«Металл-Столица». Продажа, ремонт и модернизация металлообрабатывающих станков и оборудования. Обработка и изготовление изделий из металла.

Технология гидрорезки микроструей

Технология гидрорезки микроструей
Вольфганг Клингауф

Экономический кризис стал толчком для создания нового предприятия. Когда собственный бизнес позволил трем молодым предпринимателям заняться новыми идеями, они перешли в наступление и решили вместе взяться за новое дело. В поиске многообещающей технологии они обратили внимание на метод гидрорезки микроструей, разработанный Вальтером Маурером в Швейцарии. Непосредственно на предприятии Waterjet AG они изучили семь установок водоструйной резки Маурера и оценили их возможности. Поездка в Аарванген, расположенный в швейцарском кантоне Берн, убедила молодых предпринимателей в высокой точности новой технологии, намного превышающей возможности классической гидрорезки (рис. 1).



Рис. 1. Гидрорезка микроструей может использоваться для обработки почти всех нерастворимых в воде материалов. С помощью установки Microwaterjet можно с высокой точностью обрабатывать даже мягкие или трудно поддающиеся обработке резанием материалы


10-кратное увеличение точности обработки

Технология гидрорезки микроструей позволяет увеличить точность и повторяемость в 10 раз. Базой для этого послужило точное машиностроение: установки водоструйной обработки (до версии F3 известны на рынке под маркой Womajet) имеют очень устойчивую станину и установленный на двух опорах портал, который приводится в движение двумя ходовыми винтами (рис. 2). Кроме того, для обеспечения точности позиционирования в 1 мкм по всей длине установлены стеклянные шкалы (рис. 3). Гарантированно станок может обрабатывать зону 600 х 1000 мм с допуском ±0,01 мм. К тому же диаметр рабочей водяной струи (в которую добавляется мелкозернистый абразив) уменьшился с 0,5 до 0,3 мм.

Технология гидрорезки микроструей




Рис. 2. Стабильная настройка точности: установка гидроабразивной резки Microwaterjet, здесь в текущей версии F4 достигает точности позиционирования 1 мкм и гарантированного воспроизводимого допуска резки ±0,01 мм






В сентябре 2009 г. DeSta microcut GmbH & Co. KG было наконец основано. С тех пор новое предприятие в Вайнштадте, как одно из первых в Германии, предлагает технологию высокоточной гидрорезки микроструей. Первые заказы DeSta выполняла не самостоятельно, а поручала их стороннему предприятию Маурера Waterjet AG. Только после того, как наметился успех, было принято решение заказать установку для резки микроструей в компании Daetwyler Industrien, агента по продаже фирмы Маурера. И когда в апреле 2010 г. станок был поставлен, DeSta развернула новое производство «на чистом месте» в г. Вайнштадт-Эндерсбах.

Технология гидрорезки микроструей


Рис. 3. Точное машиностроение: станки Microwaterjet имеют установленный на двух опорах портал, приводимый в действие двумя ходовыми винтами. Точность позиционирования в 1 мкм обеспечивают стеклянные шкалы, расположенные по всей длине станка



Наряду с точностью к достоинствам DeSta microcut можно отнести короткий срок поставки. Пример: у одного крупного производителя пил приостановился запуск в производство нового продукта, так как по соображениям безопасности необходимо было конструктивное изменение небольшой детали. Но кто может изготовить необходимую деталь из высокопрочной пластмассы в кратчайшее время? Один из коммерческих директоров DeSta пояснил: «Заказ поступил по телефону, вскоре после этого клиент стоял на пороге. И в тот же день он увез с собой 500 деталей». В некоторых случаях издержки также имеют решающее значение. Так, с недавних пор DeSta производит для одного из предприятий медицинского оборудования зубчатую скобу из титана толщиной 2 мм для хирургического инструмента. Здесь метод гидрорезки микроструей взял верх над проволочно-вырезной электроэрозией, которая использовалась заказчиком в собственном производстве.

Действует, где другие технологии резки не применимы

Как правило, расходы не являются главным аргументом для гидрорезки микроструей. Преимущества метода заключаются в следующем: структура детали не претерпевает никаких изменений, нет термического воздействия, а есть лишь незначительные механические нагрузки (рис. 4). Резка осуществляется без напряжения, с узким пропилом почти без заусенцев, и детали не нуждаются в дополнительной обработке. И, конечно, не требуется никакой инструмент. Таким образом, выбор метода гидрорезки микроструей во многом зависит от конкретной детали. Резание без отверждений в детали имеет значение, например, в медицинской технике, если речь идет о филигранных сетках для имплантаций, которые должны сохранять свою гибкость после обработки резанием.

Технология гидрорезки микроструей


Рис. 4. При производстве опытных образцов и мелких серий гидрорезка микроструей может соперничать с такими методами обработки, как лазерная резка и проволочно-вырезная электроэрозия. К тому же метод обладает такими преимуществами, как отсутствие структурных изменений, термического воздействия, механические нагрузки присутствуют лишь в незначительной степени, резка осуществляется без напряжения, с узким пропилом почти без заусенцев




Таким образом, DeSta microcut делает ставку прежде всего на детали, обработка которых другими методами резания исчерпала свои возможности или вообще не может применяться (рис. 5–7). Учредители фирмы видят большой потенциал новой технологии и приглашают изобретателей, разработчиков конструировать ранее нетехнологичные детали, базируясь на микропрецизионной гидрорезке.

Резервуар с регулировкой температуры – залог оптимальных результатов

В отличие от классической гидрорезки швабское предприятие в первую очередь не признает никакие компромиссы в точности обработки. Являясь единственным представителем метода гидрорезки микроструей, DeSta использует для резки резервуар, поддерживающий равномерную температуру. Рабочая среда: резание выполняется почти всегда под водой. Однако при более длительном процессе резания вода в резервуаре может нагреться от комнатной температуры до 60 °C. Если выполняется резка материалов с высоким тепловым расширением, то разница температур может привести к тому, что обработанные в начале детали не будут точно совпадать с обработанными позже.

Фирма DeSta microcut считает себя не только изготовителем деталей, но и центром развития технологий в Южной Германии. Совместно с предприятием Маурера Waterjet AG и одним или двумя немецкими предприятиями, которые также применяют метод гидрорезки микроструей, DeSta хотела бы опубликовать возможности технологии и ускорить ее внедрение в производство.

Технология гидрорезки микроструей Рис. 5. Гидрорезка микроструей может использоваться также для обработки полимерных материалов: благодаря высокой точности и водяной струе толщиной всего лишь 0,3 мм можно изготавливать даже филигранные детали

Технология гидрорезки микроструейРис. 6. С помощью водяной струи можно также вырезать пружинящие элементы

Технология гидрорезки микроструейРис. 7. DeSta удовлетворяет изысканным требованиям дизайнеров и создает методом гидрорезки сложные изысканные и оригинальная формы. Можно также творчески формировать необычные, нетрадиционные элементы из комбинированных материалов