Плюсы и минусы водорезной резки для 2-осевых металлических деталей

Имеет ли абразивный водорезной метод смысл для 2-осевого отреза металлов?

Современная водорезная резка имеет корни в использовании воды (хотя при сравнительно низком давлении) для резки мягких материалов, таких как бумага и еда, начиная с 1930-х. Благодаря эволюции высоконапорной технологии и оборудования, сегодняшний абразивный метод способен на точную резку металлов.

Но имеет ли смысл водорезная резка для 2-осевого отреза мелких металлических деталей? Оценка преимуществ и недостатков процесса критична для решения о том, удовлетворит ли метод ваши потребности.

Некоторые преимущества абразивной водорезной резки

Водяной струей для резки металла используется высоконапорная вода и гранулярный абразив — в основном гранатная пудра. Таким образом, водорезная резка обычно используется для изготовления сложных форм в осях X/Y больших плоских листов металла или композитного материала.

Добавление абразива в сопло повышает режущую способность высоконапорного водяного потока. Это также позволяет станку использоваться с водой только для позиционирования (или «rapid») и затем с абразивом для резки заготовки.

Абразивная водорезная резка не генерирует тепло. Это значит, что она может использоваться для резки различных металлов, а также пластиков и других материалов, без плавления, деформирования или искривления. Метод способен на допуски настолько близкие, как ± 0,005" (0,127 мм), если нужно.

В зависимости от конечного использования резаных деталей, водорезная резка металла также может предоставлять разные качества резаного края. Эти различия достигаются за счет изменения скорости процесса; более быстрая скорость может использоваться, когда целью является разделение материала без учета резаного края. Однако, где детали должны иметь жесткий допуск и более гладкую чистоту резаного края, требуется более медленная скорость резки. Так что качество края влияет на стоимость работы, с лучшим качеством края, занимающим больше времени для производства.

Некоторые недостатки водорезной резки

Как и с лазерным лучом, водорезной поток наиболее эффективен, когда он наиболее сконцентрирован. Но при резке через трубку, пустоты могут заставить поток диффундировать, быстро теряя свою точность и режущую способность.

Аналогично, волокнистые или волокнистые материалы будут действовать как соты и могут также «извиваться» в потоке, приводя к плохой резке. Кроме того, при резке волокнистого материала, часть водорезного потока «скользит вокруг» вокруг материала, подлежащего резке, вместо того чтобы идти через него и делать чистую резку. Это может вызвать дефектный конец среза, который часто называют заусенцем.

Для обеспечения оптимальной резки водорезной резкой, правильная высота стойки — расстояние между выходом сопла водореза и заготовкой — составляет 1 мм (0,0394") до 1,5 мм (0,0591"). Это непрактично с 3D деталями, которые просто не позволяют такую близость.

Более распространенным последствием является то, что для точных размеров водорезной заусенец всегда имеет коническую форму. Эта коничность может наваждать беду на точных допусках, с коническими и бочкообразными эффектами. Пока современный водорезной станок компенсирует эти эффекты «наклоняя» сопло, резанная поверхность может показывать изгибающийся узор, вызывающий наклон в резке.

Проблемы с абразивной пудрой

Абразивная водорезная резка металла требует, чтобы металл, который режется, был мягче абразивной пудры, которая подается в сопло как часть водорезного потока. Так, например, пока возможно резать вольфрам водорезной обработкой с гранатной пудрой, это очень сложно, потому что вольфрам и гранат так близки по твердости по шкале Мооса.

С водорезной абразивной гранатной струей, взрывающейся на скорости 60 000 PSI или более, гранатная пудра может зашкурить или матировать чистоту любого окружающего, экспонированного материала. Это мутнение может быть строго косметическим — или оно может быть функциональным, если оно влияет на чистоту поверхности и значение Ra материала.

Средняя настройка водорезной резки может производить 2 фунта потраченной абразивной гранатной пудры на каждую минуту резки. Конечно, количество отходов зависит от толщины среза, материала и других факторов. Но как правило, что-то, что занимает 15 минут для резки, производит 30 фунтов абразивного гранатного мусора, смешанного с большим количеством воды. Это становится крупной проблемой утилизации.

Кроме того, только около 5% использованной гранатной пудры фактически выполняет режущее действие; баланс — просто часть пути водорезного потока. Исследования обнаружили, что после извержения часть граната фрактурируется. Это делает проблематичной переработку гранатной пудры для повторного использования; хотя не тупой, фрактурированная среда не доставит правильное режущее действие.

Водорезать или не водорезать?

Как и с другими методами точной резки металлов, абразивная водорезная резка имеет компромиссы — вопросы, которые нужно балансировать против преимуществ. Однако другие методы могут быть лучшим выбором для применений, таких как 2-осевой отрез точных трубок, стержней и проводов.

Принятие решения требует глубокого понимания вашего уникального применения и его специфических параметров, а также понимания других опций.

Как водорезная резка сравнивается с другими методами точной резки металлов? Продолжайте читать, чтобы узнать.