Как режут металл водой: Как происходит резка струей воды? На каком станке можно резать водой?

alexxlab | 30.03.2023 | 0 | Разное

Резка металла под водой, подводная резка металла, описание процесса резки

– когда применяется резка металла под водой

– технологии подводной резки металлов

– как выполнять резку под водой с использованием бензина

– кислородная и электрическая подводная резка металла

– выполнение работ с использованием электрической дуги

– работа с резаком, к которому подается газовая смесь с кислородом

– экзотермические электроды для сварки и выполнения реза под водой

– характеристики экзотермических электродов

– видео применения оборудования на больших глубинах

Востребованность подводной резки металла и других конструкций не поддается сомнению. Это экономичный и наиболее рациональный способ, позволяющий работать с объектами различного размера. Оборудование для выполнения операций в воде постоянно совершенствуется, как и технологии, которые с каждым годом становятся эффективнее и безопаснее.

Когда применяется резка металла под водой

Разрезать металл под водой необходимо в разных ситуациях. Как правило, такие работы проводятся, когда нужно:

• заделать трещины, пробоины, разрывы в обшивке корпусов водного транспорта;
• разобрать затонувшие суда на отдельные компоненты, чтобы проще их было поднять наверх;
• отремонтировать участки подводных трубопроводов;
• смонтировать элементы мостов, пристаней и других сооружений.

При помощи классического оборудования, которое применяется для резки металлов на суше, в водной среде выполнить такие операции не удастся. Для проведения работ на глубине используются иные технологии и инструменты.

Технологии подводной резки металлов

Технологический процесс резки металла в воде осложняется тем, что операции осуществляются во влажной среде. Значение имеет и глубина погружения, поскольку внешнее давление водяного столба может внести свои коррективы в осуществление работ. Расскажем об основных вариантах резки металлических конструкций и элементов под водой.

Как выполнять резку под водой с использованием бензина

Бензокислородная резка металла под водой – это относительно безопасная и эффективная технология, позволяющая быстро разрезать металлические конструкции практически любой толщины и размеров. Суть метода состоит в расплавлении металла под действием паров бензина, которые подаются непосредственно в место реза и смешиваются там вместе с кислородом, образуя стабильное пламя на конце горелки. В отличие от других способов, пары бензина смешиваются с кислородом непосредственно в режущей головке, что делает эту технику наиболее безопасной. Недостатком метода можно считать слишком большой расход смесей, что делает эту технологию экономически невыгодной, когда нужно разрезать крупные подводные объекты.

Кислородная и электрическая подводная резка металла

Электрокислородная подводная резка осуществляется по иному принципу. Она происходит путем расплавления металла под действием электрической дуги, где катализатором служит кислородная струя, подавая непосредственно на кончик горелки. Таким образом, происходит сжигание металла, а образующийся при этом окисел сдувается под действием напора кислорода. Метод достаточно эффективный, однако он применяются только для работы с конструкциями, выполненными из черных сплавов.

Выполнение работ с использованием электрической дуги

Электродуговая резка металла в водной среде работает так же, как при разрезании металлических элементов на суше. Технология состоит в том, что в результате подачи тока силой от 180 до 450 А возникает электрическая дуга. В водной среде вокруг нее образуется газовый пузырь, который и защищает пламя горелки от затухания. Чтобы поддерживать горение на кончике горелки, необходимо использовать мощные источники тока. Вместе с тем, качество создаваемого среза оставляет желать лучшего. Поскольку после расплавления металл стекает очень медленно, его трудно счищать с линии реза.

Работа с резаком, к которому подается газовая смесь с кислородом

Технология газовой резки основана на том, что к месту реза подается кислород, который смешивает с воспламеняющимся газом. Это может быть ацетилен либо водород. В первом случае резать под водой можно на глубине не более семи метров. Это объясняется тем, что на большей глубине величина давления увеличивается, из-за этого растет риск взрыва. Кислород-водородная резка работает по иному принципу. Струя горящего водорода расправляет металл, в то время как поток кислорода сжигает и выдувает пластичный металл. Такой способ резки эффективен для работы с конструкциями толщиной до одного метра. Но риск взрыва сохраняется и в данной ситуации, потому газовую резку под водой используют в исключительных случаях.

Экзотермические электроды для сварки и выполнения реза под водой

Абсолютно иной подход к резке металла под водой предложила компания BROCO, которая разработала уникальные по своим характеристикам экзотермические электроды. Их действие основано на химической реакции, которая происходит между электродом и обрабатываемым металлом. К концу электрода подается ток, что провоцирует воспламенение горелки. Когда электрод касается металла, тот расправляется. После этого под действием потока кислорода происходит его окисление, что в дальнейшем поддерживает экзотермическую реакцию.

Преимущество метода состоит не только в его высокой эффективности, безопасности, экономичности. Данная технология также является универсальной, поскольку экзотермические электроды легко разрезают не только металлические конструкции под водой, но и бетонные, композитные и иные материалы.

Характеристики экзотермических электродов

Важная особенность экзотермического способа подводной резки состоит в том, что для работы требуется электрическая дуга со слабым током. Если классическое оборудование, применяемое для таких целей, генерирует ток от 180 до 450 А, то для запуска экзотермической реакции нужен ток силой 150 А. При этом он подается не постоянно, а только в момент розжига горелки.

Какой имеет диаметр в мм

Экзотермические электроды BROCO выпускаются диаметром ¼ и 3/8 дюйма, стандартная длина изделий – 457 мм (18”). Но существует также серия специальных образцов увеличенной длины – до 36”.

Давление

Инженеры компании продумали все нюансы, потому электроды торговой марки могут применяться для выполнения работ на любой глубине, независимо от показателей давления водяного столба.

Сила тока

Розжиг горелки происходит при одномоментной подаче тока силой до 150 А. Далее подача электричества прекращается, а работа горелки обеспечивается благодаря непрерывно поступающему кислороду.

Температура пламени

На кончике экзотермического электрода температура пламени достигает 5500 градусов Цельсия. Этого достаточно не только для резки металла разных видов, но и отделения фрагментов от бетонных, композитных и иных конструкций.

Как долго горит

Горение на конце электрода постоянное, оно прекращается только тогда, когда его прерывает сам водолаз путем прекращения подачи кислорода, либо когда весь электрод израсходован.

Расход при работе со сталью разной толщины

Экзотермические электроды отличаются низким расходом и длительным горением, поэтому они наиболее удобные для выполнения работ под водой – не нужно постоянно прерываться на смену расходных материалов.

Резка металла под водой видео

Процесс резки под водой представлен на видео.

резка металла под водой видео как режут металл под водой видео смотреть видео резка металла под водой

Вода камень режет или что такое гидроабразивная резка

В народе уже давно используется такая поговорка: “Вода камень точит”. И это не просто абстрактное, но и прямое выражение. Дело в том, что не только мрамор, но и плотный гранит можно на самом деле точить при помощи направленной струи воды. Вот и возникает вопрос: а можно ли резать камень водой и если “да”, то, как выполняется такая технология?

Вода камень режет

Сегодня на производстве используются несколько способов обработки разных материалов. Это касается как натурального, так и искусственного камня. Один из способов называется Water – Jet, поэтому становится понятно, что речь идет про воду, а точнее про струю воды. Хотя в народе этому методу дали другое название – “гидрорезка” или даже просто “водорезка”. При помощи такой технологии любой камень не только обрабатывается по сторонам, но и режется.

Для этого используется струя воды под очень большим давлением, которое достигает   4100 атмосфер, и даже больше, в зависимости от используемого насоса. Используя такую технологию, из любого  плоского материала удастся придать необходимую геометрию, потому что точность резки достигает 0,1 – 0,2 мм. Благодаря этому дизайнеры могут создавать декор из камня, как для интерьера, так и экстерьера. Ведь даже твердые породы минералов легко поддаются обработке, поэтому благодаря данной технологии, можно создавать различные художественные шедевры.

Технология гидрорезки камня

На самом деле, гидроабразивная резка камня, является более ускоренным природным явлением, которое каждый внимательный человек может наблюдать в природе. На пляжах часто можно находить камни с настолько гладкими и закругленными сторонами, что их приятно держать в руках. И про это позаботилась морская вода, столетиями обтачивая куски камней при помощи прибоев и приливов. И при этом внутренняя структура минерала не разрушается.

Но ведь в такой обработке камня используется не только вода, здесь обязательно присутствует и песок, выступающий в роли абразива. В данной технологии  в воду добавляется абразив. Создается очень тонкая струя, которая может быть толщиной 0,5 – 1,1 мм. За счет  высокого давления (4100 атм.), легко режется гранит, мрамор, травертин, кварцит. Такую технологию можно применять для резки керамической плитки , керамогранита или  любого другого материала.

История появления технологии

Разработки такой технологии начались давно, еще со второй половины XX столетия. Причем, одновременно, как в СССР, так и в США. В этих странах задались вопросом, режется ли камень при помощи воды и как это выполнить правильно? Прототип насоса для гидрорезки был создан в 1970 году в Чикаго, а уже через 3 года начало выпускаться подобное оборудование для промышленного сектора.

В качестве абразива обычно берется гранатовый  песок. Чтобы не происходило разрушение смесительного сопла станка, его изготовляют из карбид вольфрама, так называемых корундов, а водяные сопла, через которое подается струя воды, изготавливаются из промышленных алмазов или сапфиров. 

Преимущества гидрорезки камня

На выходе из станка тонкая струя воды с абразивом достигает сверхзвуковой скорости – до 1200 м/сек. То есть, она в три раза превышает скорость звука. Ее направляют на обрабатываемый камень, где она образует линию разреза, которая может быть, как прямой, так и криволинейной.  Важно и то, что сам поток не нагревает материал, и максимальная температура поверхности обрабатываемого материала не превышает +60 градусов по Цельсию. Ведь при нагревании любой камень способен разрушаться.

Можно назвать несколько очень важных преимуществ водоабразивной резки камня водой.

1. Таким способом удается разрезать любые породы камня.
2. Удается создавать не только прямой, но и криволинейный разрез.
3. Отсутствуют ударные нагрузки, так что обрабатываемый камень можно не закреплять.
4. Производить резку материала можно с любого места, даже с его средины.
5. Минимальный отход при раскрое камня.
6. Универсальность процесса раскроя.

К этому стоит добавить еще один очень важный момент: так как ширина разреза составляет от 0.8 до 1.5мм, практически нет ни каких отходов. Это важно, если происходит обработка дорогостоящего природного минерала. Поэтому, когда возникает вопрос, чем разрезать камень, нужно использовать этот метод.

Такую методику можно применять для следующих целей:

• создавать уникальные дизайн-проекты, которые используются для оформления интерьеров и экстерьеров;
• точно подгонять элементы из разных материалов, например, скело + камень, камень + металл;

Методика Water-Jet применяется для резки не только камня, но также фарфора, керамики, графита, стекла, любых цветных сплавов металлов, которые по ряду причин, не возможно обработать другими способами.

Как гидроабразивная резка стали?

Сначала объясним, что такое гидроабразивная резка, затем какие материалы она может резать, в том числе сталь и другие материалы.

Что такое гидроабразивная резка?

  Гидроабразивная резка — это способ обработки материалов, при котором используется струя воды под высоким давлением для эрозии линии материала, который вы хотите разрезать. Используется гранулированный абразив, обычно гранат, который добавляется к гидроабразивной струе для увеличения режущей способности машины.

С помощью гидроабразивной резки можно резать самые разные материалы, сохраняя при этом высокий уровень точности.

Какие материалы можно резать гидроабразивной струей?

  Станки для гидроабразивной резки могут резать широкий спектр материалов, включая сталь. Различные типы стали подробно описаны ниже, включая преимущества. Кроме того, также подробно описывается разнообразие других материалов и преимущества обработки с помощью гидроабразивной машины.

Металл

• Закаленная инструментальная сталь, алюминий, титан и экзотические металлы.
Алюминий
• — популярный материал, который режется гидроабразивной струей, поскольку он режется очень чисто и быстро.
• Кроме того, латунные сплавы также популярны, так как готовый продукт не дает тепловых искажений.
Углеродистая сталь
• — как и в случае с двумя вышеупомянутыми материалами, углеродистая сталь подходит для резки гидроабразивной струей, поскольку материал не изменяется в процессе резки.
• Медь – этот материал с высокой отражающей способностью легко обрабатывается гидроабразивной струей.
Нержавеющая сталь
• – в том числе 304 легко обрабатывается на станке гидроабразивной резки.
• Титан – Резка без охрупчивания поверхности или термической деформации. Гидроабразивная резка невосприимчива к затупившимся режущим инструментам.
• Инструментальная сталь — резка инструментальной стали с точностью, близкой к электроэрозионному станку, со скоростью до 10 раз большей.

Преимущества гидроабразивной резки металла

  Гидроабразивная резка – это метод холодной резки, т.е. нет зон термического влияния, поэтому вы получите гладкую кромку без прижогов, трещин и лишних заусенцев.

Натуральные материалы

Среди натуральных материалов можно резать дерево, камень и стекло. Благодаря прожигу под низким давлением, помощи вакуума и резке только водой вы можете уверенно резать натуральные материалы.

Стекло
Нарезка сверхтонких панелей на толстые многослойные пуленепробиваемые панели. Такие панели могут использоваться в мобильных телефонах, окнах и транспортных средствах.

Гранит
Вы можете резать гранит без сколов по сравнению с обычной пилой.

Кожа
Аккуратная резка с малым пропилом.

Мрамор
Резка мрамора для ванных комнат и кухонь без сколов.

Древесина
Машины для обработки сложных конструкций или по дереву пропитаны дополнительными средствами.

Композиты

  Любой материал, армированный волокном, включая кевлар, может быть легко обработан, без каких-либо недостатков традиционной обработки.

  Углеродное волокно

Самым большим преимуществом гидроабразивной резки композитных материалов является отсутствие необходимости менять инструмент, никаких особых соображений или ограничений, связанных с накоплением тепла, плавлением или опасными парами.

AeroFIBER™

Прожиг при низком давлении и высокий контроль резки многослойных материалов. Гидроабразивная резка может разрезать AeroFIBER.

  FeroForm

FeroForm режет без истирания абразивной гидроабразивной струей.

Стекловолокно

Погружение материала во время резки обеспечивает удаление вредных паров и пыли.

G10

Устранить угрозу расслоения при резке G10 гидроабразивной струей.

Кевлар

Снижает риск образования опасной пыли или паров.

Фенол.

Гидроабразивная струя оставляет гладкую поверхность на феноле.

Пластик и резина

Уменьшите любые проблемы с искажениями при обработке пластика при резке с использованием методов холодной резки, связанных с гидроабразивной струей. Универсальность водоструйного станка делает его легким дополнением к мастерской.

Акрил

Функция прожига под низким давлением обеспечивает легкую и чистую резку экструдированного акрила гидроабразивной струей.

  Пена

При резке пены нет необходимости использовать абразив, достаточно насадки только для воды.

Линолеумная плитка

Точная резка без деформации материала.

Оргстекло

Погружение материала во время резки снижает вероятность разлетающихся осколков.

Поликарбонат

Сократите время на резку этого материала и сложных конструкций.

Резина

Для резки этого материала используйте только насадку только для воды без абразива. Чисто режьте мягкую, армированную волокном резину и очень твердую резину.

Как гидроабразивная резка стали?

Станки для гидроабразивной резки могут резать самые разные стали.

Насос нагнетает давление в сопло, которое ускоряет воду, а абразив в воде разрушает материал.

Посмотрите это видео, чтобы увидеть, как работает гидроабразивная резка стали или любого другого материала, упомянутого выше.

 

Что такое водоструйные резаки? — Услуги лазерной гравировки

Гидроабразивная резка

16 авг

Написал Хаксли Манн

Что такое водоструйный резак и как он работает?

Итак, давайте начнем с основ. Гидроабразивная резка — это машина, которая использует мощные струи воды для резки металла, камня и других твердых материалов. Процесс работает с использованием потоков воды под высоким давлением под точным углом и скоростью, смешанных с абразивом для создания режущего эффекта. При правильном давлении и абразиве струя легко врезается в поверхность.

Преимущества использования гидроабразивной машины для резки металла

• Металл — это прочный материал для работы, но еще сложнее, когда вы пытаетесь его разрезать. Так что же облегчает резку металла? Ответ – гидроабразивная резка. При гидроабразивной резке используется поток воды под очень высоким давлением, который прорезает сталь, как масло. Он отводит тепло от процесса и оставляет после себя гладкий край без заусенцев, который не требует дополнительных завершающих штрихов.

• Повышенная производительность, потому что это быстрее, чем другие методы резки металла. Струи воды можно использовать для обработки многих типов материалов, которые невозможно легко разрезать другими методами, таких как алюминий и нержавеющая сталь. – Меньше отходов, потому что отрезанный материал используется повторно, а не выбрасывается после резки с помощью традиционной пилы.

• Резка струей воды становится все более популярной альтернативой лазерной резке. Выбор этого типа машины имеет много преимуществ, в том числе тот факт, что она не выделяет дыма и может резать практически любой материал.

Зачем мне использовать гидроабразивную резку вместо других методов резки металла?

Струи воды способны резать толстый металл более стабильно, чем другие методы резки. Например, лазеры не могут резать более толстые металлы, потому что это приводит к плавлению и деформации всего куска металла из-за тепла, выделяемого в процессе резки волоконным лазером.

Отрасли, использующие гидроабразивную резку

Водометные струи часто используются в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная, военная, на предприятиях пищевой промышленности и т. д., поскольку они позволяют легко вырезать любую форму из любого материала, не оставляя острых краев или заусенцев.

В службе лазерной гравировки мы часто сотрудничаем с дизайнерами ювелирных изделий, которые хотят вырезать нестандартные рисунки из серебра, латуни и алюминия. Наряду с дизайнерами интерьера и моды.

Покрытия для гидроабразивной резки

В процессе резки могут появиться заусенцы и другие следы обработки. Следы от обработки неизбежны, даже если соблюдать максимальную осторожность.

Однако количество заусенцев можно уменьшить, увеличив количество абразива, используемого в процессе резки, чтобы получить более чистую поверхность. Однако это может привести к увеличению времени обработки.

Металлы, которые можно резать гидроабразивной резкой?

Обычные материалы, которые можно резать этим методом – алюминий, нержавеющая сталь, латунь, медь, титан, золото, серебро

Служба гидроабразивной резки, Лондон

Металл — жесткий материал для работы, но еще сложнее, когда вы пытаетесь его разрезать.