Резка бетона, железобетона и газобетона: нарезка швов в бетонных полах

Резка бетона: кислородно-копьевое сверление. Гидроабразивный метод. Алмазная резка. Выбор диска для болгарки

Как известно, бетон является очень твердым и прочным материалом, в результате чего его механическая обработка связана с некоторыми сложностями. Такая операция, как резка бетона требует использования специального оборудования и соблюдения определенной технологии. Поэтому в данной статье мы подробно рассмотрим, чем и как можно разрезать бетон.

Разрезка бетонной стены алмазным диском

Виды резки бетона

На сегодняшний день строителями применяется несколько способов резки бетона:

Кислородно-копьевое сверление;
Алмазная резка;
Гидроабразивная резка.

Теперь подробней ознакомимся с особенностями каждой технологии.

Кислородно-копьевое сверление

Данный способ резки заключается в использовании кислородного копья – толстостенной железной трубы, в которую подается кислород. Кислородное копье разогревается до высокой температуры (1350-1400 градусов) при помощи посторонних источников, к примеру, сварочной дуги или пламени резака. В результате один конец трубы воспламеняется, после чего источник нагрева убирают.

Схема кислородно-копьевой резки

При постоянной подаче кислорода, конец трубы интенсивно горит и разогревается до 2000 градусов. Для повышения тепловой мощности, внутрь трубы зачастую вставляют стальной прут.

В процессе сверления, копье прижимается к поверхности бетона с большой силой, что позволяет преодолеть сопротивление густоплавких шлаков.

Среди особенностей данного метода можно выделить следующие моменты:

В процессе сверления бетон не окисляется кислородной струей и при этом не выделяет своего тепла.
При удалении кислородного копья, поверхность сразу застывает.

По этим причинам, в процессе резки не выполняются возвратно-поступательные движения. Однако, чтобы увеличить эффективность резки, трубу в процессе резки надо вращать, не допуская при этом угасания пламени. Поэтому такая технология и называется сверлением.

Как правило, кислородно-копьевое сверление применяют для выполнения проемов в бетонных стенах.

Гидроабразивная резка бетонной поверхности

Гидроабразивный метод

Гидроабразивная резка бетона является практически такой же распространенной, как и алмазная. Чаще всего ее используют при демонтаже бетонных конструкций, однако, данная технология также позволяет получить и проемы в стене с высокой точностью.

Еще такой метод называют холодной резкой. Заключается он в подаче к бетонной поверхности струи воды с абразивом под высоким давлением. Чаще всего в качестве абразива применяют мелкий песок.

Особенностью данного метода заключается то, что он позволяет выполнять резку бетона, не повредив арматуру. Но, если подавать струю под высоким давлением, то резка железобетонных конструкций вместе с армировкой также происходит весьма успешно.

Схема устройства гидроабразивного резака

По сравнению с предыдущим методом, данная технология обладает рядом преимуществ:

Не производит механическое и термическое воздействие на бетон.
Отсутствуют искры, в результате чего процесс пожаробезопасен, что в некоторых случаях является важным условием.
В процессе резки нет вредных испарений, а также отсутствуют газы и мелкодисперсная пыль, в результате чего соблюдаются экологические нормы.
Работа происходит без сильного шума.
Резка железобетона осуществляется без вибраций.
Резать бетон можно под любым углом.
Со станком не сложно работать своими руками.
Ширина реза составляет около одного миллиметра.

Что касается недостатков, то к ним относятся большие габариты установки, в результате чего исключается работа в жилых помещениях.

Алмазная резка

Алмазная резка бетона на сегодняшний день является самой популярной, так как она обладает рядом неоспоримых достоинств, таких как:

Универсальность;
Доступность, так как для разрезки бетона можно использовать обычную угловую шлифовальную машинку (болгарку) и алмазный круг.
Компактность оборудования;
Высокая скорость работы;
Отсутствие вибраций.

Профессиональное оборудование для резки алмазными дисками, как правило, оснащено пылесосом для сбора пыли, а также системой подачи воды. Это позволяет охлаждать диск прямо во время работы, а также снизить выбросы пыли.

Данным методом может выполняться резка бетонных стен и полов. Максимальная глубина реза зависит от типа оборудования и диаметра диска.

При использовании данного метода, важно правильно подобрать алмазный диск, в зависимости от типа бетона. Если конструкция армированная, то необходимо использовать турбоалмазные диски с волновым корпусом. Конечно, цена таких кругов наиболее высокая, но за то они являются самыми надежными, эффективными и долговечными.

Совет! Далеко не все виды бетона требуют специального инструмента для механической обработки. К примеру, резка газобетона может быть выполнена обычной ножовкой по дереву.

Нарезка швов в бетоне болгаркой

Резка бетонной поверхности болгаркой

Теперь подробней рассмотрим процесс резки бетона болгаркой, так как этот способ является наиболее распространенным и единственным доступным в быту. Конечно, проще всего воспользоваться услугами специалистов, однако предварительно следует узнать стоимость резки бетона.

Учитывая относительную простоту данного процесса, гораздо выгоднее выполнить работу самостоятельно. Единственное, предварительно необходимо ознакомиться с технологией и некоторыми правилами резки, от которых зависит не только ее эффективность, но и ваша безопасность.

Данная работа состоит из нескольких этапов:

Определения типа бетона;
Выбора алмазного диска;
Резки бетона.

Схема устройства армированного бетона

Определения типа бетона

Бетон бывает разных типов, он может быть армированным или без армировки. В качестве его наполнителя может использоваться песок, гранитная крошка или щебень.

Кроме того, с течением времени структура бетона несколько меняется. Молодой бетон более абразивный, а старый – более прочный. Чтобы определить тип бетона, можно сколоть небольшой кусок материала и изучить его структуру, либо дать его специалисту.

На фото — турбо-алмазный диск для армированного бетона

Выбор диска

При выборе диска следует обращать внимание на следующие моменты:

Тип бетона	Выбор типа диска в первую очередь выполняется в зависимости от типа бетона. Поэтому всю полученную о нем информацию нужно предоставить продавцу. Конечно, продавец должен быть квалифицированным, поэтому приобретать инструмент следует в крупных специализированных магазинах.
Максимально допустимая скорость вращения	Максимальная скорость вращения болгарки должна быть меньше максимально допустимой скорости вращения диска. Данный параметр является крайне важным, так как от него зависит безопасность работы.
Крепление	Диск должен надежно фиксироваться, любые люфты недопустимы.

Технология резки

Выполнять резку бетона можно двумя способами:

Сухим;
Мокрым, т.е. с применением воды.

Во втором случае происходит резка бетона без пыли, к тому же вода повышает эффективность работы и увеличивает ресурс диска. Правда, не всегда возле места работы имеется источник воды, поэтому в некоторых случаях резку выполняют всухую. В таком случае работа выполняется прерывисто, чтобы диск периодически остывал.

Болгарка с алмазным диском

Итак, инструкция по резке бетона выглядит следующим образом:

В первую очередь нужно начертить линию разреза. Чтобы разрез получился ровным, вдоль этой линии можно закрепить деревянные бруски.
Далее надо включить инструмент и сделать разрез глубиной 0,5-1 сантиметр.
После этого можно убрать деревянные бруски и выполнить разрез на нужную глубину. В процессе работы, на диск следует распылять воду.

Обратите внимание! Перед тем как приступить к работе, необходимо надеть защитные очки, а также надо защитить органы дыхания респиратором.

Таким способом чаще всего выполняется нарезка швов в бетонных полах, разрезка плитки и пр. Если выполнять операцию правильно, то она не отнимет много времени.

Вывод

Резка бетона может быть выполнена несколькими способами. Наиболее же популярной технологией является резка алмазными дисками. Выполнить данную операцию, как мы выяснили, вполне возможно и в домашних условиях, единственное, необходимо строго соблюдать технологию и правила техники безопасности.

Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

Это интересно: Гидроабразивная резка бетона.

Поиск по форуму

Поиск по метке

Расширенный поиск

Найти все сообщения с благодарностями

Поиск по дневникам

Поиск по метке

Расширенный поиск

Изображения

Мои изображения

Загрузить изображения

Все изображения

К странице.

Гидроабразивная резка бетона

Вода камень точит. Если она капает медленно, то процесс этот может занимать тысячелетия, но если поток воды значительно усилить, то, автоматически, происходит ускорение. Если же подавать воду под огромным давлением, то вода будет проходить сквозь материалы, как раскаленный нож – сквозь масло.
Разработано две принципиальных технологии использования воды для раскроя материалов. Водная резка и водно-абразивная или гидроабразивная резка.

Эти две технологии очень близки с той лишь разницей, что при водной резке подается только вода, а при гидроабразивной резке к воде подмешивается абразив.

Для того, чтобы вода могла резать, она должна подаваться со сверхвысоким давлением. Таковым считается давление примерно 4700 кг на квадратный сантиметр (4000 атмосфер) или более. Вода выходит через сопло диаметром 0,5 мм со скоростью 1200 метров в секунду. Затем струя воды гасится при помощи ванны с водой, без которой она прорезала бы все на своем пути.

Сама по себе вода легко разрезает мягкие материалы, такие как резина, пластмасса, поролон и так далее. Но когда речь идет о раскрое твердых материалов – сталь, титан, керамика, – в поток воды подмешивается абразив (как правило, гранатовый песок диаметром 0,4 мм).
Появление и внедрение гидроабразивной резки

В СССР в 1947 году один российский инженер получил авторское свидетельство на новый способ резки твердых материалов – струей воды. Идея заключалась в том, чтобы создать такую силу воздействия воды на материал, чтобы она превосходила силу соединения между молекулами самого материала. Для этого требовалось давление в несколько тысяч атмосфер.

Американцы же утверждают, что именно они изобрели принцип водной резки. Правда, это не так, ибо американский “папа” этой технологии начал исследования только в 50-х годах прошлого столетия. Норман Франц, лесной инженер, искал новые методы разделки толстых деревьев на доски. Ему удалось добиться струй, выходящих под очень высоким давлением, способных резать дерево и другие материалы, но эти струи были краткосрочными.

Францу было трудно поддерживать высокое давление. По иронии судьбы сегодня водная резка мало используется для резки дерева. В 1979 году сотрудник американской корпорации Flow по имени Мохамед со странной фамилией Гашиш придумал добавлять в водный поток абразивный материал, что позволило резать практически любой материал.

В 1980 году гидроабразивная струя использовалась впервые для резки стали, стекла и бетона. В 1983 году была продана первая гидроабразивная система для резки автомобильного стекла.

Первыми технологию гидроабразивной резки широко применили авиационная и космическая промышленность, которые стали пользоваться ею для резки очень прочных материалов, таких как нержавеющая сталь, титан и композитных материалов, вроде углеволокна, используемых в авиации. С тех пор гидроабразивная струя используется для резки камня, керамики, в создании авиационных двигателей, в строительстве и в других областях.
Применение водоструйного метода для резки материалов

Компания WOMA использует метод абразивной резки струей воды высокого давления с 1974 года.

В 1974 году армированная бетонная стена фундамента была вырезана в центре по обработке данных посредством комбинирования струи воды и силикатного песка без вызывания вибрации – беспрецедентный случай в мире для того времени.

Основанная на современных разработках в области технологий сверхвысокого давления струя воды может быть использована в качестве режущего инструмента, например, в добывающей промышленности, в строительстве, в сфере технического обслуживания, в химической промышленности и при резке. С помощью абразивной резки можно разрушать следующие материалы: сталь, бетон, армированный бетон и керамику.

Основная идея абразивной водоструйной технологии высокого давления заключается в присоединении к струе воды мелких твердых частиц, которые и называются абразивом.

Как создается высокое давление при водной или гидроабразивной резке?
Можно использовать два типа насосов – прямой (Direct drive) и так называемые intensifier based (насосы с усилителем). Насосы прямого нагнетания давления работают по тому же принципу, что и насосы, создающие низкое давление, которые используются для чистки поверхностей (пример, реклама аппаратов Керхер?), только давление создается значительно более высокое. Однако intensifier based насосы создают давление на 10 – 25% большее и используются в большинстве систем гидрорезки и гидроабразивной резки.

Принцип “усиливающего” насоса заключается в том, что создается давление на поршень, который выталкивает воду из большой камеры через маленькое отверстие. За счет этого достаточно оказывать сравнительно небольшое усилие на поршень.

Однако сколь мощной ни была бы струя, сама по себе вода не может разрезать любой материал, либо у нее на этот процесс уйдет слишком много времени. Режущая способность абразивной струи в сотни, если не в тысячи раз выше, чем просто воды.

Внутри каждой системы гидроабразивной резки содержится система водной резки.
Струя воды, вылетающая со скоростью 1200 метров в секунду, разгоняет абразив. От размера песчинок зависит скорость резки и гладкость среза. Смешивающие трубы (mixing tube) бывают разных размеров, их срок “жизни” также различается. Их длина составляет примерно 7,6 см, внешний диаметр – 6 мм. Внутренний диаметр составляет от 0,5 мм до 1,5 мм. Самый распространенный диаметр – 1 мм.

Таким образом, расходные материалы, необходимые для водно-абразивной резки – это вода, абразив, сопло и труба для смешивания.

Основные преимущества гидроабразивной резки заключаются в том, что такой метод позволяет разрезать любой материал, избегая нежелательного термического и механического воздействия, вредных испарений. Этот метод экологически чист, пожаробезопасен, дешевле большинства других методов. Благодаря своим достоинствам методы водной и гидроабразивной резки становятся самыми популярными в мире.

Применение гидроабразивной резки
Технология водно-абразивной резки распространяется в большинстве стран самыми высокими темпами благодаря богатым возможностям и легкости управления. Производители осознают, что станки для водно-абразивной резки способны разрезать практически любой материал. Машинные цехи всех размеров осознают большую эффективность и продуктивность использования ВАР.

Главное достоинство гидроабразивной резки заключается в том, что этот метод позволяет разрезать любой материал толщиной до 25 см, избегая нежелательного термического и механического воздействия, вредных испарений, а изделия получаются аккуратными. Этот метод экологически чист, пожаробезопасен.

Технология гидроабразивной резки позволяет делать очень узкий разрез, что позволяет лучше использовать материал, так как разрезанные части можно точнее подогнать. Программное обеспечение для управления такими станками, как правило, довольно легко понять и зачастую требуется лишь несколько часов, чтобы научиться работать.

Водная резка хороша для разрезания мягких материалов и, как правило, используется (в США) для разрезания рулонов. салфеток и подгузников. Вам может показаться странным, но во время этого процесса на поверхности салфеток остается меньше воды, чем в результате прикосновения рукой или дыхания на нее.
Преимущества абразивного водоструйного метода резки материалов:

Резка возможна в любых положениях.
Небольшие размеры насадок.
Могут быть вырезаны любые формы.
Процесс резки регулируется и контролируется в течение всего действия.
Низкие реактивные силы, что позволяет механизировать/автоматизировать процесс.
Отсутствие значительного шума.
Отсутствие вибрации.
Отсутствие образований пыли, пара, газа и шлака.
Отсутствие термического и механического воздействия на отрезаемые или разрушаемые края.
Большая глубина резания за одну операцию.
Возможно разрезание сложных (смешанных) материалов одним режущим действием.
Возможно применение под водой.

Существует несколько основных способов резки и раскроя материала: лазерная, плазменная, механическая и гидроабразивная резка.

Гидроабразивную резку обычно сравнивают с лазерным или плазменным методом резки материалов, например, таких как металл. Но, в каждом методе есть свои достоинства и недостатки.

Лазерным методом металл можно разрезать намного быстрее, но гидроабразивная резка имеет холодный характер резки, а так же отсутствует термическое и механическое влияние на зону резки материала.

Гидроабразивная резка

Как говорится в пословице — вода камень точит. Если конечно она капает медленно, то процесс этот может занимать тысячелетия, но если поток воды значительно усилить, то, автоматически, происходит ускорение. Если же подавать воду под огромным давлением, то вода будет проходить сквозь материалы, как раскаленный нож — сквозь масло.

Разработано две принципиальные технологии использования воды для раскроя материалов. Водная резка и водно-абразивная или гидроабразивная резка.

Для того, чтобы вода могла резать, она должна подаваться со сверхвысоким давлением. Таковым считается давление примерно 4700 кг на квадратный сантиметр (4000 атмосфер) или более. Вода выходит через сопло диаметром 0,5 — 1,5 мм со скоростью примерно 900 — 1200 метров в секунду. Это в три раза превышает скорость звука. Усмирить такую мощность под силу только самой воде. Струя воды гасится при помощи наполненной ванны с водой глубиной в одни метр, без которой она прорезала бы все на своем пути.

Сама по себе вода легко разрезает мягкие материалы, такие как резина, пластмасса, поролон и так далее. Но когда речь идет о раскрое твердых материалов — сталь, титан, керамика, — в поток воды подмешивается абразив (как правило, гранатовый песок диаметром 0,4 мм).

Появление и внедрение гидроабразивной резки

Впервые идея возникла в Советском союзе 1935 году один российский инженер получил авторское свидетельство на новый способ резки твердых материалов — струей воды. Идея заключалась в том, чтобы создать такую силу воздействия воды на материал, чтобы она превосходила силу соединения между молекулами самого материала. Для этого требовалось давление в несколько тысяч атмосфер.

Американцы же утверждают, что именно они изобрели принцип водной резки. Правда, это не так, ибо американский «папа» этой технологии начал исследования только в 50-х годах прошлого столетия. Норман Франц, лесной инженер, искал новые методы разделки толстых деревьев на доски. Ему удалось добиться струй, выходящих под очень высоким давлением, способных резать дерево и другие материалы, но эти струи были краткосрочными.

Компания WOMA использует метод абразивной резки струей воды высокого давления с 1974 года.

Как создается высокое давление при водной или гидроабразивной резке?
Можно использовать два типа насосов — прямой (Direct drive) и так называемые intensifier based (насосы с усилителем). Насосы прямого нагнетания давления работают по тому же принципу, что и насосы, создающие низкое давление, которые используются для чистки поверхностей (пример, реклама аппаратов Керхер?), только давление создается значительно более высокое. Однако intensifier based насосы создают давление на 10 — 25% большее и используются в большинстве систем гидрорезки и гидроабразивной резки.

Принцип «усиливающего» насоса заключается в том, что создается давление на поршень, который выталкивает воду из большой камеры через маленькое отверстие. За счет этого достаточно оказывать сравнительно небольшое усилие на поршень.

Внутри каждой системы гидроабразивной резки содержится система водной резки.
Струя воды, вылетающая со скоростью 1200 метров в секунду, разгоняет абразив. От размера песчинок зависит скорость резки и гладкость среза. Смешивающие трубы (mixing tube) бывают разных размеров, их срок «жизни» также различается. Их длина составляет примерно 7,6 см, внешний диаметр — 6 мм. Внутренний диаметр составляет от 0,5 мм до 1,5 мм. Самый распространенный диаметр — 1 мм.

Таким образом, расходные материалы, необходимые для водно-абразивной резки — это вода, абразив, сопло и труба для смешивания.

Применение гидроабразивной резки

Технология водно-абразивной резки распространяется в большинстве стран самыми высокими темпами благодаря богатым возможностям и легкости управления. Производители осознают, что станки для водно-абразивной резки способны разрезать практически любой материал. Машинные цехи всех размеров осознают большую эффективность и продуктивность использования ВАР.

Водная резка хороша для разрезания мягких материалов и, как правило, используется (в США) для разрезания рулонов… салфеток и подгузников. Вам может показаться странным, но во время этого процесса на поверхности салфеток остается меньше воды, чем в результате прикосновения рукой или дыхания на нее.
Преимущества абразивного водоструйного метода резки материалов:

Резка бетона.

При реконструкции помещений в доме, часто требуется создание новых дверных, оконных проемов и это легко получается, когда применяется резка бетона. Для создания этих проемов можно конечно использовать кувалду, но тогда аккуратного разрушения участков стен не добиться. Плюс к этому, данный способ довольно трудоемкий и длительный по времени.

Резка бетона осуществляется специальным оборудованием, быстро и точно. О разнообразных типах оборудования, способах разрезания бетона, а также достоинствах и недостатках этого метода разрезания бетонных стен ниже в статье будет рассказано. Онлайн расчет состава цементного раствора.

Способы разрезания бетона.

Здания, в которых проводится реконструкция помещений, бывают различных размеров, а также могут находиться на территории города или в далекой глуши. В зависимости от этого, применяются различные способы разрезания бетона:
1) кислортно-копьевой;
2) гидроабразивный;
3) алмазный.

Кислородно-копьевой способ разрезания бетона.

Резка бетона при этом способе осуществляется с помощью металлической трубы, сквозь которую постоянно проходит поток кислорода. Одновременно с этим, газовой горелкой или сварочным аппаратом нагревают ее до температуры 1400°С. Кислородный поток, выходящий из трубы обладает такой высокой температурой, что легко выжигает шлаки в бетоне, разрезая его таким образом.

Для повышения режущих свойств раскаленного кислорода, в него добавляют металлический порошок.
Достоинство этого способа разрезания бетона в экономичности. Недостатков намного больше: трудоемкость, возможность возгорания, пыль.

Гидроабразивная резка бетона.

При гидроабразивной резке бетона полностью отсутствует риск возгорания, потому что тут режущим инструментом выступает не раскаленный кислород, а подающийся под давлением напор воды. Для придания воде более высоких режущих свойств, в нее вводят абразивные вещества. С ним процесс разрезания бетона проходит намного быстрей и легче. Из-за небольшого давления водного потока сохраняется железобетонный каркас, а также отсутствует пыль. Если надо очень быстро разрезать бетонные блоки, то это осуществляется просто — резким повышением силы напора воды.

Достоинства этого способа состоят в том, что нет пыли, вибрации, шума и он абсолютно пожаробезопасен. Основной его недостаток в том, что оборудование для водяного разрезания бетона имеет огромные размеры, поэтому не в каждом помещении его возможно использовать.

Алмазный способ резки бетона.

При данном способе резка бетона осуществляется, благодаря очень высокой твердости алмаза. Его прочность многократно выше, чем у большинства материалов (камней, металлов), существующих на нашей планете.

Инструменты для резки бетона.

Это еще один способ для разрезания бетона, он стал применяться недавно. При нем процесс разрушения бетона может осуществляться разными типами инструментов. Например, алмазным диском, который представляет собой стальной диск с напаянными алмазами на его режущих частях. Для разрезания бетона применяют алмазные диски разных типов, но в большинстве случаев турбированные. Они имеют отличные характеристики.
Еще один инструмент для разрушения бетона — это алмазный бур, представляющий собой полый цилиндр из металла с алмазным наконечником.
Цепная пила по бетону (другое название — канатная пила), применяется в стенорезных агрегатах в качестве расходного материала. По своей структуре — это металлический обрезиненный трос, в котором есть втулки из алмазов. Резка бетона канатной пилой осуществляется так, ее опоясывают бетон по линии разрезания и начинают подтягивать. В итоге, бетон удаляется по четко очерченным границам в нужном месте. Этот способ используют там, где другими трудно добиться желаемого результата. Плюс к этому, у него намного больше преимуществ, чем у дискового способа.

Особенности канатной резки бетона.

Канатное разрезание бетона хорошо тем, что его можно применять для работ различного уровня сложности. При этом глубина резки бетона никогда не должна быть больше 70 см. Соседние стены в процессе работы не повреждаются, на них не появляются трещины и сколы, так как механическая нагрузка на них не осуществляется. Там, где прошлась канатная пила, бетон приобретает ровную и гладкую поверхность. В дальнейшем при осуществлении облицовки, не надо будет тратить усилия и время на зачистку поверхности.
Этот способ обладает многими достоинствами, которых нет у других способов. Процесс резки бетона осуществляется тихо и с высокой точностью. Также канатная резка бетона довольно экономична.
Данный метод разрезания бетона благодаря своим преимуществам, приобрел очень широкую популярность и сейчас его применяют на объектах различного уровня сложности.

Оборудование Канатное оборудование для разрезания бетона применяется для увеличения дверных, оконных проемов, для демонтажа и для резки балок, колон. Швонарезчики используются для разрезания тротуарной плитки и ремонта дорожного покрытия. Они отлично подходят для работы с шовными конструкциями, так как не давят на их поверхности, а значит и не появляются трещины на них.
Для распила стен с толщиной не более 540 мм, применяется предназначенная для этого электрическая машина, которая оборудована маслостанцией. Для реставрации сооружений применяют другой инструмент — бетонные кусачки. Они позволяют резать бетон, не разрушая при этом каркас из арматуры.
Резка бетона болгаркой осуществляется в основном при реконструкции жилых помещений. Максимальная глубина резки равно 250 мм. Для удаления пыли и охлаждения вращательного диска может подаваться вода. Преимущество этого инструмента в том, что в процессе работы оно не выделяет газов, это позволяет использовать его внутри закрытых помещений.

Читайте также:

Водопонижение грунтовых вод

Полезная информация по гидроабразивной резке

Гидроабразивная резка — это вид обработки и резки материалов,в которой вместо режущего инструмента используется струя чистой воды или смеси воды и абразивного материала (гранатового абразива), выпускаемая из режущей головы с большой скоростью и под высоким давлением.

Видео полного процесса гидроабразивной резки снятое нашей компанией:

Особенности гидроабразивной резки:

Используется обычная вода, как следствие во время обработки отсутствует пыль, загрязнение, токсины.
В отличии от лазерной резки, станок осуществляет резку без повышения температуры заготовки, физические и химические свойства разрезаемого материала остаются неизменными. Идеально подходит для резки термочувствительных материалов.
Гидроабразивный станок способен резать сложные и толстотелые материалы, сохраняя хорошее качество реза.
Станок можно подключать к любой компьютерной системе управления в качестве оборудования для системы автоматизированного проектирования, вырезать любые сложные формы, картинки и текст. Управлять такой системой удобно и просто.
Точность станка обеспечивается системой цифрового управления, серво системой, шарико-винтовыми парами и линейными направляющими.
Защитные кожухи обеспечивают чистоту и целостность прецизионных деталей даже в неблагоприятной среде.

Немалую часть себестоимости резки составляют расходы на гранатовый песок. Цена гранатового абразива на российском рынке составляет от 20 до 35 тыс. рублей за тонну в зависимости от производителя. Расход песка на станке составляет от 10 до 25 кг. в час в зависимости от интенсивности резки. Сэкономить на нем можно, если иметь четкое представление, какие материалы можно резать чистой водой, а какие только с добавлением абразива, для этого давайте обратимся к таблице ниже.

Материалы, пригодные для резки чистой водой:

Материалы для гидроабразивной резки:

Бумага, картон и гафрокартон

Металлы, стали и сплавы

Текстиль, войлок, кожа

Камень (мрамор, гранит, лимизит и пр.)

Бетон и железобетон

Стекло (в т.ч. пуленепробиваемое)

Уплотнительные материалы и материалы для тепло- и шумоизоляции

Чем отличается насос прямого действия от насоса мультипликаторного типа ?

На данный момент в сфере гидроабразивной резки используются два типа насосов высокого давления: линейный насос-мультипликатор и роторный насос прямого действия. Как мультипликаторные насосы, так и насосы прямого привода обеспечивают качественную резку в течении долгого времени, но давайте разберемся чем же они отличаются.

Насос мультипликаторного типа

Насос прямого привода

Неопровержимое преимущество мультипликаторных насосов заключается в максимальном диапазоне давления, до 6200 бар и более при сдвоенной системе насосов высокого давления. Насос прямого привода не в состоянии достичь подобных мощностей. Насос высокого давления с мультипликатором способен резать предельно твердые или толстые материалы, например, титан или толстые бетонные плиты. И в случаях, когда станок для гидроабразивной резки подвергается высоким нагрузкам – например, в сложном многосменном режиме работы – следует выбирать мультипликатор, поскольку это технология более прочная, а компоненты – долговечнее. А если высоконапорные насосы должны быть объединены в сеть, то насос прямого привода вообще не рассматривается, поскольку эта технология не допускает подобного объединения. И, наконец, следует упомянуть, что применение мультипликаторной технологии рекомендуется и в тех случаях, когда процесс резки включает в себя большое количество циклов переключения. Это чаще всего касается использования чистой воды, если должно быть произведено большое число деталей с высокой скоростью резания, например, при резке резиновых уплотнений или при применении в пищевой отрасли. При этом эксплуатационники мультипликаторного насоса используют то преимущество, что давление воды поддерживается даже при закрытом вентиле и, благодаря этому, имеется в распоряжении сразу же после открытия вентиля. Стоит добавить, что в случае выхода из строя мультипликаторного насоса, он проще поддается ремонту и замене частей вышедших из строя.

В нашем каталоге представлены станки гидроабразивной резки только с качественными насосами высокого давления на основе мультипликатора. Так же если Вам требуется новый мультипликатор для Вашего станка, его Вы так же можете приобрести его у нас, для этого посетите наш каталог с запасными частями.

Режущая головка для гидроабразивного станка:

С помощью насоса высокого давления вода сжимается до необходимого давления и затем подается в режущую головку по трубопроводу. Режущая головка обеспечивает преобразование энергии воды, сжатой под высоким давлением, в кинетическую энергию высокоскоростной водноабрзивной струи и ее окончательное формирование в качестве режущего инструмента.

Читайте также:

Виды труб для водоснабжения и отопления

Схема режущей головы:

Вариации режущих голов для гидроабразивного станка:

3-ёх осевая режущая голова.

Традиционный раскрой по трем направлениям. Входит в стандартную комплектацию большинства станков. В некоторых режущих головах присутствует система автоматической прочистки после резки.

5-ти осевая режущая голова с компенсацией конусности реза и возможностью отклонения.

Система динамической компенсации конусности. Благодаря наклону режущей головы конус смещается в сторону детали, формируя ровный срез под углом 90°. Данная опция убирает потребность постобработки материалов после резки. Идеально подойдет для резки стекла, керамического пано, паркетного пола и тд.

5-ти осевая режущая голова 3D с возможностью резки деталей в трёх проекциях, ось А ±45°, ось С ±540°

Позволяет вырезать сложные детали в 3D проекции. Угол поворота головы обычно составляет ±45°, угол наклона (Ось A): ±45°, угол поворота (Ось C — круговая): ±540°(или бесконечное).

Приобрести режущую голову для Вашего станка, Вы можете на нашем сайте в каталоге с запасными частями.

Требования к качеству воды для гидроабразивной резки:

Подача воды для насоса высокого давления должна соответствовать следующим требованиям. Высокая концентрация растворенных твердых веществ, особенно кальция, диоксида кремния и хлоридов, будет влиять на срок службы компонентов НВД. При плохом анализе (графа минимум) воды требуется доукомплектовать станок системой умягчения воды, что бы увеличить ресурс запчастей.

Параметр

Минимум

Хорошее

Лучшее

Диоксид углерода (мг/л)

Свободный хлор (мг/л)

Общее количество растворенных твердых веществ, T D S(mg/l)

Электрическая проводимость [μS/cm]

Общая жесткость в пересчете на CaCO3 (мг/л)

Систему умягчения воды можно заказать у нашей компании, свяжитесь с нами и мы подберем её под Ваш станок.

Для осуществления реза на гидроабразивном станке используются следующие материалы:

Гранатовый абразив (используется однократно).
Рубиновые сопла формируют струю воды (ресурс 20-30 часов).
Фокусирующие трубки для разгона частиц абразива (ресурс 130-200 часов).
Ремонтные комплекты клапанов, динамические уплотнения и т.д (ресурс зависит от загруженности станка).
Гидравлическое масло 200 литров (меняется каждые 1000-1500 часов).
Вода для резки в среднем 3.79 л/мин.
Электроэнергия (+/- 23кВт в час).

Словарь терминов гидроабразивной резки:

Зернистость абразива.

Значения зернистости не соответствуют точному размеру частиц, а означают то или иное распределение частиц различного размера. Абразив с зернистостью 80 будет включать какое-то количество более крупных и более мелких частиц, чем те, что точно соответствуют ситу с ячейками размером 80. Зернистость обычно определяется в результате прохождения абразива через ряд сит, размер ячеек которых уменьшается сверху вниз. При обработке материалов системами абразивной гидроабразивной резки обычно используются абразивы с зернистостью от 220 до 50, чаще всего- 80 и 120. Чем больше значение зернистости (номер сита), тем мельче частицы.

Насос-мультипликатор.

Насос-мультипликатор изначально использовался для гидроабразивной резки и является наиболее распространенной технологией. Насосы-мультипликаторы создают давление воды, используя принцип умножения давления. Принцип умножения давления или соотношения реализуется за счет разницы площади сечения поршня и плунжера, позволяющей повышать давление. Гидравлическое масло под низким давлением действует на поршень, площадь сечения которого в 20 раз больше, чем площадь сечения плунжера, который создает давление воды. Следовательно, давление увеличивается (умножается) в двадцать раз. Например, в случае соотношения площади поперечного сечения поршня и плунжера 20:1 давление масла 207 бар обеспечивает давление воды 4100 бар.

Обратный клапан.

Обратные клапаны применяются в насосах систем гидроабразивной резки. Они обеспечивают прохождение среды, в данном случае воды, только в одном направлении. Например, вода под небольшим давлением поступает по обычному шлангу низкого давления в насос для создания давления. После создания давления обратный клапан низкого давления не позволяет воде проходить обратно, так как это сразу приведет к разрыву шланга низкого давления. Вместо этого открывается другой обратный клапан, позволяющий воде под большим давлением безопасно поступать по стальным патрубкам высокого давления к режущей головке.

Режущая головка.

Режущая головка гидроабразивной резки преобразует давление воды в скорость при прохождении через сопло из драгоценного камня. В случае резки с помощью гидроабразивной резки с абразивом режущая головка также имеет смесительную камеру и трубку. Иногда говорят о наличии на режущей головке запорного клапана. Этот клапан находится перед соплом и позволяет оператору открывать или перекрывать поток воды.

Скорость потока.

При гидроабразивной резке повышение давления повышает скорость струи воды с абразивом. При выходе потока из сопла все зависит от скорости. После прохождения водой сопла в потоке не остается давления. В случае абразивной гидроабразивной резки по мере повышении скорости потока ускоряется процесс резки. Чем меньше диаметр струи, тем меньше требуется абразивного материала.

Фокусирующая трубка (смесительная трубка).

Используемая в гидроабразивной резке смесительная трубка является конечным элементом режущей головки. Наиболее часто используются смесительные трубки с внутренним диаметром 1,016 мм и длиной 101,60 мм. С такими трубками обычно используется абразив зернистостью 80. При обычной резке смесительная трубка из высококачественного материала (композитный карбид с очень малым количеством вяжущего вещества для обеспечения максимальной стойкости износу) изнашивается со скоростью увеличения диаметра примерно на 0,025 мм за 6 — 8 часов работы, при этом износ происходит концентрически.

Водяное сопло.

Для создания потока, давление воды необходимо преобразовать в скорость. Это преобразование происходит при прохождении воды через мельчайшее сопло из драгоценного камня. Отверстие в сапфире, рубине или алмазе имеет диаметр от 0,08 до 0,51 мм (обычно 0,36 мм). Чем больше диаметр сопла, тем больше воды и энергии требуется для поддержания давления.

Диаметр сопла не определяет максимальное давление воды — максимальное давление определяется только мощностью и конструкцией насоса. Чтобы обеспечить целостность потока, верхняя поверхность сопла имеет очень острую кромку. Неровная или скругленная кромка будет создавать неровную, турбулентную струю, которая может иметь угловую траекторию, что недопустимо. Сопло может разрываться струей воды по двум основным причинам. Первая — на соме может откладываться кальций, который скалывается и приводит к выходу сопла из строя. Вторая — кромка сопла может стать скругленной или расколоться под действием частиц. Сопло либо находится в хорошем состоянии, либо выходит из строя. Постепенный износ встречается редко. Сопла из сапфира и рубина служат 40 — 200 часов, в зависимости от качества воды и давления. Алмазные сопла примерно в 8-10 раз дороже рубинов или сапфиров, но их срок службы тоже в 8-10 раз больше.

Ширина реза.

Ширина реза — это ширина разреза, паза или выемки, полученной в результате резки. В случае гидроабразивной резки с абразивом на значение ширины реза непосредственно влияет диаметр смесительной трубки. Ширина реза примерно на 10-20% больше диаметра смесительной трубки.

Таким образом в случае смесительной трубки диаметром 0,76 мм ширина реза будет составлять 0,84 мм. Конечно, по мере увеличения диаметра трубки ширина реза увеличивается. За 8 часов прохождения струи диаметр трубки увеличивается примерно на 0.25 мм. Малая ширина реза гидроабразивной резки является ключевым показателем, позволяющим изготавливать сложные детали. Для гидроабразивной резки без абразива ширина реза составляет от 0,076 до 0,381 мм, а для гидроабразивной резки ширина реза составляет м 0,381 до 1,778 мм (обычно 1,016 мм).

Полезные советы по обслуживанию и уходом за гидроабразивным станком :

В случае необходимости замены каких-либо частей или деталей установок гидроабразивной резки следует приобретать только детали надежных проверенных производителей. Проверенные и качественные детали Вы можете заказать у ГК «Элемент».

Рекомендуется периодически производить резервное копирование данных системы ЧПУ, чтобы в случае необходимости была возможность их полного восстановления.

В ситуации, когда оператор самостоятельно не может выявить причину возникшего при эксплуатации сбоя, следует связаться со специалистами компании, поставившей станок, или с производителем.

О необходимости технического осмотра клапана говорит достаточно сильное его нагревание, т.к. повышение температуры свидетельствует о невысоком уплотнении клапана.

В целях предотвращения утечки при соединении стальных труб винтовую резьбу на них следует сделать на три нарезки выше прокладки.

Когда не представляется возможным определить неисправность, можно сделать следующее: выполнить демонтаж цилиндра ВД и той части, в которой находится вода; открыть масляный насос; определить локализацию повреждения, пронаблюдав за масляным цилиндром.

Для определения нормальной работы перепускного клапана необходимо после нормального запуска нажать и удерживать кнопку «Пуск». Произойдет остановка устройства, но при этом будет достигнуто максимальное давление. Если датчик давления масла покажет реально достигнутое во время эксплуатации давление, то перепускной клапан работает нормально.

После технического обслуживания нагнетателя при первом его включении рекомендуется медленно поднимать давление до рабочего уровня в целях защиты оборудования.

При установке следует смазать уплотнительные кольца в нагнетателе.

Рекомендуется смазывать все соединения.

Чтобы не повредить сопло при его установке, запрещается сильно затягивать винт.

С периодичностью в 2-3 дня рекомендуется слегка ослаблять соединения в цилиндрах ВД и НД во избежание их застревания.

Появление ошибки «ID=20» в ПО NEWCAM говорит об ошибке программы, для исправления которой требуется переустановка.

Перед каждым запуском оборудования следует проверять все части и детали станка, связанные с электричеством и водой.

Запрещено эксплуатировать оборудование при температуре окружающей среды от 0°С и ниже, т.к. в этом случае есть угроза замерзания отдельных частей и узлов машины.

Эталонным расстоянием между обрабатываемым материалом и режущей головкой считается дистанция 3-5 мм.

При срабатывании любого сигнального устройства происходит автоматическое запирание резервуара с высоким давлением.

Если была найдена бракованная деталь, следует сообщить ее заводской номер, продолжительность использования и указать признаки неисправности.

Уменьшение давления на нагнетателе способно заметно продлить срок службы уплотнительных колец.

Срок службы оборудования и эффективность резки можно повысить путем постоянного контроля за давлением.

Уменьшать давление рекомендуется при резке хрупких материалов, например, стекла.

В случае частого использования USB-интерфейса ЧПУ рекомендуется использовать дополнительный USB-кабель, чтобы избежать повреждения самого интерфейса.

Чтобы не допустить вспучивание при резке тонких материалов, рекомендуется использовать специальный сотовый настил, который Вы можете приобрести, обратившись в нашу компанию.

Технология гидроабразивной резки

Акции
Новости
Статьи
Оплата и доставка

Гидроабразивная резка – это вид обработки материала резанием, где в качестве режущего инструмента выступает струя воды с частицами абразива, подающаяся под высоким давлением со сверхзвуковой скоростью. Физическая суть процесса гидроабразивной резки состоит в отрыве и уносе из полости реза частиц материала скоростным потоком твердофазных частиц.

Любая установка гидроабразивной резки работает по следующей схеме:
1. Насосы высокой мощности создают давление воды от 3800 до 6200 бар внутри самоцентрирующейся режущей головки.
2. В сопле формируется тонкая струя воды, которая под большим давлением, со скоростью выше скорости звука, подается в смеситель.
3. В смеситель аппарата из сопла подается вода, а абразивный материал – из специального бункера для абразива.
4. После смешивания вода с абразивом образуют режущую струю, которая подается на разрезаемый материал.

Рисунок 1- Схема головки для гидроабразивной резки

Стол для раскроя имеет консольное или портальное исполнение и специально разработанный корпус, позволяющий добиться оптимальной стабильности, а также отсутствия искажений и вибраций в условиях работы на больших скоростях.
Управление процессом резки осуществляется при помощи специализированного программного обеспечения, различные версии которого позволяют осуществлять рез любой формы в зависимости от возможностей режущей головки.

Основные достоинства гидроабразивной резки:

Холодный рез. Гидроабразивная резка – это «холодный» процесс, так как он не требует дополнительного тепловложения. В процессе резки задействуются вода и абразив, нагрев разрезаемого материала остается незначительным, отсутствуют термическая и механическая деформации. Также достоинством «холодного» реза является отсутствие грата, коробления, окалины, поэтому полученные изделия, благодаря высокому качеству реза, не требуют предварительной подготовки перед последующими операциями (например, окрашиванием или сваркой). Также процесс холодной резки в целом увеличивает производительность, так как при установке заготовок их не требуется фиксировать, и охлаждать перед последующим технологическим переделом.

Высокая точность реза (± 0,1 мм). Сочетание большого давления и малой площади реза позволяют добиться желаемого результата без дополнительных операций. Гидроабразивная резка активно применяется при необходимости получить высококачественный рез, например для получения точных геометрических форм. Также гидроабразивная резка может использоваться для самых разнообразных материалов и нестандартных видов поверхностей.

Высокая универсальность в применении. Гидроабразивная резка применяется в самых разнообразных сферах: от массового производства деталей из листового металла до объемной резьбы по мрамору, и является одной из самых универсальных систем резки на сегодняшний день. Допустимая толщина для разрезаемых сталей составляет 300 мм. Внедрение 5-осевых режущих головок привело к бурному росту гидроабразивной резки: при вырезке плоских деталей головка может производить непрерывную резку, двигаться вокруг заготовки, а также производить наклонную резку в диапазоне ±55 о .

Минимальные отходы разрезаемого материала.

Полная пожаро- и взрывобезопасность процесса (исключена вероятность горения или плавления материалов.

Экологичность процесса (полное отсутствие вредных испарений, экологичность используемых абразива и воды).

Сравнение гидроабразивной резки с другими технологиями резки

Рисунок 2 – Область применения гидроабразивной резки

Что такое гидратация цемента и для чего нужно знать процессы, происходящие с ним

Гидратация цемента – это процесс прохождения реакции между компонентами смеси и водой. Без воды бетонный раствор получить не удастся, так как именно при ее добавлении начинается стадия схватывания цемента, а потом и твердения. Эти два этапа считаются основными для приобретения смесью заявленных характеристик (в первую очередь прочности, а также других важных параметров).

Согласно стандартам, начало схватывания портландцемента должно наступать через 45 и более минут после замеса смеси. После того, как процесс схватывания завершился (до 3 часов по регламенту), начинается твердение цементного раствора. Это более длительный процесс, который может занимать годы.

Марочной прочности бетонная смесь достигает через 28 дней, но и по истечении этого периода процесс твердения и набора камнем прочности продолжается.

Знать о том, каким образом проходит схватывание и твердение портландцемента, нужно обязательно. Уделив внимание этим этапам, удастся избежать ошибок при замесе и заливке, которые часто приводят к потере раствором клеящей способности, понижению прочности, деформациям и другим неприятным последствиям. Немаловажны эти знания и для производства, использования разнообразных добавок к цементу, которые меняют определенные характеристики и свойства монолита, способны продлевать или сокращать стадии.

Гидратация – что это такое

Гидратация цемента – это физико-химический процесс связывания воды и ингредиентов цементного порошка. Тут стоит внимательнее изучить состав цемента и понять, каким образом взаимодействуют с водой различные компоненты, как они влияют на сроки схватывания цемента и другие характеристики.

Компоненты, входящие в состав цемента:

С2S – двухкальцивеый силикат
С3S – трехкальциевый силикат
С3А – трехкальциевый алюминат
С4АF – четырехкальциевый алюмоферит

Влияние компонентов на гидратацию:

Все минеральные составляющие цемента важны для его качества и правильного прохождения процесса гидратации. При смешивании портландцемента с водой в составе сразу создаются новые внутрикристаллические связи, демонстрирующие постепенно нарастающую прочность и доводящие бетон до состояния искусственного камня.

Ввиду того, что сроки схватывания цемента невелики и составляют в норме от 45 до 90 минут, готовить смесь нужно непосредственно перед использованием, чтобы успеть залить и выполнить все работы до начала достижения реакцией того этапа, когда работать со смесью уже невозможно (трудно заливать) или бесполезно (понижается уровень прочности).

Для полного прохождения реакции гидратации соотношение объемов цемента и воды обычно берут равное 3:2. Химически связывается до 25% молекул воды, остальные же остаются в гелевых порах бетона, пребывая в физически связанном виде. Уменьшение объема воды приведет к неполной гидратации, повышение – к появлению капиллярных пор в процессе связывания, что понижает прочность. Точные объемы составляющих всегда указываются в инструкции к цементу или рецептуре приготовления конкретной марки бетона.

Схватывание цемента

Стандартные сроки схватывания цемента:

При комнатной температуре – до 3 часов
При низкой температуре – до 20 часов
При высокой температуре (если бетон находится в камере пропаривания) – до 20 минут

Существуют разные типы цемента, которые выделяют в соответствии со временем схватывания. Медленный цемент начинает схватываться по истечении 2 часов после замеса, средний – через 45-120 минут, быстрый – через 45 минут. Даже если условия неблагоприятные для прохождения реакции, цемент схватывается максимум за сутки.

После того, как бетон схватился, он еще не обладает всеми параметрами по стандарту и продолжать строительные работы запрещено. Бетон может разрушаться даже при минимальных нагрузках, терять характеристики, неравномерно застывать и т.д. Поэтому в процессе набора прочности цемента нужно прекратить работы и обеспечить идеальные условия.

Процесс твердения цемента

Это второй и более длительный этап, который следует сразу за схватыванием. Твердеть цемент может на протяжении многих лет. Максимальных (100%) показателей прочности смесь достигнет через несколько лет, но уже через 28 суток набирает большую часть (до 90-95%), пригодных для выполнения дальнейших работ и эксплуатации.

Обычно процесс твердения цемента запускается через сутки после начала реакции гидратации. Сначала бетон не прочный и подвержен негативному воздействию среды: частицы цемента уже кристаллизировались, скрепили заполнитель смеси вокруг себя, но пока связи чрезвычайно хрупкие и могут легко разрушиться.

Минимальные механические воздействия разрушают связи и восстановлению они не подлежат. Так, если походить по твердеющей стяжке, соединения разрушатся и уже никогда не схватятся: в местах, где было воздействие, в скором времени бетон начнет высыпаться, трескаться и крошиться.

Для обеспечения нормальных характеристик бетона застывания его нужно дожидаться правильно – в первые 14-20 дней создать влажную среду, брызгать водой при необходимости, защищать от ультрафиолета. Бетон должен застыть, но никак не высохнуть (в таком случае не избежать трещин, деформаций, увеличения усадки и других неприятностей).

Гидратация цемента – самый важный процесс, который должен проходить по технологии. Поэтому до начала работы с раствором необходимо правильно определить водо-цементное отношение, пропорции компонентов, изучить инструкцию и обеспечить раствору идеальные условия для прохождения всех реакций.