EN
Вони можуть поступатися великим промисловим системам різання за розміром, але потужність різання малих машин для водяного різання часто повністю здивовує новачків. Ці пристрої використовують ультрависокий тиск води — яку іноді змішують з абразивними частинками — щоб робити чисті та точні розрізи в широкому діапазоні матеріалів, економлячи час і кошти. Отже, яка ж насправді потужність малої машини для водяного різання?
Відповідь на це питання залежить від тиску, типу насоса, конструкції різального головки та оброблюваних матеріалів. Чому б нам не дізнатися, на що здатні ці машини?
Що характеризує маленький верстат для водяного різання?
Під малим верстатом для водяного різання зазвичай розуміють компактний або базовий блок різання водою, який можна встановити в майстерні, лабораторії, школі, науково-дослідному центрі або на невеликому виробництві. Ці пристрої зазвичай мають такі характеристики:
- Невеликий різальний стіл (часто 600×600 мм до 1300×1300 мм)
- Потужність насоса, виміряна в кінських силах, нижча, ніж у великих промислових систем
- Зменшений простір для встановлення, що важливо для умов із обмеженим доступним місцем
- Споживається менше енергії та води
Навіть попри невеликі розміри, ці машини працюють за тим самим принципом, що й великі, тобто використовують надзвичайно високий тиск води — зазвичай між 30 000 і 60 000 фунт/дюйм² (2 000–4 000 бар) — для виконання операцій різання матеріалів.
Тиск: Основний чинник потужності водяного струменя
Справжня "потужність" пристрою для різання водяним струменем визначається не температурою чи крутним моментом, а тиском води та швидкістю струменя. Зазвичай, навіть невелика система водяного струменя здатна працювати на таких рівнях:
- 30 000–40 000 PSI для базових моделей
- До 60 000 PSI для компактних високопродуктивних установок
На таких тисках швидкість води, що виходить з сопла, майже втричі перевищує швидкість звуку. Таким чином, при додаванні абразивів (зазвичай гранату) різальна сила значно зростає. Тому невеликі верстати можуть різати матеріали, для обробки яких зазвичай потрібне важке промислове обладнання.
Які матеріали може різати невеликий верстат водяного струменя?
Невеликі верстати для різання водяним струменем, незважаючи на обмежені габарити, можуть вражаєти користувачів, оскільки здатні різати широкий спектр матеріалів, зокрема:
- Метали: нержавіюча сталь, алюміній, мідь, латунь, титан
- Камінь і скло: мармур, граніт, кераміка, закалене скло
- Пластики та композити: акрил, вуглепластик, скловолокно
- Шкіра та піна
- Дерево та ламінати
З огляду на товщину, абразивний водяний струмінь невеликого розміру найчастіше здатний:
- Різати сталь товщиною до 20–30 мм (0,8–1,2 дюйма) із гарним обробленим краєм
- Алюміній товщиною до 40–50 мм (1,5–2 дюйма)
- Щодо м'яких матеріалів, вони можуть бути ще товщими
Крім того, якщо використовувати чисту воду без абразиву, невеликі машини можуть робити чисті розрізи м'яких матеріалів, таких як гума, текстиль, харчові продукти та піна, на дуже високих швидкостях.
Швидкість різання: наскільки швидкою є «потужна»?
Хоча питання про те, чи здатний пристрій взагалі різати, найчастіше пов’язане з потужністю, важливим є також і питання швидкості, у якому технологія вирізняється. Малі верстати для водно-абразивного різання можуть:
- Різати нержавіючу сталь товщиною 1–3 мм на багатьох метрах за хвилину
- алюміній товщиною 10 мм на повільних, але стабільних промислових швидкостях
- М’які матеріали — майже миттєво
Малі верстати для водно-абразивного різання забезпечують достатню швидкість для виготовлення прототипів, прецизійних деталей, малих серій та замовних виробів, тоді як великі промислові системи призначені для безперервного виробництва великих обсягів і різання надзвичайно товстих матеріалів.
Точність та Керманисть
Малі верстати для водно-абразивного різання мають не лише високу потужність, а й дуже високу точність. Завдяки сучасним системам ЧПУ середня точність становить:
- ±0,05 мм до ±0,1 мм залежно від конкретної конфігурації
Тому їх можна використовувати для виробництва:
- Компонентів для авіаційно-космічної галузі
- Деталей медичних приладів
- Точні прокладки та ущільнювальні елементи
- Декоративні металеві панелі
- Механічні спеціалізовані деталі
Виробництво без електроживлення неможливе; однак саме в цьому місці успішно працюють невеликі гідроабразивні струмені — вони забезпечують контрольований, повторюваний різальний зусилля.
Електроенергія порівняно з різальною потужністю
Найчастіше люди вважають, що маленький гідроабразивний верстат означає слабку продуктивність через нижче електроживлення. Ось яка правда:
- Електроенергія, яку використовує насос малого гідроабразивного верстату, становить близько 15–30 кВт.
- Ця енергія перетворюється на дуже високий гідравлічний тиск, а не на тепло.
- Оскільки процес різання водою є охолоджувальним, він не утворює термічно зміненої зони, не викликає загартування металу та не призводить до теплових деформацій.
Саме тому навіть системи гідроабразивного різання з найнижчою потужністю дуже ефективні, коли йдеться про перетворення електроенергії на корисне різальне зусилля.
Як це порівнюється з лазером або плазмою?
Коли люди запитують про потужність невеликого гідроабразивного верстата, вони зазвичай мають намір порівняти його з лазерними та плазмовими різаками.
- Порівняно з лазером: невеликі лазери можуть швидше різати тонкий листовий метал, але гідроабразивні верстати здатні різати товщі матеріали та можуть обробляти відбивні метали без нагрівання та деформації.
- Порівняно з плазмою: хоча плазмове різання швидке на товстому металі, воно призводить до деформації від нагрівання, а краї різання є грубыми. Навпаки, гідроабразивні верстати залишають чистий зріз без заусенців і без нагрівання металу.
З огляду на максимальну можливість різання відносно розміру верстата, гідроабразивні установки (особливо абразивні) є одними з найпотужніших і найуніверсальніших технологій різання.
Потужність невеликого гідроабразивного верстата в реальних умовах
Потужність — це по суті результат, що залежить від використання. Невеликі гідроабразивні верстати найчастіше використовуються для:
- Майстерень з виготовлення металевих виробів на замовлення
- Навчальних та науково-дослідних лабораторій
- Майстерень з виготовлення вивісок та художніх студій
- Майстерень з обробки каменю та плитки
- Частини автомобільної та мотоциклетної
- Корпуси електроніки
- Прототипування літаків та космічних апаратів
Більшість тих, хто використовує таке обладнання, вражені тим, що пристрій, який може поміститися в невеликій майстерні, здатний легко розрізати нержавіючі сталеві плити, керамічну плитку чи товсті композити без особливих зусиль.
Обмеження малих гідроабразивних верстатів
Малі гідроабразивні верстати, хоча й потужні, мають свої обмеження. Основні з них:
- Дуже низька швидкість видалення матеріалу при різанні товстих металів
- Менша робоча зона для великих деталей
- Звісно, нижча потужність безперервного виробництва у порівнянні з великими промисловими системами
Тим не менш, ці обмеження не створюють серйозних проблем для малих і середніх підприємств, які отримують переваги завдяки гнучкості та потужності різання.
Наскільки потужний невеликий водяний різак?
У реальних умовах невеликий водяний різак достатньо потужний, щоб точно, чисто та надійно різати більшість промислових матеріалів. Це компактний пристрій, що поєднує екстремальний тиск води, абразивну енергію різання та точність ЧПК і здатний виконувати роботу багатьох традиційних інструментів для різання, але на вищому рівні.
Його високоякісний вихід може не мати такої масивності та безперервності, яку мають гігантські фабричні системи, але справжня сила полягає в його багатофункціональності, точності та дивовижній ефективності. Невеликий водяний різак — це компактна енергетична установка, і за продуктивністю він зовсім не «малий» для майстерень, стартапів, науково-дослідних центрів та виробників на замовлення.