Гідроабразивне різання нержавіючої сталі - це тип технологічного процесу обробки нержавіючого металу, при якому ріжучим інструментом замість різців виступає вода збагачена абразивними добавками, що подається під високим тиском до сопла і на високій швидкості руйнує цілісність металу.
Це точний метод, при якому матеріал видаляється шляхом розрізання струменем води під високим тиском, що містить абразивні частинки. Цей універсальний і ефективний метод дозволяє різати корозієстійкі сплави та марки нержавіючої сталі.
Нержавіюча сталь - дуже міцний та універсальний матеріал, який використовується у багатьох галузях промисловості. Він має чудову структурну цілісність і корозійну стійкість для різних предметів, від побутової техніки до компонентів авіаційної техніки. Однак робота з нержавіючою сталлю може бути складною через її міцність і твердість. У цьому може допомогти гідроабразивне різання.
У цьому методі різання використовується нетермічний підхід, при якому високошвидкісний потік води та абразивного матеріалу поступово руйнує метал. Гідроабразивне різання перевершує лазерне різання в десятки разів з глибиною різу до 25 см.
Більш того, цей метод забезпечує гладкі та бездоганні краї, вільні від структурних дефектів, мікропотертостей або теплових ушкоджень. Гідроабразивне різання також дозволяє обробляти складні форми та візерунки завдяки багатовісній ріжучій головці. З іншого боку, може обробляти як великі так і дрібні деталі.
Як працює гідроабразивне різання нержавіючої сталі ?
Гідроабразивне різання нержавіючої сталі - це високоефективна та універсальна техніка обробки, яка використовується в різних галузях промисловості в усьому світі.
Цей процес виробничої ерозії передбачає прискорення води під екстремальним тиском усередині вибраного матеріалу, що призводить до точних і чистих розрізів. Механізм гідроабразивного різання нержавіючої сталі наступний:
Генерація води під високим тиском
Процес починається із генерації води під надзвичайно високим тиском. Спеціалізовані насоси нагнітають воду. Ці насоси можуть досягати тиску до 60000 фунтів на квадратний дюйм. Потім у змішувальну камеру надходить вода під високим тиском.
Змішувальна камера
Вода під високим тиском змішується в камері змішування з абразивним матеріалом, зазвичай гранатовим піском. Тиск створює вакуум, що втягує абразивний матеріал у потік води. Гранатовий пісок діє як різальний агент та сприяє процесу ерозії.
Сопло та фокусуюча трубка
Потім суміш води та абразиву під високим тиском пропускається через сопло, зазвичай виготовлене з рубіну або алмазу. Роль сопла полягає в точному напрямку струменя води та абразиву на цільовий матеріал. Для подальшої концентрації струменя та досягнення ще більшої точності різання часто використовується фокусувальна трубка.
Високошвидкісний струмінь води та абразиву прямує до поверхні нержавіючої сталі, що розрізається. При контакті струменя абразивні частинки руйнують матеріал, утворюючи вузький розріз. Швидкість, з якою протікає ерозивний процес, змушує його здаватися різальним.
Які типи нержавіючої сталі можна різати гідроабразивною різкою ?
У різних галузях промисловості використовують різні типи нержавіючої сталі. Більшість із них можна обробити за допомогою гідроабразивного різання.
Гідроабразивне різання дисперсійно-твердіючої нержавіючої сталі
Дисперсійно-твердіюча нержавіюча сталь має виняткову міцність і довговічність. При обробці ці сплави можуть забезпечити в три-чотири рази більшу міцність, ніж звичайна аустенітна нержавіюча сталь. Це робить їх ідеальними для застосування в нафтогазовій, атомній та аерокосмічній промисловості. Гідроабразивне різання є ефективним методом різання дисперсійно-твердіючих нержавіючих сталей завдяки їхній добрій оброблюваності.
Гідроабразивне різання дуплексної (феритно-аустенітної) нержавіючої сталі
Вона містить суміш аустеніту та дельта-фериту. Ось чому цей тип нержавіючої сталі відомий як "дуплекс". Ці сплави нержавіючої сталі перевершують аустенітні нержавіючі сталі з точки зору міцності на розрив. Дуплексні нержавіючі сталі часто використовуються для виготовлення труб та резервуарів під тиском у нафтопереробній промисловості, а також для систем трубопроводів у нафтогазовому секторі завдяки своїм фізичним характеристикам та хімічній стійкості. Гідроабразивне різання дозволяє ефективно різати дуплексну нержавіючу сталь.
Гідроабразивне різання мартенситної нержавіючої сталі
Мартенситні нержавіючі сталі є найменш поширеним типом сплаву нержавіючої сталі. Хоча вони мають більш високу твердість у порівнянні з феритними або аустенітними сплавами, їхня корозійна стійкість часто нижча. Однак для застосування, що вимагають високої міцності та стійкості до ударів, мартенситні сплави нержавіючої сталі часто є кращим вибором. У тих випадках, коли потрібна ще й корозійна стійкість, ці сплави можна комбінувати із полімерним захисним покриттям. Гідроабразивне різання можна використовувати для різання мартенситної нержавіючої сталі, особливо коли необхідні точні та складні розрізи.
Гідроабразивне різання феритної нержавіючої сталі
Феритні нержавіючі сталі є другою за поширеністю формою нержавіючої сталі після аустенітних сплавів. Як випливає з назви, феритна нержавіюча сталь має магнітні властивості. Холодна обробка - це спосіб зміцнення цих сплавів. Через нижчий вміст нікелю феритні нержавіючі сталі часто мають нижчу вартість порівняно з іншими типами нержавіючої сталі. Феритна нержавіюча сталь підходить для гідроабразивного різання, оскільки потік води під високим тиском легко розрізає ці сплави. Економічна ефективність гідроабразивного різання робить її відповідним варіантом для різання феритної нержавіючої сталі.
Гідроабразивне різання аустенітної нержавіючої сталі
Це різновиди нержавіючої сталі, які найчастіше використовуються. Аустенітні нержавіючі сталі зазвичай мають більш високу концентрацію хрому, ніж інші сталеві сплави. Така висока концентрація хрому підвищує їхню корозійну стійкість. Сплави аустенітної нержавіючої сталі також немагнітні. Однак, ця особливість може змінитися при холодній обробці. Гідроабразивні різаки можуть різати аустенітні нержавіючі сталі, але можуть знадобитися додаткові запобіжні заходи через їх більш високу твердість.
Застосування гідроабразивного різання нержавіючої сталі
Здатність водоструминного різання вирізати складні форми та візерунки робить її кращим вибором для багатьох видів різання нержавіючої сталі. Ось деякі з поширених сфер застосування гідроабразивного різання нержавіючої сталі:
Медицина
Промисловість охорони здоров'я надзвичайно покладається на точність гідроабразивного різання, щоб відповідати надзвичайно високим вимогам до точності:
- Медичне обладнання. Медична промисловість широко використовує гідроабразивне різання для різних цілей. Одне з чільних застосувань - виробництво медичних приладів. Гідроабразивне різання дозволяє створювати складні форми та візерунки для цих пристроїв - від кардіостимуляторів та дефібриляторів до катетерів. Це також дозволяє робити унікальне медичне обладнання, призначене для спеціального використання в операційних або відділеннях інтенсивної терапії.
- Імплантати. Ця технологія також використовується при виробництві імплантатів, у тому числі зубних, колінних та кульшових суглобів. Гідроабразивне різання дозволяє створювати складні візерунки та форми, забезпечуючи точну посадку пацієнтів. Такий персоналізований підхід є особливо корисним для імплантатів, адаптованих до анатомії пацієнта.
- Хірургічні інструменти. Гідроабразивне різання відіграє значну роль у виробництві хірургічних інструментів. Цей метод дозволяє точно і складно зрізати лусочки, щипці та голки. Це також дозволяє робити індивідуальне хірургічне обладнання для конкретних цілей, наприклад, пристрої для малоінвазивної хірургії.
Морські застосування
Морська промисловість також широко використовує гідроабразивне різання для виготовлення компонентів з нержавіючої сталі.
- Кораблі та компоненти човнів. Гідроабразивна обробка зазвичай використовується для створення складних форм та візерунків для деталей човнів та кораблів. Гідроабразивне різання - це точний метод різання деталей, включаючи клапани, сопла та гвинти.
- Палуби. Що стосується настилів, то гідроабразивне різання є популярним методом різання нержавіючої сталі. Він може створювати складні конструкції та візерунки для елементів палуби, таких як люки, перила та сходи. Гідроабразивне різання також дозволяє створювати палуби на замовлення з унікальними характеристиками, адаптованими до конкретних морських застосувань.
- Корпуси. Гідроабразивне різання - поширений метод різання корпусів з нержавіючої сталі. Він дозволяє вирізати складні форми та візерунки на таких частинах корпусу, як стрекери, кілі та керма напряму. Гідроабразивне різання також дозволяє створювати унікальні корпуси, у тому числі вигнуті що мають відмінні риси.
Будівництво
Гідроабразивне різання відіграє важливу роль у різанні конструктивних елементів з нержавіючої сталі будівельного призначення.
- Структурні компоненти. Техніка гідроабразивного різання дозволяє розрізати балки та колони на складні форми та візерунки. Це дозволяє робити конструктивні елементи з унікальними характеристиками, що відповідають вимогам будівельних проектів.
- Стовпці. Різання колон з нержавіючої сталі для будівельних цілей - ще одне застосування гідроабразивного різання. Ця техніка дозволяє точно вирізати візерунки та прикраси на основах, капітелях та канелюрах. Крім того, гідроабразивне різання дозволяє створювати колони на замовлення з особливими характеристиками, покращуючи естетику та функціональність будівель.
- Балки. Будівельні майданчики часто використовують гідроабразивне різання для різання балок з нержавіючої сталі. Ребра жорсткості, полиці та стінки можна розрізати на складні форми та візерунки для отримання надійних та точних результатів. Спеціалізовані балки, у тому числі вигнуті балки та балки з унікальними характеристиками, можуть бути виготовлені методом гідроабразивного різання.
Промислове виробництво
Гідроабразивне різання - поширений у промисловому секторі метод різання нержавіючої сталі для механічних цілей.
- Машини. Шестерні, вали та корпуси - приклади деталей машин, яким за допомогою цієї техніки можна нарізати складні форми та візерунки. Гідроабразивне різання також дозволяє виробляти індивідуальні компоненти, такі як пристосування.
- Побутова техніка. Духовки, холодильники і посудомийні машини - це лише деякі з приладів, для яких може бути корисним гідроабразивне різання. Воно дозволяє створювати складні форми та візерунки для різних деталей побутової техніки, включаючи ручки та декоративні елементи. Крім того, за допомогою гідроабразивного різання можна виробляти унікальні компоненти адаптовані до конкретних конструкцій приладів.
- Меблева фурнітура та ювелірні вироби. За допомогою гідроабразивного різання можна вирізати хитромудрі форми та візерунки . Крім того, гідроабразивне різання є варіантом масового виробництва, що дозволяє створювати унікальні компоненти продукції, прототипи та форми.
Переваги гідроабразивного різання нержавіючої сталі
Традиційні методи різання, такі як розпилювання або плазмове різання, можуть призвести до теплової деформації, нерівних країв та обмеженого діапазону форм. Гідроабразивне різання є ідеальним рішенням для точного та ефективного різання нержавіючої сталі. До переваг гідроабразивного різання нержавіючої сталі відносять:
- Ефективність. Гідроабразивне різання має кілька переваг, коли справа стосується різання нержавіючої сталі. Однією з головних переваг є його ефективність. На відміну від інших технологій різання, гідроабразивне різання не потребує часу на налаштування чи початкового свердління отворів. Гідро-струмінь проколює метал під час роботи, що робить його швидким і зручним. Це означає, що вирізаний компонент можна використовувати відразу без будь-яких додаткових кроків після того, як він був нарізаний. Крім того, на відміну від інших методів різання, гідроабразивне різання не потребує перемикання газу чи оптики під час різання різних матеріалів, що робить його універсальним вибором.
- Універсальність. Таке різання відоме своєю універсальністю. Воно не має обмежень щодо різання по двох осях, тобто воно може легко вирізати будь-яку форму. Гідроабразивні машини можуть працювати з різними матеріалами, включаючи алюміній, нержавіючу сталь, мідь, олово, титан і латунь. Дозволяє різати матеріали з нержавіючої сталі як товщиною до 25 мм так і тонкі. Це значна перевага перед лазерними різальними машинами, які не можуть різати деякі світловідбивальні матеріали. За допомогою гідроабразивного різання можна досягти точних розрізів на різних матеріалах.
Відсутність теплових пошкоджень. Одна з ключових переваг гідроабразивного різання нержавіючої сталі полягає в тому, що це метод холодного різання. Інші методи різання, які генерують тепло, наприклад плазмові різаки, лазери та пальники, можуть створювати зони впливу тепла. Ці зони - це ділянки, де мікроструктура та характеристики металу змінилися через тепло, що виділяється під час процесу різання. Зони термічного впливу можуть негативно вплинути на міцність металу. При гідроабразивному різанні немає теплових пошкоджень або зон термічного впливу. Відсутність тепла означає, що деталі виходять із різального столу в ідеальній формі, з гладкими та чіткими краями.
- Висока точність. Гідроабразивне різання забезпечує високу точність. Його здатність точно регулювати кут, під яким струмінь потрапляє на розрізаний матеріал, забезпечує більшу точність, ніж звичайні методи різання. Це означає, що можна отримати більш складні візерунки без шкоди для точності чи швидкості. Фактично, гідроабразивне різання може бути в чотири рази точнішим, ніж плазмовий різак. Крім того, гідроабразивне різання може підтримувати точні допуски, що важливо для широкого спектру застосувань.
- Безпечне для навколишнього середовища. Гідроабразивне різання є екологічно чистим методом різання. На відміну від інших методів різання, воно не утворює токсичних відходів або випарів. Це робить його чистішим і безпечнішим варіантом. Крім того, гідроабразивне різання утворює менше відходів, оскільки вузький проріз вимиває менше матеріалу під час різання. Це може дозволити вирізати більше частин з одного листа або дозволити переробити більше матеріалу, зменшуючи загальні відходи.
Поради та запобіжні заходи при гідроабразивному різанні нержавіючої сталі
Гідроабразивне різання нержавійки, як правило, безпечніше за інші методи різання. Тим не менш, воно, як і раніше, має свій власний набір ризиків і унікальні запобіжні заходи. Ось кілька важливих порад і запобіжних заходів, які слід пам'ятати при використанні гідроабразивного різання нержавіючої сталі:
- Захистіть свої пальці, вуха та очі. Незважаючи на те, що підставити пальці під струмінь гідроабразивного струменя може виявитися непросто, все одно можна поранитися об планки, які використовуються для утримання матеріалів під час різання. Регулярне очищення цих планок є життєво важливим для запобігання росту шкідливих мікробів. Щоб захистити себе, завжди надягайте захисні рукавички під час видалення або розміщення предметів на водоструминній машині. Носіння захисних окулярів та головного убору має вирішальне значення для захисту очей та вух від потенційної шкоди. Гідроабразивні машини можуть бути напрочуд гучними, а швидкість, з якою вони ріжуть, може перевершувати можливості людського слуху.
- Вивчіть і правильно використовуйте елементи управління рухами. Гідроабразивні машини мають вражаючі швидкісні можливості, переміщуючи велику кількість матеріалу за хвилину. Важливо тримати руки подалі від працюючої машини. Якщо ви помітили, що щось ріжеться не так, як вам хочеться, необхідно зупинитися і все перевіряти ще раз. Поспіх при виконанні завдання може призвести до травм та потенційно поставити під загрозу результати.
- Враховуйте своє робоче місце. Перш ніж використовувати гідроабразивний різак, переконайтеся, що ваше робоче місце підходить для виконання цього завдання. Перевірте, чи чітко нанесені на обладнанні відповідні попередження та інструкції з техніки безпеки. Якщо це не так, обов'язково усуньте цю проблему, перш ніж продовжити. Крім того, ознайомтеся з усіма нормами та рекомендаціями, встановленими вашим роботодавцем, та дотримуйтесь їх. Завжди корисно регулярно оновлювати свої знання про ці протоколи.
Гідроабразивне різання дозволяє легко та ефективно розрізати нержавіючу сталь. Це кращий вибір для багатьох галузей промисловості через його численні переваги. Гідроабразивне різання - відмінний варіант для людей, яким потрібне високоякісне різання нержавіючої сталі.
Ви можете досягти чудової ефективності та якості, використовуючи гідроабразивне різання для різання нержавіючої сталі, незалежно від того, чи працюєте ви в аерокосмічній, автомобільній або архітектурній промисловості.
Часті запитання про гідроабразивне різання нержавіючої сталі
Якою є максимальна товщина нержавіючої сталі, яку може розрізати струмінь води ?
Струмінь води може прорізати нержавіючу сталь завтовшки до 9 дюймів. Якщо товщина буде більшою за цю, час різання значно збільшиться. У деяких додатках водоструминні системи модифікуються, щоб прорізати навіть 18-дюймові сталеві блоки. Однак у багатьох випадках для різання 4-дюймової сталі використовуються водоструминні різаки.
1 дюйм = 2,54 см
Наскільки є точним гідроабразивне різання ?
Водоструйні машини зазвичай мають допуск на різання 0,002 дюйми (0,05 мм). Деякі водоструминні різаки можуть зменшити цю відстань до 0,001 дюйма (0,025 мм) або менше. Ця різниця настільки мала, що не помітна неозброєним оком.
Абразивне водоструминне різання є найпопулярнішою технологією різання, яка використовується сьогодні, незалежно від того, чи йдеться про дрібносерійних виробників чи великих виробників.
Величезна популярність гідроабразивних машин, особливо абразивних водоструминних машин, не безпідставна. Гідроабразивне різання широко використовується для різання тонких і товстих матеріалів нержавіючої сталі.