Технология и применение гидроабразивной резки
Обычно резка материала подразумевает использование стального инструмента. Для обработки твердых материалов, таких как бетон или гранит, диск пилы укрепляется алмазным напылением. Альтернативной технологией выступает гидроабразивная резка, т. е. использование в качестве рабочей части сконцентрированной высокоскоростной струи воды или водной смеси с абразивным веществом.
Достоинства гидроабразивной резки камня
Промышленное сообщество высоко оценивает возможности этого метода по раскрою различных материалов, в результате чего он постепенно вытесняет резку металлическими пилами, рубку и сверловку и успешно конкурирует с плазменной и лазерной резкой в ряде производственных отраслей.
К числу плюсов гидроабразивной резки относятся:
- Возможность обработки тонких плит. Внутренние усилия, возникающие в каменной заготовке при воздействии струи, оказываются существенно ниже, чем при грубой механической обработке. Соответственно способ позволяет производить крой изделий малых толщин.
- Высокая точность. Погрешность составляет не более 0,1 мм даже при наличии изгибов и скруглений. Движениями каретки с соплом управляет электронный контроллер станка.
- Скорость обработки. Автоматизация процессов существенно увеличивает выпуск продукции из натурального камня.
- Экономия материала. Рез получается аккуратный, без сколов и оплавлений. Минимизируется объем каменных отходов.
- Отсутствие разрушающего термического воздействия. Физические свойства породы сохраняются на исходном уровне, что важно для эстетики, прочности и долговечности изделий из натурального камня.
- Чистота. Каменной пыли практически не выделяется, значит нет необходимости в работе дополнительных систем очистки воздуха.
- Универсальность. Технология применима к мрамору, травертину, граниту, габбро-диабазу и керамограниту.
Гидроабразивная резка камня не актуальна при изготовлении изделий грубой обработки, типа бордюрного камня или брусчатки из гранита, но оказывается весьма полезной при выпуске напольной плитки, столешниц, фасадной облицовки. Гидрорезкой производятся мозаики, внутренний и внешний декор зданий, элементы лестниц.
Появление и суть метода
Способы отделения кусков горных пород с помощью воды упоминаются в письменных источниках с середины 19 века. Разрушение угольных пластов водяной струей практиковалось в СССР с конца 30-х годов, изобретение принадлежит инженеру Владимиру Мучнику. Гидрорезка твердых материалов у нас ведется с 1947. В 50-х инженер лесного хозяйства Норман Франц в ходе экспериментов доказал эффективность метода применительно к обработке деревьев и пиломатериалов. Моххамед Хашиш, специалист и позже глава компании Flow Industries, создал пескоструйные машины, где для увеличения режущей способности в воду стали добавлять гранатовый песок.
Принцип действия гидроабразивной резки прост. Насос нагнетает воду, которая идет через узкое сопло режущей головки под давлением 1000-6000 атм. Проходя через сопло вода смешивается с потоком абразива. Полученная смесь вылетает через отверстие в нижнем торце со сверхзвуковой скоростью и входит в контакт с поверхностью разрезаемого материала.