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

Гидроабразивная резка металла сделать самому своими руками. Оборудование для гидроабразивной резки металла

Новые высокотехнологичные способы обработки материалов нередко базируются на принципах естественных природных явлений. Гидроабразивная методика как раз к таким и относится, повторяя процесс эрозии. Суть ее заключается в воздействии водной среды на поверхность материала. Конечно, для производственной сферы данная технология была оптимизирована, например за счет совмещения жидкости с инородными элементами. Кроме этого, гидроабразивная резка металла предполагает подачу струи под сильным давлением, в результате чего достигается и высокая скорость обработки.

Особенности технологического процесса

Как уже отмечалось, технология базируется на принципе естественной эрозии. То есть физическое воздействие на обрабатываемый материал происходит за счет высокоскоростной струи, смешанной с твердыми абразивами. В ходе операции скоростной поток твердофазных элементов выполняет отрыв и унос из места обработки мелких частиц металла. Эффективность, с которой происходит гидроабразивная резка металла, зависит от множества параметров организации данного процесса. Например, имеет значение состав струи, расход воды и сила давления. Отдельного внимания заслуживает и абразивный материал – специалисты подбирают фракцию в соответствии с требованиями к характеристикам раскроя.

Очистка скважин. Способы очистки скважин

Очистка скважин должна начинаться с определения причины загрязнения. Привести к подобным…

В отличие от других методов обработки данная техника не предполагает деформирующего и теплового воздействия. Это значит, что гидроабразивная резка металла позволяет сохранять первоначальные физико-механические качества заготовки. Но для достижения ожидаемого результата необходимо использовать специальное оборудование.

Оборудование для резки

Обычно для выполнения таких операций применяют специальные установки. В качестве их основы выступают несущие опоры из нержавеющего металла. Для поддержания заготовок применяются быстросменные ребра, которые также позволяют защищать опоры от воздействия рабочей струи. В целях обеспечения защиты рабочего участка от пыли и шума станок также снабжают механизмом быстрого управления водой. То есть в процессе операции обрабатываемый материал может полностью находиться в водной среде. Что касается эксплуатационных возможностей, то станок гидроабразивной резки металла дает возможность справляться с нержавеющей сталью толщиной до 200 мм. Примечательно, что показатели твердости материала для станков такого типа не имеют значения. Тонкая высокоскоростная струя диаметром в 1 мм способна выполнять четкую резку с высоким допуском.

Рейсмусовый станок сделать самому своими руками. Схема…

Деревообрабатывающие станки (рейсмусовые) хорошо подходят для распила заготовок различного размера….

Вспомогательные устройства

С целью повышения точности резки некоторые модели станков обеспечиваются и устройствами позиционирования. Их представляют индуктивные линейные сенсоры, с помощью которых оператор может достичь повышенной точности фиксации. Правда, многое зависит и от выполнения осей перемещения – в лучших моделях комбинация направляющих и датчиков позиционирования дополняется плавностью хода и оптимальной скоростью движения. Также установка гидроабразивной резки металла может комплектоваться баком для абразива. В процессе работы он автоматически пополняет запасы этого компонента, ориентируясь на информацию датчиков контроля.

Ручные станки для резки

Обычно к этой категории станков относят модели, не имеющие ЧПУ. Иными словами, управление рабочим процессом в определенной мере перекладывается на оператора. Пользователь своими руками должен выставлять угол наклона резки, а в некоторых случаях и фиксировать позицию функциональной установки. Но при условии соблюдения правил эксплуатации в этом случае также можно рассчитывать на высокую точность, с которой будет выполнена гидроабразивная резка металла. Оборудование без программного обеспечения снабжается теми же техническими узлами, что и более совершенные модели. Поэтому теоретически качество выполнения должно сохраняться на оптимальном уровне. Более того, в некоторых ситуациях самостоятельная настройка и контроль резки позволяют достичь более высоких результатов обработки.

Интересное кухонное оборудование: лапшерезка ручная

Современная промышленность выпускает самые разные виды бытовой техники, призванной облегчить труд…

Техника выполнения резки своими руками

Управление процессом резки в ручном режиме предусматривает, что пользователь будет самостоятельно осуществлять подачу заготовок и контролировать их передвижение с позиционированием. Также в некоторых случаях в перечень операторских задач входит и регуляция системы охлаждения. На практике гидроабразивная резка металла своими руками выполняется посредством специальных кнопок. Например, для позиционирования оператор должен ввести несколько значений по координатам. Но даже ручное управление полностью не избавлено от контроля со стороны электронной системы. Так, при вводе ошибочных данных техника возвращает значения рабочих показателей в исходное положение.

Плюсы и минусы технологии

К достоинствам резки такого типа можно отнести четкость линии раскроя, возможность справляться практически с любыми металлами, а также взрыво- и пожаробезопасность операции. Среди недостатков такой обработки отмечают низкую скорость при работе с тонколистовой сталью, невысокий уровень износостойкости функциональных элементов и дороговизну расходного материала, то есть абразива. Тем не менее экономически технология себя оправдывает. Например, услуги гидроабразивной резки металла позволяют качественно справиться с ответственными операциями при подготовке материала для последующего монтажа. Более того, сэндвич-панели, сотовые листы и другие ячеистые стройматериалы можно резать только таким способом. Для повышения производительности многие компании также практикуют и пакетную резку, что позволяет экономить время.

Заключение

Режущие качества абразивных материалов давно используются в разных сферах. На схожем принципе, в частности, работает пескоструйный инструмент, позволяющий выполнять качественную и быструю шлифовку поверхностей. В свою очередь, гидроабразивная резка металла обеспечивает высококачественный результат в работе с разными листами и конструкциями. Кроме точности выполнения раскроя можно отметить и отсутствие вредных процессов, которыми сопровождаются традиционные способы обработки. В частности, тепловые и механические воздействия лишь в редких случаях позволяют обойтись без деформации зоны, окружающей место реза. Но расплачиваться за качественный результат гидроабразивной обработки приходится высокими затратами на расходный материал – чем эффективнее абразив, тем выше его цена.

Резка металла водой — видео гидроабразивной резки

Начать статью предпочтительнее будет с вопроса. Действительно, чем резка металла водой (видео процесса этого, к слову, можно найти на нашем портале) будет отличаться от других существующих способов резки металла?

Наиглавнейшее, на наш взгляд, отличие состоит в том, что при такой резке не будут использоваться никакие режущие элементы — металлические или же керамические.

Не применяются также дуга и электричество, не применяется и специализированный газовый резак. Все процессы выполняются исключительно с помощью обыкновенного абразива и воды, которые в качестве струи (в смешанном виде) подаются в заданном направлении под высоким давлением.

Даже если происходит резка металла водой своими руками, в конечном итоге должен обязательно получаться ровненький шов, который выполнен с помощью той же воды и того же абразива (нередко, в качестве абразива может применяться разнородная металлическая крошка, песчаные насыпи и другие материалы).

Необходимо отметить — у такого способа, как гидроабразивная резка металла, цена которой может отличаться (в дальнейшем, в статье будет рассказано, почему) имеется определенное количество существенных положительных моментов!

Первое, на что обращают внимание сварщики — это то, что резка металла водой (видео это прекрасно демонстрирует) позволяет избежать травматических последствий для рабочего. Сам металл, в большинстве случаев, будет нагреваться вплоть до температурных показателей, находящихся в диапазоне от шестидесяти до девяноста градусов по Цельсию, но не более.

Умелый мастер, использующий станок гидроабразивной резки металла, цена на который в последнее время несколько упала по причине возрастающей среди производителей конкуренции, сумеет даже разрезать металл, толщина которого будет более десяти сантиметров!

Тем, кто уже успел обрадоваться кажущейся «дешевизне», можно смело успокоиться. Гидроабразивная резка металла — оборудование, цена и характеристики которой удивляют (выше мы просто описали факт вмешательства китайского рынка и реакцию на это вмешательство показателей стоимости агрегатов).

Процессы резки металла должны выполняться водой, подающейся под высочайшим давлением (вплоть до двухсот атмосфер) очень тонкой струей. Заметим, что производить работу с таким оборудованием надлежит предельно аккуратно.

Стоит сказать, что в некоторых моделях резаков отбрасываемые водяные брызги будут рикошетить вовнутрь струи, в других – выбиваться в стороны. Именно поэтому нужно применять защитный экран, произведенный из ударостойкого пластика — если не стараться избегать травм, это будет, что называется, «себе дороже».

Влияние материала на стоимость работ. Функции абразивов

Гидроабразивная резка металла, цена на которую часто обозначается личными предпочтениями сварщика, может стоить по-разному и из-за использования разных абразивных материалов. Главный недостаток абразивов — дороговизна. Абразив используется для так называемого «пробива» — то есть, он позволяет воде пробиться в углублённые слои металла, который обрабатывается.

Когда выполняют листовую резку металла, стараются использовать только резку водой, без смешивания с абразивами. Однако тут нужно учитывать то, что расход воды в данном случае будет очень высоким!

Какие плюсы у резки металла водой?

Основное преимущество заключается в том, что при использовании «скрытых» насадок практически не выделяются пыль или же водные брызги. Помимо этого, на отрезанном куске металла не остается заусениц. После хорошей резки не нужно даже производить шлифовку краёв, что достаточно удобно и ускоряет процессы производства.

Последнее, самое интересное преимущество заключается в имеющейся возможности выполнения резки без прямого участия оператора.

К станку просто-напросто подключают управляющий компьютер, а оператору, в свою очередь, нужно только лишь ввести данные, согласно ориентации механизмов на которые и будет происходить водяная резка металла!

Далеко не каждый двигательный элемент или насос могут поддерживать такое вот управление в «удаленном» режиме. В тексте ранее упоминалось о высокой стоимости оборудования — хотелось бы конкретизировать в конце статьи. Подобное оборудование действительно очень дорогое, и, в большинстве случаев, знаменитыми изготовителями производится только лишь по индивидуальному заказу от предприятий.

Представьте себе, что один лишь только блок управления в хорошем гидроабразивном резаке будет стоить около девяти тысяч американских долларов! Дополнительные устройства, помогающие осуществлять мониторинг за процессом резки – и того дороже!

Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):

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 всего, кроме коммерческого использования или очень хорошо зарекомендовавшего себя гидрорезака. 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 разрыва. 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

Гидроабразивная резка (или лазерная резка) для дома — 5 больших преимуществ

Думая о самоделках, мы обычно не представляем себе большие или дорогие машины для выполнения этой работы. Однако бывают моменты, когда это действительно приятно. Есть несколько действительно веских причин для гидроабразивной резки (или лазерной резки) вместо обычных методов самостоятельной резки.

В нашей статье «Сделай сам — 7 способов резки стали» мы рассмотрим многие из обычных методов резки для проектов «Сделай сам». Хотя все они хорошо работают в своей области, бывают случаи, когда повышение уровня имеет большие преимущества. Пожалуй, наиболее распространенной является плазменная резка с ЧПУ. Следующий уровень, ИМХО, это гидроабразивная резка. Затем, если вы хотите еще один, переходите к лазерной резке. Все это обеспечивает компьютерное управление изготовлением деталей.

В этой статье мы больше всего будем говорить о воде, потому что она достаточно доступна, достаточно точна и (обычно) не очень дорогая. 5 больших преимуществ выделены ниже с помощью (#) .

Я также должен отметить, что большая часть приведенного ниже обсуждения может относиться к плазменной и лазерной резке. У них у всех есть место.

Что такое гидроабразивная резка?

Режем сталь водой? Да и алюминий, и пенопласт, и пластик, и . . . Ну, вы называете это. Там не так много хорошей гидроабразивной струи не коснется.

Но резать водой? Да. Небольшой поток воды под очень высоким давлением разрежет почти все. Из личного опыта резал толстую, тяжелую, термообработанную, сверхпрочную сталь, пластик и кучу других материалов. Я говорю «Я вырезал», но на самом деле я отношу детали и файлы САПР в местную мастерскую по резке водой, и он вырезает их для меня.

На этом изображении показаны крошечные детали, вырезанные водой. Ниже приведены некоторые гораздо более крупные фрагменты.

Гидроабразивная резка в основном представляет собой способ резки листового материала. Он может больше, чем лист, но листовой материал является нормой.

Так что же это? Длинное описание оставлю Википедии — Water Jet.

Быстроразъемные детали, точная резка

Если вы хотите добавить немного стиля или, возможно, сделать «причудливые» детали, резка водой упрощает создание контуров. Или, может быть, вам нужны точные разрезы, чтобы исключить догадки из вашей сборки. (1) Резка водой — достаточно дешевый и быстрый способ получения сложных деталей. И, (2) процесс резки довольно точен. Когда вам нужны детали, чтобы подогнать их или правильно выровнять, ЧПУ — лучший способ. Гидроабразивная резка — это всего лишь один хороший процесс с ЧПУ, который нужно знать.

Да, вы можете делать подобные вещи с помощью плазменного резака с ЧПУ, но не так аккуратно и не так точно. Такова природа технологий. Выберите то, что вам нужно. Для еще большей точности можно использовать лазерную резку. Хотя лазер часто дороже.

Зеленая стрелка на изображении указывает на небольшой рельефный вырез, позволяющий совместить острый угол сопрягаемой детали. (3)   Нет проблем с вырезанием мельчайших деталей с помощью гидроабразивной резки даже в больших деталях. Лазер тоже подойдет, но такие мелкие детали не для плазмы.

(4)   Еще одним преимуществом является повторяемость. Да, я делаю в магазине всевозможные сложные детали с помощью пилы и шлифовальной машины. Тем не менее, я считаю утомительным быть точным, делая второй, чтобы соответствовать. Или сделать кучу. Я также считаю, что дублирование деталей не так весело. Поэтому, когда мне нужно что-то точное, наем ЧПУ того стоит.

Некоторые примеры проектов

Все фотографии в этой статье являются примерами проектов, которые мы строим с помощью гидроабразивной или лазерной резки. Некоторые из примеров также имеют фрезерную обработку с ЧПУ, но начинаются с воды.

В качестве одного из примеров сложной резки в проекте на этих двух фотографиях вблизи показано основание машины, созданное в виде трехмерного пазла. Детали плотно прилегают друг к другу, поэтому все будет выровнено вместе — без измерения или сложной настройки. Это 1/4″ сталь, все с гидроабразивной резкой. Коробка идет вместе с несколькими болтами для обеспечения перпендикулярности.

Фото после первой простой сборки. Затем свариваем коробку в сборе. Сварка во всех точках соединения головоломки для сверхпрочной специализированной базы машины. Это хороший пример использования точности при гидроабразивной резке. Да, это сложнее, чем большинство проектов «сделай сам», но это «сделай сам». Назовите это своими руками с небольшой помощью водяной резки с ЧПУ.

Основные верхние пластины (2 квадратных пластины) изготовлены на станках с ЧПУ. Это монтажные пластины машины, которые устанавливаются параллельно с точностью до 0,002 дюйма с помощью тонких прокладок и большой КИМ.

Почти любой материал

(5)  Гидроабразивная резка действительно предоставляет больше возможностей для выбора материала. Воде все равно, твердый материал или мягкий. Он также не нагревает детали, поэтому не меняет характер — как, например, плазменная резка.

Выберите алюминий, сталь, пластик, пенопласт или что угодно. Эй, если вы строите небольшой кемпер, есть много способов, которыми гидроабразивная резка может улучшить (и ускорить) вашу сборку!

Несколько лет назад мы изготавливали сверхпрочные детали из нержавеющей стали 17-4 (полутвердой). Машину делать сложно, и нужно двигаться медленно. Материал тоже достать не просто, поэтому вырезаем заготовки из закаленного прутка диаметром 6″. Резка его пилой заняла бы дни. Для резки водой потребовалось больше времени на настройку (программирование САПР и тому подобное), чем на настоящую резку.

На фото ниже показаны окончательные детали, обработанные на станке с ЧПУ, из исходного полутвердого материала 17-4.

Таким образом, материалы обычно не являются пределом. Я даже заставил их вырезать для меня несколько редкоземельных магнитов. (Если вы когда-нибудь пытались их разрезать или просверлить, они обычно крошятся.)

Зачем использовать гидроабразивную резку в самодельных работах

Итак, приведенные выше примеры не являются типичным сценарием для самодельщиков. А как насчет «обычных» проектов DIY?

Вот изображение САПР, показывающее заднюю часть наших планов 8×20 Deck-Over Trailer. Обратите внимание на форму тарелки? Посмотрите поближе на все отверстия в нем.

Форма снаружи, овальные отверстия для задних фонарей, большие прямоугольные отверстия для пандусов (и дверей). Затем идут 3 отверстия для центральных ходовых огней (винты и провода), и еще отверстия для сборки (ребер светозащиты), выравнивания (к раме прицепа) и для сварки штепселем. 2 отверстия для выравнивания имеют форму буквы D, чтобы показать выравнивание во время настройки, а затем служат отверстиями для сварки методом электрозаклепки при окончательной сборке. Есть даже отверстия для крепления номерного знака.

Если делать это вручную, нужно сделать много дыр. Для такой детали гораздо лучше использовать гидроабразивную резку (или другой процесс с ЧПУ), чтобы получить наилучшую сборку прицепа.

В планах мы предоставляем файл .DXF, чтобы вы могли изготовить деталь. Отнесите файл местному поставщику, и он его вырежет. Да, это работает с плазменным резаком, а также с лазерной или гидроабразивной резкой. Однако некоторые особенности, такие как маленькие отверстия под болты, более точны при использовании воды или лазера.

Другим местом, где мы рекомендуем гидроабразивную резку, является изготовление рамы для наших прицепов Tiny House. Это позволяет гораздо быстрее строить, с большей точностью и меньшим количеством сварки, чем традиционные методы. Даже если есть затраты на выполнение разрезов, это более чем компенсирует экономию труда и легкое точное строительство.

Подробнее о гидроабразивной резке в наших планах

В компании Mechanical Elements мы находим преимущества гидроабразивной резки очень привлекательными для определенных обстоятельств. Приведенный выше пример для хвостовой пластины, точно. И есть еще примеры.

Подвеска Twin Torsion Walking Beam — еще один действительно хороший пример. Выравнивание осей очень важно, поэтому использование таких методов ЧПУ, как Water Jet, значительно упрощает эту задачу. Вы можете увидеть горизонтальные стержни с квадратными выемками для осевых балок на этом изображении ниже. Они привариваются к основной подвижной балке и режут водой, чтобы зафиксировать выравнивание. Смотрите связанную статью для более подробной информации.

• Планы подвески Twin Torsion Walking Beam доступны в версии «до 4000 фунтов», а также в версии «от 5000 до 8000 фунтов».

Язычковая петля — еще один хороший пример. (Перейдите по ссылке, чтобы увидеть фактические детали, обрезанные водой.) Детали, составляющие сам шарнир, изготовлены методом гидроабразивной резки, поэтому они могут легко взаимодействовать и выравниваться.

Конечно, у таких деталей с ЧПУ много применений. Вышеупомянутые детали примера проекта представляют собой материал, специально вырезанный для изготовления сборок. Этот метод обеспечивает как расположение, так и выравнивание там, где это имеет решающее значение для функции.

Недостатки

Гидроабразивная резка имеет три больших недостатка:

A) Для гидроабразивной резки (как и в большинстве процессов с ЧПУ) требуется большая, дорогая, специальная машина. Не то, что в типичном гараже DIY. Итак, чтобы получить детали, мы должны нанять компанию по резке.

Компании, которые могут выполнять гидроабразивную резку, есть в большинстве крупных городов. Есть также онлайн-источники, такие как «Большая синяя пила». В любом случае, это может быть немного хлопотно, чтобы отправить вещи, но это того стоит.

B) Требуются файлы САПР, чтобы указать машине, что резать. Мы предоставляем эти файлы вместе с нашими планами, например хвостовую пластину Deck-Over выше, но если вы хотите что-то другое, вам нужно будет сделать набросок, а мастерская водяной резки сделает файлы. Это может сделать его дороже.

C) У каждого метода резки есть свои особенности. Это также относится к плазменной, водяной и лазерной резке. Плазма оставляет край в виде пламени. Вода имеет легкий «наждачный» край. Лазер самый гладкий. Независимо от того, какой выбор вы сделаете, если важна кромка, вам, возможно, придется обрабатывать заусенцы или что-то в этом роде.

Я полагаю, что стоимость является четвертым недостатком, но мне не нравится так думать, потому что вы получаете ценность. Ценность в хороших точных деталях, которые лучше, чем я мог бы построить сам. Также имеет значение экономия времени, если детали большие, сложные или если мне нужно их много. Таким образом, есть стоимость, которая является недостатком, но она имеет ценность. Я позволю тебе решить.

Выводы по водяной резке

Лазерная резка деталей для более качественной обработки кромок и еще большей точности резки.

У всего есть как преимущества, так и недостатки. Мы выделили некоторые из них и причины, стоящие за ними. Используйте гидроабразивную резку как еще один инструмент в вашем кармане и еще один способ получить классные детали для ваших проектов. Он не для всего, но он обязательно пригодится в нужный момент.

Лично мне нравится расширенное мышление, которое оно позволяет. Сделайте декоративные детали или функциональные. Сделайте листы, чтобы скрепить детали болтами, или сделайте несколько деталей, чтобы сварить их вместе, чтобы сделать что-то совершенно другое. Это все вариант.