Особенности станков гидроабразивной резки

Среди множества оборудования по работе с материалами можно выделить ряд станков, способ работы которых отличается от привычной обрезки. При этом эффективность эксплуатации данной техники ничуть не уступает классическим аналогам, а в некоторой степени даже превосходит их. К таким можно отнести станки гидроабразивной резки.

Данные станки представляют собой технику, главным предназначением которой является раскрой листовых материалов за счет активного действия гидроабразивной смеси. Она подается через сопло под сильным давлением с большой скоростью, что и представляет собой основной способ работы. При этом стоит отметить, что используется не обычная вода, а очищенная от примесей с помощью специальной системы. Это весьма важный момент, который является частью эксплуатации станков. После прохождения очистительной процедуры жидкость попадает в насос, где происходит сильное сжатие под давлением в 4000 бар.

Следующим этапом является подача воды в сопло режущей головы. Оно, в свою очередь, располагается на балке, которая является одним из элементов конструкции. Данная деталь активно перемещается над заготовками и производит обрезку в тех местах, где это необходимо. Регулировка поступления воды происходит за счёт клапана. Если он открыт, то струя с большой силой вырывается из сопла – со скоростью около 900 м/с.

Чуть ниже располагается смесительная камера, в которой находится абразивный материал. Вода затягивает его в себя и за короткое расстояние разгоняет до большой скорости. Полученная смесь жидкости и абразива соприкасается с обрабатываемым листом, тем самым разрезая его. После данного процесса остатки материала и смеси осаждаются на дно ванны. Её предназначением является гашение струи, поэтому перед началом рабочего процесса она заполняется водой. Среди модификаций ванны стоит выделить систему удаления шлама, которая очищает дно в постоянно активном режиме.

Данные станки можно назвать довольно универсальными за счёт множества материалов обработки и сфер применения. Гидроабразивная резка имеет очень высокую точность – до 0,001 мм, а поэтому преимущественно задействуется в научных и производственных отраслях. В авиастроении этот тип станков позволяет работать с такими материалами, как титан и углепластик, которые требуют определенных условий обработки. В зоне реза температура не превышает 90 градусов, что не способствует изменению структуры заготовок, поэтому гидроабразивный процесс широко применяется для нарезки металла самых разных типов и характеристик.

Например, резка замороженных брикетов и заготовок осуществляется только водой, но принцип работы тот же, лишь без подводки песка. Универсальность гидроабразивных изделий дает возможность задействовать технологию для обработки камня, плитки, керамогранита и прочих строительных материалов.

При этом стоит отметить, что высокая точность используется не только для аккуратного нарезания заготовок, но и для создания сложных по исполнению фигур, воспроизведение которых другими инструментами требует больше усилий. Среди прочих областей применения можно выделить деревообработку, стекольное производство, создание различных инструментов, прочных пластмассовых заготовок и многое другое. Рабочий диапазон гидроабразивных станков, действительно, крайне широк, так как резка происходит гладко, эффективно и не приспособлена только к определенному материалу.

Все больше крупных предприятий использует эти станки не только за счет их универсальности, но и из-за простоты эксплуатации. Небольшие производственные отходы, отсутствие пыли и грязи, высокая скорость применения, быстрое изменение специализации оборудования и множество других преимуществ делают эти станки предпочтительными к использованию во многих отраслях.

Среди данных станков распространена классификация на портальные и консольные, каждый из которых имеет свои особенности и преимущества. Их стоит рассмотреть по отдельности.

Это наиболее универсальный вариант, так как он имеет большие размеры и эффективный способ эксплуатации. Площадь рабочего стола от 1,5х1,5 м до 4,0х6,0 м, что соответствует крупному постоянному производству. Конструктивно балка с режущими головами расположена с обеих сторон, портал перемещается по оси за счет автоматизированных приводов. Такой способ применения гарантирует высокую плавность движения механизмов и хорошую точность при обработке заготовок самого крупного размера. Режущая голова меняет свое положение по вертикали. За счет этого итоговый вариант материала может иметь разные очертания и формы, что активно используется при работе с камнем и другими подобными заготовками.

А также среди портальных станков весьма популярной опцией является наличие систем с ЧПУ. Данный тип управления позволяет заранее смоделировать весь этап работы и наиболее точно скорректировать его в специальной программе, что весьма удобно при осуществлении индивидуальных заказов или постоянной смене задач производства.

В основном представлены настольными мини-станками, главными преимуществами которых является меньшая стоимость и габариты относительно портальных. Размер рабочего стола при этом составляет от 0,8х1,0 м до 2,0х4,0 м. Лучше всего подходит для работы с заготовками малых и средних размеров. У этих гидроабразивных станков балка с режущей головой находится лишь на одной стороне, поэтому функционал не так широк, как у другого типа оборудования. Консоль перемещается по станине вперед и назад, а каретка – вправо и влево. Режущая голова может двигаться по вертикали. Таким образом, заготовку можно обработать с разных сторон.

Помимо такого разделения станков, стоит отметить модели с 5-осевой обработкой. Они лучше стандартных аналогов тем, что обрабатывают заготовку по большему количеству направлений. Как правило, эти станки уже имеют ЧПУ, а программное обеспечение предусматривает подобный тип работы. Среди прочих разновидностей гидроабразивного оборудования существуют роботизированные изделия, где весь процесс осуществляется автоматической установкой. Она вращается в нескольких направлениях и следует строго по программе. Участие человека в этом случае минимизировано. Необходимо лишь следить за настройками и системой управления, все остальное сделает робот.

У гидроабразивных станков, как и у любых других, имеется основная комплектация и дополнительная. В первую входят такие комплектующие, как рабочий стол с рамой, порталом и ванной, а также насос высокого давления, блок управления и режущая голова с различными клапанами и дозаторами для регулировки струи. У некоторых производителей в базовой сборке могут быть предусмотрены различные функции, но это уже зависит от конкретной модели и не относится ко всей технике в целом.

А также немалое количество компаний предлагает для покупателей набор модификаций, чтобы сделать агрегат более специализированным для работы с определенными материалами. Весьма распространенной функцией является очистка воды. Популярность модификации связана с тем, что при контакте металлической заготовки с жидкостью в неё попадают крупные частицы, а сам материал может быть подвержен коррозии. Еще одной удобной функцией является система подачи абразивного материала через специальную емкость с пневматическим клапаном, куда и засыпается песок.

Функция контроля высоты дает возможность режущей голове избегать столкновений с заготовкой, что иногда случается, если обрабатываемый материал весьма высок. Система представляет собой датчик, дающий технике информацию о габаритах заготовки, чтобы рабочие узлы по своей траектории не соприкасались с изделием. Весьма популярной опцией является лазерное позиционирование. С помощью светодиода режущая голова устанавливается точно над местом, которое является начальной точкой реза.

Для наиболее востребованного производства компании оснащают станки дополнительным узлом в виде сверлильной головки. Если раскрой листов из вязкого или композитного материала сопровождается дефектами, то данная система гарантирует эффективность рабочего процесса.

Среди наиболее популярных компаний-изготовителей такого оборудования стоит отметить американские Flow и Jet Edge, которые оснащают технику высокоточными системами ЧПУ. Это позволяет им иметь широкий спрос среди особых типов производств – авиастроения и космической отрасли, а также крупного строительства. Не отстают и европейские производители, а именно: шведский Water Jet Sweden, нидерландский Resato, итальянский Garetta, чешский PTV. Ассортимент этих фирм весьма широк и включает в себя модели разных цен и функционала. Станки используются как в крупном производстве, так и на специализированных предприятиях. Все оборудование сугубо профессиональное и соответствует всем стандартам качества. Среди производителей из России можно отметить фирму BarsJet и их станок BarsJet 1510-3.1.1 с программным обеспечением и независимым управлением с пульта в ручном режиме.

Правильное применение техники позволяет продлить её ресурс и сделать рабочий процесс как можно эффективнее. Среди основных правил эксплуатации в первую очередь следует выделить такой пункт, как постоянное поддержание всех узлов в оптимальном состоянии. Все заменяемые детали и конструкции должны устанавливаться вовремя и быть хорошего качества. Для этого рекомендуется заранее подобрать надежных поставщиков. Все сервисные работы необходимо проводить в соответствии с техническим регламентом и требованиями производителя оборудования.

Особое внимание требуется к системе ЧПУ и программному обеспечению, которым периодически требуются проверки и диагностика. Все рабочие должны быть одеты в защитную экипировку, а компоненты и узлы – надежно закреплены. Перед каждым включением и выключением обязательно проверяйте технику, все её комплектующие на наличие неисправностей и повреждений. Особые требования и к гранатовому песку для абразива. На чем явно не стоит экономить – так это на сырье, от которого напрямую зависит качество рабочего процесса.