В статье представлены результаты комплексного изучения режущих свойств гранатового песка производства ООО "ОрлАЗ" при гидроабразивной обработке широкого спектра материалов. Исследования охватывают черные и цветные металлы, труднообрабатываемые сплавы, композиты, а также хрупкие и сотовые структуры.
Цели и методика эксперимента
Серия экспериментов была направлена на определение ключевых параметров резки: максимальной скорости подачи сопла (Smax), которая напрямую влияет на производительность процесса, и минимальной скорости (Smin), обеспечивающей наилучшее качество поверхности реза. Эти данные позволяют оптимизировать технологический процесс для каждого типа материала.
Рис. 1. Проведение экспериментальных исследований режущих свойств гранатового песка ООО "ОрлАЗ".
1. Гидроабразивная резка черных металлов
Для исследования была выбрана сталь 20 толщиной 10, 50 и 100 мм. В качестве абразива использовался гранатовый песок марки Standart фракции 80 mesh (0,150-0,300 мм) с расходом 300 г/мин. Рабочее давление составляло 380 МПа.
Результаты испытаний, представленные на графиках, демонстрируют зависимость скорости резания от толщины материала и позволяют подобрать оптимальный режим для стали 20.
Рис. 2. Исследование режущих свойств гранатового песка ООО "ОрлАЗ" Standart при гидроабразивном резании стали 20.
2. Обработка труднообрабатываемых легированных сталей
Испытания на коррозионно-стойкой стали 12Х18Н10Т толщиной 20, 70 и 120 мм подтвердили эффективность абразива Standart. При увеличенном до 350 г/мин расходе песка и давлении 380 МПа были достигнуты стабильные показатели реза.
Рис. 3. Исследование режущих свойств гранатового песка ООО "ОрлАЗ" Standart при гидроабразивном резании стали 12Х18Н10Т.
3. Резка цветных металлов и сплавов
Для работы с алюминиевым сплавом Д16 и титаном ВТ-1 применялась марка Premium. Исследования показали, что для эффективной резки титана толщиной до 100 мм требуется увеличение расхода абразива до 400 г/мин, в то время как для алюминия достаточно 300 г/мин.
Рис. 4. Гидроабразивное резание титана гранатовым песком ООО "ОрлАЗ" Premium.
Графики на рис. 5 и 6 наглядно иллюстрируют производительность и качество реза для этих материалов.
Рис. 5. Исследование режущих свойств гранатового песка ООО "ОрлАЗ" Premium при гидроабразивном резании титана.
Рис. 6. Исследование режущих свойств гранатового песка ООО "ОрлАЗ" Premium при гидроабразивном резании алюминия.
4. Работа с композиционными материалами
При резке стеклотекстолита СТЭФ-1 толщиной до 150 мм использовалась экономичная марка Eco. Снижение рабочего давления до 300 МПа при расходе абразива 300 г/мин позволило добиться чистого реза без сколов и расслоения материала.
Рис. 7. Исследование режущих свойств гранатового песка ООО "ОрлАЗ" Eco при гидроабразивном резании стеклотекстолита.
5. Обработка сотовых и сэндвич-конструкций
Хрупкие сотовые панели успешно резались абразивом Eco. Ключевым преимуществом технологии является отсутствие деформации и заусенцев, что особенно важно для аэрокосмической и транспортной отраслей.
Рис. 8. Исследование режущих свойств гранатового песка ООО "ОрлАЗ" Eco при гидроабразивном резании сотовой панели.
6. Резка хрупких материалов
Эксперименты с бронестеклом подтвердили, что гранатовый песок Eco обеспечивает высокоточный рез без образования трещин, что критически важно для материалов с высокой твердостью и хрупкостью.
Рис. 9. Исследование режущих свойств гранатового песка ООО "ОрлАЗ" Eco при гидроабразивном резании бронестекла.
Выводы и продуктовая линейка ОрлАЗ
Проведенные исследования позволили ООО "Орловский абразивный завод" (ОрлАЗ) разработать сбалансированную линейку гранатовых абразивов фракции 80 mesh (150-300 мкм), предназначенную для решения различных производственных задач:
- Гранатовый песок "Abrasive Special" Eco – экономичное решение, обеспечивающее высокую производительность резки по конкурентной цене. Идеален для композитов, стекла и сотовых структур.
- Гранатовый песок "Abrasive Special" Standart – предлагает оптимальное сочетание режущей способности, производительности и качества кромки. Рекомендован для черных и легированных сталей.
- Гранатовый песок "Abrasive Special" Premium – флагманский продукт, обеспечивающий максимальную производительность и безупречное качество реза. Наилучший выбор для цветных металлов, титана и ответственных задач, где критичны скорость и точность.
Каждая марка песка оптимизирована под конкретные группы материалов, что позволяет заказчикам выбирать наиболее эффективное и рентабельное решение для своего производства.