Резка водой под давлением своими руками: Станок для гидроабразивной резки металла своими руками

Содержание

Гидроабразивная резка металла водой: как режут материал водяной струей под давлением, как работает водорезка

12Ноя

Содержание статьи

Сущность технологии
Принцип работы гидроабразивной резки металла
Область применения
Оборудование для гидрорезки
Возможности водной резки металла
Управление
Расходные материалы
Преимущества гидроабразивной установки
Недостатки гидроабразивной установки
Цена гидрорезки

Гидроабразивная резка – это технология водяной обработки металла, которая проводится с использованием воды и смеси абразива в роли рабочего материала, причем струя жидкости из гидравлического инструмента (резака) подается под огромным давлением и работает 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 с поверхностью, разрушая ее. При этом необходимо поддерживать определенное давление, напор, который обеспечивает 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 и стали

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 направляется 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 чему 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, режущих водой, 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 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 подвергать обработке края;
обрабатывать листы (металлозаготовки) толщиной до 120 – 200 мм, в зависимости от вида 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 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

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 работы водорезки 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, а также показали примеры станков, режущих с помощью водяной струи. В качестве завершения советуюм посмотреть несколько видео:

Обращайтесь в ООО «Роста», если вы решили купить приспособления для промышленного пользования. У нас в наличии и на заказ имеются ручные и полуавтоматические ленточнопильные, а также маятниковые, вертикальные и двухстоечные агрегаты. Цена на товары снижена в 1.5 — 2 раза по сравнению с зарубежными аналогами. Чтобы уточнить интересующую вас информацию, свяжитесь с менеджерами, мы с радостью поможем в выборе оборудования.

Гидроабразивная резка металла в Москве. Резка металла водой под давлением

Цена гидроабразивной резки

Стоимость услуги рассчитываем индивидуально. Расходы зависят от длины и формы разреза, от материала и его толщины, от срочности заказа. Гидроабразивная резка металла в Москве проводится с применением новейших инструментов и оборудования, так что переплачивать за наши услуги не приходится. Возможны разные варианты сотрудничества. Все специалисты в нашей компании с большим опытом работы.

Предлагаем заказать оптом запчасти от продавца-производителя с доставкой по городу и Московской области.

Технология гидроабразивной резки

Своё название гидроабразивная водоструйная резка металлических изделий получила благодаря материалу, который используют в качестве режущего инструмента. Это комплекс из воды и мельчайших крупиц абразивной смеси.

Как метод резка металла и различных видов металлопродукции водой под давлением существует уже не первый год. Однако лишь в последнее время технологию оптимизировали и сделали более доступной по цене. Общая схема резки такова:

Вода из ёмкостей поступает в смеситель, где соединяется с мельчайшими частицами твёрдого песка.
Смешанные в заданной пропорции качественные компоненты подаются в сопло.
В сопле формируется тонкая струя гидроабразива-резака, которая под высоким давлением подаётся на заготовку.

По назначению технология раскроя бывает продольной и поперечной. Таким способом можно прорезать лист, цветной металл, изделия из меди, углеродистой стали, нержавеющей стали, алюминия, титана, латуни, другого прочного и тугоплавкого материала. Стандартные для термических технологий (лазерной и плазменной резки) проблемы с обработкой листового материала здесь не актуальны.

Виды абразивной резки

Возможна абразивная водяная резка металла двумя способами:

с применением программируемого оборудования (станка с ЧПУ) — при этом оператор не участвует в процессе непосредственно, а только загружает цифровой чертёж и контролирует работу гидрореза;
вручную — направление и мощность струи оператор регулирует самостоятельно.

Мы используем исключительно 1 способ резки, с ЧПУ. Он наиболее точный, быстрый, а также более качественный. С течением лет гидрорезка автоматизируется. С помощью программируемых механических станков мы выпускаем изделия в любом количестве — и единичными экземплярами, и массовыми серийными партиями.

У нас можно заказать:

оцинкованные детали
стальные детали
продукцию из камня
плитку из керамогранита, гранита и мрамора
детали из стекла и дерева

Гарантируем качество товара. Звоните нам для консультации по интересующим вопросам.

Преимущества резки металла водой

Востребована водная технология по нескольким причинам:

становится доступной высокоточная обработка под разными углами;
заготовка не оплавляется, характеристики материала не меняются или варьируются минимальным образом;
процесс изготовления деталей безопасен из-за отсутствия высоких температур;
в результате металлообработки можно получать в том числе сложные конструкции.

Популярна среди наших заказчиков гидроабразивная резка алюминия в Москве и в Подмосковье. Работаем также с чёрными стальными сплавами, нержавеющей сталью, медью, латунью, бронзой, трубами, неметаллом.

Водоструйный резак из дешевой мойки высокого давления

по:

Дженни Лист

Мы привыкли к тому, что фрезерные станки с ЧПУ и 3D-принтеры становятся основным продуктом наших мастерских, и благодаря чудесам международной торговли даже скромный лазерный резак доступен большинству экспериментаторов. Но есть один инструмент, который до сих пор избегал любых коммерческих операций, кроме как водорезов. В этих машинах используется струя воды под высоким давлением, обычно несущая поток абразивных частиц, для разрезания материала, находящегося под ними. С нашей точки зрения, они интересны тем, что могут резать металл, что обычно невозможно с лазерными резаками в пределах нашей досягаемости.

Водорез — это то, что, как вам может показаться, экспериментатор не сможет сделать самостоятельно, но [Прикладная наука] готово опровергнуть это мнение. Он взял дешевую мойку высокого давления и модифицировал ее, чтобы обеспечить гораздо более высокое давление воды для гидрорежущей головки.

Его очень подробное описание модификаций делает просмотр чрезвычайно интересным, и мы поместили видео ниже перерыва. Более высокое давление достигается за счет модификации переключателя давления омывателя новой механической обработкой втулки и более сильной пружины. Описание работы переключателя омывателя интересно само по себе. Затем мы подвергаемся полному демонтажу водяной режущей головки с абразивной подачей, трубкой из карбида вольфрама и рубиновым соплом. Этот последний компонент удивительно дешев. Затем он кратко описывает его конструкцию, особенно в отношении выбора размера отверстий, подходящего для насоса. Наконец, мы взглянем на его систему подачи абразива и на пластиковую воронку, которую он использует, чтобы вода не вытекала из бункера.

На данный момент резак статичен, но его очевидный следующий шаг — перенести его на некую форму стола ЧПУ. Если этот проект сделает резку водой на один шаг ближе к массам, мы не можем ждать!

В прошлом мы предлагали здесь более одного гидроабразивного резака, но с таким низким бюджетом — ничего. Группа студентов построила один примерно за 5000 долларов, в то время как проводилась кампания по сбору средств на один примерно за 3500 долларов.

Спасибо [varun s] за подсказку.

Posted in Инструментальные хакиTagged cnc, мойка высокого давления, гидрорезка, резка водой

Создание собственной гидроабразивной резки – Waterjets.org

Эта страница содержит информацию до 2010 года. Она оставлена здесь только в целях архивации. Хотя в большинстве случаев информация здесь должна быть актуальной и полезной, имейте в виду, что информация, содержащаяся на этой странице, может быть устаревшей. Для получения самой актуальной информации, пожалуйста, вернитесь на главную страницу.

Многие из первых машин представляли собой самодельные системы, состоящие из покупных компонентов, таких как насосы и форсунки, соединенных с другими компонентами для управления и позиционирования. Но они были подвержены множеству проблем, которые были решены в заводских системах.

Вот несколько рекомендаций:

Узнайте, на что способны новые машины
Посетите нескольких производителей и торговые выставки. Это поможет вам понять, во что вы ввязываетесь, и даст вам возможность получить некоторые идеи, если вы все еще хотите продолжать. Вы также можете обнаружить, что изготовленная машина очень хорошо удовлетворит ваши потребности.
Присоединяйтесь к группе обсуждения гидроабразивной резки
Дискуссионная группа Waterjets — это сообщество, объединяющее более 2500 пользователей гидроабразивной резки со всего мира. Там вы можете задавать вопросы и обсуждать идеи с другими людьми, которые это сделали.
Используйте этот веб-сайт в качестве ресурса для поиска поставщиков запасных частей и аксессуаров.

Система позиционирования X-Y

Сделать систему позиционирования X-Y для позиционирования режущей головки несложно. Просто убедитесь, что он хорошо защищен от пыли, песка и влаги, а оператор машины надежно защищен. По возможности используйте закрытые сильфоны и нержавеющие компоненты. Будьте осторожны, просто адаптируя старый плазменный стол, потому что он, вероятно, не будет иметь необходимой защиты.

Контроллер

Контроллер — это часть, которая управляет движением водоструйной головки. Поскольку гидроабразивная резка в основном осуществляется путем перемещения по материалу, контроль скорости движения имеет решающее значение для эффективной резки.

Создать собственный контроллер непросто. Вам обязательно следует прочитать раздел контроллера на этом веб-сайте, чтобы получить краткий обзор связанных с этим сложностей и возможных вариантов. Сделать это правильно требует огромных усилий, но разница в простоте использования, скорости резки и качестве деталей огромна. Один производитель смог ускорить резку более чем на 200 % по сравнению с традиционными контроллерами, не предназначенными для гидроабразивной резки, за счет оптимизации траектории движения инструмента на основе моделей прецизионной резки и тому подобного. Также были значительно улучшены точность и качество резки. И все это было достигнуто за счет оптимизации программного обеспечения контроллера.

Тем не менее, если точность, скорость резки и качество резки вас не волнуют, то существует множество контроллеров на выбор. Хотя, если это так, вы также можете рассмотреть некоторые другие технологии резки, такие как плазменная или газовая резка.

Насос высокого давления

Изготовление собственного насоса, пожалуй, самое сложное. Существует множество секретов изготовления помпы, которая может работать более нескольких секунд, не будучи опасной. Вместо того, чтобы делать свой собственный, вы должны купить подержанный насос. На рынке довольно много бывших в употреблении насосов, в том числе восстановленные на заводе, которые можно приобрести у производителей насосов, и вы можете найти некоторые из них в Интернете. Дискуссионная группа по гидроабразивным форсункам — хорошее место для публикации сообщения «Требуется насос».