Технологические комплексы на базе гидроагрегата УСВД- 3500 для контурной резки камня

В настоящее время авторы статьи со своими коллективами ведут разработки и опытное изготовление образцов принципиально новой гидрорезной техники. Эти разработки призваны повысить эффективность резания, снизить вес и размеры гидроагрегатов при сохранении ими эксплуатационных качеств. Ведутся так же разработки технологического оборудования, позволяющего расширить классы обрабатываемых деталей и материалов. Разрабатываются различные схемы управления процессом. Особое место среди разработок занимают машины для работы во взрыво- и пожароопасных ситуациях. Эти машины выполняются в мобильном варианте с высокой степенью автономности.
Разработанный ряд машин имеет следующие технико-экономические характеристики:

Мощность привода гидроагрегата, кВт

от18 до 70

Рабочее давление жидкости, Мпа

до 350

Расход рабочей жидкости, л/мин

 до 10

Расход абразивных материалов, кг/мин

 до 0.5

Скорость резания по контуру max, м/мин

до  40

Точность позиционирования резака, мм 

0.02

Повторемость, мм 

0.02

толщина разрезаемого материала, мм

до 350

Применение абразивно-жидкостной струи, с учетом вышеуказанных характеристик гидрорезных машин, позволяет значительно расширить круг обрабатываемых материалов. Способ гидроабразивной резки материалов оказался ключом к решению многих технологических проблем при сложном фигурном раскрое плит из природного камня. Это, в значительной степени, освобождает фантазию художников-дизайнеров и архитекторов. Камень - сложный для обработки материал, требует от обработчика больших знаний, опыта, предельной аккуратности и внимания. Однако даже наличие всех перечисленных качеств не избавляет процесс от издержек, связанных с природной структурой камня, его строения. А это, в свою очередь, ведет к повышению расхода материала и, соответственно, к повышению стоимости изделия. Гидрорезное оборудование позволяет с высокой точностью воспроизводить задуманное художником. Наличие координатного технологического стола и соответствующего программного обеспечения позволяют создавать композиции из различных материалов, и сложные элементы контуров одних из них будут с высокой степенью точности совмещаться с такими же сложными по форме другими контурами. Причем сделать это можно как с монтажным зазором (или как его еще называют "швом"), так и без него. Ценность подобной автоматизации заключается еще и в том, что информация об изделии (об его профиле) в виде управляющей программы (и исходного чертежа) может храниться сколь угодно долго. В случае разрушения изделия, оно может быть восстановлено. Кроме того, это позволяет тиражировать изделие. И быстро переходить к выпуску, как новых изделий путем модификации существующего каталога, так и изделий уже производившихся, но новых требуемых размеров. На оборудовании для абразивно-жидкостной резки возможно применение программного обеспечения для оптимального (в смысле минимизации отходов) раскроя листа, что позволяет в некоторых случаях значительно сократить количество отходов. И, наконец, отметим несколько новых аспектов, ставших возможными с применением гидрорезного оборудования: Стало возможным получение очень тонких (до 0.3мм) элементов конструкций из камня. Свзано это с тем, что усилия резания при обработке камня абразивно-жидкостными струями очень малы. Это же обстотельство позволяет значительно упростить базирование заготовки на технологическом столе. Процесс резания жидкостными и абразивно-жидкостными струями протекает практически без нагрева (температура в зоне резания не превышает 70оС), что имеет большое значения для камня, как материала с низкой теплопроводностью. В-третьих. Абразивно-жидкостная струя - это универсальный инструмент. Незаменимо применение гидроабразивной технологии для резки пожаро- и взрывоопасных материалов; материалов, выделяющих при применении термических, в частности лазерных, технологий ядовитые компоненты; материалов, имеющих неоднородную структуру, и разрушающихся, пусть частично, при нагревании. Это и стекло, и цветные металлы, и черные металлы большой толщины, и композитные материалы, и материалы из сложных органических соединений. В-четвертых. Абразивно-жидкостная струя - это значительно более экономичный, в сравнении с традиционным режущим инструментом, элемент технологического процесса. Например, при обработке полимерных композиционных материалов, типа углепластиков, концевая фреза из твердого сплава имеет ресурс немногим более трех часов, а водное сопло для обработки  этого же материала работает 1000 часов и более. В-пятых. Процесс протекает без выделения пыли, так как ширина реза составлет от 0.6 до 1.2 мм, и продукты разрушения выностся из зоны обработки отработавшим потоком жидкости. Отходы при этом минимальны.

И - наконец. Высоконапорной абразивно-жидкостной струей можно производить не только сквозную резку материалов, но и выборку ограниченных определенным контуром массивов камня. Другими словами - абразивно-жидкостная струя может быть инструментом скульптора.

Булавкин А.А., Семёшин Н.М., Шеметов М.Г.