Плюсы и минусы гидроабразивной резки

Подходит ли метод гидроабразивной резки для 2-осевой резки металла?

Современная гидроабразивная резка берет свое начало в использовании воды (хотя и при сравнительно низком давлении) для резки мягких материалов, таких как бумага и продукты питания, начиная с 1930-х годов. Благодаря развитию технологий и оборудования высокого давления, сегодняшние абразивные методы позволяют выполнять прецизионную резку металла.

Но имеет ли смысл гидроабразивная резка для 2-осевой резки мелких металлических деталей? Оценка преимуществ и недостатков процесса имеет решающее значение для принятия решения о том, соответствует ли метод вашим потребностям.

Некоторые преимущества гидроабразивной резки

Гидроабразивная резка металла с использованием воды высокого давления и гранулированного абразива, в первую очередь гранатового порошка. Таким образом, гидроабразивная резка обычно используется для создания сложных форм по осям X/Y больших плоских листов металла или композитного материала.

Добавление абразива в сопло повышает режущую способность водяного потока с высоким давлением. Это также позволяет использовать машину только с водой для позиционирования (или «быстрой»), а затем с абразивом для резки заготовки.

При гидроабразивной резке тепло не выделяется. Это означает, что его можно использовать для резки различных металлов, а также пластмасс и других материалов без плавления, деформации или деформации. Этот метод допускает допуски до ± 0,005 дюйма (0,127 мм), если это необходимо.

В зависимости от конечного использования разрезаемых деталей гидроабразивная резка металла также может обеспечивать различное качество режущей кромки. Эти различия достигаются изменением скорости процесса; более высокая скорость может использоваться, когда целью является разделение материала без учета режущей кромки. Однако там, где детали должны иметь жесткий допуск и более гладкую кромку, требуется более низкая скорость резания. Таким образом, качество кромки влияет на стоимость работы, поскольку на изготовление кромки более высокого качества уходит больше времени.

Некоторые недостатки гидроабразивной резки

Как и в случае с лазерным лучом, поток гидроабразивной резки наиболее эффективен, когда он наиболее сконцентрирован. Но при разрезании трубок пустоты могут привести к диффузии струи, быстро теряющей точность и режущую способность.

Точно так же скрученные или волокнистые материалы будут действовать как соты и также могут «извиваться» в потоке, что приводит к плохому резу. Кроме того, при резке волокнистого материала часть потока гидроабразивной струи «скользит» вокруг разрезаемого материала, вместо того, чтобы проходить сквозь него и делать чистый разрез. Это может привести к повреждению торца, который часто называют наконечником.

Для обеспечения оптимальной резки при гидроабразивной резке правильная высота зазора — расстояние между выходом сопла водоструйной резки и заготовкой — составляет от 1 мм (0,0394 дюйма) до 1,5 мм (0,0591 дюйма). Это нецелесообразно с 3D-деталями, которые просто не допускают такой близости.

Более распространенным последствием является то, что для точных размеров разрез всегда имеет форму конуса. Этот конус может нанести ущерб допускам точности, с коническими и бочкообразными эффектами. В то время как современный станок для гидроабразивной резки компенсирует эти эффекты за счет «наклона» сопла, поверхность среза может изгибаться, что приводит к наклону среза.

Проблемы с абразивным порошком

Гидроабразивная резка металла требует, чтобы разрезаемый металл был мягче, чем абразивный порошок, подаваемый в сопло в составе струи гидроабразивной резки. Так, например, несмотря на то, что можно резать вольфрам с помощью гидроабразивной обработки с использованием гранатового порошка, это очень сложно, поскольку вольфрам и гранат очень близки по твердости по шкале Мооса.

При гидроабразивной струйной струе граната со скоростью 60 000 фунтов на квадратный дюйм или более гранатовый порошок может сделать поверхность любого окружающего открытого материала шероховатой или матовой. Это потускнение может быть чисто косметическим или функциональным, если влияет на чистоту поверхности и значение Ra материала.

Средняя настройка гидроабразивной резки может производить 2 фунта энергии абразивного граната впустую за каждую минуту резки. Конечно, количество отходов зависит от толщины реза, материала и других факторов. Но, как правило, то, что режется за 15 минут, производит 30 фунтов абразивных обломков граната, смешанных с большим количеством воды. Это становится серьезной проблемой утилизации.

Кроме того, только около 5% используемого порошка граната действительно обладает режущим действием; баланс является лишь частью пути потока гидроабразивной струи. Исследования показали, что после выброса часть граната разрушается. Это делает проблематичным переработку гранатового порошка для повторного использования; хотя и не тупой, изломанная среда не обеспечивает надлежащего режущего действия.

Гидроабразивная резка или нет?

Как и другие методы прецизионной резки металла, гидроабразивная резка имеет свои недостатки, которые необходимо сопоставлять с преимуществами. Тем не менее, другие методы могут быть лучшим выбором для таких приложений, как 2-осевая обрезка небольших прецизионных труб, стержней и проволоки.

Принятие решения требует глубокого понимания вашего уникального приложения и его конкретных параметров, а также понимания других вариантов.

Чем гидроабразивная резка отличается от других методов прецизионной резки металла? Продолжайте читать, чтобы узнать.