Срубка оголовков свай технология: технологическая карта для отбойного молотка

• Дом
• Товары
  • Обзор
  • Насосы-усилители гидроабразивной резки
  • Головки для гидроабразивной резки
    • Обзор
    • Dialine
      • Обзор
      • течь
      • омакс
      • кмт
      • край струи
    • Режущая головка Dialine в сборе
    • A2
    • вода
  • Регулятор абразива Hypertherm II
  • Горшки для абразивной гидроабразивной резки
  • Гидроабразивный кирпич
  • Система обратного осмоса
• Запасные части
  • Обзор
  • Для AccuStream
    • Обзор
    • Детали насоса
    • Детали спускного клапана
    • Отверстия и сопла
      • Обзор
      • Рубиновые и алмазные отверстия
      • Ультра отверстия
      • Насадки
    • Сборки DiaLine
      • Обзор
      • Сборки DiaLine
      • Отверстия DiaLine
      • Форсунки DiaLine
      • Запасные части DiaLine
      • Подключения DiaLine
      • DiaLine Защита
    • Режущая головка A2
      • Обзор
      • Комплектная режущая головка A2
      • Режущие головки A2
      • Отверстия A2
    • Только вода
      • Обзор
      • Режущая головка только для воды
      • Отверстия только для воды
    • Клапан включения / выключения
      • Обзор
      • Узлы двухпозиционного клапана
      • Детали клапана включения / выключения
      • Адаптеры включения / выключения
      • Клапан включения / выключения UltraValve
      • Включение / выключение монтажного оборудования
    • Разное. Товары
  • Для BFT
    • Обзор
    • Детали насоса
  • Для потока
    • Обзор
    • Отверстия
      • Обзор
      • Рубиновые отверстия
      • Алмазные отверстия
      • Ультра отверстия
    • Насадки
      • Обзор
      • Насадки
      • Форсунки с установочным кольцом Performance
    • Режущие головки
      • Обзор
      • Компоненты режущей головки 60k
      • Компоненты режущей головки 94k
    • Детали насоса
      • Обзор
      • Части насоса 60k
      • 60k Полные усилители
      • 94k детали насоса
    • Клапан включения / выключения
      • Обзор
      • Узлы двухпозиционного клапана
      • Детали клапана 94k
      • Детали клапана Insta 1
      • Детали клапана Insta 2
      • Детали мини-клапана
      • Детали клапана h30
    • Вертлюги
    • Фильтры
    • Разное. Запчасти
  • Для Jet Edge
    • Обзор
    • Отверстия и сопла
    • Детали насоса
      • Обзор
      • Детали насоса 7/8 »
      • Детали насоса 1 »
    • Детали клапана включения / выключения
  • Для КМТ
    • Обзор
    • Отверстия и сопла
    • Детали насоса KMT
      • Обзор
      • Детали насоса KMT SL4
      • Детали насоса KMT SL5
      • КМТ SL5 (75 / 100S)
    • Детали клапана включения / выключения
      • Обзор
      • Детали клапана включения / выключения 60k
      • Детали клапана включения / выключения 100k
    • Компоненты режущей головки
  • Для OMAX
    • Обзор
    • Отверстия и сопла
    • Компоненты режущей головки
    • Детали клапана включения / выключения
    • Детали насоса
      • Обзор
      • Детали насоса
      • Детали насоса E-Max
    • Трубки и фитинги
      • Обзор
      • Трубки высокого давления
      • Катушки высокого давления
      • Детали высокого давления
  • Для WSI
    • Обзор
    • Детали клапана включения / выключения
    • Детали насоса
  • Трубки и фитинги высокого давления
    • Обзор
    • 100 тыс. Трубок и фитингов
    • 60к НКТ
    • инструменты
    • Детали инструмента для нарезания конусов и резьб
    • Манометр высокого давления
    • Вертлюги HP
    • Фильтры высокого давления
    • Ошейники и сальники
    • Вилки
    • Прямые муфты
    • Муфты редуктора
    • Адаптеры
    • Тройники
    • Локти
    • Кресты
    • Двухходовые прямые клапаны
    • Двухходовые угловые клапаны
    • Встроенный WYE
    • Соски
    • Катушки
• Поддержка
  • Обзор
  • Обслуживание клиентов
  • Техническое обслуживание
  • Гидроабразивное обучение
  • Литература по продукту
  • Руководства и загрузки
    • Обзор
    • для AccuStream
    • для Flow
    • для Jet Edge
    • для КМТ
    • для OMAX
    • Загрузки
• Наша компания
  • Обзор
  • Технологии
  • Новости
    • Обзор
    • Архив
      • Обзор
      • Новый насос-усилитель AccuStream AS-60150
      • Новый насос-усилитель AccuStream AS-60150
      • Видео новой штаб-квартиры
      • Accustream перемещает офисы в новую просторную штаб-квартиру
  • Торговые выставки
  • Дистрибьюторам
• Связаться с нами

• Логин

1. Продукты
Головки гидроабразивной резки
Режущая головка в сборе
3. Dialine

Головки для абразивной резки в сборе

Интернет-магазин

Руководство по покупке

Выбор процесса резки трубы

Изготовители труб используют различные методы — пиление, токарную резку, вращательную резку, резку с опорой на ножницы, резку с двумя ножами и лазерную резку — для резки труб из мельничных длин на более короткие части для использования в окончательном производстве. Ни один метод не является оптимальным для резки широкого спектра трубчатых материалов и трубных профилей, производимых в этой отрасли.

Кроме того, стремительный рост продукции, связанной с трубами, потребовал от производителей увеличения производства и автоматизации операций по резке.

Какой тип оборудования для резки труб использовать для операции, зависит от требований к трубам:

• Какая производительность требуется?
• Какое конечное состояние требуется для вырезанной детали?
• Как поставляется исходный материал — произвольной длины или рулонов?
• Трубы производятся собственными силами или поставляются сторонним производителем?
• Будет ли трубчатая деталь изготовлена ​​полностью собственными силами или будет отправлена ​​другому производителю для отделки?

Распиловка

Распиловка — один из самых универсальных и широко применяемых методов резки труб.Каждый вид пиления уникален, но, как правило, пиление подходит для мелкосерийного производства.

Самым важным моментом при пилении является установка правильного лезвия на трубу, которую нужно разрезать. Во всех случаях пиления необходимое количество зубьев на полотне зависит от количества зубцов, которые контактируют с трубой на максимальной дуге реза.Слишком мало зубьев, контактирующих с трубой, ограничивает производительность и вызывает вибрацию. Из-за того, что слишком много зубьев контактирует с трубкой, стружка забиваются в зубах, что может привести к поломке зубов или лезвия.

Используются два типа пильных станков — пила для холодной резки и ленточная пила.

В принципе, холодная пилка аналогична токарно-фрезерной обработке. Металл удаляется резкой положительными граблями. Базовая конструкция полотна для холодной резки — это обычная форма зуба, но также используются и другие.На толстостенных трубах используются специальные фаски для разрушения стружки. Зона резания охлаждается, чтобы свести к минимуму размягчение зуба пилы, смазывая ее растворимыми масляными эмульсиями или синтетическим маслом. непосредственно в зоне резания. Системы затопления могут использоваться для подачи большого количества охлаждающей жидкости, необходимой для толстостенных конструкций.

Процесс холодной распиловки адаптирован к множеству машин с разной производительностью. Холодная пила с одной головкой режет по одной трубе за раз, хотя она может разрезать сразу пучок труб малого диаметра (см. , рисунок 1, ).Многопильные станки могут иметь до 12 режущих головок и разрезать трубы на несколько частей (см. , рисунок 2, ).

Преимущества холодного пиления:

• Холодное пиление с одной головкой относительно недорого.
• Многоголовочные пилы обладают высокой производительностью.
• Режет квадратные и прямоугольные формы, а также круглые.
• Режет как толстостенные, так и легкостенные материалы.
• Режет материалы от мягкой до нержавеющей стали.
• Специальные односторонние пилы для резки под углом и под углом.
• Состояние режущей кромки хорошее, когда лезвия острые — минимальные заусенцы и искажения.
• Сразу режет пучок труб малого диаметра. Некоторые пилы для холодной резки могут отрезать две трубы с наружным диаметром 1,25 дюйма за раз.

Недостатки холодного пиления:

• Поскольку все потери на пропиле превращаются в стружку, во время упаковки или вторичных операций могут возникнуть царапины и другие проблемы.
• Может потребоваться очистка трубки.
• На многоголовочных пилах бывает трудно соблюдать допуск по длине.
• На многоголовочных пилах время переналадки длины детали и пильных полотен может быть большим в зависимости от количества используемых пильных голов.
• Необходимость частой переточки лезвий при резке определенных материалов может снизить производительность.
• Когда лезвия затупляются, на обрезанном конце появляется большой висячий заусенец.
• Может деформировать очень тонкостенные трубки.

Ленточная пила подходит для резки целых пучков труб на более короткие отрезки. Он может разрезать большой пучок (до 40 на 40 дюймов) больших массивных квадратных и прямоугольных труб на секции. Ни один другой метод не может сделать это так эффективно.Однако трубы имеют тенденцию смещаться во время резки пучков, что приводит к некруглому сечению. Круглые трубы могут вращаться во время цикла резки, поэтому может потребоваться прихватить один конец пучка, чтобы трубы не смещались и не вращались. Это может занять много времени и расточительно.

Ленточная пила имеет ограниченное применение при разрезании одной трубы, хотя некоторые специальные одноголовочные пилы могут разрезать отдельные трубы под углом. Он наиболее подходит для резки диаметром более 5 дюймов.OD и толстостенные секции.

Преимущества ленточной пилы:

• Режет весь пучок трубок.
• Выполняет резку под углом и под углом на специальных одноголовочных пилах.

Недостатки ленточной пилы:

• Прихваточная сварка одного конца пучка может потребоваться для предотвращения смещения и вращения трубок.

Токарно-режущий

Рисунок 3 Этот токарно-режущий станок вращает вращающуюся режущую головку вокруг неподвижной трубы.Он может разрезать деталь, а затем выполнять на ней внутреннюю и внешнюю фаску.

Для резки труб адаптированы два типа токарной резки. Стандартный токарный станок используется уже много десятилетий. Трубка подается через зажимной механизм патронного типа, трубка вращается, и режущие инструменты (вставки), установленные на механизмах скольжения, разделяют трубку.

Поскольку труба вращается, ее длина не может превышать 20 футов. Такое ограничение длины может снизить производительность.

Другой тип токарного станка (токарный станок) вращает вращающуюся режущую головку вокруг неподвижной трубы (см. Рисунок 3 ).На вращающуюся головку можно установить до четырех режущих инструментов. Этот тип станка может разрезать деталь и выполнять на ней внутреннюю и внешнюю фаску. Дополнительные адаптеры позволяют снимать внутренние и внешние фаски на задней стороне каждой детали.

Токарная резка предназначена только для круглых труб. Как правило, он используется для резки высокопрочных труб с толстыми стенками для таких компонентов, как вкладыши подшипников (сталь 52100) и корпуса подушек безопасности, а также из экзотических материалов, таких как титан и сплавы INCOLOY®, для таких компонентов, как автомобильные оси.

Преимущества токарной резки:

• Режет все типы материалов — низкоуглеродистые и нержавеющие стали; алюминий; медь; бронза; и высокопрочные низколегированные (HSLA) стали.
• Режет диаметр от 0,375 до 8,00 дюймов и толщину стенки от 0,020 до 0,500 дюйма.
• Может производить готовые прецизионные детали за одну операцию.
• Имеется ЧПУ.
• Инструмент с твердосплавными вставками для быстрой переналадки.
• В процессе резки используется охлаждающая жидкость с сухим или мелкодисперсным туманом, поэтому для охлаждающей жидкости не требуется система фильтрации.

Недостатки токарной резки:

• Полностью автоматизированные системы относительно дороги.
• Время цикла относительно невелико.
• Профили, которые можно разрезать, ограничиваются круглой трубой.
• Длина трубы должна быть короткой при использовании стандартного метода резки на токарном станке.
• На детали необходимо снять фаску, чтобы избежать искажения идентификатора.
• Пластины режущего инструмента образуют значительное количество стружки.

Ротационная резка

Вращающаяся резка труб используется в промышленности более 50 лет. Первоначально он использовался в производстве алюминиевых труб для резки труб для кондиционирования воздуха. По мере развития технологии ее использование распространилось на все типы материалов и продуктов.

Ротационная резка трубы включает отрезание круглой трубы с помощью режущего лезвия, которое вращается вокруг диаметра трубы (см. Рисунок 4 ). Трубка удерживается на опорных роликах, в то время как вращающееся режущее лезвие (колесо) вращается, врезаясь в трубку.

Поскольку этим методом не образуется пропилов или сколов, потери материала отсутствуют. Вместо этого материал трубки перемещается — толкается к поверхности каждой стороны режущего лезвия. Вот почему на обрезанном конце трубки получается небольшой угол.Часть материала проталкивается к внутреннему диаметру трубки и небольшая часть к внешнему диаметру, создавая небольшую выпуклость на обрезанном конце трубки.

Этот метод подходит для резки прямых участков от 20 до 25 футов. НКТ, или для разрезания бухты трубок, которые можно разматывать и выпрямлять в процессе резки.

Основными применениями роторного метода являются производство алюминиевых автомобильных линий кондиционирования воздуха, стальных автомобильных трубопроводов перекачки жидкости, медных компонентов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и, в некоторой степени, общих компонентов из углеродистой стали.

Традиционный ротационный отрезной станок имеет тенденцию искажать внутренний диаметр трубы. Были разработаны усовершенствования технологии, чтобы попытаться улучшить качество резки и уменьшить искажение ID.

Преимущества ротационной резки:

• Отсутствие потерь материала между резками.
• Без значительного заусенца.
• Нет пропила и сколов.
• Может использоваться со второстепенными операциями, такими как обработка канавок и снятие фаски.
• Позволяет достичь высокой производительности при обработке коротких деталей.
• Для резки мягких материалов, таких как алюминий и медь.
• Режет рулонный материал или отрезки прямой длины.

Недостатки роторной резки:

• Может вызывать усталость металла на обрезанных концах, что может быть вредным для вторичных операций.
• Профили, которые можно разрезать, ограничиваются круглой трубой.
• Концы трубок не имеют прямоугольной формы. Возникает небольшая фаска по внешнему диаметру, а также внутренний заусенец и деформация.
• Срок службы инструмента сокращается при резке твердых материалов.

Резка с опорой на ножницы

Рисунок 5 Материал режется между неподвижной секцией инструментов и подвижной секцией инструментов, подобно режущему действию ножниц.

Метод резки с опорой на сдвиг был разработан в США более 50 лет назад. Станок для резки с опорой на ножницы оборудован двумя секциями инструментов — стационарной и подвижной.Каждая инструментальная секция содержит внутренний пуансон и внешний штамп. Стационарная секция инструментов поддерживает внутреннюю полость НКТ с помощью внутреннего штампа и поддерживает внешнюю часть с помощью плотно прилегающая внешняя матрица (см. Рисунок 5 ).

Последовательность резки начинается, когда трубная заготовка фрезерной длины загружается на станок через внешние матрицы обеих секций инструмента и через оба внутренних пуансона. Толкатель продвигает трубку к регулируемому упору пальца, расположенный позади подвижной инструментальной оснастки.Стопорный палец регулируется по длине реза. Когда трубка попадает в стопорный механизм или заданную длину, срезание цикл начинается. Материал режется между неподвижной секцией инструментов и подвижной секцией инструментов, подобно режущему действию ножниц.

На некотором оборудовании подвижная секция сначала перемещается по вертикали, а затем по горизонтали. В других случаях подвижная часть выполняет эллиптическую петлю для завершения разреза.

В конце цикла резки подвижная часть возвращается в фиксированное положение, концентричное с неподвижной частью, и следующая труба, которую нужно разрезать, продвигается вперед.Это выталкивает отрезанный сегмент, и процесс повторяется.

Поддерживаемые преимущества резки ножницами:

• Отсутствие потерь материала между резками.
• Качественный пропил, без заусенцев.
• Режет все типы материалов.
• Высокая скорость цикла обработки деталей короче 24 дюймов
• Требуется длительный срок службы инструмента до переточки.
• Режет квадратные и прямоугольные формы, а также круглые.
• Для резки толстостенных и толстостенных труб.

Поддерживаемые недостатки резки ножницами:

• Трубы тонкой длины должны быть очень прямыми.
• Трубы тонкой длины должны иметь минимальный внутренний заусенец сварного шва.
• Качество резки зависит от точной подгонки внутреннего и внешнего диаметра.

Ножницы для резки с двумя лезвиями

Ножницы для резки НКТ используются более 75 лет. Режущие ножницы с двумя лезвиями пришли на смену технологии резки с одним лезвием. Двойное лезвие было разработано для устранения ямок, которые обычно образуются на конце трубы во время резки с одним лезвием.

При использовании этого метода трубка удерживается в зажимных штампах. Горизонтальное лезвие выполняет начальную зачистку части стенки трубы, так что вертикальное лезвие встречает меньшее сопротивление и пробивает стенку трубы без углублений (см. Вводную фотографию ).

Наиболее подходит для углеродистых сталей и легированных сталей, включая ферритные нержавеющие стали.

Для каждого диаметра трубы требуется собственный набор зажимных матриц. Зажимные матрицы закалены и отшлифованы с точными допусками. Они относительно недороги и могут быть переточены для использования до 3 миллионов резов. Четыре секции зажимной матрицы собраны в две секции, что позволяет им открываться и закрываться для подачи и зажима трубки и обеспечивать зазор для горизонтального и вертикального лезвия.

Во время процесса резки горизонтальное лезвие удаляет только небольшое количество материала, но это необходимо для создания зоны с надрезами для входа вертикального лезвия. Первоначальное проникновение вертикального лезвия направляет пулю внутрь трубы.Эта пуля складывается под лезвием и проталкивается через дно трубы.

В зависимости от толщины и диаметра стенки на торце могут быть заусенцы и острые края.

Преимущества резки с двумя ножами:

• Режет квадратные и прямоугольные формы, а также круглые.
• Для резки труб из прямых отрезков или из бухт.
• Может быть интегрирован со второстепенными операциями.
• Крой квадратный, без искажений.
• Допуски на общую длину 0,010 дюйма достижимы.
• Имеет быстросменный инструмент.
• Может быть интегрирован с загрузчиками пакетов для резки больших объемов.
• Возможна производительность до 7000 резов в час.

Недостатки резки ножницами с двумя ножами:

• Диапазон материалов, которые он может резать, ограничен диаметром от 0,125 до 6,50 дюйма. и толщиной стенки от 0,020 до 0,250 дюйма
• При каждой резке происходит потеря материала.
• Нельзя резать аустенитную нержавеющую сталь, экзотические сплавы, мягкую медь или алюминий.
• На некоторых размерах есть заусенцы и острые кромки.

Лазерная резка

Первые рабочие лазеры были разработаны в 1960 году.К 1969 году промышленные лазеры применялись для различных операций сварки и резки. В технологии лазерной резки используется источник питания, который генерирует луч электромагнитного (ЭМ) излучения. Луч имеет определенную длину волны, и эти длины волн однородны, параллельны и синфазны друг с другом (см. , рисунок 6, ).

Две наиболее широко используемые лазерные системы — это двуокись углерода (CO ₂ ) и неодим, взвешенный в кристалле иттриевого алюминиевого граната (Nd: YAG).

Лазеры чаще всего используются для резки сложных деталей труб, которые требуют нескольких последовательных процедур, таких как сверление, штамповка, фрезерование, распиловка и удаление заусенцев. Лазерная резка позволяет полностью обработать деталь за одну операцию на одном станке с использованием одного инструмента. Можно исключить последовательные вторичные операции. Лазерная резка — неэффективный метод производства одного типа профиль, например только квадратные трубы.

Кроме того, лазерная резка хорошо подходит для производства по требованию и мелкосерийного производства, а также когда требуется множество модификаций.

Преимущества лазерной резки:

• Может использоваться практически для всех форм труб.
• Подходит для сложных деталей.
• Подходит для мелкосерийного производства.
• Некоторые второстепенные операции можно исключить.
• Качество резки хорошее.

Недостатки лазерной резки:

• Большинство систем относительно дороги по сравнению с другими методами резки. • Серьезное внимание следует уделять всему производственному процессу, включая затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию, а также потенциальную экономию за счет сокращения затрат на рабочую силу, погрузочно-разгрузочные работы и вторичных операций, чтобы обеспечить приемлемую окупаемость инвестиций (ROI).
• Неэффективный метод изготовления одного профиля или простой операции.

Достижения в технологии резки

Лезвия. Постоянное развитие технологии пильных полотен расширяет область применения пилы. Многие пилы, ножницы и вращающиеся полотна изготавливаются из высокопрочных сталей. Некоторые из них имеют покрытие, чтобы продлить срок службы лезвия, сохранить твердость и противостоять размягчению от тепла, выделяемого во время процесса пиления. В некоторых случаях лезвия имеют твердосплавные наконечники для улучшения производительность.

Автоматика. Сегодняшние высокие производственные требования и потребность в деталях более высокого качества привели к тенденции к большей автоматизации. Возможно, больше не будет рентабельно вырезать детали на одном станке и вручную передавать их на вспомогательную операцию. Автоматизированное погрузочно-разгрузочное оборудование обрабатывает трубы на высоких скоростях, автоматически загружает трубы для резки или вторичных операций, и укладывает трубки в бункеры или связки.

Сервоприводы. Новые машины для резки с опорой на ножницы загружают трубы в отрезную машину с серводвигателем в узле захвата.

Интеграция. Встроенная автоматизация была разработана для интеграции отрезных станков со второстепенными операциями, такими как удаление заусенцев с помощью проволочной щетки и чистовая обработка концов. Благодаря интегрированным системам возможна скорость производства более 5000 готовых трубчатых деталей в час.

Алек Баниш — вице-президент по продажам и маркетингу, Haven Mfg. Corp., 370 Sterling Industrial Park, Brunswick, GA 31525-3938, 912-265-7536, факс 912-264-9001, [email protected], www.havencut.com.

Руководство для инженера по гидроабразивной резке> ENGINEERING.com

Детали, вырезанные с использованием абразивной гидроабразивной резки. (Изображения любезно предоставлены Jet Edge, Omax и Flow International.)

«Я начал много лет назад, примерно в 71 году», — сказал доктор Джон Олсен, один из основоположников технологии гидроабразивной резки и в настоящее время вице-президент по производству Omax Abrasive Waterjets. «Я читал об экспериментах, проведенных в Англии и моем друге по резке горных пород, и подумал, что было бы весело попробовать построить насос и что-нибудь отрезать.Это было что-то вроде закулисной операции; это было в моем гараже и в его гараже ».

Доктор Джон Олсен держит водомет с наклонной головкой и двумя линейными приводами. (Изображение любезно предоставлено Omax.)

«Как ни странно, одним из самых больших изменений, сделавших абразивные струи практичными, стало появление ПК.Струя — не очень жесткий инструмент — он изгибается повсюду, сужается и все такое. Чтобы изготавливать прецизионные детали, вам понадобится немало вычислительных мощностей, чтобы предсказать, какой будет форма струи, чтобы вы могли ее компенсировать. В то время нам сказали: «Никто и никогда не возьмёт ПК в заводском цеху. Разве это не смешно сегодня?

Основы Waterjet

Чистая и абразивная водоструйная очистка

Абразивная водоструйная насадка. (Изображение любезно предоставлено Omax.)

Термин «чистая гидроабразивная резка» относится к режущим инструментам, в которых используется только вода, в то время как термин «абразивная гидроабразивная струя» или иногда просто «абразивная струя» относится, как вы могли догадаться, к гидроабразивным инструментам, в которых для ускорения процесса резки используется абразив.

Pure waterjet используется для резки более мягких материалов, включая прокладки, пену, продукты питания, бумагу, пластик и ковер.

Абразивная гидроабразивная резка используется для резки более твердых материалов, таких как металл, керамика, камень, дерево и стекло.

Waterjet обычно изготавливаются из граната с размером зерна от 50 до 220 меш, хотя 80 является наиболее распространенным. Многие гидроабразивные машины могут переключаться с чистой гидроабразивной резки на абразивную гидроабразивную резку, что делает их универсальными.

Материалы для гидроабразивной резки

Универсальность — одна из главных сильных сторон гидроабразивной технологии. Чтобы проиллюстрировать огромное количество материалов, которые можно разрезать с помощью гидроабразивной резки, Чип Бернхэм, вице-президент по глобальному маркетингу Flow International Corporation, представил список материалов в порядке скорости резки, от самой медленной до самой быстрой, для любой заданной постоянной толщины материала. :

Примерный список материалов, которые можно резать с помощью абразивной гидроабразивной резки, в порядке скорости резания от самой низкой до самой высокой.

«Есть только несколько вещей, которые мне не удалось сократить за свою карьеру», — сказал Бернхэм.

«Одно из них — закаленное стекло — хотя некоторые люди до сих пор это делают, закаленное стекло необходимо снова запечатать, потому что в нем есть напряжения, и когда вы режете его водяной струей, вы снимаете напряжение. Я вырезал красивые вещи из закаленного стекла и изумлял стеклодувов в первые годы водоструйной резки, чтобы вернуться в лабораторию на следующий день и найти миллион частей, потому что они разбились за ночь.”

Скотт Виртанен, региональный менеджер по продажам Jet Edge, также подчеркнул универсальность гидроабразивной резки: «Гидроабразивная резка будет практически одинаково работать практически с любым материалом. Таким образом, универсальность гидроабразивной резки как по материалам, так и по толщине не имеет себе равных ».

Давление гидроабразивной резки

Если вы хоть немного пообщались с инженерами по гидроабразивной резке, вы, вероятно, знакомы с давней темой споров: насколько сильно давление?

Один из способов понять, какое огромное давление возникает при гидроабразивной резке, — это сравнить его с другими источниками воды с точки зрения максимальных фунтов на квадратный дюйм (psi).

Логарифмическая шкала для сравнения четырех источников воды с точки зрения верхних пределов давления.

Как видно из этого графика, давление может иметь огромное значение — например, между мытьем рук и их отрезанием. Но колебания давления в гидроабразивной струе намного меньше, обычно 60 000–90 000 фунтов на квадратный дюйм.

Некоторые инженеры утверждают, что более высокое давление является ключом к более быстрой резке, в то время как другие утверждают, что действительно имеет значение эффективность двигателя.

Чтобы встряхнуть обе стороны, давайте на минутку рассмотрим их аргументы.

90,000psi против 60,000psi

Сторонники 90k отмечают, что увеличение давления гидроабразивного насоса с 60 000 фунтов на квадратный дюйм до 90 000 фунтов на квадратный дюйм увеличивает скорость потока, что, по их мнению, увеличивает скорость резания на 50 процентов или более, в зависимости от применения.

A Flow Mach 4c Dynamic XD для гидроабразивной резки углеродного волокна. (Изображение любезно предоставлено Flow International.)

«Скорость резки напрямую зависит от мощности сопла», — сказал Бернхэм. «Итак, потребляемая мощность в лошадиных силах зависит от количества воды, выходящей из отверстия, и давления. Небольшое отверстие с низким давлением потребляет очень мало энергии и медленно режет. Напротив, отверстие большего размера с высоким давлением потребляет много энергии и быстрее режет. Количество воды и давление требуют лошадиных сил.”

Виртанен соглашается, заявляя, что если бы вы использовали ту же комбинацию сопла и отверстия, такое же количество абразива и тот же объем воды, 90 000 фунтов на квадратный дюйм все равно будут превосходить 60000 фунтов на квадратный дюйм каждый раз.

«Однако, — добавил он, — эта область может быть немного затемнена, если вы начнете смотреть на две режущие головки, использующие один насос. Например, насос-усилитель на 60 000 фунтов на квадратный дюйм при мощности 100 лошадиных сил будет производить два галлона в минуту. Насос мощностью 100 лошадиных сил при давлении 90 000 фунтов на квадратный дюйм выдает примерно 1.4 или 1,5 галлона в минуту. Таким образом, способность приводить в действие двойные режущие головки в этот момент ограничена для насоса 90 000 фунтов на квадратный дюйм из-за того, на что он способен ».

Гидроабразивная установка Mach 4c с двумя головками. (Изображение любезно предоставлено Flow International.)

Виртанен продолжил: «При 1,4 или 1,5 галлона в минуту с насосом мощностью 90 000 фунтов на квадратный дюйм и мощностью 100 лошадиных сил вы можете работать при максимальном давлении через отверстия 0,011 дюйма. Насос мощностью 100 лошадиных сил и 60 000 фунтов на квадратный дюйм может работать через отверстия 0,015 дюйма. Таким образом, из-за этой разницы, обусловленной пропускной способностью каждого из насосов, вы можете резать с одинаковой скоростью с двумя головками.”

В ответ на эти утверждения сторонники 60k указывают, что если вы увеличиваете давление, вам необходимо уменьшить размер сопла. Это основано на том факте, что мощность пропорциональна давлению, умноженному на объемный расход, как показано в формуле:

Мощность = кПВ

Сторонники 90k могут ответить, что сопло с более высоким давлением и меньшим объемом будет резать быстрее, потому что оно имеет более высокую удельную мощность (то есть такое же количество мощности на меньшей площади), но сторонники 60k отрицают, что это верно за пределами применения чистой гидроабразивной резки. .

«Одна из серьезных проблем заключается в том, что если вы хотите прокачать 90 000, то вы застряли с усилителем, а насосная система усилителя настолько неэффективна, что вы действительно получаете большую мощность резки при более низком давлении с насосом с прямым приводом, — сказал Олсен. «Таким образом, эффективность превосходит давление».

Это поднимает важное различие в гидроабразивной технологии и другую спорную тему: усилители и насосы с прямым приводом.

: усилитель против прямого привода

Схема насоса гидроусилителя.(Изображение любезно предоставлено Jet Edge.)

У каждого типа есть преимущества и недостатки, как объяснил Виртанен:

«Насосы с прямым приводом по своей сути имеют более простую конструкцию, но требуют значительно большего обслуживания, чем насос с усилителем. Поскольку они более просты в конструкции, они менее дороги для первоначальных вложений, но в долгосрочной перспективе насосы-интенсификаторы имеют значительно более низкую стоимость владения.”

Схема насоса с прямым приводом. (Изображение любезно предоставлено Jet Edge.)

Стоимость гидроабразивной резки

Как и в случае с любой производственной технологией, существует несколько способов расчета стоимости гидроабразивной резки.Однако некоторые дают более точную оценку, чем другие. Например, попытка подсчитать затраты в долларах за час машинного времени проблематична, потому что гидроабразивы могут быть сконфигурированы с одной или несколькими режущими головками, что влияет на время резки.

Толстые детали из пеноматериала, вырезанные с помощью гидроабразивной машины Flow Mach 4c Dynamic XD. (Изображение любезно предоставлено Flow International.)

Наилучший подход к расчету затрат на гидроабразивную резку — в долларах за деталь. Однако есть большой список факторов, которые используются в таких расчетах, в том числе:

• Время, необходимое для программирования траектории инструмента
• Риск поломки хрупким материалом
• Сколько раз нужно проткнуть материал
• Стоимость расходных материалов
• Время установки, разгрузки и обслуживания
• Количество для заказа

Распространенные заблуждения о гидроабразивной резке

Режущая головка на обрабатывающем центре MAXIEM 1515 JetMachining.(Изображение любезно предоставлено Omax.)

Еще одно распространенное заблуждение о гидроабразивных станках связано с их способностью резать более толстые материалы, как объяснил Бернхэм: «Люди говорят, что вода и абразив не могут резать толстые [секции], но мы можем прорезать толщину более одного фута практически в любом обычном материале. Нам придется резать медленнее, но он может резать толстые «.

Толстая стальная шестерня для резки с гидроабразивом. (Изображение любезно предоставлено JetEdge.)

Конечно, тот факт, что черновая обработка с помощью гидроабразивной резки позволяет сэкономить время, не означает, что это особенно быстрый метод резки по сравнению с плазменной или лазерной резкой.

«Многие клиенты ожидают, что они будут резать на той же скорости, что и лазер или плазма», — заметил Виртанен. «Гидроабразивная резка определенно медленнее, поэтому нельзя упускать из виду важность двух режущих головок или трех из четырех режущих головок.”

Это приводит нас к неизбежным сравнениям между гидроабразивной резкой и другими технологиями резки, включая лазерную, плазменную и плазменную резку. Несмотря на то, что каждый метод резки имеет свои преимущества и недостатки, гидроабразивной резке часто не уделяется должного внимания, несмотря на ее преимущества.

«Сейчас это начинает меняться, — сказал доктор Олсен, — но, по крайней мере, десять лет я бы сказал, что так было. Но он начинает меняться, потому что стал популярным и теперь используется в качестве первой операции практически для всего, что человек хотел бы сделать.Многие магазины используют водоструйную очистку таким образом ».

Так каковы преимущества гидроабразивной резки?

Преимущества гидроабразивной резки

Waterjet имеет два основных преимущества по сравнению с другими методами резки: универсальность и простота.

Его универсальность иллюстрируется огромным разнообразием материалов и толщин, которые можно разрезать с помощью гидроабразивной резки, но его простоту лучше всего можно проиллюстрировать, сравнив гидроабразивную резку с лазерной, плазменной и газовой резкой.

Waterjet vs.Лазер

Лазерная резка.

Хотя лазерная резка часто рассматривается как дополнение к гидроабразивной резке, и многие магазины используют обе технологии, последняя имеет некоторые явные преимущества перед первой.

«По сравнению с лазером, например, когда вы смотрите на титан, нержавеющую сталь или алюминий, есть ограниченные возможности по толщине. Я думаю, что максимальная толщина в целом составляет от полутора до полутора дюймов », — сказал Виртанен.

«Мы прорезали материал толщиной восемь или девять дюймов. Когда вы смотрите на возможности лазера, обычно понимаете, что есть трудности с обработкой отражающих материалов, таких как алюминий или любые желтые металлы, такие как бронза или медь », — добавил он.

Другими словами, материалы и толщина материалов, которые трудно или невозможно разрезать с помощью лазера, обычно не представляют особых трудностей для гидроабразивной резки. Эта способность резать толстые материалы — одна из причин, по которой гидроабразивная резка является популярным выбором для черновой обработки деталей, а обработка поверхности — другой.

«Самое прекрасное в черновой обработке с помощью гидроабразивной резки на мельнице — это то, что это чистая поверхность, прошедшая процесс эрозии», — сказал Бернхэм. «Если вы попытаетесь выполнить черновую резку с помощью плазмы или лазера, а затем закончите ее на фрезере, вы удаляете механически упрочненный и термоупрочненный материал.”

Это раскрывает одно из самых больших преимуществ гидроабразивной резки — отсутствие зон термического влияния (HAZ). Это проблема лазерной резки и другой конкурирующей технологии производства: плазменной резки.

Гидравлическая струя против плазмы

Плазменная резка.

Хотя плазменная резка обычно быстрее, чем гидроабразивная, она страдает, когда дело касается чистовой обработки поверхности.

«Плазма может превзойти гидроабразивную резку по скорости, но качество резки намного хуже», — сказал Виртанен. «Что касается качества кромок, допусков и дополнительных операций, которые требуются для плазменной резки, вы не увидите тех, которые используются для гидроабразивной резки».

ЗТВ делает вторичные операции плазменной (и лазерной) резки еще более проблематичными, так как ЗТВ может упрочнить поверхности и сделать их более хрупкими.Это, в свою очередь, затрудняет выполнение второстепенных операций, таких как нарезание резьбы или снятие фаски.

Еще одно преимущество гидроабразивной резки перед плазменной, в частности, заключается в способности резать материалы, которые нелегко плавятся, например гранит, или материалы, разрушающиеся при плавлении, например ламинат.

Гидроабразивная резка против газовой резки

Газовая резка.

Еще раз, основное преимущество гидроабразивной резки перед этой конкурирующей технологией резки — это ее способность резать не только железо и сталь. В отличие от газовой резки, при которой образуются зоны термического влияния, гидроабразивная резка не вызывает значительного нагрева разрезаемого материала. Несмотря на то, что во время прошивки он может нагреваться до 120 ° F (49 ° C), во время резки материал нагревается только на несколько градусов.

Гидроабразивная резка также более точна, чем газовая резка, и первая оставляет почти пескоструйную обработку, которая значительно более гладкая, чем шероховатые края, полученные при газовой резке. Меньший пропил, получаемый с помощью гидроабразивной резки, является еще одним преимуществом, особенно при резке дорогих материалов.

Будущее гидроабразивной резки

Несмотря на универсальность и простоту, гидроабразивная резка остается относительно нишевой технологией резки. У такого положения вещей множество причин, но Бернхэм особо выделил одну:

«Какая резка из твердых материалов наиболее распространена? Это низкоуглеродистая сталь, которую можно резать все: плазменная резка, лазер, пуансоны, фрезы, фрезерные станки, пилы; резать низкоуглеродистую сталь может каждый.Переходя к листу, все еще многие процессы могут разрезать низкоуглеродистую сталь в листе. По сути, по мере того, как вы уходите от супер-распространенных материалов к более экзотическим материалам и получаете более толстые, примерно до 30 см, вы попадаете в царство, где сияет гидроабразивная струя ».

Металлические шестерни, нарезанные гидроабразивом. (Изображение любезно предоставлено Flow International.)

«Самое важное — это сделать тестовые разрезы, чтобы убедиться, что он делает то, что вы думаете», — сказал доктор- посоветовал Олсен. «Вы хотите знать, насколько точной получилась деталь. Подходит ли покрытие для моего применения? Как долго это займет?

«Эти вещи лучше всего известны, когда на самом деле изготавливаются детали, которые указывают на то, какие детали вы собираетесь изготавливать. Есть много вещей, на которые стоит обратить внимание. Например, если вы делаете что-то из углеродного волокна и хотите его разрезать, вам нужно посмотреть и узнать о расслоении при пирсинге и найти способ его минимизировать », — заключил он.

Для получения дополнительной информации о гидроабразивной резке посетите сайт WaterJets.org или посетите веб-сайты Flow International, Jet Edge и OMAX.

Следуйте за Иэном Райтом на Twitter.

Оценка методов резки | Оценка методов снятия морских сооружений

2

Оценка техники резания

Для того чтобы любая техника резки была эффективной, она должна быть безопасной, надежной, воспроизводимой, гибкой и адаптируемой к полевым условиям, экологически чувствительной и экономичной.Методы резки, описанные в этой главе, либо доступны в промышленности, либо находятся в стадии разработки для использования при подводной резке свай, проводов и других компонентов платформы.

Методы резки можно разделить на две общие категории: взрывные и невзрывоопасные. В настоящее время используемые взрывные резаки представляют собой объемные заряды, сконфигурированные объемные заряды и другие режущие заряды, такие как линейно кумулятивные заряды. Заряды для гидроразрыва и режущая лента, такая как контактная и рефракционная лента, могут найти применение в будущем.Доступные методы невзрывной резки включают механические резаки с вращающимися лезвиями с гидравлическим приводом; абразивные резаки с использованием песка или шлака с водяными насосами большого объема и низкого давления; абразивные фрезы с использованием водяных насосов малого объема под высоким давлением с впрыскиванием граната в сопло; и водолазные режут с помощью кислородно-дуговой горелки. Потенциальные методы невзрывной резки могут включать гидравлические ножницы, алмазные канатные пилы, химические резаки, лазерные резаки, пиротехнику (металлический порошок), химикаты и криогенную технику.Ни один из методов невзрывной резки не был разработан для коммерческого использования, хотя некоторые из них были продемонстрированы в контролируемых условиях.

МЕТОДЫ ВЗРЫВОРЕЗКИ

В Таблице 2-1 перечислены три метода взрывной резки, которые доступны в настоящее время, а некоторые могут быть доступны в будущем.

ТАБЛИЦА 2-1 Методы взрывной резки

Существующие методы взрывной резки

Заряды массовых взрывчатых веществ

Чаще всего используется метод резки свай и проводов с использованием насыпных взрывчатых веществ.Литые и формованные взрывчатые вещества, такие как C-4 и Comp B, имеют высокую скорость при детонации и разрушающую способность (бризанс), которая на 15–30 процентов выше, чем TNT (Herbst, 1986). Компоненты B и C-4 не так опасны в обращении, как другие взрывчатые вещества, и могут быть отформованы в полевых условиях до требуемых размеров и формы. После более чем четверти века использования и сотен тысяч рабочих часов не было зарегистрировано серьезных травм в результате обращения или использования взрывчатых веществ в больших объемах при перемещении платформы.

При установке платформы сваи свариваются в трубчатые секции. Цилиндрические стальные направляющие (называемые направляющими для опор) обычно привариваются к внутренней части нижней части каждой секции сваи для облегчения стыковки с предыдущей секцией. Следовательно, внутренний диаметр на направляющей для зазубрин (выше и ниже сварного шва) меньше внутреннего диаметра сваи. Это важное соображение при использовании большинства других методов резки, но это лишь незначительное неудобство при размещении насыпных зарядов, размер которых может быть достаточным для разделения кучи, и их не нужно извлекать.Объемные заряды могут иметь форму, соответствующую размерам сваи или колодца, которые отличаются от строительных чертежей. Например, если самая маленькая обсадная колонна в скважине имеет диаметр 7 дюймов вместо 9,5 дюймов, как ожидалось, объемные взрывчатые вещества могут быть преобразованы в меньший контейнер с небольшой задержкой или без нее. Насыпные взрывчатые вещества также могут быть размещены в обычных сваях и колодцах без использования водолазов.

Насыпные заряды опускаются в подготовленные сваи и колодцы и взрываются практически одновременно (с 0.9-секундная задержка) группами по восемь или меньше человек. Все сваи и колодцы можно разрубить в течение часа или двух; это включает время, необходимое для загрузки взрывчатых веществ в конструкцию и проведения воздушного поиска черепах и морских млекопитающих (наблюдатели Национальной службы морского рыболовства [NMFS] проводят визуальный поиск в течение как минимум 48 часов до взрыва). Когда используются объемные взрывчатые вещества, колодцы и сваи обычно опускаются на несколько дюймов, что является явным признаком того, что они полностью прорваны.