Водоструйная обработка стекол.
В современном строительстве не раз возникает потребность точно разрезать толстые листов различных материалов – гранита, камня, стекла или триплекса. Для этого существует несколько возможный технологических способов и один из них – водоструйная обработка стекла. В отличии от абразивно-струйной резки при этом методе обработки абразивный порошок не применяется и резка ведется только узкой струей воды под сверхвысоким давлении свыше 400 МПа, чистота и точность обработки струей воды может конкурировать с лазерной и плазменной резкой используемых для массового производства.
Впервые этот метод разработали в СССР в 1957 году, но запатентован водоструйный метод резки был в США спустя четыре года.
Сущность метода заключается в специальном формировании водяной струи бьющей из сопла 0,08-0,5 мм находящегося в 2-3 миллиметрах от поверхности материала, обладая сверхзвуковой скоростью 1000 более м/с струя воды осуществляет резку в следствии превышения давления струи предела прочности материала. Таким образом, гидрорезка (waterjet cutting) может прорезать углубления и отрезать сверхпрочные материалы, в том числе архитектурный триплекс и композитные материалы.
При водоструйной резке важно учитывать угол между направлением режущей водяной струи и обрабатываемой поверхностью. Максимальная производительность и режущая способность гидрореза достигается, выдерживая угол атаки в 90°.
Водоструйную резку применяют для производства сложных контуров в таких материалах как мрамор и гранит, совершенный струей воды узкий пропил дает возможность создавать высокохудожественные инкрустации при изготовлении декорирующих элементов их этих материалов.
Специализированное оборудование для водоструйной резки ZMK-Glass оснащено насосом высокого давления модели Strimline SL IV, который создает рабочее давление воды в 4000 бар, системой воздушного охлаждения, режущей головкой с соплом из сапфира с проходным сечением 0,08-0,5 мм. Сопло превращает рабочее давление установки в кинетическую энергию бьющей водяной струи со скоростью 1000 м/с.
Водоструйная обработка обеспечивает высокую точность при позиционировании 0,1 мм на 1 м длины сопла.
Преимущества водоструйной обработки:
• нивелирование теплового воздействия в зоне резания, что полностью исключают деформирование заготовки, пригорание материала и оплавление в прилегающей к резу зоне;
• данный метод обработки способен воспроизводить контуры сложной формы и профили, осуществить скосы с любым заданным углом с требуемой точностью;
• при водоструйной резке композитных материалов не создается разрывов в структуре такого материала, и он полностью сохраняет свои первоначальные свойства, поэтому при помощи струи воды отлично режутся различные сэндвич-конструкции, в частности триплекс;
• водоструйная технология при обработке стекла уступает алмазу, совершая прямые разрезы стекла, но никакая другая примененная технология не позволяет получать идеально точные сложные контуры непосредственно в процессе обработки;
• при водоструйной обработке достигается шероховатость Ra 0,5-1,5 мкм, что соответствует финишной обработке;
• высокая технологичность и экономичность процесса, не надо приобретать режущий инструмент.
К недостаткам водоструйная технология можно отнести: конструктивные трудности, которые возникают при создании сверхвысокого давления воды, быстрый износ и низкую стойкость сопла, и техническую сложность его изготовления.
Как видим преимущества водоструйной технологии, делают ее востребованной при производстве триплекса в автоклаве. Полученные в автоклаве высокого давления триплекс и композитные изделия можно разрезать на нужные размеры уже после автоклавирования.
Скорость водоструйной резки триплекса должна составлять 5,8-6,5 м/мин для толщины в 5 мм; для толщины 10 мм – 2,5-3 м/мин; для 20 мм – 1,1-1,4 м/мин; детали толщиной в 50 – 0,35-0,5 м/мин; толщину более 100 мм режут со скоростью 0,1-0,16 м/мин.
Производство автостекла под ключ используя оборудование для водоструйной резки расширяет свои технологические возможности и может предложить более широкий спектр своей продукции.