Можно ли водой резать металл: Может ли вода разрезать металл

alexxlab | 23.04.1976 | 0 | Разное

как режут материал водой под давлением по водной технологии

12Ноя

Содержание статьи

1. Сущность технологии
2. Принцип работы гидроабразивной резки металла
3. Область применения
4. Оборудование для гидрорезки
5. Возможности водной резки металла
6. Управление
7. Расходные материалы
8. Преимущества гидроабразивной установки
9. Недостатки гидроабразивной установки
10. Цена гидрорезки

Гидроабразивная резка – это технология обработки металла, которая проводится с использованием воды и смеси абразива в роли рабочего инструмента. Причем жидкость подается под огромным давлением и с большой скоростью.

Сущность технологии

Заготовка из металлического листа кладется на рабочую поверхность. Она раскраивается по нужному формату. Места кроя подвергаются водному воздействию с добавлением абразивных частиц. Эти вещества взаимодействуют c поверхностью, разрушая ее. При этом необходимо поддерживать определенное давление, напор, который обеспечивает необходимую скорость подачи жидкости и твердых частичек. Задача оборудования по этой технологии – отделить часть от целого. Мощность аппарата велика, но способности ограничиваются плотностью сплава и его толщиной.

Принцип работы гидроабразивной резки металла

Во время раскроя металлопроката происходят следующие процессы:

• Двигатель приводит в движение насос, который создает водяную струю – она подается в смеситель из резервуара.
• С другой стороны, одновременно с этим подается абразив нужного количества и диаметра частиц.
• Два элемента смешиваются до относительно однородной жидкости.
• Смесь с высоким напором направляется на сопло, которое управляет наклоном и скоростью.
• Материал соприкасается с поверхностью заготовки, разрезая ее.

При этом происходит охлаждение.

Область применения

Распространенность метода объясняется большими возможностями аппарата. Его можно использовать фактически для любых природных и синтетических материалов. Не распространяется это только на алмаз и каленое стекло. Особенность (а вместе с тем и востребованность) – можно проводить обработку таких вещества, которые нельзя нагревать – они теряют, меняют свои физико-химические свойства или подвержены легкому воспламенению. А резка струёй воды происходит без изменения температурного режима. Таким образом, значительно расширяется спектр возможных работ. Чаще всего металлообработке подвергают:

• нержавейку;
• инструментальную сталь;
• алюминий;
• титан;
• латунь.

Также разрезают указанным методом гранит, мрамор и прочие натуральные и искусственные камни. Применение станка возможно только в условиях цеха, налаженного производства. Видео покажет, где его применяют:

Оборудование для гидрорезки

Называют «непыльным». Действительно, стружки фактически нет, вернее, она сразу вымывается, получается очень ровный и чистый срез, который, в большинстве случаев, даже не требует шлифовки. Технологический процесс построен на природном явлении водоемов – эрозии, то есть способности размывать берега, при этом обтачивая камни, корни деревьев. Суть остается прежней, но чтобы многократно ускорить воздействие, в жидкость добавляют абразив.

Такая смесь выпускается струей очень высокого напора. Давление доходит до 6 тысяч атмосфер, при этом развивается скорость, которая в три раза превышает распространение звуковой волны в воздухе, – 800—1000 метров в секунду. Две основные задачи оборудования:

• отрыв и вымывание частиц материала заготовки;
• моментальное охлаждение и очищение.

Устройство станка, который режет водой

Классический аппарат имеет множество узлов:

• корпус – обычно состоит из металла, как наиболее износостойкого и долговечного материала, благодаря нему, он достаточно массивный;
• емкость – крупная, обычно не меньше двух кубических литров, но может быть больше;
• мощный насос – он выполняет важную функцию, нагнетает высокое давление и направляет жидкость из резервуара в место объединения двух компонентов;
• прочные шланги – соединяют все узлы;
• отсек для хранения и подачи абразивных частиц;
• смеситель;
• инструмент – он регулирует мощность струи, ее ширину, направление;
• плоскость, на которой расположена заготовка и будет происходить работа;
• блок управления.

Большинство станков оснащены ЧПУ, инженер только руководит процессом с помощью пульта, но не занимается резкой вручную. Это удобно – нет негативного воздействия на обслуживающего машину человека и при этом достигается отличная точность. Еще одно достоинство ЧПУ – возможность использования программ для автоматизированного проектирования, на которых можно создавать проект в формате, совместимым с блоком управления.

Особенности устройства основных узлов

Уникальность установки заключается во многих отличиях начиная с рабочего стола. Вместо привычной плоскости здесь представлена ванна с неглубокими бортами. Она оснащена ребрами для захвата и фиксации заготовки, они быстро снимаются и накладываются. Также емкость быстро набирается жидкостью, а затем сливается. Постоянное нахождение металла в водной среде позволяет избавить производство от шума и пыли. Емкость, которая содержит абразивные частицы, легко вынимается, имеет функцию пополнения даже в ходе работы, а также оснащена датчиками, контролирующими количество смеси.

Очень важна система перемещения инструмента. Она поставлена на ремни, которые двигают резак по линейным плоскостям. Используются именно ремешки, а не цепи, так как они более невосприимчивы к влаге, а также к нечаянному попаданию абразива. Дополнительное преимущество – их легко менять при износе. Подробнее об устройства посмотрим на видео:

Возможности водной резки металла

Многие способы применяются только для прямой распиловки, в то время как гидрорезка позволяет:

• делать фигурный разрез;
• не обрабатывать края;
• обрабатывать листы (металлозаготовки) толщиной до 120 – 200 мм, в зависимости от типа стали;
• подключить к автоматическому пульту управления трудный проект и фактически не участвовать в процессе, только контролировать;
• разрезать окружности, трубы.

Сейчас активно пользуются технологией в различных сферах:

• автомобилестроение и машиностроение в целом;
• изготовление заготовок, деталей, которые не поддаются штамповке;
• резка водой железа, утеплителей, стекловолокна, изоляторов, мрамора;
• художественная обработка.

Управление

Для эффективной работы станка необходим труд нескольких инженеров и операционистов. Проектировщик обязан создать проект в специальной компьютерной среде. Затем файл помещается в память устройства. Машина сама распределяет функции на остальные узлы. Сотрудник отвечает за достаточное количество расходных материалов, за запуск программы, контроль за выполнением и своевременное оповещение о поломке. Специалист по оборудованию обязан проводить техническое обследование (профилактическое), а также устранять неполадки.

Гидроабразивные станки с ЧПУ

Числовое программное управление позволяет осуществлять наиболее трудные детали с погрешностью в половину миллиметра. Производственный процесс полностью автоматизирован, он не требует постоянных команд, ему необходимо только однажды задать программу (выбрать из списка или ввести в память) и поставить запуск. Такое оборудование дорогостоящее, но более эффективное. Нет человеческого фактора, то есть минимизирован риск ошибок.

Как режут металл водой вручную

Менее популярные на производстве, зато теоретически возможны для изготовления в домашних условиях. Задача оператора – выбор угла резки, давления, напора и ширины струи. Работать с ним труднее, но, однажды научившись, специалист сможет делать очень продуктивно простые формы. Точность остается высокой, но при этом набор функций относительно небольшой. Еще одно достоинство – цена значительно ниже, чем у оборудования с ЧПУ.

Расходные материалы

Основное сырье – это чистая, прошедшая многоступенчатую фильтрацию, чтобы там не находилось примесей, которые могут вступить в реакцию с заготовкой, вода и абразивные частицы. Расход достаточно большой, при этом чем толще сплав, тем больше расходников используется в секунду. Самое недорогой абразив – мелкий песок. Песчинки размером около 650 микрон эффективно справляются даже с тугоплавкими, высокопрочными сплавами. При этом имеют доступную стоимость. Также регулярно требуется проводить замену запчастей – трубок и шлангов, уплотнителей. Реже – мотора, резервуаров, сопел.

Какое давление нужно для резки металла водой под давлением

Минимальный напор – 1500 атмосфер, максимальный – 6000. Показатель настраивается в зависимости от плотности стали, от необходимой скорости работы. Делать это можно вручную или довериться умному блоку управления.

Преимущества гидроабразивной установки

Сейчас это один из наиболее эффективных и востребованных методов, благодаря своим достоинствам:

• это самый «холодный» способ металлообработки, что позволяет работать даже с веществами, чьи физические и химические свойства меняются от жара;
• малые потери материала – стружки фактически нет, срез ровный и узкий;
• хорошо для тонких листов, но можно и с более плотными – до 3 см;
• нет необходимости финальной шлифовки, края очень ровные;
• самая большая точность – 0,5 мм;
• можно вырезать любые трудные детали;
• есть возможность резать «пакетом», то есть в несколько слоев сразу, если заготовки достаточно тонкие;
• очень высокая чистота работы – нет пыли, шума, газов;
• пожарная безопасность полная;
• отсутствие острого режущего инструмента, то есть его не нужно менять, точить.

Недостатки гидроабразивной установки

Есть и некоторые сложности, связанные со станком:

• необходимо часто пополнять уровень абразива, а это достаточно дорого;
• при резке водяной струей тонколистового металла скорость остается невысокой;
• при водном и кислородном воздействии заготовка автоматически приобретает склонность к коррозии, то есть если не нанести слой защитного покрытия, то может вскоре появиться ржавчина.

Цена гидрорезки

Стоимость такого оборудования, а также его обслуживания, высока. Именно по этой причине метод используют в основном на крупных производствах – там все затраты компенсируются высококачественным итоговым продуктом. Ценник складывается:

• из мощного насоса;
• дорогостоящей системы ЧПУ;
• сопла из искусственного алмаза.

В статье мы рассказали, как водой разрезать металл. В качестве завершения покажем несколько видео:

Чтобы уточнить интересующую вас информацию, свяжитесь с нашими менеджерами по телефонам 8 (908) 135-59-82; (473) 239-65-79; 8 (800) 707-53-38. Они ответят на все ваши вопросы.

Резка металла струей воды, гидроабразивная резка

Я в шоке. Не видел раньше такого.

Вот специфка процесса.

Гидрорезка (водоструйная резка) – вид резки, при котором материал обрабатывается тонкой сверхскоростной струей воды. При гидроабразивной резке для увеличения разрушительной силы водяной струи в нее добавляются частицы высокотвердого материала – абразива.

Сущность процесса

Если обычную воду сжать под давлением около 4000 атмосфер, а затем пропустить через отверстие диаметром меньше 1 мм, то она потечет со скоростью, превышающей скорость звука в 3–4 раза. Будучи направленной на обрабатываемое изделие, такая струя воды становится режущим инструментом. С добавлением частиц абразива ее режущая способность возрастает в сотни раз, и она способна разрезать почти любой материал.

Технология гидроабразивной резки основана на принципе эрозионного (истирающего) воздействия абразива и водяной струи. Их высокоскоростные твердофазные частицы выступают в качестве переносчиков энергии и, ударяясь о частицы изделия, отрывают и удаляют последние из полости реза. Скорость эрозии зависит от кинетической энергии воздействующих частиц, их массы, твердости, формы и угла удара, а также от механических свойств обрабатываемого материала.

Технология резки

Вода, нагнетаемая насосом до сверхвысокого давления порядка 1000–6000 атмосфер, подается в режущую головку. Вырываясь через узкое сопло (дюзу) обычно диаметром 0,08–0,5 мм с околозуковой или сверхзвуковой скоростью (до 900–1200 м/c и выше), струя воды поступает в смесительную камеру, где начинает смешиваться с частицами абразива – гранатовым песком, зернами электрокорунда, карбида кремния или другого высокотвердого материала. Смешанная струя выходит из смесительной (смешивающей) трубки с внутренним диаметром 0,5–1,5 мм и разрезает материал. В некоторых моделях режущих головок абразив подается в смесительную трубку. Для гашения остаточной энергии струи используется слой воды толщиной, как правило, 70–100 сантиметров.

Резка металла под водой

Нетривиальная задача: надо разрезать металлическую конструкцию под водой не извлекая её: чем это можно сделать?

В современных способах обработки металла при необходимости выполнения работ под водой применяются два принципиально различных способа резки металла:

• Электродуговой, при котором резка выполняется за счет термического воздействия на материал;
• Плазменная резка;
• Резка посредством создания условий протекания химической реакции, позволяющей металлу сгорать в кислороде, при этом струя кислорода выступает режущим инструментом. Способ получил название кислородной резки.

Последний способ в свою очередь делится на два подвида по типу нагрева металла:

1. Газокислородная, далее разделяющаяся на подвиды по типу используемого горючего газа для разогрева металла до температуры возгорания;
2. Электрокислородная, при которой нагрев осуществляется посредством создания электрической дуги, делится на подвиды по типу применяемых в ней электродов.

Самым простым способом, который применяют в большинстве случаев для выполнения резки металла под водой на данный момент времени остается дуговая резка, для которого организую подачу тока не менее 500 a. Хорошие результаты дает этот способ при обработке металла толщиной до 2 см, с увеличением толщины производительность выполнения работ быстро снижается, а расход электродов растет, кроме того образуется неровный край реза. Поэтому, хоть и существует возможность применения электродуговой резки к порезам металла толщиной до 70 mm, но гораздо чаще для больших толщин металла или для резки нескольких слоев применяют электрокислородный способ.

Но и у этого способа есть свои минусы, так в первую очередь, это быстрый выход из строя электродов. Так самый доступный трубчатый стальной электрод в среднем сгорает за 1 мин и требуется его замена, что увеличивает время выполнения работ в три-четыре раза. Поэтому основные усилия в продвижении этого способа направлены на поиск и разработку более стойких электродов.

По качеству создания кромки самые лучшие результаты показывает газокислородный способ резки. Но и этот способ имеет свои ограничения. Так, хорошие показатели резки получаются при разделении стали, титана и марганца и сплавов на их основе. А остальные металлы и сплавы, в частности, на основе меди и алюминия, почти не поддаются газокислородной обработке, потому что температура их плавления ниже температуры их активного окисления в кислороде, а это условие является одним из необходимых условий газокислородной резки.

Иногда, например при плохой видимости, проще сделать ряд отверстий, а затем резать пространство меж ними.

Возможна подводная резка металла и с помощью специальных плазморезов (отличаются от обычных: охлаждение катода в плазмотроне осуществляется воздухом, сопла — окружающей водой), как пример АППР Краб. Пока этот метод находится в стадии активного апробирования. Особенно он интересует МЧС.

Вывод: выбирать какой-то конкретный способ резки металла под водой надо исходя из существующих условий: глубины выполнения предполагаемых работ, толщины металла, его состава. Кроме того, не лишним будет учитывать уже имеющийся опыт выполнения резки металла в сходных условиях для расчета времени работы и расходных затрат на их выполнение. Автор поста: Alex Hodinar
Частный инвестор с 2006 года (акции, недвижимость). Владелец бизнеса, специалист по интернет маркетингу.

Вода под высоким давлением может резать металл

ВОДА КАМЕНЬ РЕЖЕТ

Материал разрушается, когда энергия воздействия на него. в данном случае сила давления. становится больше сил энергии связи между его атомами или молекулами. Традиционно это воздействие оказывали различные пилы, сверла и резцы. Режущие кромки их делают из твердых сплавов и технических алмазов, однако в процессе работы они все равно быстро изнашиваются. Кроме того, существуют технические сложности и ряд технологических ограничений. Нельзя, скажем, сразу начать выпиливать в пластине отверстие; приходится сначала сверлить в ней дыру, чтобы пропустить пилу. Криволинейный разрез имеет довольно большой радиус кривизны, зависящий от ширины полотна: слишком крутой поворот сломает стальную ленту (именно поэтому пилки для лобзика, которым вырезают узоры из фанеры, делают очень тонкими).

В 1947 году один российский инженер получил авторское свидетельство на новый способ резки твердых материалов. струей воды. Идея была проста. Если давление в струе сделать достаточно высоким, вода будет резать материал не хуже стальной пилы. Расчеты, однако, показывали, что давление должно достигать нескольких тысяч атмосфер, и получить его было очень непросто.

Остроумное техническое решение позволило сконструировать надежную и компактную установку.

Вода под давлением 4700 атмосфер поступает к соплу, смонтированному на каретке, способной перемещаться по двум направлениям. Движением каретки управляет компьютер при помощи заложенной в него «рисовальной программы». Листовой материал. плиты из природного камня или керамики укладывают на координатный стол под кареткой. Струя воды толщиной в десятую долю миллиметра ведет разрез со скоростью десятки сантиметров в минуту, выпиливая в материале самые сложные узоры.

Такая технология имеет множество преимуществ перед традиционной. Во-первых, «инструмент» не подвержен износу. Во-вторых, струйка воды, начиная вырезать отверстие, может пробить материал в любом месте. И, в-третьих, леска разреза может быть любой кривизны, иметь острые углы и крутые повороты.

Еще одно не менее важное качество этого метода состоит в том, что он универсален. Как правило, все способы обработки имеют ограниченное применение. Лазерный луч, например, хорошо режет углеродистую сталь, в медном листе «вязнет», а стекло проходит насквозь. Совсем другое дело гидродинамическая установка: она с одинаковым успехом и безо всякой переналадки режет твердый гранит, прозрачное стекло (в том числе триплекс для смотровых щелей бронемашин, который выдерживает удар пули), хрупкую керамику и мягкую губчатую синтетику типа поролона и все композитные материалы, в том числе особо прочные, вроде кевлара, в любых сочетаниях.

Струей воды можно резать и продукты питания: мясо (замороженное и свежее), рыбу, буханка, кондитерские изделия. Стальные ножи окисляются при работе и портят продукт, а вода экологически чиста и абсолютно безвредна. Чтобы ускорить обработку особо твердых веществ, в струю воды подмешивают абразив. гранатовую крошку размером в десятые доли миллиметра.

Установка совершенно безопасна в работе. При разрыве трубки, ведущей к соплу, давление в системе мгновенно падает, и вода не вылетает из нее смертоносной струей, а начинает медленно сочиться по каплям.

Гидродинамическая установка применяется в реставрационных работах: восстанавливает утраченные узоры полов и стен из цветного камня в церквах и во дворцах. По эскизам художников и архитекторов она вырезает детали оформления новых особняков и административных зданий.

Передвижной ее вариант, смонтированный на грузовике, «трудился» на строительстве моста через Москву-реку. Струя воды в считанные минуты срезала старые железобетонные столбы вместе с арматурой.

Применяли ее и для уничтожения оружия и военной техники. Струей воды можно разрезать танк, ракету вместе с топливом и снаряды со взрывчаткой. безопасность метода позволяет сделать и это: температура воды в месте разреза не превышает 70 о С.

Благодаря своим качествам. простоте метода, точности, универсальности и дешевизне. прогрессивная технология воды должна получить широкое распространение везде, где требуется быстрая и точная обработка самых разнообразных материалов.

Производственное объединение «Прогрессивная технология воды» (ПТВ-М) находится по адресу: Москва, Раушская наб., д. 26.

Генеральный директор объединения Шевченко Юрий Борисович.

Водяной резак

Резак струи воды или водяной резак представляет собой промышленный инструмент. способный резать широкий спектр материалов с использованием струи с очень высоким давлением воды или смеси воды и абразивным веществом. Термин « абразивная струя» относится конкретно к использованию смеси воды и абразива для резки твердых материалов, таких как металл или гранит. в то время как термины « чистая гидроабразивная резка и только для воды» относятся к гидроабразивной резке без использования добавленных абразивов, часто используемых для более мягкие материалы, такие как дерево или резина.

Гидроабразивная резка часто используется при изготовлении деталей машин. Это самый лучший метод, когда разрезаемые материалы чувствительны к большим температурам. Гидроабразивная резка используется в различных отраслях промышленности, например, в горнодобывающей и аэрокосмической промышленности. а так же для резки, формовки и развертывания.

Все гидроабразивы работают по одному принципу, с использованием воды под высоким давлением, сфокусированной в балке соплом. Большинство машин сначала запуская воду через насос высокого давления.

Для создания этого высокого давления используются два типа насосов: насос усилителя и прямой привод или насос коленчатого вала. Прямой насос работает так же, как двигатель автомобиля, заставляя воду через трубу высокого давления с помощью плунжеров, прикрепленных к коленчатому валу.

Насос усилителя создает давление с помощью гидравлического масла для перемещения поршня, заставляющего воду через крошечное отверстие. Затем вода перемещается вдоль трубки высокого давления к соплу гидроабразивной струи. В сопле вода фокусируется в тонкую балку с помощью отверстия для драгоценных камней. Этот пучок воды выбрасывается из сопла, прорезая материал, распыляя его струей высокоскоростной воды.

Процесс такой же для абразивных гидроабразивов, пока вода не достигнет сопла. Используют в основном такие абразивные материалы, как гранат и оксид алюминия. они подаются в сопло через абразивный вход. Затем абразив смешивается с водой в смесительной трубке и выталкивается из конца под высоким давлением.

Важным преимуществом резака является способность вырезать материал, не мешая его присущей структуре, поскольку нет зоны, подверженной воздействию тепла. Минимизация воздействия тепла позволяет разрезать металлы без ущерба или изменения собственных свойств. Существует возможность вырезать острые углы, скосы, отверстия для прокола и формы с минимальными внутренними радиусами.

Водяные струйные фрезы также способны производить сложные срезы материала. С помощью специализированного программного обеспечения и трехмерных обрабатывающих головок можно создавать довольно сложные формы.

Пропила. или ширину, разреза можно регулировать путем замены частей в сопле, а также изменения типа и размера абразивного материала. Типичные абразивные разрезы имеют пропитку в диапазоне от 1,0 до 1,3 мм, но могут быть так же узкими около 0,51 мм.

Неабразивные срезы обычно составляют от 0,18 до 0,33 мм, но могут достигать также 0,076 мм, что примерно соответствует размеру человеческого волоса. Эти небольшие форсунки могут допускать мелкие детали в широком диапазоне применений.

Водяные струи способны достигать точности до 0,13 мм и повторяемости до 0,025 мм.

Из-за его относительно узкой пропитки струйная резка может уменьшить количество произведенного материала лома, это позволяет нарезать детали более плотнее друг к другу, чем традиционными методами резания.

Водные форсунки используют приблизительно от 1,9 до 3,8 литра в минуту (в зависимости от размера отверстия режущей головки), и вода может быть переработана с использованием замкнутой системы. Сточные воды обычно достаточно чисты, чтобы фильтровать и утилизировать слив. Абразив граната — это нетоксичный материал, который может быть в основном переработан для повторного использования; или его можно утилизировать. Водные струи также производят меньшее количество частиц пыли, дыма, дыма и загрязнителей, находящихся в воздухе, уменьшая воздействие опасных материалов на оператора станка.

Поскольку природа режущего потока может быть легко изменена, водяной резак можно использовать практически в каждой отрасли. Некоторые из них имеют уникальные характеристики, которые требуют особого внимания при резке.

Материалы, обычно разрезанные струей воды, включают текстиль, резину, пенопласт, пластмассы, кожу, композиты, камень, плитку, стекло, металлы, продукты питания, бумагу и многое другое. «Большинство керамических изделий также можно разрезать на резаке, если материал более мягкий, чем используемый абразив ». Примерами материалов, которые нельзя разрезать струей воды, являются закаленное стекло и алмазы. Водяной резак способен разрезать до 150 мм металлов и сплавов или до 460 мм большинства материалов. хотя в специализированных областях добычи угля водяные струи способны разрезать до 30 метров с использованием сопла 1 дюйм (25 мм).

Коммерческие системы водоструйной резки доступны от производителей по всему миру в различных размерах и с водяными насосами, способными к различным давлениям. Типичные машины для струйной резки воды имеют рабочий конверт размером с несколько квадратных футов или до сотен квадратных футов. Водяные насосы сверхвысокого давления выпускаются с расходом до 40000 фунтов на квадратный дюйм (280 МПа) до 100 000 фунтов на квадратный дюйм (690 МПа).

Существует шесть основных технологических характеристик для струйной резки:

• Использует высокоскоростной поток воды сверхвысокого давления 30 000-90 000 фунтов на квадратный дюйм (210-620 МПа), который создается насосом высокого давления с возможными абразивными частицами, суспендированными в потоке.
• Используется для обработки большого массива материалов, в том числе теплочувствительных, деликатных или очень твердых материалов.
• Не вызывает теплового повреждения поверхности заготовки или краев.
• Сопла обычно изготовлены из спеченного борида или композитного карбида вольфрама.
• Производит на большинстве разрезов конус менее 1 градуса, который можно полностью или полностью устранить, замедляя процесс разреза или наклоняя струю.
• Расстояние сопла от заготовки влияет на размер пропила и скорость удаления материала. Типичное расстояние составляет.125 дюймов (3,2 мм).

Качество края для деталей струйной резки определяется цифрами Q1-Q5. Более низкие цифры указывают на более грубую кромку; более высокие номера более плавные. Для тонких материалов разница в скорости резания для Q1 может быть в 3 раза быстрее, чем скорость для Q5. Для более толстых материалов Q1 может быть в 6 раз быстрее, чем Q5. Например, алюминий Q5 толщиной 4 дюйма (100 мм) будет составлять 0,72 дюйма / мин (18 мм / мин), а Q1 будет составлять 4,2 дюйма / мин (110 мм / мин), что в 5,8 раза выше.

Металлы под высоким давлением

Физики применяют для своих аппаратов высокого давления наиболее высокопрочные стали и сверхтвердые сплавы на основе карбидов вольфрама. Однако давление, развиваемое внутри камер этих аппаратов, иногда так велико (до 100 000 ат), что пока нет таких сталей, которые смогли бы выдержать огромные напряжения, возникающие при этом в стенках камеры. Но здесь на помощь ученым приходит само же давление. Оказалось, что при высоких давлениях сильно возрастает пластичность и прочность сталей и сплавов.

Выяснилось, что не только механические, но и электрические и магнитные свойства сталей и других материалов существенно улучшаются, если подвергнуть их выдержке при давлении в 25 000 ат и более. Сталь под таким давлением становится втрое прочнее. Хрупкий черный чугун, фосфористые бронзы, бериллий и даже мрамор делаются пластичными и ведут себя, как глина. После снятия давления полезные изменения свойств частично удерживаются материалом.

Проводились исследования свойств материалов и при более высоком давлении.

В Институте физики высоких давлений АН СССР, которым руководит академик Л.Ф. Верещагин, установили, что при давлении в 10 000 ат металлы становятся текучими. При этом они как бы облагораживаются. даже самые хрупкие металлы приобретают некоторую пластичность. Прочность металлов возрастает в 2. 2.5 раза. Выяснилось, что под высоким давлением можно выдавливать трубы и прутки любого сложного профиля, причем с большой скоростью. более 100 м/сек. Опыты показали, что металлические трубы, полученные таким способом, достаточно прочны. Были проведены широкие исследования по выдавливанию различных цветных и черных металлов.

В лаборатории Л.Ф. Верещагина создан прокатный стан, находящийся в огромном резервуаре, заполненном жидкостью под высоким давлением. Оператор находится в особой комнате и следит за работой стана по показаниям контрольных приборов. Зачем понадобилась эта «подводная» металлургия?

Оказывается, в металле, находящемся в жидкости под высоким давлением, трещины и раковины исчезают, поры затягиваются, разрывы сглаживаются. Вода залечивает не только внутренние пороки металла. Она устраняет поверхностные раны и трещины, что значительно упрочняет металл. Вот почему и создали такой необычный прокатный стан.

Советские ученые решили заставить воду не только обрабатывать металлические листы, но и изготовлять из металлов различные сверхпрочные детали и проволоку. В том же институте создана установка для получения прочной и в то же время весьма пластичной проволоки. В ней проволока выдавливается через небольшое отверстие в жидкость, сжатую до 8000 ат! Она вдвое прочнее проволоки, полученной обычным волочением. При помощи той же установки можно получать сверла и шестерни, трубы и фасонные детали. Для этого надо лишь сменить рабочий наконечник установки.

Режем водой толстый металл!Сила воды!

Новые методы открывают небывалые возможности для техники настоящего и будущего.

Академик Л. Ф. Верещагин писал: «Если удастся повысить давление, развиваемое гидравлическими компрессорами, то использование эффекта давления для улучшения пластичности и повышения прочности сталей станет более реальным».

В Институте физики высоких давлений самостоятельно подготовили аппаратуру, пригодную для массового использования в промышленности. Там создали агрегат, имеющий производительность 25 л/ч при давлении в 16 000 ат. Скорость выдавливания изделия любого сложного профиля уже превысила скорость курьерского поезда.

Высокое давление для обработки металлов можно использовать еще и по-другому. Сотрудники Института гидродинамики АН СССР под руководством В. В. Войцеховского построили и в различных условиях испытали сверхмощный водомет со струей, способной производить давление более 40 000 ат. Это вполне соизмеримо с давлением, возникающим при взрыве. Мощную силу воды предполагается использовать для решения важной технической задачи. упрочнения металлических изделий высоким давлением.

Уральский инженер Б. Г. Козин изобрел способ обработки деталей, не имеющих правильной геометрической формы. хрупких и с чистой поверхностью. В обычных способах упрочнения поверхности ее наклепывают. создают в ней сжимающие напряжения. Так, детали типа валов накатывают, обжимают их поверхность специальными твердыми роликами. Листовые рессоры автомобилей, пружины, штоки молотов, например, бомбардируют сильным потоком дроби. Все это повышает усталостную прочность металла. Инженер Козин предложил вместо роликов и дроби использовать воду. Плавно меняя давление, можно получить и такую струю, которая бы детали не разрезала, но была бы достаточно сильной, чтобы уплотнить, наклепать их поверхность не хуже дробинок. Для деталей из углеродистых конструкционных сталей вполне достаточно 4. 6 тыс. ат. Необходимым оборудованием для этого является специальное сопло к насосу высокого давления.

Сплошные и трубчатые профили малых диаметров из цветных и черных металлов со сложным наружным профилем и высоким качеством наружных и внутренних поверхностей изготовляются сейчас холодным волочением, холодной прокаткой и обкаткой. Эти процессы сравнительно трудоемки. Прессование металла в холодном состоянии с меньшими усилиями может быть осуществлено жидкостью высокого давления. Этот метод прессования разработан Институтами физики металлов и физики высоких давлений АН СССР (первые публикации в 1957. 1959 гг.). Там были проведены большие лабораторные исследования по прессованию разнообразных сплошных профилей и гладких труб из различных цветных металлов. алюминия, меди и др.

В контейнер подается рабочая жидкость, давление которой постепенно повышается. При достижении определенной величины давления, зависящего от материала заготовки и степени пластической деформации, происходит выпрессовывание заготовки в отверстие матрицы. При таком способе прессования не затрачивается работа на преодоление сил трения между металлом и пуансоном с контейнером.

Общеизвестный факт, что вода при замерзании расширяется, использовала одна американская фирма для штамповки деталей. Лист металла помещают под матрицей заданной формы. Сверху накладывают и закрепляют болтами выпуклую крышку, под которую наливают воду. Всю конструкцию замораживают. вода превращается в лед, который, расширяясь, выдавливает металл в матрицу как мощный поршень. Как утверждает фирма, такая технология очень проста и пригодна для изготовления деталей из очень прочных сплавов, плохо поддающихся обычной штамповке.

Советский инженер М. С. Курневич предложил заменить стальной штемпель. водой. Вместо громадного пресса теперь достаточно небольшого насоса высокого давления. компрессора. Жидкость давит во все стороны равномерно; поэтому если в тоненькой трубке, соединенной с большой камерой, развить высокое давление (а на это надо мало усилий), то такое давление возникает и в камере.

Изобретатели Л. Д. Гольдман, Д. И. Прозоров и А. И. Каголовский из Всесоюзного научно-исследовательского института металлургического машиностроения предложили прессовать пруток, свернутый в спираль, как пружина. Прессование по их методу позволяет впервые в мировой практике, срастив сталь и алюминий, получить биметаллический провод практически неограниченной длины.

Таким образом, открываются новые пути овладения еще не использованными свойствами металла.

Использована публикация: Мезенин Н.А. Занимательно о железе. М. «Металлургия», 1972. 200 с. стр. 149. 151.

Web-сайт “Термист” (termist.com) Термомеханическое упрочнение арматурного проката

Отсутствие ссылки на использованный материал является нарушением заповеди «Не укради»

Ручной станок

Это классический вариант. Работа на таком оборудовании связана с рядом хлопот для мастера.

Прежде всего тому, кто работает за ручным станком необходимо постоянно выставлять показатели и параметры. Конечно, это не катастрофично, но осадок оставляет, ведь в современном обществе хочется работать в комфорте.

Более того, у ручных станков значительно снижается точность производимого материала. Почему? Из-за наличия человеческого фактора.

Однако в работе с таким оборудование больше достоинств, чем недостатков. Например, классический станок всегда дешевле. Качество работ по большей мере зависит от самого мастера и его профессионализма. Так что, поначалу нужно будет просто приловчится и приспособиться.

Некоторые пытаются сделать гидроабразивный станок своими руками.

Результат зачастую одинаков – плохого качества срез и полное отсутствие удовлетворения от работы.

Автоматизированные станки

На данный момент такое оборудование является единственным в своем роде, которому все уступает в качестве производимой работы.

Но в вопросах комфорта к таким аппаратам нареканий нет.При работе с автоматическим станком полностью исключается человеческий фактор.

Машина самостоятельно работает по заранее установленной программе.

Для каждого типа работ существует свое программное обеспечение. Это необходимо для того, чтобы аппарат работал под таким давлением, которое будет способно сделать максимально точный срез. В противном случае всегда будет необходимость в дополнительной обработке материалов.

Недостаток один – высокая стоимость, которая обусловлена не только высоким качеством составляющих, но и сложностью установки программного обеспечения.

Изнашиваемые детали

Хотя абразивные машины – это высокотехнологичный инструмент, некоторые его части нуждаются в регулярном обслуживании и замене.

• Система подачи смеси. Сопло изнашивание очень быстро – всего за 50 часов работы, а трубка, подходящая к нему, за 100 часов. Не уследить за состоянием этих деталей означает позволить станку увеличить толщину среза на 0,5 миллиметра, что в работе с дорогостоящими материалами считается катастрофичным.
• Прокладки и уплотнения насосной станции. Уплотнители помогают сохранять необходимое давление во всей системе. Из-за того, что они постоянно в напряжении, их нужно постоянно менять.

Какие у такого типа обработки и нарезания материала есть негативные стороны?

Помимо износа, многим не нравится, что на разрезание тонких и толстых поверхностей уходит одинаковое количество времени. Решить эту проблему можно сложив несколько заготовок вместе.

Принцип действия

Несмотря на то что в большинстве случаев провидится гидроабразивная обработка материала лишь для его раскроя, принцип работы станка позволяет воплотить практически любую, даже самую безумную, идею. Работа на таком станке позволяет не беспокоиться о пожаробезопасности, так как вода – это прямая противоположность огню и даже при самом большом объеме работ, возгорания не будет.

Если говорить о самом процессе, то все происходит следующим образом:

• Вода, которая хранится в специально отведенном для этого месте, подается к специальному смесителю.
• В смесителе на этот момент уже находится абразивная смесь, о которой мы поговорим позднее.
• После смешения, вода и песок подаются на специальное сопло.
• Благодаря тому, что сопло очень узкое, а напор воды сильный, возникает давление, под которым любой материал разрезается.

По сути, это и есть резка металла водой. Самое неудобное в этих станках то, что нужно следить за количеством абразивной смеси.

Если говорить еще об одной особенности гидроабразивных станков, так это его управление.

Еще некоторые особенности

Гидроабразивный станок – это уникальный аппарат, который позволяет играть с формами. Что это значит? По завершении работы, производимая деталь или элемент не нуждается в дополнительной обработке, так что те, кто работает со станком могут позволить себе делать практически ювелирную работу с очень тонкими и деликатными срезами.

С самим аппаратом работать просто. Если исследовать его программное обеспечение, становится очевидно, что с агрегатом справится даже ребенок. Все просто и понятно.

Оборудование, которое занимается абразивной резкой металла, способно работать с самым толстым исходным материалом. Это возможно благодаря работе под давлением. Согласно утверждениям производителя, станку подвластен даже металл, толщина которого 20 сантиметров. Удивительные показатели, не так ли?

Расходные материалы

Чтобы создать режущую поверхность, требуется всего две составляющих:

Последний расходуется очень быстро – около 350 грамм в минуту. В его состав входит исключительно натуральный песок из граната, размером не более 600 микрон.

Существует мнение, что гранатовый песок можно заменять на любой другой. К сожалению, это наглая ложь, ведь такая подмена не только сделает срез низкого качества, но и довольно быстро приводит к износу важные части механизма.

Вода, в свою очередь, должна быть очищена. Чем больше в ней примесей, тем менее качественно получается резать металл или любой другой материал.

Конечно, воздух и электричество – это тоже важно, но принципиальнее следить именно за водой и абразивом.

Достоинства такого метода

На самом деле, гидроабразивная резка металла – это не что иное, как огромный успех в сторону качественной и точной обработки конструкций. Только такими станками можно резать трубы как масло, не оставляя окалин, или, что еще хуже, заусениц.

Аппараты для проведения таких работ стоят достаточно дорого. Конечно, это нельзя считать достоинством, но выполнять водяную резку металла настолько качественно невозможно дешевым оборудованием. К тому же производители станков объясняют за что именно приходится платить свои кровные.

Дело все в том, что станки очень легкие и простые в установке. Они способны крепятся даже к тонким стенам, не разрушая их. Во время работы со станком не будет металлической пыли или дыма. Все проходит быстро, плавно и безопасно.

Из-за того, что у станков в принципе нет режущего элемента, то никогда не появится необходимости в его затачивании. Последнее, кстати, стоит ой как не дешево.

Станки для резки водой универсальны. Им по зубам не только металл, но и другие материалы.

Например, не раз отмечалось использование станков в резке материалов различной плотности:

• Стекло. При проведении таких работ ничего не портится, на полотне нет трещин, рисунок может быть любой формы и размера.
• Керамика. Вырезание в ней различных мелких отверстий позволяет играть с формами и дизайном.
• Различные горные породы, среди которых мрамор, камень, гранит и так далее. Все, кто работал с такими материалами знает, как сложно не повредить структуру, делая срезы.
• Резина и пластик. Даже когда материалы не в «чистом» виде, а совмещены друг с другом, все разрезается без проблем.

Так что, воспользоваться услугами гидроабразивной резки металла могут и те, кто с металлопрокатом и его отраслями никакого дела не имеет.

Преимущества гидроабразивной установки

Сейчас это один из наиболее эффективных и востребованных методов, благодаря своим достоинствам:

• вода быстро нормализует температуру, это самый «холодный» способ металлообработки, что позволяет работать даже с веществами, чьи физические и химические свойства меняются от жара;
• малые потери материала – стружки фактически нет, срез ровный и узкий;
• хорошо для тонких листов, но можно и с более плотными – до 3 см;
• нет необходимости финальной шлифовки, края очень ровные;
• самая большая точность – 0,5 мм;
• можно вырезать любые трудные детали;
• есть возможность резать «пакетом», то есть в несколько слоев сразу, если заготовки достаточно тонкие;
• очень высокая чистота работы – нет пыли, шума, газов;
• пожарная безопасность полная;
• отсутствие острого режущего инструмента, то есть его не нужно менять, точить.

Область применения

Распространенность метода объясняется большими возможностями аппарата. Его можно использовать фактически для любых природных и синтетических материалов. Не распространяется это только на алмаз и каленое стекло. Особенность (а вместе с тем и востребованность) – можно проводить обработку таких вещества, которые нельзя нагревать – они теряют, меняют свои физико-химические свойств или подвержены легкому воспламенению. А резка струёй воды происходит без изменения температурного режима. Таким образом, значительно расширяется спектр возможных работ. Чаще всего металлообработке подвергают:

• нержавейку;
• инструментальную сталь;
• алюминий;
• титан;
• латунь.

Вода против металла: на что способна мойка высокого давления? Минтранc.

Также разрезают указанным методом гранит, мрамор и прочие натуральные и искусственные камни. Применение станка возможно только в условиях цеха, налаженного производства. Видео покажет, где его применяют:

Резка водой металла (гидроабразивная резка) под давлением: технология и принципы работы

Гидроабразивная резка – это технология обработки металла, которая проводится с использованием воды и смеси абразива в роли рабочего инструмента. Причем жидкость подается под огромным давлением и с большой скоростью.

Принцип работы гидроабразивной резки металла

Во время раскроя металлопроката происходят следующие процессы:

• Двигатель приводит в движение насос, который создает водяную струю – она подается в смеситель из резервуара.
• С другой стороны, одновременно с этим происходит подача абразива нужного количество и диаметра частиц.
• Два элемента смешиваются до относительно однородной жидкости.
• Смесь с высоким напором направляется на сопло, которое управляет наклоном и скоростью процесса.
• Материал соприкасается с поверхностью заготовки, разрезая ее.

При этом происходит охлаждение металла.

Недостатки гидроабразивной установки

Есть и некоторые сложности, связанные со станком:

• необходимо часто пополнять уровень абразива, которое имеет достаточно высокую стоимость;
• при резке тонколистового металла скорость остается невысокой;
• при воздействии воды и кислорода заготовка автоматически приобретает склонность к коррозии, то есть если не нанести слой защитного покрытия, то может вскоре появиться ржавчина.

Какое

давление нужно для резки металла водой под давлением

Минимальный напор – 1500 атмосфер, максимальный – 6000. Показатель настраивается в зависимости от плотности стали, от необходимой скорости работы. Делать это можно вручную или довериться умному блоку управления.

Расходные материалы

Основное сырье – это вода (чистая, прошедшая многоступенчатую фильтрацию, чтобы там не находилось примесей, которые могут вступить в реакцию с заготовкой) и абразивные частицы. Расход достаточно большой, при этом чем толще металл, тем больше расходников используется в секунду. Самое недорогой абразив – мелкий песок. Песчинки размером около 650 микрон эффективно справляются даже с тугоплавкими, высокопрочными сплавами. При этом имеют доступную стоимость. Также регулярно требуется проводить замену запчастей – трубок и шлангов, уплотнителей. Реже – мотора, резервуаров, сопел.

Устройство станка, который режет водой

Классический аппарат имеет множество узлов:

• корпус – обычно состоит из металла, как наиболее износостойкого и долговечного материала, благодаря нему, он достаточно массивный;
• емкость для воды – крупная, обычно не меньше двух кубических литров, но может быть больше;
• мощный насос – он выполняет важную функцию, нагнетает высокое давление и направляет жидкость из резервуара в место объединения двух компонентов;
• прочные шланги – соединяют все узлы;
• отсек для хранения и подачи абразивных частиц;
• смеситель;
• инструмент – он регулирует мощность струи, ее ширину, направление;
• плоскость, на которой расположена заготовка и будет происходить работа;
• блок управления.

Большинство станков оснащены ЧПУ, инженер только руководит процессом с помощью пульта, но не занимается резкой вручную. Это удобно – нет негативного воздействия на обслуживающего машину человека и при этом достигается отличная точность. Еще одно достоинство ЧПУ – возможность использования программ для автоматизированного проектирования, на которых можно создавать проект в формате, совместимым с блоком управления.

Техническая документация, статьи.

Гидроабразивная резка металла

В производстве различных изделий может использоваться листовой металл или какие-то другие материалы твердого характера. В технологическом процессе производства различных изделий начальным этапом является резка. Разрезать металл можно различными способами. Однако, наиболее точными из всех существующих является резка с помощью лазера, электроискровым способом и гидроабразивный метод.

Резка металла с применением электроискрового способа сопряжена со множеством ограничений по применению, хотя при резке металлов достигается очень высокая точность. Использование резки с помощью лазера обусловливает возникновение температурной деформации краев разрезаемой поверхности. Кроме того, имеются определенные ограничения, касательно толщины реза.

Что касается гидроабразивной резки, то при ней металл не подвергается нагреву и температурная деформация ему не страшна. Помимо этого, совершенно безразлично то, какой электропроводностью обладает металл, подвергаемый резке.

В далекие времена люди стали замечать, что вода под давлением способна придавать предметам различную форму, отличную от исходной. Падая с высоты на камни, она делает их гладкими, а в предметах от воздействия падающей воды остаются углубления. Этот принцип и был взят на вооружение в промышленности при гидроабразивной резке металла. Надо просто значительно увеличить давление воды и контролировать ее направление. Схематично этот процесс выглядит следующим образом:

Современные технологии позволяют расширить область применения станков подобного плана.

1.С помощью таких станков можно проводить резку металла нестандартного характера. Благодаря изменению наклона резки можно получать такие детали, для которых дальнейшая обработка не требуется.

Имеются такие станки, которые способны работать в автономном режиме. Участия человека при их работе совершенно не требуется. Для этого станку задается определенная программа, с помощью которой и осуществляется вся дальнейшая работа станка. Это позволяет получить детали самой высокой точности.

Узконаправленная струя воды в смеси с абразивом при резке металла может использоваться при изготовлении металлопроката. При этом максимальная толщина при резке разных металлов различная.

С помощью таких станков можно осуществить фигурную резку металла. Это позволяет получить изделия для декоративного оформления интерьеров, украшений различного характера. Здесь уже на первый план выступает не то, каким опытом и уровнем профессиональной подготовки обладает работник, а то, каким по качеству будет применяемое оборудование и его программа.

Они позволили значительно расширить возможности таких станков:

Ручная резка гидроабразивным способом

Такие станки лишены автоматики, и все параметры резки приходится выставлять вручную. Конечно, это удобным никак назвать нельзя, но, несмотря на это, имеются и определенные преимущества.

1.Такие станки по сравнению с оборудованием, на котором установлено ЧПУ, стоят наполовину дешевле.

Не надо получать профильное образование. Такие устройства являются простыми в управлении и обладают минимальным набором функциональных способностей. Это обусловливает проведение операций по изготовлению деталей простой геометрии.

Положительные моменты данного способа

1.Резка не сопровождается нагревом металла. Ведь образующееся тепло компенсируется водой.

Такие станки являются многофункциональными. На них можно выполнить детали, имеющие весьма сложные формы. Можно изготовить и сложный профиль.

После получения детали она не нуждается в дальнейшей обработке.

Резка металла на подобных станках отличается высокой технологичностью. С помощью ручных устройств резать металл можно под водой.

Отличаются они значительной экономичностью в сравнении с другими способами резки.

Такие станки отличаются безопасностью. Их можно устанавливать и во взрывоопасных цехах, поскольку нагревания не происходит.

Можно резать металлы даже большой величины.

Они характеризуются универсальностью. Используя дополнительное оборудование, на них, кроме резки, можно проводить и другие операции.

Свойства металлов

Хотели бы вы написать нам? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим.

Все мы знаем, что самая маленькая единица всех элементов. это атом. Атом. это нейтральная частица с положительно заряженным ядром в центре и отрицательно заряженными электронами, движущимися по ряду орбит вокруг ядра.Электропроводность элемента определяется его атомной структурой. В куске металла несколько миллионов атомов. Каждый атом металлического элемента имеет два или три электрона на своей внешней орбите, которые также известны как валентные электроны.

Атомы образуют металлическую связь друг с другом, давая металлу плотноупакованную стабильную структуру. Во время образования этих связей валентные электроны, присутствующие на самой внешней орбите, полностью отделяются от своего родительского атома и могут свободно перемещаться в пространстве, которое находится в решетчатой ​​структуре металла.Когда нет электрического поля, электроны рассеянно движутся в разных направлениях. При приложении электрического поля электроны начинают переходить от одного конца металла к другому. Таким образом, большое количество свободно текущих электронов ответственны за проведение электричества через металл. Они действуют как носители заряда и переносят электричество через структуру металла.

Теперь поговорим о том, почему металлы обладают теплопроводностью. Опять же, ответ заключается в том, что в них много свободно движущихся электронов.Благодаря этим свободным электронам тепло легко передается через металлы. Когда к металлу прикладывается тепло, свободные электроны вблизи источника тепла получают много энергии и начинают быстро двигаться. Поскольку металл имеет плотноупакованную структуру, возбужденные свободные электроны сталкиваются с другими соседними электронами. Это помогает мгновенно передать вибрацию на прилегающую территорию. Таким образом, тепло передается через металлические вещества с большой скоростью.

Почему металлы проводят электричество?

3 марта 2011 г Хари М, Оставить комментарий

Почему металлы проводят электричество?

Металлы считаются хорошими проводниками электричества. С точки зрения химии, металл. это химическое вещество, которое может генерировать положительные ионы в растворе. Это означает, что металлы склонны терять больше электронов, а оксиды металлов образуют щелочные растворы в воде. Металлы называются твердыми телами, которые имеют кристаллическую природу.Атомы в металле будут плотно и плотно упакованы, и несколько атомов будут присутствовать в очень маленьком пространстве. Химическая связь, наблюдаемая в металлах, называется металлической связью.

В кристалле металла плотно расположенные ионы окружены группой свободных валентных электронов. Свободные электроны не ограничены каким-либо конкретным ионом, и они продолжают перемещаться от одного иона к другому. Из-за наличия свободных электронов металлы действуют как хорошие отражатели света.Металлы способны отражать около девяноста процентов падающего на них света. Свободные электроны не будут мгновенно поглощать свет и передавать его. Когда мы наблюдаем электрическую и теплопроводность металлов и других веществ, мы видим огромную разницу.

Электролиты в батареях проводят электричество примерно на одну миллионную по сравнению с металлическими проводниками. Неэлектролиты и неметаллы проводят электричество менее одной триллионной от того, что проводят хорошие проводники в металлах. Металлы проводят тепло и электричество с помощью находящихся в них свободных электронов.Когда к металлу прикладывается напряжение, электроны перемещаются к положительной стороне металла. Поток свободных электронов будет незначительно сопротивляться, и будет иметь место большой поток электронов. Этот поток электронов называется прохождением электрического тока. Проведение тепла через металл. это также передача кинетической энергии свободными электронами.

Поскольку электроны в металле, которые помогают проводить электричество, являются делокализованными электронами, электронное облако не будет принадлежать ни одному из атомов.Когда ток проходит по одной стороне металла, слабо удерживаемые электроны в металле очень эффективно передают ток на другой конец. Сопротивление будет меньше, если электронные облака удерживаются неплотно, и, следовательно, проводимость электрического тока будет больше. В непроводниках не будет свободных электронов, и электроны прочно удерживаются атомами. Для увлечения электронов с орбиталей в неметаллах требуется высокая энергия, поэтому они обладают высоким сопротивлением прохождению тока.

Может ли вода разрезать сталь?

Помогите нам стать лучше. Оцените, пожалуйста, эту статью: Следующее сообщение →

Какие металлы являются хорошими проводниками электричества?

Почти все существующие металлические элементы являются проводниками электричества, хотя проводимость зависит от элемента.Химические элементы, которые считаются очень хорошими проводниками, следующие:

• Медь
• Серебро
• Алюминий
• Золото
• Никель
• Хром
• Утюг
• Магний
• Меркурий
• Титан
• Молибден

Несмотря на то, что проводимость или передача электричества происходит через все металлы одинаковым образом, уровень их электропроводности не одинаков.Другими словами, способность передавать электрический ток у каждого металла разная. Лучшим проводником электричества считается серебро, за ним идет медь, а затем и золото. Когда дело доходит до использования металлов в электротехнике, медь используется более широко, чем серебро. Это потому, что серебро дороже меди. Поэтому низкая стоимость меди делает ее более целесообразным вариантом для практического использования в различном электрическом и электрическом оборудовании.

.

Электроэнергия, вырабатываемая под давлением

Давление, оказываемое подземными водными потоками. это процесс, используемый на больших судах в качестве альтернативной энергии основной системы. В плотинах электричество вырабатывается путем выпуска контролируемого потока воды под высоким давлением через принудительный трубопровод.

Вода приводит в движение турбины, которые приводят в движение генераторы и, таким образом, вырабатывают электрический ток. Этот высокий ток низкого напряжения затем проходит через усилитель напряжения, который преобразует его в электричество.

Чем

резать металл и как это сделать без электричества

Резка является одним из самых распространенных методов обработки металла. Она может применяться как в простых хозяйственных целях, так и в производственных, где требуется высокая точность заготовок. Конечно, когда в любом из условий требуется предоставить деталь из металла, возникает логичный вопрос, чем резать металл? Конечно, всегда можно использовать для этого портальные ленточнопильные станки по металлу http://www.rocta.ru/68.html, например. Но если подобного под рукой не оказалось, или же использование вышепредставленного станка кажется нецелесообразным, мы предлагаем прочесть данную статью и найти собственный приемлемый ответ на вопрос «чем лучше резать металл«.

Резка металла водой

Резание струей воды – это наиболее перспективное направление высокопроизводительной обработки различных материалов и, конечно, металлов – конструкционной и нержавеющей стали, алюминия, титана, меди и пр. Используя гидрорезание, можно производить как продольную, так и поперечную резку металлов. В настоящее время резку металла водой стали широко использовать в таких отраслях, как специальное машиностроение, авиастроение, судостроение.

Технология резки металла водой

ехнология гидроабразивной резки металлов существует уже двадцать лет. Суть этого метода довольно проста и заключается в том, что резка металла производится при помощи абразивно-жидкостной струи высокого давления. Абразивно-жидкостная струя в данном случае является универсальным инструментом.

Сначала вода, сжатая до давления 4000 атмосфер насосом-мультипликатором, проходит через сопло, которое образует струю диаметром примерно 0,5 мм, а затем попадает в смесительную камеру. Струя воды в смесительной камере «подсасывает» абразив (это может быть гранитный песок, размер частиц которого составляет примерно 0,4 миллиметра). Дальше вода с абразивом проходит через твердосплавное второе сопло, внутренний диаметр которого составляет один миллиметр. Абразивно-жидкостная струя выходит из этого сопла со скоростью порядка 1200 м/сек и направляется в область резания металла. Остаточную энергию струи гасят при помощи специальной водяной ловушки.

Гидроабразивная резка металла

Гидроабразивная резка осуществляется на специальной установке, основными частями которой являются координатный стол и режущая головка. Над столом по направлению оси Х перемещается портал, на котором установлена тележка, которая может перемещаться по направлению оси Y. На тележке закреплена рабочая головка с режущим соплом, которая способна перемещаться по направлению оси Z. Следовательно, режущее сопло может производить резку металла по всем трем координатам – X, Y, Z. Это позволяет с очень высокой точностью обрабатывать и объемные, и плоские заготовки.

Диапазон возможных скоростей перемещения режущей головки над координатным столом находится в пределах 1-30000 мм/мин. Благодаря такому диапазону скоростей, возможна качественная и точная резка деталей самых разных толщин и размеров без смены установок.

Точность реза

очность реза, обеспечиваемая гидроабразивной резкой, а также полное отсутствие термического или механического влияния на зону резки предоставляют уникальные возможности относительно шаблонной резки материалов.

Компьютерное обеспечение гидроабразивного способа резания предоставляет возможность программировать резку деталей с любыми контурами, а также производить заготовки сразу «под размер», без каких-либо последующих механических или термических обработок и с минимальными отходами.

Метод гидроабразивной резки является в высшей степени универсальным, поскольку позволяет обрабатывать и большие, и очень маленькие детали с одинаковой точностью.

Читаем дальше – узнаём больше!

Оценка: 2.7 из 5
Голосов: 162

технология и видео резки своими руками

Сегодня без технологии гидроабразивной резки металла не обходится ни одна металлопрокатная и машиностроительная отрасль. Зачастую добиться нужного качества среза не получается даже с помощью плазменной резки, поэтому используется оборудование для порезки посредством гидроабразивной струи воды.

Гидроабразивную резку металлов водой впервые использовала авиастроительная компания в Америке, которая в дальнейшем предоставила данные о том, что эта технология является лучшим способом для порезки стали и других тугоплавких металлов. С этого времени водно-абразивный способ не перестает пользоваться популярностью в различных промышленных сферах.

Плюсы резки металла гидроабразивной струей воды

Оборудование, которое применяется для резки металла с помощью гидроабразива, незаменимо в обработке толстостенных изделий. Только эти станки могут обеспечить высочайшее качество линии среза. После резки рабочей зоны 200-мм стального листа, на поверхности линии среза не появляется ни заусениц, ни окалин.

Идеальный срез в сочетании со щадящим режимом температур — это еще не все преимущества, который имеет водно-абразивный способ. Высокая цена оборудования с лихвой компенсируется экономией на крепежных узлах и элементах, которые не требуются даже во время работы с тонкостенными изделиями.

Отсутствие пыли и дымовой завесы, а также иных неблагоприятных факторов – еще одно из многих преимуществ гидроабразивной резки. Кроме этого, нет необходимости делать замену изношенных режущих частей и следить остроту резака, потому что его, по сути, нет. Вместо него роль режущей части играет струя воды вместе с абразивными частичками.

Процедура гидроабразивной обработки среза происходит за один этап. Причем скорость работы проходит без задержек, показатель скорости порезки не снижается, даже когда необходимо обрабатывать толстостенные изделия.

Универсальные показатели станков для порезки металла дают возможность на одном устройстве одновременно проводить обработку различных материалов — это резина, стекло, пластик или многослойный материал.

Гидроабразивные станки для резки металла характеризуются безопасностью эксплуатации, поэтому могут устанавливаться на предприятиях с большим риском взрывоопасности.

Использование гидроабразивных станков и принцип работы

Устройства для резки металла гидроабразивом универсальны в использовании, так как их возможности не завершаются на раскрое металлических изделий. Технология основывается на специально созданной системе подачи воды под большим давлением на обрабатываемую плоскость.

Дополнительным элементом жидкости является абразив, добавляющийся в воду. Как правило, в роли абразивной добавки применяют микрочастицы песка. Вода и песок одновременно попадают в смеситель из отдельных емкостей, в котором тщательно смешиваются. Затем полученная смесь под высоким давлением подается в сопло станка.

После, рабочий водно-абразивный резак, в виде сильной струи с определенными характеристиками, подается на деталь и разрезает его.

В этом случае скорость гидроабразивной резки можно сравнить только что со скоростью плазмореза, но вот качество выполненного этим способом среза соответствует только качеству резки лазером.

Быстрое развитие современных технологий дало возможность усовершенствовать станки благодаря расширению их рабочих возможностей. За счет чего их сфера использования значительно увеличилась.

Сегодня водно-абразивные станки позволяют:

• Вырезать изделия любых геометрических форм с помощью числового программирования. В этом случае обработка происходит полностью в автоматизированном режиме и не требует наличия оператора. Станок управляется специально установленной компьютерной программой. Гидроабразивная порезка труб дает возможность сделать необходимую окружность без каких-либо погрешностей;
• Делать нестандартный рез любого материала, причем изменяющийся наклон разреза не сказывается негативно на качестве. Процесс работы, который выполняется под любым наклоном, позволяет на выходе получить абсолютно готовое изделие и не подвергать его финишной обработке;
• Гидроабразивный способ нашел свое применение и в области искусства. Оборудование дает возможность изготавливать различные украшения и предметы дизайна, как правило, обработка фигур делается с помощью ЧПУ;
• Установки для обработки гидроабразивом, применяемые в металлопрокате, позволяют делать разрезание максимальной толщины любого металла, это можно увидеть на видео. Так, обработка изделия из среднеуглеродистого металла может происходить с использованием материала, у которого максимальная толщина – 20 см. Наибольшая толщина титанового сплава составляет 16-18 мм; высокопрочные металлы могут быть толщиной 11 мм. Но вот толщина медного изделия достигает только 6 мм.

Особенности работы станков с ЧПУ

Гидроабразивные станки с ЧПУ — это одна из возможностей расширить область применения устройств, улучшить эффективность работ и в тоже время повысить производительность.

Установки с ЧПУ используются для изготовления изделий из медных, алюминиевых, стальных и других видов металлов. Высокая точность порезки, которую имеют водно-абразивные станки с ЧПУ, почти не имеет отклонений от требуемых условий.

Гидроабразивные станки с ЧПУ имеют такие преимущества:

• Если на устройствах без ЧПУ выбор режущей струи можно подобрать неправильно, то в этой ситуации данный фактор исключается. Оборудование автоматически контролирует качество реза, после самостоятельно корректирует установленный режим;
• Станки, которые имеют ЧПУ, работают в соответствии с установленной программой. Причем обработка любого изделия делается по индивидуальному компьютерному обеспечению. При помощи его автоматом выбирается напор струи, состав режущей смеси и другие параметры;
• По окончании гидроабразивной обработки из заготовки получается абсолютно готовая деталь, которую не нужно подвергать дополнительной обработке или шлифовке, на участке среза;
• Обработка металлов при помощи компьютерного обеспечения также подразумевает возможность проделывания отверстий необходимого сечения.

Ручное оборудование для водно-абразивной резки

Некоторая категория гидроабразивных устройств подразумевает управления оператором, так как не оборудована ЧПУ. В этом случае угол и другие характеристики оператору нужно устанавливать своими руками.

Поскольку часть работы все-таки приходится делать самостоятельно, то показатель комфорта и удобства эксплуатации этого станка далек от идеала. Но здесь есть и свои преимущества, которые состоят в нескольких факторах, и они в некотором смысле, становятся решающими при выборе станков:

• На ручном гидроабразивном станке может работать оператор без специального образования;
• Установки без ЧПУ гораздо дешевле;
• Оборудование имеет все нужные технические характеристики, которые дают возможность получить изделия с простыми формами;
• Ручные станки отличаются небольшим набором функций и простой управления, с их регулировкой можно вполне справиться своими руками;
• Качественный и ровный срез, возможность резать под углом, получение простых фигур и раскрой материала с четкими геометрическими формами – все эти функции можно использовать на любых материалах, в числе которых медь, стекло и сталь.

Расходные материалы для гидроабразивного оборудования

Все, что необходимо для восстановления работы гидроабразивных станков — это периодически делать обновление изношенных элементов и расходных материалов. Расход абразива, даже на устройствах с ЧПУ, часто превышает отметку более чем в 350 гр. в 1 минуту, поскольку при работе с материалом, который имеет максимальную толщину, эти данные увеличиваются.

В роли абразива используют микрочастицы песка, который обеспечивает резку тугоплавких и тягучих материалов. Размер микропесчинки может быть до 650 микрон. Кроме абразива, данная техника резки не обходится без воды, она подготавливается, проходя через фильтры.

Если применять воду без подготовки, то качество резки существенно снизится. Из деталей оборудования, как правило, подлежат замене: направляющие трубки и сопло, система подачи абразивной смеси. А также уплотнительные части гидравлической станции, без которых не будет требуемого напора в системе.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Оптимальный метод резки листового металла

Оптимальный метод резки листового металла

Газокислородная, плазменная, лазерная или гидроабразивная резка

Разрезать лист из низкоуглеродистой стали можно различными способами, которые в разной степени приспособлены для автоматической резки. Некоторые методы лучше подходят для тонких листов, некоторые — для толстых. Одни из них быстрые, другие — медленные. Существуют экономичные и дорогие методы. Кроме того, какие-то методы резки обеспечивают высокую точность, а какие-то — нет. В этой статье приведен краткий обзор четырех основных методов резки, которые используются на станках фигурной резки с ЧПУ, сравниваются слабые и сильные стороны каждого из этих процессов, а также предлагается несколько критериев, на основе которых можно подобрать оптимальный вариант для конкретной ситуации.

Газокислородная резка
Резка с использованием газокислородной горелки, или газопламенная резка, — самый старый способ резки низкоуглеродистой стали. Эта технология считается простой, а оборудование и расходные материалы для нее сравнительно недорогие. Газокислородная горелка может прорезать очень толстый лист, и ее режущая способность ограничена главным образом объемом подаваемого кислорода. Этот метод позволяет разрезать сталь толщиной 900 и даже 1200 мм. Однако, когда речь идет о фигурной резке , основная часть работ выполняется на заготовках толщиной не более 300 мм.

Правильно отрегулированная газокислородная горелка обеспечивает гладкую и ровную поверхность реза. При этом на нижнем краю образуется небольшое количество шлака, а верхний оказывается немного скруглен из-за воздействия подогревающего пламени. Такая поверхность подходит для различных сфер применения , без дополнительной обработки.

Газокислородная резка оптимальна для листов толщиной более 25 мм, но с определенными сложностями ее можно использовать и на более тонких листах (до 6-8 мм). Это относительно медленный процесс: скорость резки по материалу толщиной 25 мм составляет примерно 500 мм/мин. Еще одним достоинством газокислородной технологии является возможность использовать сразу несколько горелок, что позволяет кратно повысить производительность.

Плазменная резка
Плазменно-дуговая технология отлично подходит для резки пластин из низкоуглеродистой стали. Ее скорость существенно выше, чем скорость газокислородной резки, однако при этом приходится жертвовать качеством краев. Именно в этом и заключается сложность плазменной технологии. С точки зрения качества краев существует оптимальный диапазон толщины материала, которая, в зависимости от тока резки, должна составлять от 6 до 40 мм. Общая прямота среза ухудшается на слишком тонких и толстых листах, толщина которых выходит за пределы указанного диапазона, хотя края при этом могут оставаться достаточно гладкими, а количество окалины — небольшим.

Плазменное оборудование обходится дороже газокислородной горелки, так как для работы всей системы необходимо питание, водяное охлаждение (в системах с силой тока выше 100 А), система управления подачей газа, провода для горелки, соединительные шланги и кабели, а также сама горелка. Однако более высокая производительность плазменной резки по сравнению с газокислородной в перспективе компенсирует повышенную стоимость системы.

При плазменной резке можно использовать несколько горелок, но из-за их высокой стоимости обычно ограничиваются двумя. Тем не менее некоторые заказчики устанавливают на одной машине три или даже четыре плазменные системы: как правило, это крупные производители, на технологических линиях которых выполняется резка большого количества деталей.

Лазерная резка
Лазерная технология подходит для резки низкоуглеродистой стали толщиной до 30 мм. При толщине материала более 25 мм для надежной работы системы необходимо в точности соблюдать все параметры, включая характеристики материала (сталь, пригодная для лазерной резки), чистоту газа, состояние сопла и качество луча.

Лазерная резка — не очень быстрый процесс, так как на низкоуглеродистой стали он фактически сводится к прожиганию листа сфокусированным лазерным лучом вместо использования подогревающего пламени. В связи с этим скорость резки ограничена скоростью химической реакции между железом и кислородом. Лазерная резка — очень точный метод. При ее выполнении создается узкий рез, что позволяет соблюдать высокую точность контура и делать точные небольшие отверстия. Качество краев обычно очень высокое, с крайне небольшими зазубринами и линиями сдвига, очень прямыми краями и практически полным отсутствием окалины.

Еще одним достоинством лазерной технологии является надежность. Расходные материалы эксплуатируются долго, а уровень автоматизации процесса очень высокий, поэтому многие операции, связанные с лазерной резкой, не требуют пристального внимания. Например, вы можете установить на стол лист металла размером 3000 x 1200 мм толщиной 12 мм, запустить систему и уйти домой. Вернувшись утром, вы обнаружите сотни нарезанных деталей, готовых к разгрузке.

Из-за сложностей, связанных с переносом луча, CO2-лазеры не позволяют использовать на одной машине по несколько режущих головок. Однако с волоконными лазерами такая возможность появляется.

Гидроабразивная резка
Гидроабразивная технология также отлично подходит для резки низкоуглеродистой стали и обеспечивает гладкий и исключительно точный срез. Точность гидроабразивной резки может быть выше, чем лазерной, так как при использовании гидроабразивной технологии формируются более гладкие края и отсутствует тепловая деформация. Кроме того, для гидроабразивной технологии отсутствуют ограничения по толщине, характерные для лазерного и плазменного методов. Практическим ограничением при гидроабразивной резке является толщина материала 150–200 мм. Это связано со временем, которое затрачивается на прорезание такого листа, и постепенным отклонением водяной струи.

Недостатком гидроабразивной резки является стоимость. Начальные расходы на приобретение оборудования обычно чуть выше, чем на системы плазменной резки (из-за высокой стоимости насоса, повышающего давление), но ниже, чем на лазерные системы. Однако цена одного часа работы гидроабразивной системы намного выше (главным образом из-за стоимости абразивных частиц, которые подаются вместе с водой в зону реза).

Гидроабразивная технология также позволяет выполнять резку несколькими головками, причем даже с одним повышающим давление насосом. При этом каждая следующая режущая головка требует повышенного расхода воды: для этого необходим либо более мощный насос, либо меньшее отверстие.

Критерии выбора

Как же выбрать оптимальный метод резки?

1. Начните с толщины.

• Для резки материала толщиной до 20 мм используйте лазерный метод.
• Для резки материала толщиной до 30 мм используйте плазменный или лазерный метод.
• Для резки материала толщиной до 65 мм используйте гидроабразивный или плазменный метод.
• Для резки материала толщиной более 200 мм используйте газокислородный метод.
• Для резки материала толщиной более 50 мм используйте газокислородный или гидроабразивный метод.
• Для резки материала толщиной более 30 мм используйте плазменный, газокислородный или гидроабразивный метод.

2. Оцените свои требования к точности и качеству краев.

• Приемлемо ли для вас качество краев, обеспечиваемое плазменной технологией? На большинстве видов производства вполне достаточно качества реза, которого можно добиться с помощью плазменной резки.
• Приемлема ли для вас зона теплового воздействия, характерная для газокислородной, плазменной или лазерной технологии? Если нет, используйте гидроабразивную резку.

3. Подумайте, что для вас важнее: производительность или стоимость?

• Если уровень производительности важнее, откажитесь от гидроабразивной технологии.
• Если основной фактор — малые начальные вложения и низкая стоимость эксплуатации, обратите внимание на газокислородную резку.

Дополнительные критерии выбора

Допустимость дополнительных операций

• Допустимо ли для вас образование окалины на нижней части пластины? Если нет, используйте гидроабразивную или лазерную резку.
• Требуется ли при дополнительных операциях идеальная округлость отверстий? Если да, используйте гидроабразивную или лазерную резку.

Возможность использования нескольких инструментов

Допускают ли детали возможность резки с использованием двух, четырех или большего числа горелок? Если да, то газокислородная технология будет более эффективной, чем плазменная и лазерная. Использование нескольких плазменных горелок допустимо, однако начальные затраты на оборудование в этом случае существенно повышаются. При гидроабразивной резке можно использовать несколько режущих сопел с одним повышающим давление насосом (однако для этого придется приобрести насос с производительностью, достаточной для обслуживания нескольких головок). Традиционным ограничением лазерной резки является возможность использования только одной режущей головки, хотя волоконные лазеры поддерживают одновременную резку несколькими головками.

Дополнительные сложности
Еще одним фактором, который способен оказать значительное влияние, является возможность резки с одновременным применением нескольких технологий для одной детали. С логической точки зрения лучше всего сочетаются гидроабразивная и плазменная или гидроабразивная и газокислородная технологии. Новая технология волоконных лазеров теперь также позволяет сочетать лазерную и плазменную или лазерную и газокислородную технологии. Преимуществом использования нескольких процессов является возможность медленной и точной резки по одним контурам при быстрой и более дешевой резке по остальным. Результат — необходимая точность деталей при более низких расходах, чем в ситуации, когда для обработки всей детали используется высокоточный процесс.

Заключение
Из-за пересекающихся диапазонов допустимой толщины листа и сходных возможностей четырех представленных технологий выбрать метод резки низкоуглеродистой стали бывает непросто. По этой причине производители и сервисные центры, которые работают со стальными изделиями и выполняют резку различных материалов, часто выбирают станки, поддерживающие не менее двух технологий резки. Иногда единственный способ подобрать оптимальный процесс для той или иной детали — попробовать несколько вариантов и сравнить результаты.

Может ли вода прорезать сталь или другие прочные материалы?

Практически невозможно количественно оценить использование и пользу воды; Помимо того факта, что каждому живому существу требуется вода, чтобы оставаться в живых, вода является универсальным растворителем, что делает его чрезвычайно функциональным. Вы наверняка десятки раз используете воду, но могу поспорить, что вы не знаете обо всех ее магических свойствах. Например, вы могли слышать (или видеть), что вода может прорезать камни и скалы с течением времени или даже очень быстро, но думаете ли вы, что вода достаточно сильна, чтобы прорезать такие предметы, олицетворяющие силу, как металл?

Enter Waterjets

Абразивно-струйная резка металла (Источник: Aumm graphixphoto / Shutterstock)

Ответ, как вы уже догадались, – да.Вода может разрезать металл! Фактически, он используется для этой цели уже много лет. Однако нельзя распылять воду на металлический стержень и ожидать, что он сломается пополам; Вода должна использоваться особым образом, чтобы она была достаточно прочной, чтобы можно было прорезать металл. Здесь в игру вступают гидроабразивы.

Гидроабразивная струя – это специальный инструмент, который используется в механических цехах и представляет собой струю воды под очень высоким давлением, которая используется для резки металла. Давление на выходе из водоструйной машины в 30 раз больше, чем давление воды, которое вы видите в шлангах, используемых на автомойках.

Если вы думали, что гидроабразивная струя была революционной техникой, которая только недавно приобрела популярность, вас ждет сюрприз. Водоструйные двигатели были впервые использованы для добычи золота еще в 1852 году в Калифорнии; после этого для экстремальной очистки стали использовать струи горячей воды, а лет 10 назад их начали использовать в качестве резака по металлу.

Кредит: Википедия

Для воды ключом к резке металла является поддержание постоянного и направленного потока. Если его не контролировать, он не будет столь же эффективным.Подумайте о том, как отрезать кусок металла, приятно сбрызнув водой; это сработает? Нет, конечно нет. Вам нужна струя, которая проходит через очень узкое сопло, которое может использовать полное давление жидкости. Преимущество использования воды для резки металла заключается в том, что, в отличие от металлорежущих станков, вода не перегревается и не создает таких препятствий для логистики. Другие металлорежущие станки также были очень дорогими и сложными в обращении.

Скорость гидроабразивной форсунки

Водоструйные форсунки обычно используются для более мягких материалов, тогда как абразивные форсунки используются для более твердых металлов.Раньше скорость воды, выходящей из сопла абразивной водяной струи, составляла колоссальные 900 миль в час (примерно 1450 километров в час).

Однако, оснащенные различными автоматизированными инструментами нашего времени, новейшие абразивные гидроабразивы развивают ошеломляющую скорость около 3700 километров в час (2300 миль в час)! Благодаря этой невероятной скорости гидроабразивы могут резать металл с точностью до 0,0002 дюйма! Просто для сравнения этой крошечной фигуры, типичная прядь человеческого волоса равна 0.0004 дюйма.

Гидравлическая струя режет металл, камень, мрамор, нержавеющую сталь, гранит и дерево. Водоструйные двигатели использовались для удаления материалов внутри железнодорожных туннелей, бурения скважин глубоко в землю, создания скульптур и даже вырезания частей бомбардировщика-невидимки!

Статьи по теме

Статьи по теме

Вы, наверное, слышали о воде, которая настолько «убедительна», что проникает практически через все, но осознавали ли вы, что вода может быть столь же «проникающей»? Кто знает, какие чудеса вода сможет работать на нас в будущем – при условии, что у нас его еще будет достаточно!

Гидроабразивная резка: как это работает

Станок для гидроабразивной резки металлических деталей.
Изображение © Steve Brown Photography CC-BY-SA-3.0

Водоструйный резак – это инструмент, способный разрезать металл или другие материалы с помощью струи воды с высокой скоростью и давлением или смеси воды и абразивного вещества. Этот процесс по сути такой же, как водная эрозия, встречающаяся в природе, но ускоряется и концентрируется на порядки. Его часто используют при изготовлении или производстве деталей для машин и других устройств. Он нашел применение в различных отраслях промышленности, от горнодобывающей до аэрокосмической, где он используется для таких операций, как резка, формовка, резьба и развёртывание.

В Big Blue Saw мы применяем гидроабразивную резку, чтобы воплотить ваши идеи в реальность. Наши онлайн-услуги гидроабразивной резки созданы для вас индивидуально, независимо от того, нужна ли вам одна простая деталь или тысяча сложных деталей. Имея возможность вырезать из самых разных материалов, включая металл, алюминий, сталь, пластик и дерево, вы можете превратить свои проекты в настоящие детали и изделия, которые можно использовать.

Гидроабразивная резка в действии

Если вам интересно, как выглядит этот процесс, взгляните на это видео, в котором гидроабразивная резка выполняется в замедленном темпе.

Преимущества гидроабразивной резки

Система гидроабразивной резки Big Blue Saw.

Гидроабразивная резка имеет ряд преимуществ по сравнению с другими технологиями обработки:

Более низкая стоимость. Детали Waterjet обычно вырезаются из листового или листового материала и не требуют специальных зажимов, приспособлений или смены инструмента. Это означает более быстрое производство и меньшую стоимость.

Поддерживается широкий спектр материалов. Гидроабразивная резка подходит для большинства металлов, многих пластмасс, дерева и камня.Его можно использовать для резки многих материалов, которые трудно обрабатывать другими методами, например, термически обработанной легированной стали.

Без зоны термического влияния. Методы обработки, такие как лазерная резка и электроэрозионная резка, нагревают материал, и детали необходимо будет снова подвергнуть термообработке после обработки. Детали, вырезанные гидроабразивной резкой, при резке сохраняют свою термическую обработку. Это означает, что вы можете начать с материала, прошедшего предварительную термообработку, и сократить расходы.

См. Примеры деталей для гидроабразивной резки и цены.

Операция гидроабразивной резки

Техник, работающий с гидроабразивным резаком.

Схема гидроабразивного резака

Резак обычно подсоединяется к водяному насосу высокого давления (местная водопроводная сеть не обеспечивает достаточного давления), где вода затем выбрасывается из сопла, прорезая материал, бомбардируя его потоком воды с высокой скоростью. . Добавки в виде взвешенного зерна или других абразивов, таких как гранат и оксид алюминия, способствуют этому процессу.Поскольку природу режущего потока можно легко изменить, гидроабразивную резку можно использовать для резки таких разнообразных материалов, как полиэтилен, пластик и титан. Есть несколько материалов, которые нельзя эффективно разрезать гидроабразивным резаком; Одним из них является закаленное стекло, которое разбивается при резке независимо от используемой технологии резки. Наши клиенты используют гидроабразивную резку для изготовления роботов, электронных компонентов и корпусов, научного оборудования и многого другого.

Самым важным преимуществом гидроабразивного резака является его способность резать материал без нарушения его внутренней структуры, поскольку отсутствует «зона термического влияния» или HAZ.Это позволяет резать металлы без повреждения и изменения их внутренних свойств.

История гидрорезки

Фотография гидроабразивного режущего инструмента из стали

В 1950-х годах инженер-лесовод доктор Норман Франц экспериментировал с ранней формой водоструйного резака для резки пиломатериалов. Однако до 1970-х годов технология не развивалась заметно. Сегодня струя воды не имеет себе равных во многих аспектах резки и изменила способ производства многих продуктов.Сегодня существует множество типов водяных струй, включая простые водяные струи, абразивные водяные струи, ударные водяные струи, кавитационные струи и гибридные струи.

Чтобы заказать детали для гидроабразивной резки по индивидуальному заказу в Интернете, загрузите свой дизайн, чтобы мгновенно получить расценки и сделать заказ. Для получения дополнительной информации о наших услугах гидроабразивной резки по индивидуальному заказу свяжитесь с нами.

Что бы вы хотели сделать дальше?

---

Насадки для гидроабразивной резки в вашем почтовом ящике. Подпишитесь на наш БЕСПЛАТНЫЙ курс электронной почты.

Узнать о:

• Как найти затраты на гидроабразивную резку в вашем проекте
• Получение лучших цен на гидроабразивную резку
• Самый простой способ заказать детали для гидроабразивной резки
• Преимущества гидроабразивной резки в ваших проектах

Еще не готовы зарегистрироваться? Чтобы узнать больше о том, как мы используем гидроабразивную резку для превращения дизайна в настоящие детали, щелкните здесь.

---

Эта статья находится под лицензией GNU Free Documentation License.Он использует материал из статьи Википедии «Водоструйный резак»

Какие материалы можно резать с помощью гидроабразивной машины?

Гидроабразивная резка – это уникальный, высокоэффективный процесс для получения чистых резов в различных материалах. Поскольку при этом не используется тепло, это отличный способ избежать теплового повреждения и деформации, обеспечивая при этом гладкий и чистый срез. Хотя многие люди ассоциируют гидроабразивную резку с металлом, существует множество различных материалов, для которых гидроабразивная резка может быть полезной. Вот описание различных материалов, которые можно разрезать с помощью гидроабразивной резки.

Композиты

С помощью гидроабразивной резки можно резать множество различных комбинированных материалов, особенно армированный пластик. Пластмассы, армированные углеродным волокном, можно быстро и чисто разрезать, что делает гидроабразивную форсунку отличным дополнением к производству аэрокосмических компонентов и гоночных автомобилей. Использование гидроабразивной резки гарантирует отсутствие засорения или износа инструмента, необходимости смены инструмента, плавления и образования вредных паров. При резке стеклопластика стекловолокно можно резать быстро и чисто.Погружая материал в воду во время резки, вы можете гарантировать, что не будет образовываться опасная пыль или дым.

Сталь

Резка стали – одно из наиболее распространенных применений гидроабразивной резки. С помощью гидроабразивной резки можно резать все марки стали, получая гладкую кромку без следов прожога, трещин, лишних заусенцев и многих других проблем, связанных с резкой на основе нагрева. Использование тепловых методов может ослабить целостность детали, что сделает гидроабразивную резку более предпочтительной. Отсутствие зоны термического влияния делает гидроабразивную резку отличным вариантом для изготовления деталей для обработки пищевых продуктов и обработки деталей, а также аэрокосмических материалов.С помощью гидроабразивной резки можно резать даже закаленную инструментальную сталь. Его можно резать в полностью закаленном состоянии без какого-либо риска изменения свойств металла.

Прочие металлы

Металлы, кроме стали, также можно резать гидроабразивной резкой. Алюминий, вероятно, является наиболее распространенным металлом, обрабатываемым гидроабразивной резкой. Сплавы часто трудно обрабатывать без нагрева или деформации, но сплавы всех типов можно точно разрезать с помощью гидроабразивной резки. Гидроабразивная резка – отличный вариант для резки титана, поскольку ее точность сокращает количество отходов.Это сокращение отходов особенно важно при работе с такими дорогими металлами, как титан. Водоструйная очистка также является хорошим вариантом для металлов с более высокой отражающей способностью, таких как медь, поскольку не будет проблем с отражающей способностью, как при лазерной резке.

Прочие материалы

Помимо композитов и металлов, большинство материалов можно резать с помощью гидроабразивной резки. Камень и бетон можно резать гидроабразивом, что делает инструмент идеальным для гранитных столешниц, архитектурных элементов и мраморных полов. Керамику также можно резать струей воды, если ее твердость меньше 8.5 по шкале Мооса. Более мягкие материалы, такие как резина и дерево, можно резать даже с помощью гидроабразивной насадки без абразива.

CAMM Металлы | Услуги гидроабразивной резки

В CAMM Metals мы используем гидроабразивную очистку по-разному. Во-первых, мы используем их для резки всего нашего плоского листового металла и пластин, необходимых для производственной работы, которую мы выполняем. Точность гидроабразивной резки не хуже, чем при лазерной резке, и лучше, чем при плазменной резке. Во-вторых, мы используем эти станки для обработки толстых листов, предварительно вырезанных профилей и заготовок для наших обрабатывающих центров с ЧПУ.В-третьих, мы предлагаем гидроабразивную резку в качестве услуги клиентам, у которых нет такой возможности. Мы можем использовать наш материал или вы можете отправить нам свой материал, и, как правило, в течение 3 дней ваши детали будут вырезаны и готовы к работе. Наконец, мы можем разрезать круглые и прямоугольные трубы и трубы.

Вам нужны услуги гидроабразивной резки или другие услуги по изготовлению? Ознакомьтесь с этим полным руководством, чтобы завершить свой производственный проект!

Что такое гидроабразивная резка?

Есть и другие способы резки металла, помимо ножниц.Водоструйная резка, например, относится к использованию специального инструмента, который обрабатывает металл или другие твердые материалы струей воды под высоким давлением. С помощью этого метода можно резать большинство металлов, будь то алюминий, медь или сталь.

Истоки гидроабразивной резки

Гидроабразивная резка берет свое начало в середине 19 века, когда она использовалась при добыче полезных ископаемых. В то время горнодобывающие компании взрывали горные породы и отложения водой, чтобы их вытеснить.С учетом сказанного, только в 1930-х годах водяные струи стали достаточно узкими, чтобы их можно было использовать в обрабатывающей промышленности. Появление узких водяных струй позволило компаниям-производителям легко резать различные материалы, в том числе металл, с использованием воды под высоким давлением.

Как работает гидроабразивная резка

Как именно работает гидроабразивная резка? Существуют разные типы водяных форсунок, каждая из которых работает по-своему. Однако большинство из них полагается на аналогичный принцип взрыва металла струей воды под высоким давлением.Водоструйная машина подключена к насосу высокого давления, который нагнетает воду с помощью гидравлического масла. Когда вода перекачивается через узкую трубку, она выталкивается из сопла через небольшое отверстие. Если рассматривать возможности гидроабразивной резки в перспективе, то нередки случаи, когда водные струи обдувают воду со скоростью примерно 2500 футов в секунду. На этой скорости водоструйная резка способна прорезать даже самые твердые материалы.

Преимущества гидроабразивной резки

Несмотря на то, что существует множество способов резки металла, гидроабразивная резка предлагает несколько заслуживающих внимания преимуществ, одно из которых – это способность резать металл без выделения тепла.Большинство других операций резки выделяют тепло. Даже использование ножниц будет выделять тепло от трения. И это тепло может изменить физические свойства металла. С другой стороны, гидроабразивная резка обеспечивает охлаждение металлической заготовки во время резки.

Гидроабразивная резка также невероятно точна. При правильном выполнении достигается точность резки примерно 13 миллиметров. Другие методы резки не обладают таким уровнем точности, что делает гидроабразивную резку привлекательным выбором для производственных компаний.

Станками для гидроабразивной резки можно управлять даже с помощью числового программного управления (ЧПУ). С помощью станка для гидрорезки с ЧПУ компании-производители могут программировать операции резки в компьютерной программе, что позволяет оптимизировать процессы резки.

Нет тегов для этого сообщения.

Какие материалы можно резать гидроабразивной резкой?

Naturals

Стекло, камень или дерево, гидроабразивная обработка позволяет обрабатывать практически любой материал под воздействием солнечных лучей.Благодаря специальным методам, таким как прожиг под низким давлением, резка только водой и вакуумная обработка, можно идеально обрабатывать целый ряд природных материалов.

Керамическая плитка

Абразивная гидроабразивная резка OMAX хорошо режет керамику, производя меньше твердых частиц, чем при статической резке.

Стекло

Система OMAX широко используется для резки различных стеклянных изделий, от ультратонких панелей для смартфонов до толстых многослойных пуленепробиваемых панелей для автомобилей и зданий и панелей для витражей.

Гранит

При использовании абразивной гидроабразивной резки для обработки гранита не нужно беспокоиться о сколах, как при использовании обычной пилы.

Кожа

Абразивная гидроабразивная резка OMAX для точной резки кожи с очень узкой шириной пропила.

Мрамор

Резка гранитных столешниц с помощью абразивной гидроабразивной машины – легкий ветерок, и вам не нужно беспокоиться о сколах, как при использовании пилы.

Дерево

Для обработки сложных конструкций или древесины, пропитанной дополнительными добавками, абразивная гидроабразивная обработка OMAX является идеальным инструментом для обработки.

композитов

Абразивная гидроабразивная резка имеет основные преимущества при резке углеродного волокна. Менять инструмент не нужно. Никаких особых соображений или ограничений из-за тепловыделения. Никакого таяния. Отсутствие опасных паров, требующих дорогостоящего оборудования для обработки воздуха.Любой армированный волокном материал, включая армированную кевларом броню для персонала, можно быстро и чисто разрезать без недостатков, присущих традиционной обработке.

AeroFIBER ™

Абразивная гидроабразивная струя идеально подходит для AeroFIBER ™.

Углеродное волокно

Резка пластика, армированного углеродным волокном, с помощью абразивной гидроабразивной резки OMAX имеет основные преимущества: отсутствие забивания или износа инструмента, отсутствие необходимости смены инструмента, отсутствие особых соображений или ограничений из-за тепловыделения, отсутствие плавления и отсутствие опасных паров, требующих дорогостоящего оборудования для обработки воздуха .

FeroForm

FeroForm режет без истирания на абразивной гидроабразивной машине.

Стекловолокно

Стекловолокно

можно быстро и чисто разрезать без опасной пыли и паров, просто погрузив материал во время резки в воду.

G10

OMAX предлагает более контролируемую обработку композитных материалов, устраняя угрозу расслоения.

Кевлар

Броню персонала, усиленную кевларом

, можно быстро и аккуратно разрезать на OMAX без опасной пыли или дыма.

Фенольный

Абразивные струи воды оставляют гладкую поверхность на фенольном покрытии.

Пластмассы и резина

Деформация материала, связанная с обработкой пластика на обычных станках с ЧПУ, больше не играет роли при использовании метода гидроабразивной холодной резки.Возможность легко обрабатывать пену, резину и акрил, а также все ранее перечисленные материалы дает гидроабразивным станкам преимущество в качестве многофункционального инструмента с добавленной стоимостью. Универсальность гидроабразивной машины – вот что делает ее незаменимой для любого механического цеха.

Акрил

Литой и экструдированный акрил можно легко резать с помощью функции прожига при низком давлении гидроабразивной машины OMAX.

Пена

Пенопласт легко режется с помощью насадки, работающей только на воде, без использования абразива.

Плитка линолеум

Обрежьте линолеум по точным размерам без искажения материала.

Оргстекло

Резка под водой снижает вероятность разлетающихся осколков и стружек, которые возникают при резке оргстекла статической пилой.

Поликарбонат

Обработка сложных конструкций из поликарбоната с помощью абразивной гидроабразивной обработки легко и требует гораздо меньше времени, чем при использовании стандартного оборудования.

Резина

Более мягкая резина легко режется с помощью насадки только для воды без абразива. Армированный волокном каучук и очень твердый каучук можно аккуратно разрезать с помощью процесса абразивной гидроабразивной резки.

Водоструйная резка металлов Экономичная и точная гидроабразивная резка

Гидроабразивная резка металлов заслужила хорошую репутацию в металлообрабатывающей промышленности как гибкий и экономичный метод обработки.Это точный метод резки сложных металлов или сложных деталей, которые могут не подходить для высечки или штамповки и где материал является термочувствительным.

Выберите любую из указанных выше категорий металлов для гидроабразивной резки в раскрывающемся меню, чтобы увидеть нашу галерею проектов.

Преимущества гидроабразивной резки металлов

Водоструйный резак по металлу , также известный как водоструйный станок или гидроабразивный , представляет собой промышленный инструмент, способный резать широкий спектр металлов и других материалов с использованием струи воды под очень высоким давлением или их смеси. воды и абразивного вещества.В то время как водная резка металлов возможна для более мягких материалов, добавление абразива превратило гидроабразивную машину в современный инструмент для обработки всех материалов. Методы резки / обработки металла, такие как плазменная, кислородно-ацетиленовая, ленточная пила, лазер, электроэрозионная резка и обычное фрезерование, имеют неотъемлемые преимущества, но не могут конкурировать с гидроабразивной резкой, когда дело касается пропила и метода холодной резки, который не оставляет зон термического влияния. . Многие высококачественные сплавы дороги, а небольшой пропил позволяет более плотно размещать детали внутри листа, что позволяет максимально использовать материал.

От тонкого к толстому! Мы можем резать материал толщиной от 0,005 до 6,0 дюймов, и, если позволяет допуск, более тонкие материалы можно укладывать в стопку для дополнительной экономии. Мы разрезаем материалы, поставляемые заказчиком, или можем предоставить материал для вашей работы. Waterjet West обладает опытом для решения ваших задач по резке, и мы посоветуем вам лучшие методы экономии времени и затрат на материалы.

Фланец для сосуда под давлением из нержавеющей стали, для резки металлов струей воды.

Опора для алюминиевых заготовок толщиной 4 дюйма, использованная для гидроабразивной резки металлов.

Titanium Aerospace Деталь, в которой использовалась гидроабразивная резка металлов.

Может ли давление воды сломать алмаз? – Mvorganizing.org

Может ли давление воды сломать алмаз?

Если вы поместите алмаз в ящик, заполненный жидкостью, и надавите на него давление, алмаз не сломается.Это связано с тем, что давление жидкости оказывает одинаковую силу во всех направлениях, поэтому сторона, обращенная влево, будет сжиматься вправо, а поверхность, обращенная вправо, будет сжиматься влево.

Из какого материала можно огранить алмаз?

Алмазы обрабатываются специальными инструментами, в которых используются лезвия из фосфорной бронзы с алмазным напылением или стальные лезвия с алмазным напылением. Такие инструменты используются для использования структурной слабости алмаза путем нарезания канавок и нанесения ударов по определенным тетраэдрическим плоскостям.

Есть что-нибудь, что не режет гидроабразивная машина?

Полужидкие материалы: струя воды не может прорезать что-либо жидкое или даже полужидкое, например, песок или цементный раствор.После прохождения водяной струи материалы просто смешаются вместе, потому что содержание жидкости очень велико. Железо: железо слишком хрупкое, чтобы струя воды могла вырезать точный профиль.

Может ли гидроабразив убить?

Такой нож из воды не разрушит первоначальные характеристики материала при резке. Тепло, выделяемое при гидроабразивной резке, немедленно отводится высокоскоростной водяной струей, при этом вредные вещества не образуются. Его можно назвать бесподобным ножом в индустрии.

Какой PSI может разрезать кожу?

Сколько фунтов на квадратный дюйм отрежет палец? Человеческую кожу можно порезать при давлении 1160 фунтов на квадратный дюйм; большинство бытовых моечных машин находятся в диапазоне от 1500 до 4000 фунтов на квадратный дюйм. Как только вы достигнете 2901 фунтов на квадратный дюйм, вы полностью проникнете во все слои кожи, эффективно достигнув слоя жировой ткани.

Может ли напор воды вас порезать?

Как ни удивительно это звучит, если вода течет достаточно быстро, она действительно может разрезать металл. Думайте о гидроабразивной машине как о чем-то, давление в струе мойки которой примерно в 30 раз превышает давление на местной автомойке.

Можно ли резать стекло ножницами под водой?

О чудо, это возможно, пока стекло погружено под воду. В статье отмечалось, что часто необходимо вырезать кусок стекла необычной формы, например, чтобы заменить разбитое стекло на электрическом инструменте.

Может ли струя воды порезать палец?

Наиболее частые несчастные случаи, связанные с защемлением гидроабразивной резки, происходят во время операций по настройке, когда пальцы могут зажать между соплом и планками или материалом и планками.

При каком давлении воды можно резать металл?

Типичное давление гидроабразивной резки составляет от 50 000 до 60 000 фунтов на квадратный дюйм.

Почему струи воды такие мощные?

Насосы высокого давления подают воду в водоструйное сопло. Причина, по которой водяной поток является мощным, заключается в том, что, поскольку он выходит из водоструйного сопла с очень высокой скоростью, аэродинамическое сопротивление действует как граница для потока. Это замедляет воду и заставляет ее растекаться.

Можно ли разрезать сжатый воздух?

Сжатый воздух под давлением (среднего и низкого давления 1.4 – 1,6 МПа) может резать материал из нержавеющей стали, режущая часть черная и слегка желтая, текстура прекрасная; материал из углеродистой стали также можно резать, режущая часть не сильно отличается от кислородной резки, но резка Скорость немного ниже, не…

Какую толщину можно разрезать при гидроабразивной резке?

Резка толстых материалов с помощью гидроабразивной резки Действительно, гидроабразивная резка может выполнять резку любой толщины, но допуски будут изменяться по мере увеличения толщины разрезаемого материала. Высокая точность может быть сохранена при резке материалов толщиной менее 4 дюймов, почти чистая форма достигается при резке более толстых материалов.

Насколько точна гидроабразивная резка?

Какова базовая точность процесса гидроабразивной резки? Условно говоря, процесс гидроабразивной резки очень точен. После начала резки (что означает, что начальное сквозное отверстие завершено), станок для гидроабразивной резки может достичь точности деталей +/- 0,001 дюйма с постоянством.

Какой толщины можно разрезать сталь при гидроабразивной резке?

На практике сталь толщиной от 2 дюймов (5 см) до 3 дюймов (7,5 см) – это примерно верхний предел толщины для абразивной гидроабразивной резки.Если вы хотите резать сталь толщиной более 3 дюймов (7,5 см), время резки значительно увеличивается, и использование гидроабразивной резки становится все менее и менее рентабельным.

Гидроабразивная резка – дорогое удовольствие?

Хотя есть несколько факторов, которые могут повлиять на почасовые затраты на эксплуатацию гидроабразивной машины, в среднем она может стоить от 20 до 40 долларов в час для работы гидроабразивной резки с одной абразивной режущей головкой при давлении 60000 фунтов на кв. или погашение капитала).

Что дешевле гидроабразивной или лазерной резки?

Эксплуатационные расходы на плазму снова будут самыми низкими и обычно оцениваются примерно в 15 долларов в час.Стоимость лазера будет немного выше и обычно составляет около 20 долларов в час. Водоструйная очистка обычно считается самой дорогой и обычно оценивается примерно в 30 долларов в час.

Что используется для резки плазменным резаком?

Плазменная резка – это процесс резки электропроводящих материалов с помощью ускоренной струи горячей плазмы. Типичные материалы, разрезаемые плазменным резаком, включают сталь, нержавеющую сталь, алюминий, латунь и медь, хотя можно разрезать и другие токопроводящие металлы.

Как струя воды прорезает сталь?

Ключ к резке металла водой заключается в том, чтобы аэрозоль оставалась однородной. Гидравлические форсунки могут резать, потому что струя направляется через очень узкое сопло, украшенное драгоценными камнями, под очень высоким давлением, поэтому струя остается когерентной.