догорающие элементы связки и металлические мельчайшие стружки по касательной вылетают в направлении вращения.

Источник: http://www.sinara.pro/rezka-metalla-abrazivnym-krugom.html

Разновидности и варианты резки металла

Любые промышленные предприятия и частные мастера нуждаются в специальном станке для резки металла. Значением имеет его соответствие техническим требованиям и параметрам.

Известно несколько способов обработки изделий. Металл обрабатывается методом ручной резки, лазером, плазмой или под давлением.

Выбор конкретного вида резки металла зависит от стоимости, эффективности работ и их итогового результата.

https://www.youtube.com/watch?v=YbuaXLn04b4

Резка металла осуществляется холодным (механическим) и горячим приемами. Первый характеризуется механическим воздействием на обрабатываемое изделие. Значение имеет твердость режущего инструмента. Резка осуществляется инструментом, значительно превосходящим по твердости обрабатываемую деталь. При данном способе применяются инструменты:

  • циркулярная пила;
  • болгарка;
  • гильотина;
  • ленточнопильный станок.

Горячая резка деталей подразумевает термическое воздействие на них. Они расплавляются в нужном месте, а остатки расплава удаляются газом. Горячий способом включает в себя виды резки:

  • газокислородную;
  • лазерную;
  • плазменную.

Не всегда холодная металлообработка позволяет добиться необходимой чистоты конечного изделия. Такая проблема возникает при кислородной и воздушно-дуговой резке. Указанные методы применяются только в качестве подготовительных работ.

Схемы воздушно-дуговой резки

Разновидности холодной резки

Указанный прием имеет ряд достоинств, среди которых:

  • высокая точность результата;
  • экономичность;
  • ровность краев разреза.

Основной недостаток заключается в изготовлении только прямолинейных разрезов.

Резка металла циркулярной пилой позволяет делать качественные и точные разрезы с возможностью контролировать их угол. Главный недостаток инструмента в оставлении после себя большого количества отходов. Пила работает при сравнительно небольшой скорости. Она не позволяет резать детали на значительную глубину.

Нарезание элементов при помощи болгарки используется для профильного проката. Болгарка не оставляет на обработанном материале окислов и окалин. После металлообработки остается мало отходов. Данный способ обладает низкой производительностью по сравнению с другими вариантами.

Рубка гильотиной имеет ряд ограничений касательно деталей со сложной конфигурацией, но считается самым недорогим и эффективным методом металлообработки.

Конструкция гильотинного станка

Использование ленточнопильного станка считается наиболее универсальным вариантом для обработки любых металлических деталей. Аппарат позволяет проводить работы под любым углом, избегая серьезных потерь тепла. В результате конечный продукт имеет идеальные кромки. Станок используется только для изделий с определенными размерами.

Конструкция ленточнопильного станка

Газокислородная резка

Нарезать металл методом кислородной металлообработки допустимо при соблюдении целого ряда условий:

  • металлический элемент содержит незначительное количество легированных компонентов;
  • для изделия характерна невысокая теплопроводность;
  • обрабатываемый материал имеет температуру плавления больше, чем температуру горения.

Кислородную резку не рекомендуется использовать в качестве основного приема металлообработки. После нее на материале остаются окислы, влияющие на все его качество.

Лазерная металлообработка

При лазерном методе отсутствует деформация металлоизделия, удается получить высокоточный результат без необходимости дополнительной обработки краев.

Схема и общий вид установки

При всех достоинствах указанные виды разрезания металлоизделий имеют несколько недостатков:

  • применение только для тонколистового материала толщиной до 20 мм;
  • невозможность обработки алюминиевых сплавов, металлоизделий из нержавеющей стали из-за их высокой отражаемости световых лучей.

Разрезание плазменным методом

Разрезание металлоизделия плазмой подразумевает воздействие на его определенный участок газовой смеси под высоким давлением. Плазменный поток представляет собой сильно нагретый и подвергшийся ионизации газ. Температура потока составляет 150000С.

Резка плазменной дугой и плазменной струей

В месте воздействия плазмы на деталь происходит ее выгорание и плавление. Части расплавленного металла выдуваются газовой смесью. Метод можно использовать для резки любых типов изделий.

Нарезание металлоизделий плазмой превосходит по производительности все другие способы. Она в 10 раз быстрее любых механических методов резки металлоизделий. Плазменное разрезание в 4 раза быстрее лазерного метода.

Плюс метода в том, что им осуществляют разрезание металлических изделий различной толщины (до 150 мм).

Имеются минусы у данного способа:

  • требуется металлообработка краев деталей;
  • края после обработки имеют небольшой наклон на 40;
  • не рекомендуется применять для разрезания титана и других металлоизделий большой толщины.

Гидроабразивный метод

Разрезание изделий гидроабразивным методом имеет следующее определение: раскрой материала путем воздействия на него смеси песка и воды, подаваемых под давлением через узконаправленное сопло. Песок в сочетании с водой способны разрезать металлоизделия, имеющие толщину 30 см.

Способ относится к числу инновационных. После раскроя детали нет необходимости в дополнительной обработке ее краев.

Скорость гидроабразивной резки

Указанный способ не относится к горячему методу разрезания металлоизделий, поскольку при нем отсутствует термическое воздействие на обрабатываемую деталь. Благодаря этому разрезание может быть выполнено без деформации изделия.

Главным недостатком гидроабразивного метода является невозможность резки металлов, подверженных коррозии. Применяемое оборудование имеет высокую стоимость и не всегда доступно для частных нужд.

Видео по теме: Станок гидроабразивной резки WTJ

Источник: https://promzn.ru/rezka-metalla/vidy-i-sposoby.html

Что такое гидроабразивная резка, особенности, где применяется

В промышленности одним из наиболее передовых современных методов обработки является гидроабразивная резка металла. Это отличная альтернатива прочим видам раскроя. Благодаря низкому температурному режиму при резке этим способом можно обрабатывать даже весьма хрупкие изделия.

Технология

Воздействие на обрабатываемый участок предмета производится водной струей с находящимися в ней абразивными частичками. Подача осуществляется при скоростях жидкости, достигающих 15 м/сек.

Линия среза имеет толщину всего лишь 0,2 – 0,4 мм. Это позволяет проводить прорезку с высокой точностью.

Наличие воды позволяет постоянно охлаждать поверхность, а температура в месте реза не превышает 80 градусов.

Важно

При гидроабразивной резке металла из особого резервуара под высоким давлением подается вода в смеситель. Параллельно с этим в него же добавляется абразивное вещество. В его качестве может выступать мелкий очищенный песок. Полученная смесь поступает в сопло инструмента, где тончайшая водная струя с абразивом выполняет разрезание материала.

При данном способе резки металла на него не выполняется механическое воздействие. Это полностью исключает деформацию материала. Высокое качество реза достигается использованием низкотемпературного режима и отсутствием трения. Применение современного оборудования позволяет ускорить процесс выполнения этих работ.

Преимущества

Подобная резка металла имеет целый спектр преимуществ по отношению к прочим традиционным технологиям обработки. У плазменной резки и лазерной данный тип явно выигрывает за счет универсальности применения.

Водоструйная обработка выполняется на скоростях такого уровня, которые посильны лишь при использовании плазмы. При этом высокое качество прореза может сравниться только с лазерным аналогом.

Различия в себестоимости оборудования, а также его сложности трудно сопоставимы.

Используемые автоматизированные станки с ЧПУ значительно ускоряют процесс, и повышают точность обработки изделий. При этом вмешательство обслуживающего персонала абсолютно не требуется.

Использование воды заметно снижает расход обрабатываемого материала, что существенно влияет на себестоимость изделий. Особенно важен этот фактор при работе с цветными металлами.

Использование станков с водоструйной обработкой предоставляют возможность для выполнения любых заказов по прорезке материалов.

Области применения

Технология гидрорезки используется для раскроя самых разнообразных высокопрочных материалов.

Помимо металлов, водоструйной обработке подвергается стекло, керамика, гранит, бетон, природный камень и даже синтетические материалы с пластиком.

При работе с различными опасными материалами именно такой способ резки является единственно безопасным и доступным. Резка с использованием воды исключает появление искр, опасной пыли, а также исключает самовоспламенение отходов.

Совет

Она применяется в строительной, транспортной, оборонной, авиационной промышленности. Ее используют для создания стильных изделий декоративного оформления разноплановых помещений. Гидрообработка применяется при создании сложных художественных элементов. С ее помощью украшаются столешницы, лестницы, подоконники, а также прочие детали интерьера современного помещения.

Изделия, подвергшиеся гидроабразивной резке, имеют плавные, тонкие линии, богаты по форме и фактуре, а также имеют широкий цветовой спектр и высокохудожественную гравировку.

От массы предмета, его размеров, вида не зависит возможность применения водоструйной обработки. От предпочтений клиента полностью зависит художественная сложность получаемой конфигурации или же рисунка.

При этом полностью исключаются трещины, сколы, а также зазоры на обработанной поверхности изделия.

Применяемое оборудование

К основному оборудованию, использующемуся для гидрорезки, относятся станки с ЧПУ. Они снабжены настраиваемым программным обеспечением, где регулируется качество работы, глубина реза и многие другие параметры.

Для каждого типа обрабатываемого материала включается собственная программа.

Она в автоматическом режиме подбирает состав рабочей смеси, необходимое количество воды, вид абразива, величину давления, а также прочие параметры.

Для фигурной резки применяются соответствующие программы. Настольные станки могут автоматически определять материал, его вязкость, толщину, плотность и включать необходимый режим обработки. Участие оператора в данном процессе не требуется. От количества используемых функций зависит стоимость такого оборудования.

Иногда можно использовать ручной режим гидрорезки металла. В данном случае оператор выполняет настройку необходимых параметров вручную. Это выполняется для простейших операций, не требующих высокой точности. Детали в таком случае имеют обычную геометрическую форму, а их себестоимость получается значительно ниже.

Оператор необязательно должен иметь высокую квалификацию. Управление резкой металла происходит посредством простейших действий. Количество данных функций невелико и не требует профильного обучения.

Чтобы понять, как происходит резка водой металла и основные технологические процессы подробно покажет приведенное далее видео.

Достоинства и недостатки

К главным достоинствам водоструйной обработки относится:

  • использование обычной воды в качестве рабочей жидкости с дополнительным включением абразивных частиц;
  • низкотемпературная обработка поверхностей, полностью исключающая их деформацию и изменение структуры;
  • высокая скорость прореза;
  • возможность получения изделий особо сложной конфигурации;
  • экономичность использования материала;
  • высокий уровень автоматизированного процесса.

К недостатку данной резки водой под высоким давлением относится экономическая нецелесообразность выполнения обработки профильных деталей в промышленных масштабах.

Применение специальных станков с водоструйной обработкой широко используется не только в промышленности, но и в искусстве, помогая современным художникам создавать великолепные шедевры.

Источник: https://oxmetall.ru/rezka/chto-takoe-gidroabrazivnaya-rezka

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector