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-混凝土切割新技术-超高压水切割

    -混凝土切割新技术-超高压水切割

    超高压水切割又称水刀和水射流,它是将普通的水经过多级增压后所产生的高能量(380MPa)水流,再通过一个极细的红宝石喷嘴(Φ0.1-0.35mm),以每秒近千米的速度喷射切割,这种切割方式称为超高压水切割。水切割还有一种解释,就是采用水锯切割(墙锯、碟锯、绳锯),水锯切割和超高压水切割是两个切割方式,容易造成混淆!水切割混凝土的价格昂贵,一般都会选择墙锯、碟锯、绳锯等设备切割拆除混凝土。下面是超高压水切割介绍:

一、超高压水力切割拆除技术

超高压水力拆除是指利用超高压(特指从100MPa到280MPa)水来去除一定厚度的混凝土表面。当表层混凝土被污染或损坏时,用超高压水可以非常有效地去除混凝土表层而不伤及钢筋,以便于重新浇注混凝土,使资源得到最大限度的利用。
水力拆除根据工程应用的不同要求,可以达到不同的效果
1. 低压状态:压力低于150MPa时,只去除表层25mm左右的混凝土,钢筋不暴露出来;

2. 高压状态:当水压升至最高280MPa时,配合适当的进给机构,一般可以穿透混凝土层,使钢筋完全裸露出来;
超高压水力拆除具有传统方法不可比拟的优点:
Ø 比传统方法更加快速高效;
Ø 提供粗糙,不规则的表面,使重新浇注的材料具有更佳的附着力;
Ø 可以按照需要去除指定的厚度;
Ø 未损坏部分基本可以再次利用,节省资金;
Ø 并不损坏钢筋框架;
Ø 不会产生传统方法带来的表面裂纹;
Ø 无震动带来的损害;
Ø 可以降低声音的传导率;
Ø 产生的垃圾最少;
Ø 采用自动控制的机器人或机械可以最小化人力劳动。

 

二、移动超高压水切割技术
移动超高压水切割技术是指将切割系统可移动化,在,形成压力最高达280MPa的加砂水射流,可将钢筋连同混凝土层同时切断,达到完全拆除的目的。
水切割没有发生爆炸和火灾的风险,在切割材料上不产生热,应力与变形;
移动式超高压水切割系统可以切割绝大多数材料,被广泛应用于以下领域:
Ø 有爆炸或火灾危险的场合;
Ø 超厚材料;
Ø 复合材料:钢筋混凝土,带胶层的复合钢筋等;
Ø 难熔材料;
Ø 不允许产生表面硬化或熔渣的场合。
 
三、施工手段
具体的操作方法按自动化程度可分为三种:
Ø手动切割枪,具有灵活方便的优点,适用空间狭小的场合,缺点是割枪有一定的后座力,操作者劳动强度较高。         
Ø 无后座力的手动枪,割枪安装在支架上,手动操作,避免了超高压水射流产生的后座力对操作者的影响。
Ø 电脑控制的工程切割机或机器人,大幅提高工作效率,缺点是价格较高。
超高压泵
超高压泵是所有切割系统的核心部件,超高压泵产生超高压切割用水,按照应用要求的不同选择不同系统参数,一般情况下,清洗应用时,侧重于流量,压力一般在150MPa左右,切割应用时,侧重于压力,选择280Mpa的压力等级,流量达到20lpm即可满足大部分需求。
 
 
  数控水射流切割机由五大部分组成:超高压发生器、数控机床、全自动磨料输送系统、数控系统、整体式切割头。
  水射流切割机床是一种多用途、性能完善的切割设备,它最大特点是非热源的高能量射流束加工,切割中无热过程,故可切割所有金属和非金属材料,特别是各种热切割方法难以胜任或不能加工的材料。具有:切口快、切口平整、无尘埃、无热变形、无污染、减少材料浪费等特点。可切割:钛合金、铜板、钢板、铝板、铸铁、花岗岩、大理石、瓷砖、化纤、木材、布匹、纸张、皮革、塑料等材料。已应用到航空、军工、石材、建筑、装潢等精加工企业。
  一、超高压发生器
  是超高压水射流切割的动力核心,是整台机器的心脏所在,它将精滤过的水增压至300Mpa-400Mpa(45000psi-60000psi),再经过宝石喷嘴形成一种约三倍音速的射流,将其压力转变为集中的动能,从而达到能切割任何材料的目的.
  二、数控机床
  机床采用悬臂式结构。X、Y两轴丝杆通过弹性联轴器与电机直接连接,吸收振动、传动精度更高。
  ◆ 可以三个方向装卸工件。克服了龙门式机床只可以从两端上料以及对毛坯材料尺寸受限制等缺点,悬臂机床可放置比切割平台尺寸大的毛坯。运行过程中不会出现像龙门式机床的两边丝杆进给不同步以及同步带因压力不均而导致机床损坏和不能保证切割精度的现象发生。
  ◆ 采用优质伺服驱动系统,丝杆导轨采用的是国际知名品牌,确保整个机床的传动平稳。
  ◆ 选用优质防尘罩。我公司采用的防尘罩使用寿命是通用防尘罩的三倍以上。
  ◆ 采用床身与切割平台分离设计。切割时不受震动影响,提高切割精度。
  三、全自动磨料输送系统、
  可提示操作人员何时将砂料加入砂桶;
  ◆ 大容积的砂桶可提供连续500-800分钟切割所需的砂量,无须频繁加砂;
  ◆ 操作简单方便、运行可靠、免维护;
  四、采用独特工艺设计,免调节,保证宝石喷嘴与砂管绝对同心,切割效率高
  五、数控系统;
  1. 可与国际上许多图形设计软件的格式兼容,如 ASC、 IGS、 DXF、 DWG、 STL、 NFL、 PRT、 STEP等
  2. 具有自动刀具半径补偿、自动加入进刀线、自动计算切割线长度及加工时间全自动套料(即给出毛坯尺寸以及要加工的零件的加工件数,软件将自动排列最佳排版位置图,省去许多软件不具备次功能而带来得手工排版的大量时间和不必要的材料浪费)等功能;(自动排版界面)
  3. 具有DNC功能,克服了因数控系统内存太小而不能存储大容量NC程序的弊端,大大提高了生产效率。
  水刀/水切割 利用强大的压强,所以水刀的口径很小,以便产生强大的压强。
  水刀即超高压水射流切割技术发展历史不长,但其优秀的切割能力,快捷的切割速度,及其安 全的切割方式和低廉的切割成本使水切割技术得到了广泛的应用。
  水刀是通过超高压发生器将水加压到300MPa(300兆帕)以上,通过一个专用的切割喷头在极细 的小孔中喷出,其速度是声速的几倍,这种高压水流具有极强的切割能力,而且通过在其中添 加沙子等磨料可以使其切割能力几倍增强。
  高压水刀可以快速的切割几乎所有材料:玻璃、橡胶,纤维、织物、钢铁、石材、塑料、钛、 铬等各种有色金属、复合材料、不锈钢、钢筋混凝土、胶体、泥土
  可以这么说,除金刚石和钢化玻璃(易碎)以外没有高压水射流切割机切不了的东西。
  而且它可以安全的切开易燃易爆物品,像应用于废弃炮弹、炸弹的拆除式切割。 水切割的切口细(1-2MM左右),切割精度高(千分之二毫米0.0002mm),可切割自由各种复杂图形 水射切割的切口光滑,无毛刺,不发热无退火现象,切面平坦,广泛应用于飞机零件、精密机械齿轮、打印机,随身听齿轮、机件等
  奥拓福水射技术在水射切割行业探索多年有强大的技术实力和丰富的设计实施经验,可以协助广大生产厂家和各个机构设计安排制造优秀的切割机械和切割方案,大型切割机械切割平台。
  水刀
  所谓的“水刀”,是用高压泵把密封的水加压,通过高级硬质合金、蓝宝石、金刚石等做成的喷嘴极细的喷口喷出,切割材料。
  要做到这点,对水、管道、喷口都有比较高的需求。如管道,水刀是用高压工具把水加压后射出来的,必须拥有极高的压力才能把坚硬的切割材料切开,所以管道必须能承受极高的压力,这个压力远远大于700兆帕,因为薄钢板(被切割材料)本身就能承受700兆帕的压力。
  其次,水刀用的水完全没有杂质是不对的。因为水压远远大于700兆帕,那么对于管道等密封设备而言,无论密封性能多么好,纯水总会使它们磨损而渗漏。为了解决这个问题,水刀用水就要加入5%的可溶性乳化油,提高密封效果。对于高压泵,也要加入一些油液提高其密封性能。
  上面说过了,水刀的喷嘴是用硬质合金、蓝宝石等材料做成的,喷口直径仅0.05毫米,而且孔内壁光滑平整,能承受1700兆帕的压力,所以喷出来的高压水能像刀一样切割材料。有些水还加入了一些长链聚合物,如聚乙烯氧化物,增加水的“黏度”,使喷出的水犹如一条“细线”。
  超高压水切割的用途及局限性
  虽然说超高压水切割可以切割任何材料,但在应用上还是有所侧重的。
  水切割的用途主要有三个,一是切割非可燃性材料,如大理石、磁砖、玻璃、水泥制品等材料,这是热切割无法加工的材料;二是切割可燃性材料,如钢板、塑料、布料、聚氨酯、木材、皮革、橡胶等,以往的热切割也可以加工这些材料,但容易产生燃烧区和毛刺,但水切割加工不会产生燃烧区和毛刺,被切割材料的物理、机械性能不发生改变,这也是水切割的一大优点;三是切割易燃易爆材料,如弹药和易燃易爆环境内的切割,这是其它加工方法无法取代的。
  一般情况下,能够利用激光、等离子、火焰、线切割、锯、铣削等加工方法基本满足加工工艺要求时,则不宜采用水切割加工,毕竟水切割的运行成本较高,喷嘴、导流套、高压密封件都是进口的耗材,价格较贵。但当您感到激光和等离子所能切割的厚度太薄,所产生的毛刺太大,所产生的热影响区不利时,您可以考虑选用水切割;当您感到火焰切割的毛刺太大、粗糙度太差、热影响区太大时,您可以考虑选用水切割;当您感到线切割的速度太慢,并且不能切割非导电材料时,您可以考虑选用水切割;当您感到铣削的方法产生了许多废屑,造成了很大的浪费时,您也可以考虑选用水切割,因为水切割不会产生废屑,而是整片切割,水切割加工割分开的材料大多是可利用的;当您感到使用圆锯和带锯太慢,而又不能进行非直线切割时,您照样可以考虑选用水切割;当您切割易燃易爆材料或在易燃易爆的环境下切割时,更必须考虑选用水切割;当您切割时不想产生毒副气体、不需二次加工、不想产生热效应或变形或微裂缝、又想产生良好的切边品质并能同时切割细小的孔时,您更要考虑选用水切割。总之,水切割是一种万能的切割方式,但某些场合下的使用并不是最佳的,所以选择时要做具体分析。
 
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