Гидроабразивная резка металла, камня, плитки, стекла и других материалов

Абразивные материалы для гидрорезки

Технологические параметры гидроабразивной резки зависят от характеристик и свойств абразивного материала, его строения, прочности, содержания и характера примесей.

В технологии гидрорезки чаще всего используют минеральные абразивы, разделяющиеся на искусственные и естественные.

Физико-механические свойства искусственных абразивов более стабильны, чем у естественных, поэтому применение последних ограничено. Естественные абразивы применяются в промышленности и изготавливаются из минералов и горных пород.

К искусственным абразивным материалам относятся: эльбор (кубический нитрид или его модификация), карбид бора, карбид кремния, электрокорунд (нормальный, белый, хромистый и титанистый), монокорунд.

Ряд естественных абразивных материалов составляют: гранат, кремень, корунд (кристаллическая окись алюминия), алмаз.

Основной параметр абразивного материала – его твердость, количественно оцениваемая по микротвердости и по десятибалльной шкале Мооса (в 10 баллов). Твердость материала свыше 7 считается высокой, 5-7 – средней, меньше 5 – низкой.

Твердость материалов для гидроабразивной резки, их прочность и строение объединены общей характеристикой работоспособности – абразивной работоспособностью, которая определяется величиной суммарного съема материала вплоть до полной потери его работоспособности. Эта величина в большей степени зависит от изнашивания и физико-механических характеристик обрабатываемого материала.

Физико-механические свойства естественных и искусственных абразивов для гидроабразивной резки

Стабильность технологических показателей струйной гидроабразивной резки определяется процентным содержанием различных функций и зернистостью абразивного материала.

Материалы для гидроабразивной резки в соответствии с ГОСТ 3647-80, кроме кубического нитрида бора и алмаза, разделяются на 4 группы, каждой из которых соответствует свой номер зернистости. Данный номер характеризуется основными фракциями: мелкой, комплексной, крупной основной и предельной.

Крупность основной фракции определяется размерами смежных сеток. Зерна фракции проходят через первую сетку и оседают на второй. За зернистость принимается номинальный размер ячейки сетки, на которой оседает частица абразива.

На процесс гидрорезки влияет масса абразивных зерен в объеме суспензии, их размер, форма, состояние режущих кромок и их число, углы при вершинах и радиусы их скругления. Как правило, абразивные зерна не имеют правильной геометрической формы.

Зерна пластинчатой и игольчатой формы не прочны и быстро разрушаются. Зерна неправильной формы также малоэффективны в работе.

В абразивном материале присутствует крупная фракция и более мелкие фракции. В момент удара скорость частиц свыше 60 м/с, некоторые из них разрушаются при первичном взаимодействии с обрабатываемыми поверхностями. По данным исследований, абразивная способность зерен замедляется уже в течение первых 3-4 часов работы.