
Принцип работы насосов для гидроабразивной резки: технический обзор и рекомендации
Что такое гидроабразивная резка
Технология ГАР – один из наиболее практичных способов раскроя различных металлов, пластика, резины, камня. Для обработки материалов используется вода или вода с абразивом, которые подаются с помощью режущей головки станка.
Основным компонентом оборудования является насос для гидроабразивной резки, который обеспечивает мощный поток воды, достаточный для резки. В большинстве таких насосов встроена система фильтрации, которая очищает воду от примесей диаметром до одного микрона, что способствует увеличению срока службы всей установки. Насосы, включенные в состав станков гидроабразивной резки, дополнительно оснащаются системой диагностики.
Теперь о механизме и принципе работы устройства: насос сжимает воду до 100–620 МПа, после чего она фокусируется, проходя через маленькое отверстие диаметром 0,1–0,5 мм, и попадает в смесительную камеру. В ней вода перемешивается с абразивным материалом, обычно гранатовым песком, который достаточно твердый для обработки натурального камня или металла, но не разрушает сопло режущей головки. Затем струя абразива и воды подается на полотно через небольшое сопло со сверхзвуковой скоростью, превращаясь в мощный режущий инструмент.
Работа насоса высокого давления
Создание сверхвысокого давления водной струи в насосе достигается благодаря возвратно-поступательным колебаниями плунжера – цилиндрического вытеснителя. Плунжер вводится в закрытую камеру цилиндра, что повышает давление и сжимает воду. Когда показатель достигает требуемого уровня, открывается выходной клапан с однонаправленным выходом, часть сжатой жидкости выходит наружу. Затем клапан закрывается, плунжер отходит обратно под воздействием расширяющейся воды. В этот момент давление воды снижается до показателей давления на впуске, запускается однонаправленный входной клапан, и цикл повторяется.
В конструкциях мультипликаторного типа вода поочередно вытесняется из левого и правого цилиндров. Поршень начинает двигаться из-за воздействия гидравлического масла, которое подается под первичным давлением, создаваемым гидравлическим насосом. Площадь основы поршня может превышать площадь рабочей поверхности плунжера в 15–20 раз, что многократно увеличивает сжатие жидкости по сравнению с первичным сжатием масла. Пока одна камера высокого давления выбрасывает воду, в противоположную – под минимальным давлением поступает новая жидкость, поэтому обеспечивается непрерывный процесс сжатия.
Преимущества технологии
Благодаря насосам высокого давления для гидроабразивной резки достигается эффективность и скорость всего процесса. Среди достоинств технологии стоит отметить следующее:
- Разнообразие обрабатываемых материалов.
- Без термического воздействия на полотно.
- Хорошее качество реза.
- Экологичность и безопасность.
Стабильность и качество резки обеспечивает надежная и эффективная работа насосов высокого давления. Благодаря тонкой и мощной струе воды и абразива удается выполнять сложный раскрой металлов и камня без повреждения полотна. Поэтому технология ГАР стала популярной в различных производственных сферах.