Чем гидроабразивные станки отличаются от традиционных функций металлообработки

Гидроабразивная резка позволяет изготавливать детали с точностью, сравнимой с точностью механической обработки. В некоторых случаях допуски на резку могут составлять +/- 0,0005 дюйма.

Гидроабразивная резка — универсальный инструмент с универсальным названием.

Большинство читателей The FABRICATOR привыкли читать о гидроабразивных машинах и даже видеть их на выставке FABTECH. Машины могут резать сложные формы из различных металлов и неметаллов. В некоторых случаях эта технология действительно выделяется как единственный вариант резки, поскольку поток воды и абразивного граната под высоким давлением, используемый для резки металла, не меняет свойств основного металла в процессе резки. (Процессы термической резки могут создать зону термического воздействия вокруг области резки, которая изменяет микроструктуру металла, тем самым внося изменчивость в процесс, что нежелательно в строго контролируемых видах деятельности, таких как аэрокосмическое производство. Гидроабразивная резка — это процесс холодной резки.)

Но гидроабразивная резка может сделать гораздо больше, чем просто двухмерную резку листового металла, пластин и трубчатых конструкций. Он может предложить функциональные возможности металлообработки, которые дублируются только такими устройствами, как электроэрозионные станки (ЭЭР) и фрезы.

Когда гидроабразивную резку иногда называют «гидроабразивной обработкой», люди, использующие эту фразу, более правы, чем думают их коллеги из производственного мира. Водоструйная очистка удаляет материал в ходе контролируемого, но ускоренного процесса эрозии. Чипы не производятся, но это все еще субтрактивный процесс. А в некоторых случаях это гораздо более эффективный процесс вычитания, чем другие традиционные технологии металлообработки.

Гидроабразивный станок может быстро резать геометрию, во много раз быстрее, чем фрезерный станок с ЧПУ. В качестве примера давайте рассмотрим работу, связанную с алюминием, а точнее с монтажной пластиной двигателя толщиной 1,25 дюйма, изготовленной из алюминия 6061 T6 (см. Рисунок 1).

На резку всей пластины гидроабразивной резкой уходит 18 минут. (Для этого разговора эти детали изготавливаются с учетом среднего допуска.) Подготовка к работе занимает 15 минут.

Чтобы вырезать ту же деталь на традиционном станке с ЧПУ, этот процесс занимает около 30 минут. Большой проблемой для этого приложения является то, что для завершения работы деталь необходимо перевернуть. Поскольку деталь необходимо удерживать в тисках, ее необходимо снять, перевернуть и закрепить, прежде чем режущий инструмент сможет удалить лишнюю толщину материала, которую тиски захватили во время первоначального удаления материала.

Кроме того, время настройки для этого типа работы намного больше, чем время настройки для гидроабразивной резки. Это примерно 2,5 часа.

Все становится еще интереснее, если та же деталь была изготовлена ​​из титана, который сложно обрабатывать на станке. Низкая теплопроводность материала позволяет быстро повышать температуру в рабочей зоне, что отрицательно влияет на режущий инструмент. В частности, с повышением температуры титан становится более податливым, его некоторые еще называют «клейким», и он может прилипать к оснастке.

Учитывая все это, титановая опорная пластина двигателя толщиной 1,5 дюйма обрабатывается на гидроабразивной струе за 36 минут. На ту же деталь на станке с ЧПУ требуется 390 минут.

РИСУНОК 1. Гидроабразивной струе требуется всего 18 минут, чтобы вырезать эту форму из алюминия 6061 T6 толщиной 1,25 дюйма. Чтобы вырезать ту же деталь на традиционном фрезерном станке с ЧПУ, этот процесс занимает около 30 минут, и для завершения работы деталь необходимо перевернуть.

Как знает любая мастерская, простой станка в большинстве случаев не одобряется, потому что, если станок не производит детали, он не участвует в деятельности по зарабатыванию денег. Вот где гидроабразивная обработка действительно превосходит фрезерную.

В среднем цех может настроить гидроабразивную машину для работы за 15 минут. Никакие тяжелые, громоздкие устройства не нужно загружать на стол. Заготовку нужно просто положить на рейки на столе. Кроме того, необходимо только одно режущее устройство.

Между тем, механическому цеху может потребоваться около 2,5 часов на настройку каждой работы. На каждом стане используются устройства крепления заготовки, которые являются тяжелыми и требуют много времени для установки перед работой по резке. В этих типах работ по вырубке также используется несколько режущих инструментов, каждый из которых необходимо загрузить в станок и привязать к заготовке.