На изготовленные из металла изделия спрос существует на протяжении всей известной истории человечества. В процессе развития металлообрабатывающих технологий все более совершенным становится и оборудование, предназначенное для фигурной резки металла.
Постепенно уходят в прошлое громадные металлорежущие станки со сложным технологическим процессом. Им на смену приходят компактные многофункциональные координатные столы с числовым программным управлением (ЧПУ). Такое оборудование вместо устаревшей газокислородной технологии резки использует более эффективные методы: гидроабразивную или плазменную резку металла.
Резка металла на гидроабразивном станке
Основным рабочим агрегатом гидроабразивного станка является насос, который создает высокое давление струи воды. В подавляющем большинстве гидроабразивных станков используются два основных вида насосов: «мультипликатор» плунжерного типа и «Direct drive» прямого действия. Конкретный тип насоса подбирается исходя из возложенных на него производственных задач. Во многом функционал обоих насосных агрегатов пересекается.
Отдельного упоминания заслуживают насосные системы, обеспечивающие рабочее давление в 6000 бар, которые ускоряют процесс резки более чем на 50%.
Скомпримированную до необходимого давления (от 100 до 6000 бар) воду специальным высокопрочным патрубком подают на режущую головку. Ее дюза формирует водяную струю необходимого диаметра, которая далее направляется в смесительную камеру, которая добавляет в струю гранат (абразивный песок). После этой операции водно-абразивная смесь поступает в сопло (смешивающую трубку) из которой направляется непосредственно на обрабатываемую поверхность. В этот момент скорость струи более чем в три раза превышает скорость звука.
Производительность насоса и дисперсность абразивного материала определяют диаметры смешивающей трубки и дюзы. Режущая головка перемещается в рабочей зоне посредством координатного стола на ЧПУ-управлении.
Самым существенным отличием гидроабразивной резки от традиционных механических технологий является возможность изменять геометрические и динамические свойства водно-абразивной смеси при прохождении вглубь сечения обрабатываемой заготовки.
Фигурная резка на плазменном станке
Фигурная обработка металла на станках с ЧПУ распространена как в высокотехнологичных областях промышленности, таких как авиастроение, машиностроение, энергетика, так и в более близких людям сферах – строительстве, мебельном производстве, на СТО.
В основу принципа плазменной резки на станке с ЧПУ заложен выдув электрической дуги струей сжатого воздуха, приводящий к плавлению металла. Температура на протяжении этого процесса может достигать 25 тыс. °С, что дает возможность производить обработку углеродистых сплавов, меди, нержавеющей стали, титана, биметалла, латуни и других материалов, отличающихся высокой твердостью и температурой плавления.
Наибольшей популярностью на данный момент пользуются два вида фигурной плазменной резки металла: плазменно-дуговой метод и резка плазменной струей.
К преимуществам фигурной плазменной резки металла относятся:
- простота обработки, отсутствие необходимости подогрева заготовки;
- минимальные потери с зачисткой краев в процессе резки, что достигается благодаря малой ширине дуги;
- отсутствие деформации и «коробления» металла, даже при температуре свыше 20 тыс. °С;
- высокая точность обработки при незначительных затратах времени;
- отсутствие расхода газокислородного топлива вследствие использования энергии дуги.
