Гидроабразивная обработка: Гидроабразивная обработка

Что такое жидкостная абразивная обработка/ гидроабразивная обработка?

ЖИДКОСТНАЯ АБРАЗИВОСТРУЙНАЯ ОБРАБОТКА

Жидкостно-абразивная обработка (также известная как гидроабразивная обработка) удаляет покрытия, загрязняющие вещества, коррозию и остатки с твердых поверхностей. Она представляет собой аналог сухой абразивной очистки, за исключением того, что перед ударным воздействием на поверхность абразивный материал подвергается увлажнению.

Основное преимущество гидроабразивной обработки перед сухой абразивной обработкой заключается в том, что она снижает уровень пыли, позволяя операторам работать в широком диапазоне сред с минимальными затратами на настройку и очистку. В результате получается более чистая и однородная поверхность, готовая к нанесению покрытия, без вкрапленных частиц и прилипшей пыли.

Гидроабразивную обработку также могут именовать жидкостным бластингом, жидкостно-абразивной обработкой, гидроабразивной обработкой, абразивной обработкой мокрым пескоструем, жидкостно-пескоструйной абразивной обработкой и беспыльной абразивной обработкой.

Методы гидроабразивной / жидкостной абразивоструйной обработки

МАТЕРИАЛЫ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ

Материал и абразивы

Под материалом для абразивной обработки понимаются материалы, которые не создают профиль поверхности при ударном воздействии. К ним относятся как неорганические, так и органические материалы. Абразивы включают любой материал для абразивной обработки, который при ударном воздействии создает профиль поверхности (или анкерный рельеф). Поверхностные покрытия имеют более высокое сцепление с профилированными поверхностями. 

Что происходит при ударном воздействии

При ударе абразива о твердую поверхность частица часто разбивается или разрушается, в результате чего более мелкие частицы попадают в воздух в виде пыли, в дополнение к пыли, уже присутствующей в сухой среде. Такое ударное воздействие может также вызвать сухие искры, заряженные статическим электричеством.

При ударе жидкостного абразива о поверхность мелкие частицы удерживаются в каплях воды. Дополнительная вода утяжеляет частицы, предотвращая пылеобразование.

Присутствие воды также придает частице большую массу при ударе. По мере рассеивания капель воды гидростатическая сила отрывает поверхностное покрытие, оставляя по периметру тонкий край для бесшовных повторных покрытий.

Применение жидкостной/абразивной обработки

Жидкостно-абразивная обработка может заменить пескоструйную абразивную обработку практически для любой сферы применения, но существуют поверхности, условия и среды, для которых жидкостная абразивоструйная обработка является особенно выгодной.

Нахождение поблизости других работников

Пыль, образующаяся в результате сухой абразивной обработки, не только представляет опасность для здоровья при вдыхании, но и значительно ограничивает обзор. В то время как операции сухой абразивной обработки должны проводиться отдельно от обычных работ, операторы жидкостно-абразивных установок могут работать в непосредственной близости от других работников, с минимальными мерами предосторожности.

Промышленное применение

Cухая абразивная обработка может вызвать возникновение сухих искр, заряженных статическим электричеством, что может привести к взрывам в присутствии воспламеняющихся газов. При жидкостно-абразивной обработке искры не исчезают полностью, но когда они появляются, речь идет о холодных искрах (без статического электричества), что сводит к минимуму взрывоопасный потенциал.

Чувствительные поверхности

Установки жидкостно-абразивной обработки могут эффективно работать при низком значении фунтов на кв. дюйм, удаляя покрытия без повреждения подложки, подстилающей поверхность. Гидроабразивная обработка является предпочтительным методом для абразивной обработки старинных, хрупких и мягких поверхностей (в том числе дерева). Кроме того, наличие смазывающей воды снижает тепло, образующееся вследствие трения, которое может деформировать металлические поверхности.

Наружные/городские среды

Сухая абразивная обработка требует значительной изоляции/тентования для поддержания уровня запыленности воздуха в установленных законом пределах. В наружных и городских средах такая изоляция непрактична или экономически нецелесообразна. Благодаря встроенной системе подавления пыли, операции гидроабразивной обработки требуют минимальной изоляции.

История жидкостно-абразивной обработки

В 1950 году в Великобритании была запрещена пескоструйная абразивная обработка из-за опасений по поводу силикоза – профессиональной опасности, связанной с вдыханием пыли, содержащей диоксид кремния. Вскоре после этого Норман Эшворт изобрел первую в мире установку гидроабразивного бластинга.

В 1966 году несколько европейских стран последовали этому примеру и запретили пескоструйную абразивную обработку, что привело к появлению новых технологий жидкостно-абразивной обработки. В частности, это имело место в Германии, где был изобретен первый мобильный аппарат жидкостно-абразивной обработки, разработанный специально для того, чтобы конкурировать с аппаратами пескоструйной абразивной обработки.
 

Внедрение в Северной Америке

‘Установки жидкостно-абразивной обработки были импортированы в Северную Америку из Германии в 90-е годы прошлого века и Великобритании в нулевые годы нынешнего века. В 2009 году на рынок вышли первые сделанные в США аппараты гидроабразивного бластинга – Ecoquip и GeoBlaster. В 2013 и 2014 годах соответственно, Ecoquip и GeoBlaster были приобретены компанией Graco Inc., мировым лидером в области работы с жидкостями.

Благодаря стандартным для отрасли деталям, которые можно закупать внутри страны, и повышению эффективности благодаря технологическим инновациям, установки гидроабразивного бластинга повсеместно внедряются в отрасли подготовки поверхностей.

Сопутствующие продукты

Предыдущий слайд

Следующий слайд

Выбор оборудования

Сравнение гидроабразивной и водной абразивной обработки

Сравнение гидроабразивной и жидкостно-абразивной обработки. ..

Технология

Полностью беспыльная абразивная обработка – это миф.

Факты говорят о следующем: при подготовке поверхностей не существует таких понятий, как беспыльная или свободная от пыли абразивная обработка.

Как выполнить

Поддержание площадки для гидроабразивной обработки

Надлежащая изоляция при операциях по подготовке поверхности защищает окружающую среду и способствует вашему конечному результату.

Search term:

Гидроабразивная обработка поверхности металла

Гидроабразивная обработка – один из видов воздействия на поверхность детали с целью ее упрочнения и придания других важных для эффективной и беспроблемной эксплуатации свойств.

Особенности данного вида упрочения

В процессе гидроабразивной обработки поверхности изделия рабочая жидкость, содержащая абразивные частички (зерна) подается под давлением к нужному месту воздействия.

Наиболее важными достоинствами этого вида обработки являются:

• — Улучшение износоустойчивости.
• — Повышение показателя усталостной прочности.
• — Повышение чистоты поверхности.

Это именно те качества, которые существенны для упругих элементов.

Кроме того, при такой обработке наклеп получается равномерным, в обрабатываемом поверхностном слое создаются контролируемые остаточные напряжения, что способствует повышению эксплуатационных свойств пружин.

Особенности технологии процесса

Рабочая жидкость может подаваться к обрабатываемой поверхности двумя способам

• — Самотеком или благодаря выполняемому сжатым воздухом всасывани
• — Используя подачу насосом или под давлением, оказываемым сжатым воздухом.

Процесс работы машины, в которых происходит этот вид обработки, очень прост:

• — Через дверцу производится загрузка деталей в оборудованную рабочую камеру.
• — В смесительном баке создается нужный объем рабочей жидкости, которая под воздействием направленного потока сжатого воздуха подается к форсунке в рабочей камере и после воздействия на деталь возвращается в бак.
• — Механизм форсунки для лучшего воздействия конструктивно выполнен таким образом, что он может перемещаться в вертикальной плоскости и вращаться – в горизонтальной. Так обеспечивается нужный угол воздействия струи на обрабатываемую поверхность.

Примерные показатели всасывающих машин: давление рабочей жидкости (избыточное) – до полутора атмосфер при давлении подаваемого сжатого воздуха – до 6 ати, скорость рабочей жидкости в момент выброса из форсунки – до 70 м/сек.

Мелкие витые цилиндрические пружины подаются в машину посредством устройств барабанного типа, а средние/крупные – на оправках, которым придается поступательное движение одновременно с вращательным.

Важные параметры процесса

Производительность этого вида обработки и ее качество зависят от свойств обрабатываемого материала (сорта стали, проведенной термообработки, полученной чистоты поверхности). Кроме того, эффективность абразивного воздействия зависит от определенных параметров, основными из которых являются:

• — Вид применяемого абразива.
• — Величина зерна абразивного материала.
• — Скорость подачи рабочей жидкости.
• — Угол падения жидкости на поверхность.
• — Расстояние между форсункой и поверхностью.
• — Предусмотренное время процесса.

Чем каждый из этих показателей важен, стоит рассмотреть немного подробнее.

Вид абразивного материала

В качестве абразива в этом технологическом процессе могут применяться как естественные, так и искусственные материалы.

• — Естественные абразивы – наждак, корунд, кварц.
• — Наиболее востребованные искусственные абразивы представлены оксидом алюминия, карбидом бора, карбидом кремния, крокусом (безводным оксидом железа), электрокорундом.

Каждый из упомянутых материалов имеет свои особенности и рекомендуется специалистами в том или ином случае для достижения оптимального результата.

Величина абразивных зерен

Этот показатель выбирается с учетом требований, которые предъявляются к чистоте обрабатываемой поверхности после завершения процесса. Увеличение зернистости способствует росту производительности абразивной обработки металла, одновременно приводя к ухудшению чистоты поверхности.

Технология производства может предусматривать последовательное использование нескольких рабочих жидкостей и зернами разной величины: от больших к малым. В этом случае в процессе воздействия будет вначале снят значительный слой металла, а затем поверхность будет доведена до требуемой чистоты более мелкими фракциями абразива.

Скорость рабочей жидкости

Давление воздуха – вот чем определяется скорость жидкости, воздействующей на обрабатываемый материал. Давление стандартно может изменяться от 4 ати до 6 ати, при этом значение скорости пропорционально повышается с 50 м/сек до 70 м/сек.

Угол наклона форсунки

Наклон форсунки предусмотрен для того, чтобы обработка проводилась с максимально возможным результатом.

Несмотря на то, что угол может изменяться как угодно благодаря перемещению механизма форсунки и его вращению, оптимальными по производительности считаются значения от 40 до 60 градусов между направлением рабочей струи и плоскостью поверхности. Если же требуется отдать предпочтение чистоте поверхности, добиться некоторого ее повышения можно, предусмотрев угол менее сорока градусов.

Расстояние от форсунки до обрабатываемого участка

Выбирая это расстояние, принимают во внимание такие параметры, как толщина слоя, который должен быть удален, и площадь обрабатываемой поверхности.

Чтобы получить высокую производительность на небольшом участке, расстояние между орудием обработки и металлом должно быть небольшим. Оптимальными показателями, наиболее широко распространенными в технологии гидроабразивной обработки, считается 50–150 мм. Нижний предел этого промежутка значений предполагает грубую обработку, а верхний – чистовую.

Продолжительность

Этот показатель имеет широкие рамки, поскольку зависит от многих требуемых характеристик, в частности чистоты поверхности, качества материала, поступающего в обработку, предусмотренного технологического режима.

Минимальное время, затрачиваемое на обработку одного квадратного дециметра поверхности, составляет примерно одну минуту, максимальное – в том случае, если деталь характеризуется сложной формой, – до десяти минут.

Достоинства ГАО в производстве пружин

Изготовление упругих элементов довольно часто включает в себя этот вид воздействия, поскольку он отличается:

• — Высоким упрочняющим действием.
• — Удобством применения, в том числе к деталям, которые имеют сложный профиль.

Исследования, проведенные для выявления достоинств гидроабразивной обработки, показывают хорошие результаты. Например:

Проволока диаметром 2 мм подвергалась ГАО (абразив – порошок оксида алюминия, размер зерна – 125 и 177 мк) в течение 2 минут. Результат – увеличилась и долговечность (примерно на порядок), и предел выносливости (до 50%). Испытания проводились при таком внешнем воздействии, как вращение с изгибом.

Влияние данного воздействия на характеристики упругих деталей

Хорошими показателями использования гидроабразивного обработки можно считать также и такие:

• — Выносливость пружин и пределы усталости повышаются, при этом основные размеры не претерпевают особых изменений и после завершения процесса не выходят за пределы допусков от первоначальных значений.
• — Релаксация упроченных пружин в сравнении с теми, которые не подвергались данному виду обработки, характеризуется немного большей интенсивностью.
• — Существенно улучшается чистота поверхности. Результат зависит от используемого для производства пружины материала, исходной структуры, выбранной степени зернистости абразивных включений, установленной величины давления воздушного потока.

Испытания проводились на серии пружин, упрочение к которым применялось и в свободном, и в напряженном состоянии.

Сравнение эффективности различных методов упрочения упругих деталей

Способов повышения прочности пружин (проще говоря – упрочения) существует несколько, наиболее известными из которых являются дробеструйный наклеп, гидроабразивная и пескоструйная обработка.

Дробеметный наклеп характеризуется высокой эффективностью упрочняющего воздействия и может применяться для сложных по профилю и геометрии пружин. Производится такая обработка дробью из стали или чугуна на специальных дробеметных машинах. Отличительная особенность – высокая однородность потока дроби.

Пескоструйная аналогична по действию гидроабразивной, однако существенным недостатком ее является необходимость решать проблему пылеулавливания.

Как показала практика и многочисленные исследования, наиболее эффективно проводится обработка поверхности пружин в том случае, если используется комбинация дробеметного наклепа и ГАО. При этом гидроабразивное воздействие должно применяться в качестве завершающей операции.

В зависимости от варьирования обоих видов обработки для изделий в напряженном и свободном состоянии можно добиться различных эксплуатационных характеристик, что позволяет выбрать оптимальный вариант с учетом требований к упругому элементу и условиям его применения.

Гидроабразивное оборудование

Гидроабразивное оборудование

Высококачественная обработка поверхности

Гидроабразивная обработка (очистка) происходит за счет удара струи пульпы, ускоренной сжатым воздухом, о поверхность материала. Шламовая струя состоит из воды с абразивными частицами и поверхностно-активными веществами.

ООО «ВГП-СпецТех» — производитель оборудования для гидроабразивной обработки, что позволяет адаптировать серийные модели под нужды заказчика.

Гидроабразивная мобильная установка GMU-2

Гидроабразив Маленький блок GMK -1 (DP, RP)

Гидроабразивная среда среды GO K-3

Hydroabrasive Mobile Mobile GE

9002 Hydroabrasive Mobile Mobile GO

Гидроабразивная мобильная установка GMU-1

Гидроабразивная мобильная установка GMU-1

. -1 (ДП,РП)

Гидроабразивная установка ГОК — 4

Гидроабразивная трубная установка ГТУ — 1

Водоструйный насосный агрегат ГМК-1П

Установка гидроабразивная передвижная ГМУ-2
Установка гидроабразивная малогабаритная ГМК -1 (ДП, РП) Установка гидроабразивная бытовая ГО К-3 Установка гидроабразивная передвижная ГМУ-1 Гидроабразивная установка ГОК-4 Гидроабразивная трубная установка ГТУ-1 Водоструйная насосная установка ГМК-1П

состоящий из воды с частицами абразивного материала и поверхностно-активных веществ, диспергированных сжатым воздухом.

Способ гидропневмоабразивной обработки позволяет очищать поверхность материалов от неорганических и органических примесей, удаляя налет, ржавчину, окалину и другие загрязнения.

На фотографиях ниже представлены обрабатываемые детали

Преимущества гидроабразивной обработки:

Высокопроизводительная и экологически безопасная

Позволяет получать поверхности высокого качества

Регулировка температуры обрабатываемой поверхности стабильна

03 степень воздействия (деликатная обработка)

Выявляет микротрещины, микропоры, свищи, что крайне важно при дефектоскопии

Высокое качество поверхностного слоя после обработки (Sa3 по ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014)

Хорошая адгезия.
Отличная отделка поверхности после обработки

Отсутствие повторной коррозии на обработанной поверхности при хранении обработанных деталей в сухом помещении

Позволяет обрабатывать тонкие и деликатные, полированные поверхности и хрупкие материалы

Снятие основного материала меньше, чем у других методы обработки (пескоструйная и дробеструйная обработка)

Обеспечивает упрочнение обрабатываемой поверхности, повышая тем самым усталостную прочность обрабатываемых деталей

Абразивные частицы разрушаются во много раз медленнее, чем при пескоструйной очистке, и дольше сохраняются за счет демпфирующего действия воды

© ООО «ВГП-СПЕЧТЕХ»

Технологические основы контроля эффективности гидроабразивной резки

• title={Технологические основы контроля эффективности гидроабразивной резки},
  автор={Ю. С. Степанов и Геннадий В. Барсуков и Сергей Бишутин},
  журнал = {Procedia Engineering},
  год = {2016},
  объем = {150},
  страницы={717-725}
  }
  • Y. Stepanov, G. Barsukov, S. Bishutin
  • Published 2016
  • Materials Science
  • Procedia Engineering

  View via Publisher

  doi.org

  Power Consumption Optimization in Tooth Gears Processing

  • N Канатников Г., Харламов Г., Канатникова П., Пашментова А.

  • Машиностроение

  • 2018

  В статье рассмотрен вопрос оптимизации технологического процесса производства зубчатых колес по энергоемким критериям. Авторы подробно останавливаются на показателях, используемых для оценки процесса резания…

  Природо- и энергоресурсосбережение на основе развития технологии профильного фрезерования древесных отходов

  • Фомин А.А., Юдин Р., Садртдинов А.

  • Материаловедение

  • 2019

  900 лесных ресурсов в условиях перманентно развивающейся мировой техногенной цивилизации является важнейшей научной и народнохозяйственной проблемой. В…

  Методика оценки обрабатываемости гидроабразивной гидроабразивной резкой

  На возникновение расслоения и величину расслоения при дрейфе гидроабразивной струей влияет ряд факторов, в том числе «неуправляемый» и «случайный». С учетом…

  Качество гидроабразивной гидроабразивной резки Обрабатываемость

  • Барсуков Г., Журавлева Т., Кожус О.

  • Материаловедение

  • 2017

  Обработка поверхности обработки , Характеризуется низкой жесткостью

  • Фомин А.А., Гусев В.В., Тимербаев Н.Н. профиль поверхности заготовок с…

    Экспериментальное определение рациональных параметров и режимов работы при гидроабразивной обработке и резке материалов

    • Мугла Д., Белов М., Галиновский А.

    • Материаловедение

      XLIII АКАДЕМИЧЕСКАЯ КОСМИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ: посвящена памяти академика С.П. Королева и других выдающихся ученых России – пионеров космонавтики использовались для контроля и управления процессом обработки материалов при различных операциях и позволяли фиксировать момент образования сквозного отверстия.

      РАЦИОНАЛЬНОЕ ПАРАМЕТРЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СТРУЕМОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ТРАКТА УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОДВОДНОЙ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ РЕЗКИ МАТЕРИАЛОВ

      Возможность создания конструкции и технологии изготовления фокальных труб для подводной гидроабразивной резки материалов с помощью опытно-экспериментальное развитие существующих…

      Геометрические погрешности поверхностей, фрезеруемых выпуклыми и вогнутыми профильными инструментами

      Рассмотрена геометрическая интерпретация трансформации цилиндрического фрезерования изделий в профильное фрезерование фасонными резцами с выпуклым и вогнутым профилем резания. Математический…

      Исследование и моделирование (моделирование) разрушения одиночной абразивной частицы при гидроабразивной резке

      • Барсуков Г., Журавлева Т., Кожус О.

      • Материаловедение

      • 2020

        8 результаты экспериментальных исследований различий в характере ударного разрушения одиночных зерен граната, проникающих в материал мишени, и представлены результаты…

        Повышение эффективности экологически чистой технологии AWJ из стеклопластика

        • Барсуков Г. , Журавлева Т., Кожус О.

        • Материаловедение

        • 2017

        Специальные технологические приемы, позволяющие снизить вероятность распространения расслоений для отрезной заготовки при применении технологии AWJ экологически безопасны разработано авторами…

        ПОКАЗЫВАЕТСЯ 1-9 ИЗ 9 ССЫЛОК

        Абразивно-водяная струйная технология Основы, применение и разработки

        • H. Louis, F. Pude, C. Rad, R. Versemann

        • Машиностроение, материаловедение

        • 2007

        Внедрение абразивных материалов в гидроабразивную технологию в 80-х годах расширило диапазон материалов, которые можно резать практически до всех технических материалов, что было одним из…

        Повышение точности профильной гидроабразивной резки пластин из твердых сплавов и сверхтвердых материалов

        Рассмотрены возможности применения гидроабразивной резки для обработки различных инструментальных композиционных материалов, таких как твердые сплавы, режущая керамика, сверхтвердые материалы на основе кубического нитрида бора. В…

        Расчет на прочность и оптимизация сопла ствола порохового водомета

        • Гескин Е.В., Петренко О.В., Русанова О.В., Семко А.В. сопло ствола порохового водомета. Уточняется профиль сопла, позволяющий получать импульсные водоструйные струи с требуемыми скоростями для…

          Визуализация течения макромеханики гидроабразивного точения

          • A. Ansari, M. Hashish, M. Ohadi

          • Материаловедение

          • 1992

          процесс. В документе подробно описываются…

          Новый подход к энергетическому анализу гидроабразивных установок сверхвысокого давления

          • А. Чиллман, М. Хашиш, М. Рамулу

          • Материаловедение

          • 2010

          Гидроабразивная резка сверхвысокого давления (UHP-WJ) стала эффективным методом текстурирования поверхности, очистки и упрочнения металлических материалов. Предыдущие экспериментальные исследования показали, что…

          Влияние параметров гидроабразивной струи на тенденции удаления объема при токарной обработке

          • A.