Технология абразивной гидроабразивной резки: Что нужно знать | MachineMFG

Технология абразивной гидроабразивной резки: Что нужно знать

0
(0)

1. Введение

Водоструйная технология - это новая технология, разработанная за последние 20 лет, и ее применение становится все более широким. Она применяется в таких отраслях, как угольная, машиностроительная, нефтяная, металлургическая, авиационная, строительная, водоохранная и легкая промышленность, в основном для резки, дробления и очистки материалов.

Особенно в последние годы, с быстрым развитием высоких технологий, лазерные лучи, электронные лучи, плазма и водяные струи стали новыми режущими инструментами.

Среди них лазерные лучи, электронные лучи и плазма относятся к термической обработке резанием, а водяная струя - единственный метод холодной обработки. При резке, дроблении и предварительной обработке поверхности многих материалов гидроабразивная струя обладает уникальным преимуществом.

Развитие водоструйной техники можно условно разделить на четыре этапа:

Стадия разведки и эксперимента: В начале 1960-х годов в основном изучалась добыча полезных ископаемых с помощью струи воды низкого давления.

Этап развития оборудования: С начала 1960-х до начала 1970-х годов в основном разрабатывались насосы высокого давления, бустеры и фитинги высокого давления, а также продвигалась технология водоструйных аппаратов.

Стадия промышленного применения: С начала 1970-х до начала 1980-х годов последовательно появилось большое количество водоструйных горных машин, машин для резки и машин для очистки.

Стадия быстрого развития: С начала 1980-х годов до настоящего времени исследования в области водоструйных технологий углублялись, и быстро развивались новые типы струй, такие как абразивная струя, кавитационная струя и самовозбуждающаяся вибрационная струя. Многие продукты были выпущены на рынок.

Четыре этапа развития гидроабразивной резки.

  • Четвертый этап: Стадия быстрого развития.
  • Третий этап: этап промышленного применения
  • Второй этап: Стадия разработки оборудования.
  • Первый этап: Стадия экспериментальной разведки.

Концепция абразивной гидроабразивной резки:

Абразивная гидроабразивная обработка - это особый метод обработки, при котором в качестве рабочей среды используется вода, огромная энергия поступает через устройство для создания высокого давления, абразивные материалы добавляются в струю воды под высоким давлением через устройство подачи и смешивания и образуют двухфазную смесь жидкости и твердого вещества.

Для удаления материала используется высокоскоростной удар и эрозия абразива и водяная струя высокого давления.

Принцип обработки абразивной гидроабразивной струей:

В основе обработки абразивной гидроабразивной струей лежит принцип гидравлического давления, при котором генератор высокого давления или насос высокого давления нагнетает воду до сверхвысокого давления.

Механическая работа электродвигателя преобразуется в энергию давления, а вода с огромной энергией давления преобразуется в кинетическую энергию через сопло с мелкими отверстиями. Таким образом формируется высокоскоростная водяная струя и создается определенная степень вакуума в смесительной камере.

Под действием собственного веса и разности давлений абразив засасывается в смесительную камеру, интенсивно перемешивается, рассеивается и смешивается с водяной струей, образуя высокоскоростную абразивную водяную струю, которая с огромной скоростью воздействует на обрабатываемую деталь через абразивное сопло.

После воздействия абразивной струи на заготовку на материале возникает высокоскоростное концентрированное поле локальных напряжений, которое быстро изменяется, что приводит к эрозии, сдвигу и, наконец, разрушению и удалению материала.

В процессе абразивной гидроабразивной обработки основную функцию выполняют абразивные частицы, а струя воды выступает в качестве носителя для ускорения абразивных частиц.

По сравнению с чистой струей воды, абразивная гидроабразивная струя обладает большей кинетической энергией за счет большей массы и высокой твердости абразивных частиц, что приводит к более сильному эффекту обработки.

Абразивный водоструйный аппарат

Абразивный водоструйный аппарат включает в себя систему подачи воды, систему нагнетания давления, систему водовода высокого давления, систему подачи абразива, устройство режущей головки, приемное устройство, исполнительный механизм и систему управления, как показано на рисунке ниже.

Роль системы водоснабжения заключается в смягчении качества воды, уменьшении коррозии водовода высокого давления, вызванной качеством воды, и увеличении срока службы поршневого уплотнения в системе высокого давления.

Основным компонентом системы нагнетания является усилитель давления, который обычно использует гидравлическое возвратно-поступательное движение.

Соотношение давления в усилителе обычно выбирается как 10:1 или 20:1, а давление воды на выходе усилителя можно регулировать путем изменения давления масла во входной гидравлической системе, что позволяет увеличить давление воды до 100-400 МПа, и даже до 690 МПа и 700 МПа. Система водовода высокого давления соединяет систему нагнетания и устройство режущей головки.

Для транспортировки воды под высоким давлением и удовлетворения требований быстрого и гибкого перемещения режущей головки в водопроводе высокого давления обычно используются гибкие и устойчивые к сверхвысокому давлению трубы из нержавеющей стали, состоящие из нескольких вращающихся трубных соединений.

Система подачи абразива включает в себя бункер, клапан подачи абразива и транспортировочную трубу. Чистый гидроабразивная резка Головка оснащена клапаном переключения подачи воды под высоким давлением и ювелирной насадкой. Абразив гидроабразивная резка Головка также включает смесительную камеру и смесительное сопло, которое смешивает струю воды с абразивом.

Смесительная насадка требует высокой износостойкости и обычно изготавливается из цементированный карбид. Приемное устройство размещается под заготовкой для сбора оставшейся абразивной струи и выполняет такие функции, как поглощение энергии, снижение шума, предотвращение разбрызгивания и обеспечение безопасности.

Приводной механизм и система управления управляют устройством управления траекторией движения режущей головки, а методы управления включают в себя ручное, моторное, ЧПУ и CNC.

Рисунок 1.1 Схема технологии абразивной водоструйной специальной обработки

Абразив:

Как правило, они делятся на три категории: на минеральной основе, на металлической основе и искусственные.

Принцип отбора:

(1) Хороший режущий эффект;

(2) Низкая цена и достаточное предложение.

К числу распространенных абразивных материалов относятся:

Таб.1.2 Несколько широко используемых абразивных материалов

Название абразиваКоличество ячеекРазмер частиц (мкм)Назначение
Гранат40420Черновая обработка
Гранат50297Скорость резки немного выше, чем у 80 меш, но поверхность немного шероховатая.
Гранат80178Наиболее часто используемое общее назначение
Гранат120124Создайте гладкую поверхность
Кварцевый песок  Идеальный абразив для пескоструйной обработки и удаления ржавчины со стальных поверхностей
глинозем  Полировальные принадлежности

Насадка:

Он состоит из водоструйного сопла, камеры смешивания и абразивного сопла.

Классификация:

(1) По количеству водяных струй: одноструйная форсунка, многоструйная форсунка

(2) По способу подачи абразива: форсунка боковой подачи абразива, форсунка средней подачи абразива, форсунка тангенциальной подачи абразива.

1. Одноструйная форсунка для боковой подачи абразива

Одинарная абразивная форсунка с боковой подачей
  1. Смесительная камера
  2. Абразивная форсунка
  3. Водоструйное сопло

Преимущества: Простая конструкция, хорошая концентрация и стабильность струи.

Недостатки: Плохой эффект смешивания абразива с водой.

2. Одноструйное сопло для тангенциальной подачи абразива

Одинарная абразивная струя с тангенциальной подачей
  1. Водоструйное сопло
  2. Абразивная форсунка

Абразив и водяная струя полностью смешиваются, уменьшая взаимное столкновение абразивов, что повышает режущую способность абразивной струи.

3. Многоструйное сопло для средней подачи абразива

Мультиабразивная форсунка с центральной подачей.

В основном он используется для абразивной струйной очистки или удаления ржавчины.

4. Абразивное сопло с выпрямительной трубой

Абразивная форсунка с выпрямительной трубой
  1. Корпус форсунки
  2. Вход для абразива
  3. Водоструйное сопло
  4. Основание форсунки
  5. Уплотнение
  6. Стопорная гайка
  7. Выпрямление труб

Он имеет простую конструкцию и прост в эксплуатации. Он широко используется в индустрии абразивной струйной резки.

Классификация технологий абразивной гидроабразивной обработки:

По способу смешивания абразива с водой их можно разделить на два типа:

  • Фронтальный гибридный абразивный гидроабразивный станок.
  • Задний гибридный абразивный гидроабразивный станок.

Фронтальный гибридный абразивный гидроабразивный станок:

Абразив и вода равномерно смешиваются в абразивной суспензии в трубопроводе высокого давления, после чего струя, формируемая абразивным соплом, называется передней смешанной абразивной струей. Такое смешивание дает хороший эффект, требует низкого давления, но устройство сложное, а сопло сильно изнашивается.

Задний гибридный абразивный гидроабразивный станок:

Добавление абразивов в струю воды после ее формирования называется гидроабразивной струей с задним смешиванием. Эффект смешивания несколько хуже, требуется высокое давление, но сопло изнашивается меньше. Теоретические исследования и технологии применения гидроабразивной струи с задним смешением относительно развиты, и она широко используется во многих отраслях промышленности.

Классификация технологий абразивно-гидроабразивной обработки.

  • Погружная абразивная гидроабразивная обработка.
  • Непогружной абразивный гидроабразивный станок.

Подводная гидроабразивная струя - это струя, находящаяся в воде от выхода до обрабатываемой детали, которая имеет характеристики быстрого распространения струи, равномерного распределения скорости и динамического давления.

Непогружная гидроабразивная струя означает, что струя находится в естественном состоянии воздуха от выхода к заготовке. По сравнению с погружной струей она имеет больший радиус действия и большую длину стержня, но распределение скорости неравномерно.

2. Механизм и закон резания при абразивной гидроабразивной обработке.

Механизм резки абразивной гидроабразивной струей:

При резке материала абразивной гидроабразивной струей с определенной скоростью движения струи часть струи воды устремляется к материалу с постоянной скоростью, а другая часть ослабляет свою силу резания по мере проникновения вглубь материала.

В результате поверхность резания изгибается в направлении, противоположном направлению траектории струи, как показано на рис. a ниже. Угол между осью изогнутой режущей поверхности и первоначальной осью струи постепенно увеличивается от места входа струи в материал мишени, и струя все больше отклоняется вдоль направления, противоположного траверсе.

Однако из-за большой инерции самих абразивных частиц они не отклоняются вместе с носителем водяной струи, что приводит к отрыву абразивных частиц от водяной струи и локальной концентрационной эрозии абразивных частиц.

Чем больше ускорение абразивных частиц, тем больше угол преломления при разделении и тем сильнее концентрационная эрозия. Локальная концентрационная эрозия абразивных частиц приводит к значительному увеличению величины шлифования вдоль поверхности резания, образуя ступеньку на поверхности резания.

Поэтому во время эрозии, образующей ступеньку, угол отклонения потока воды над ступенькой постоянно увеличивается, отклонение струи воды от поверхности резания увеличивается, а величина шлифования под ступенькой уменьшается, пока верхняя ступенька не станет перпендикулярной первоначальному направлению струи, как показано на рисунке b ниже.

При дальнейшем движении струи поверхность резания возвращается к гладкому резанию и шлифованию, как показано на рис. c ниже. С этого момента цикл резания начинается снова с перехода от гладкого резания и шлифования к деформационной эрозии и шлифованию.

Во время этого процесса вся поверхность резания продолжает превращаться в интервал движения, а поскольку отклонение абразивной струи приближается к дуге, она образует поперечное сечение реза с волнообразным интервалом вдоль направления движения струи.

Рисунок 9-32 Модель процесса абразивно-струйной резки
  • a- Режущая поверхность может изогнуться из-за плавного процесса резки и шлифовки.
  • b- Стадия формирования поверхности резания в основном обусловлена эрозией, деформацией и шлифованием.
  • c- Поверхность резания снова превращается в гладкую режущую и шлифовальную поверхность вдоль направления подачи.

Математическая модель абразивной гидроабразивной обработки:

M. Хашиш, основываясь на теории эрозии твердых частиц Финни и Биттера и серии визуализационных экспериментов, предлагает, что процесс удаления материала абразивной гидроабразивной струей состоит из двух областей: режущего износа и деформационного износа, как показано на рисунке ниже.

В области износа при резании, то есть до того, как глубина резания достигнет hC, абразивные частицы ударяются о материал под небольшим углом, и материал удаляется в режиме микрорезания. Когда глубина резания достигает hC, скорость удара абразивных частиц по материалу уменьшается, и режим удаления материала меняется.

Абразивные частицы ударяются о материал под большим углом, и материал удаляется в режиме деформационного износа.

На этой основе М. Хашиш получил математические модели для глубины резания в области режущего износа и глубины резания в области деформационного износа:

где

  • hc глубина резания (мм) для режима износа при резании;
  • hd глубина резания (мм) для режима деформационного износа;
  • Ck характерная скорость (м/с);
  • dj диаметр струи (мм);
  • m - массовый расход абразивных частиц (г/с);
  • Ve критическая скорость (м/с) абразивных частиц;
  • Vo начальная скорость (м/с) абразивных частиц;
  • ρp плотность (г/см3) абразивных частиц;
  • u - скорость перемещения (мм/с) сопла;
  • Cf коэффициент трения;  
  • σ - напряжение сдвига (МПа).

Эта модель включает в себя почти все параметры, связанные с абразивной гидроабразивной обработкой. Однако некоторые параметры, такие как Vo и Ve, необходимо определять экспериментально. Поэтому результаты, полученные разными операторами, могут отличаться.

Факторы, влияющие на производительность абразивной гидроабразивной резки:

Поскольку абразивная гидроабразивная резка - очень сложный процесс, существует множество параметров, которые могут повлиять на его производительность.

Эти параметры включают в себя динамические параметры (диаметр водяного сопла, давление воды), параметры абразива (абразивный материал, размер, расход), параметры абразивного сопла (диаметр, длина, материал абразивного сопла), параметры резки (скорость резки, расстояние между стойками, угол удара, количество резов), параметры заготовки (твердость) и так далее. Однако параметры процесса, которые легко контролировать, в основном включают давление воды, параметры абразива, скорость резки и расстояние между стойками.

Основными показателями для оценки производительности резания являются глубина резания, форма пропила (ширина верхней и нижней частей пропила и конусность пропила) и качество поверхности (шероховатость и волнистость).

Законы резания при абразивной гидроабразивной обработке:

(1) Глубина резания увеличивается с увеличением давления воды, твердости абразива и количества резов, а с увеличением скорости резания уменьшается. Существует оптимальная зависимость между глубиной резания, расстоянием между стойками, подачей абразива и размером абразивных частиц. С увеличением глубины резания высота пика и угол отклонения полос на участке резания постепенно увеличиваются, а частота появления полос уменьшается.

(2) The ширина пропила имеет оптимальную зависимость от скорости резания, а оптимальная скорость резания составляет примерно 1/5 от максимальной скорости резания. При одиночном резании скорость резания определяется свойства материалатолщина и требования к качеству профиля. При постоянной скорости траверсы, чем выше давление, тем ровнее поверхность реза; при шероховатость поверхности одинаково, чем выше давление, тем выше скорость перемещения.

(3) При увеличении давления струи или уменьшении скорости резки качество режущей части значительно улучшается. По сравнению с хрупкими материалами, участок резки пластичных материалов более гладкий, и на его морфологию больше влияют давление струи и скорость резки.

(4) Скорость абразивной гидроабразивной резки уменьшается с увеличением значения энергии разрушения материала, увеличивается с увеличением давления и уменьшается с увеличением расстояния между стойками. Существует оптимальная зависимость между скоростью зоны резания и подачей абразива. При постоянной скорости траверсы и толщине материала существует оптимальное значение расстояния между стойками, при котором достигается наибольшая глубина резания. При увеличении расстояния между стойками ширина канавки постепенно увеличивается. При постоянном давлении, чем меньше скорость траверсы, тем больше глубина реза.

3. Текущее состояние исследований технологии абразивно-гидроабразивной обработки.

Абразивная гидроабразивная резка.

M. Хашиш - один из первых исследователей, изучавших абразивную гидроабразивную обработку. Экспериментируя с абразивной гидроабразивной резкой, он обнаружил, что ее можно использовать для резки войлока, керамики, металлов, стекла, графитовых спеченных композитов без расслоения.

Кроме того, он отметил отсутствие термических и деформационных напряжений в зоне резания. Он также рассказал о влиянии различных параметров резания на производительность обработки материала и скорость съема материала и отметил, что оптимизация параметров резания значительно повышает производительность резания.

С тех пор большое количество отечественных и зарубежных исследований и разработок в области абразивной гидроабразивной обработки было сосредоточено в основном на резке. Схема абразивной гидроабразивной резки и поперечное сечение образца после резки показаны на рисунке 3.

Схема и диаграмма обработки абразивной гидроабразивной резки, а также образец поперечного сечения абразивной гидроабразивной резки

С микроскопической точки зрения, суть абразивной гидроабразивной резки заключается в совокупном эффекте микрорезания материала заготовки большим количеством абразивных частиц. Ключевой проблемой, требующей решения, является контроль формы режущей кромки и глубины резания.

Разработка и совершенствование основного оборудования для абразивной гидроабразивной резки и математической модели точного механизма резания позволяют использовать эту технологию для резки металлических материалов толщиной 100-200 мм и твердых хрупких материалов толщиной около 50 мм.

Однако в процессе абразивной гидроабразивной резки толстых структурных компонентов луч струи будет создавать явление "хвоста" из-за затухания энергии, как показано на рисунке 4.

Зона гладкого реза находится у верхнего края надреза. Чем ближе к нижней части заготовки, тем очевиднее становится явление "хвоста", что сильно влияет на шероховатость поверхности, форму и точность позиционирования отрезанной заготовки.

Оптимизация процесса резки и использование технологии поворотной режущей головки с контроллерами допусков позволяет интеллектуально компенсировать точность резки, повышая тем самым качество обработки.

Абразивное гидроабразивное фрезерование

Метод управления параметрами абразивной гидроабразивной обработки для удаления только поверхностного материала заготовки без проникновения в нее называется абразивным гидроабразивным фрезерованием. Схема обработки и изделие показаны на рисунке 5.

Рисунок 5 Схема водоструйного фрезерования спального материала и образца абразивного водоструйного фрезерования

Хотя эта технология все еще находится на стадии экспериментальных исследований, многие исследователи изучили механизм и процесс этой новой технологии абразивной гидроабразивной обработки.

Что касается абразивного гидроабразивного фрезерования пластиковых материалов, М. Хашиш и другие предложили целесообразность абразивного гидроабразивного фрезерования и обнаружили, что скорость перемещения сопла является важным параметром, влияющим на равномерность фрезерования.

Hocheng H изучил возможность абразивного водоструйного фрезерования армированных волокнами пластмасс. Изучив механизм образования обломков при однократном, двукратном и многократном фрезеровании, они пришли к выводу, что деформационный износ является основным механизмом резания при фрезеровании армированных волокнами пластмасс. Они также проанализировали влияние давления струи, расстояния до цели, скорости перемещения сопла и расхода абразива на скорость съема материала, глубину и ширину фрезерования.

Фаулер и Шипвей изучили характеристики поверхности материалов, обработанных абразивной струей воды, и отметили, что высокая скорость движения сопла, мелкие частицы абразива, низкое давление струи и малые углы эрозии позволяют получить поверхности фрезерования с меньшей волнистостью. Пол и др. изучили влияние различных параметров фрезерования на глубину канавки и скорость съема материала при абразивном водоструйном фрезеровании и создали эмпирическую модель с помощью регрессионного анализа.

Исследований, посвященных абразивному гидроабразивному фрезерованию твердых и хрупких материалов, меньше. Zeng JY изучил влияние угла удара струи на абразивное гидроабразивное фрезерование поликристаллической керамики и обнаружил, что оптимальная скорость съема материала может быть получена, когда угол удара струи составляет 90 градусов во время фрезерования. Они также создали и проверили математическую модель скорости эрозии.

Абразивная водяная струя бурение

Абразивное гидроабразивное бурение можно разделить на два метода обработки: втулка и сверление. Втулка - это процесс резки материала по круговой кривой для формирования отверстия большего диаметра. Этот процесс развился из контурной резки абразивной струей воды, как показано на следующем рисунке (отверстие #9).

Рисунок 6 Схема абразивного водоструйного бурения и образец абразивного водоструйного бурения

Сверление - это процесс обработки отверстий меньшего диаметра без отверстий, как показано на правом рисунке (отверстия #3-#8). Guo Z и др. изучили механизм обработки и процесс абразивного водоструйного сверления керамических материалов, таких как A12 O3, Si3 N4 и SiC, и пришли к выводу, что удаление материала происходит в основном за счет микроразрыва, микрорезания и эрозии.

Yong Z и др. установили взаимосвязь между глубиной абразивного водоструйного сверления и параметрами процесса на основе хаотических явлений в эрозионных процессах. Xing Xizhe представил различные методы обработки отверстий абразивной струей воды и указал на многочисленные преимущества абразивного водоструйного сверления, включая сверление отверстий в твердых и хрупких материалах и слоистых композитных материалах, которое позволяет сверлить глубокие отверстия, небольшие отверстия и отверстия неправильной формы без зоны термического воздействия, получать более высокую точность размеров и меньшую шероховатость поверхности, а также легко выполнять обработку отверстий на наклонных поверхностях.

Абразивная гидроабразивная обработка.

Абразивная гидроабразивная обработка похожа на одноточечное резание на обычном токарном станке: для удаления материала с заготовки используется вращение заготовки и линейное или криволинейное движение режущей головки. Схема обработки и изделие показаны на рисунке 7. К преимуществам абразивной гидроабразивной токарной обработки относятся низкая сила резания, отсутствие термического повреждения заготовки и тонкая стружка без проблем со стружколоманием.

Рисунок 7 Схема абразивной гидроабразивной обработки и образец абразивной гидроабразивной обработки

M. Хашиш впервые предложил концепцию абразивной гидроабразивной обработки в 1987 году и отметил, что абразивная гидроабразивная обработка может быть использована для обработки специальных труднообрабатываемых материалов, таких как углеродно-металлические композиты, стекло и керамика, для получения сложные формы.

Ансари и др. продемонстрировали, что абразивная гидроабразивная обработка превосходит традиционную токарную обработку труднообрабатываемых материалов, а скорость обработки керамики SiC в 5-10 раз выше. Zhang ZW изучил влияние параметров процесса на качество поверхности при абразивной гидроабразивной обработке стекла и обнаружил, что оптимальное качество поверхности может быть достигнуто при низких скоростях перемещения сопла. Ману и др. исследовали влияние угла наклона сопла на форму изделия при абразивной гидроабразивной обработке.

Абразивная гидроабразивная обработка и другие методы обработки.

Помимо описанной выше технологии абразивной водоструйной обработки, отечественные и зарубежные исследователи провели ряд исследований и представили отчеты о технологиях обработки композитных материалов с использованием абразивной водоструйной обработки.

Например, микрообработка с использованием абразивных струй и лазеров - это комбинированная технология обработки с использованием струй воды и лазеров, которая полностью использует характеристики технологии струй воды и эффективно решает такие проблемы, как малый эффективный диапазон обработки и тепловые эффекты в традиционной обработке. лазерная обработкачто делает его широко применимым в области микрообработки; абразивная гидроабразивная обработка с помощью ультразвука - это реальный и эффективный метод обработки хрупких материалов, который сочетает в себе водяные струи и ультразвуковые волны; гидроабразивное упрочнение - это новый тип метода обработки поверхности для повышения усталостной прочности металлических деталей путем холодной обработки, который имеет такие преимущества, как высокая прочность упрочнения, низкое давление упрочнения и хороший эффект упрочнения.

4. Характеристика, применение и развитие технологии абразивно-гидроабразивной обработки.

Преимущества абразивной гидроабразивной обработки включают:

  • По сравнению со струями чистой воды, абразивные струи значительно снижают давление, необходимое для резки при тех же целях, подчеркивая преимущества безопасности и надежности.
  • Когда резка металла при использовании абразивных водяных струй искры, как правило, не образуются, что позволяет избежать воспламенения или взрыва вредных газов вблизи зоны резки.
  • Во время резки выделяется мало или совсем не выделяется тепла, а любое выделяемое тепло быстро отводится струей воды, в результате чего на поверхности реза практически не образуется зона термического влияния.
  • Сила резания на режущей поверхности невелика, поэтому даже при резке тонкого листа на фигурные детали режущая кромка не будет повреждена.
  • Пропил узкий, потери материала небольшие, поверхность среза гладкая, без заусенцев (при слишком высокой скорости резки могут образоваться небольшие заусенцы).
  • Во время резки почти нет пыли, не образуется токсичных газов, что делает условия работы относительно чистыми.
  • Сила реакции на резку невелика, поэтому насадку можно легко перемещать механической рукой.
  • Возможна круговая резка, а также резка трехмерных криволинейных поверхностей, что делает возможной резку заготовок различной формы.
  • Условия резки легко контролируются, что облегчает автоматическую настройку и управление с помощью компьютеров.

К недостаткам абразивной гидроабразивной обработки относятся:

  • Оборудование требует высокой мощности.
  • Насадка быстро изнашивается.
  • Он не подходит для обработки крупных деталей или для удаления очень больших заусенцев.
  • Не хватает программного обеспечения, специально разработанного для гидроабразивной обработки.

Области применения абразивной водоструйной технологии включают:

  • Аэрокосмическая промышленность: Резка специальных материалов, таких как алюминиевый сплав, сотовые структуры, композиты из углеродного волокна, слоистые металлы или армированное пластиковое стекло, резка лопастей самолетов струей воды без зон термического влияния и упрочнения, исключающая необходимость последующей обработки.
  • Производство и ремонт автомобилей: Различные виды резки неметаллические материалы и композитные компоненты, такие как приборные панели, ковры, асбестовые тормозные колодки, дверные рамы, стекла крыши автомобиля, внутренние декоративные панели, резина, пластиковые бензобаки и другие внутренние и внешние компоненты.
  • Оружейная промышленность: Резка броневых плит, гусениц, пуленепробиваемых стекол, корпусов автомобилей, турелей, орудий и безопасная разборка различных снарядов.
  • Лесное хозяйство, сельское хозяйство и коммунальная техника: Используется для лесозаготовки, обдирания коры, ирригации, переработки кормов, обслуживания дорог, резки ремесел и других работ.
  • Электроника и энергетика: Может использоваться для придания формы и резки печатных плат и тонких пленок, компьютерных жестких дисков, дискет, электронных компонентов, аморфных сплавов, сердечников трансформаторов и специальных кабелей, которые трудно разрезать обычными методами.
  • Машиностроительная промышленность: Использование водяной резки под высоким давлением вместо штамповки и резки на ножницах позволяет не только сэкономить на стоимости пресс-формы, но и снизить уровень шума, вибрации и улучшить использование материала. Кроме того, она позволяет удалять внешний глинозем на заготовках, песчаные сердечники на отливках, керамические покрытия, режущие заусенцы, стояки ворот и другие детали, а также может резать детали из серого чугуна, которые трудно резать обычными методами.
  • Другие отрасли: Резка мрамора, гранита, напольной плитки, керамики и т.д. в строительной индустрии, обработка готовых рулонов бумаги, туалетной бумаги и т.д. в бумажной промышленности, а также обработка фанеры, деревянных плит и т.д. в деревообрабатывающей промышленности.

Перспективы развития технологии абразивной гидроабразивной обработки:

Повышение надежности и срока службы гидроабразивной обработки, особенно срока службы ключевых компонентов, таких как насосы высокого давления, шланги высокого давления, соединения и сопла.

Оптимизация параметров процесса для дальнейшего повышения эффективности, снижения расхода абразива и энергопотребления, что делает затраты более конкурентоспособными.

Разработка интеллектуального управления, позволяющего адаптивно регулировать параметры процесса в ходе обработки, повышает точность обработки и используется для изготовления деталей с определенными требованиями к точности, достигая технико-экономического эффекта, сравнимого с плазменной и лазерной обработкой.

Тенденции развития технологии абразивной гидроабразивной обработки:

Постоянно расширяется область применения гидроабразивной обработки: от 2D-резки и удаления заусенцев до обработки отверстий и 3D-поверхностей.

Теоретические исследования в области водоструйной обработки, особенно создание моделей для водоструйной обработки и изучение теории многофазных потоков.

Исследования в области обработки миниатюрных прецизионных деталей с помощью абразивной водоструйной технологии, а также использование абразивной водоструйной технологии для токарной и фрезерной обработки.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх