Способ гидроструйной резки листовых материалов Советский патент 1985 года по МПК B23D31/00 B26F3/00 

Од 4 Изобретение относится к гидроструйной резке листовых материалов, преимущественно строительных на осно ве гипсовых, известковых и цементных вяжущих средств. Целью изобретения является повы шение производительности, расширение типоразмеров и номенклатуры обрабатываемых материалов и улучщение качества реза. Согласно способу гидроструйной резки листовых материалов путем истечения рабочей жидкости из сопла и перемещения сопла относительно изделия истечение струи рабочей жидкости происходит при давлении 150-250 МПа из сопла.расположенного от разрезаемого листа на расстоянии, равном 10 16 диаметрам отверстия сопла, при этом перемещение сопла относительно разрезаемого материала осуществляют со скоростью 10-20 м/мин с одновременным вращением струи рабочей жидкости вокруг ее продольной оси со скоростью 30-50 об/мин,.а в качестве рабочей жидкости используется водный раствор поливинилацетатной эмульсии СпВА ) 5-10%-ной концентрации. Создание вращения струи рабочей жидкости со скоростью 30-50 об/мин синхронно с перемещением сопла относительно разрезаемого изделия поз воляет под действием центростремительной силы получить струю, обладающую большей компактностью и допо нительной энергией на величину, затраченную на вращение струи. Кроме того, наличие составляющей от скоро сти струи, направленной тангенциаль но, способствует разрушению сжимаемых самой струей порций жидкости (гидравлической подушки), находящейся в промежутке между активным участком струи и разрезаемым изделием, и улучшает отвод отработанной жидкости и стружки из области раз- ррзки изделия (очага разрушения). При этом сохраняется неизменным диаметр струи рабочей жидкости и ширина реза, а следовательно, и объ ем разрушаемого материала на единиц длины реза, что позволяет увеличить скорость перемещения сопла относительно разрезаемого изделия и интенсифицировать процесс резки, сократить энергозатраты на процесс реза- ния и повысить чистоту поверхности реза, а следовательно, и качество готовой продукции. Представляется также возможным разрезать изделия толщиной более 20 мм и плоские строительные изделия на основе гипсовых, известковых и цеметных вяжущих веществ. Снижение скорости вращения от оптимально принятой ухудшает эффективность процесса, а превьш1ение приводит к распаду вращающейся струи под действием центробежного поля и нарушению процесса резания. Истечение струи жидкости при давлении 150-250 МПа обеспечивает качественное протекание процесса резания плоских строительных изделий. Уменьшение давления рабочей жидкости снижает интенсивность процесса и делает невозможным разрезание строительных изделий толщиной свыше 20 мм. Увеличение давления от оптимального усложняет технические средства для осуществления процесса, повьш1ает энергозатраты на процесс резания и сокращает срок службы сопел. Параметры диаметра выходного отверстия сопла (0,15-0,25 мм), расстояния сопла от изделия и скорости его подачи выбраны из условия эффективного ведения процесса резания при оптимальных энергозатратах и высокой чистоте-поверхности реза. Введение в состав рабочей жидкости поливинилацетатной эмульсии в количестве 5-10% позволяет получить струю остронаправленной и значительно повышает предел скорости вращения струи, при которой еще не происходит распад ее -под действием центробежного поля, что усиливает режущее действие струи рабочей жидкости. Кроме того, разрезаемая поверхность изделия подвергается обработке водным раствором поливинилацетатной эмульсии, что повьш1ает его водозащитные свойства. Повышение концентрации водного раствора поли- винилацетатной эмульсии ухудшает условия работы оборудования, требует частой профилактической чистки и снижает эффективность процесса резания. Пример 1. Укладывают гипсокартонные листы толщиной 12 мм в два слоя и разрезают струей рабочей жидкости, истекающей при давлении 150 МПа из сопла с диаметром отверстия 0,15 мм, расположенного от изделия на расстоянии, равном 10 диаметрам отверстий сопел, и одновременно перемещают сопло относительно раз резаемого материала со скоростью 10 м/мин и создают вращение струи вокруг ее продольной оси со скорот стью 30 об/мин, Б качестве рабочей жидкости используют водный раствор поливинилацетатной эмульсии 5%-НОй концентрации. В результате выполнения перечисленных операций при принятых порядке и параметрах их проведения получают изделия заданной геометри ческой формы точных размеров с глад кими разрезаемыми поверхностями, об1)аботанными водным раствором ПВА и ровными ребрами. Режущее устрой ство работает непрерывно без оста новок на профилактический осмотр в течение 8 ч, что гарантирует высокую производительность процесса.

Пример 2. Гипсокартонные листы толщиной 12 мм укладывают в два слоя и подвергают разрезке струей жидкости с давлением 250 Mlia, истекающей из сопла с диаметром отверстия 0,25 мм, размещенного от изделия на расстоянии 16 диаметров отверстий сопел и синхронно с этим передвигаю сопло со скоростью 20 м/мин и создают .вращение струи рабочей жидкости со скоростью 50 об/мин. Рабочей жидко-стью служит водный раствор полившшл ацетатной эмульсии ЮХ-Ной концентрации,.

Получают качественные изделия с, чистыми и ровными разрезаемыми поверхностями, пропитанными ПВА. Режу-, щёе оборудование работает устойчиво, без остановок в течение смены.

П р и м е р 3. Разрезают гипсокартонные плиты толщиной 12 мм, уло женные в два слоя, струей рабочей

жидкости при давлении 200 МПа, истекающей из сопла с диаметром отверстия 0,2 мм, расположенного от изделия на расстоянии 13 диаметров от- верстий сопел и одновременно перемещают .сопло со скоростью 15 м/мин и создают вращение струи со скоростью 40 об. в мин. В качестве жидкости применяют водный раствор ПВА 7%-ной концентрации. Получают гипсокартоншле изделия правильной формы и точных размеров с высокой чистотой разрезаемой поверхности, обработанной раствором ПВА. Режущее устройство работает стабильно без профилактического осмотра в течение 8 час.

Использование предлагаемого способа гидроструйиой резки листовых и плитных изделий по сравнению с ба- зовым объектомf в качестве которого принят поототип, дает возможность повысить производительность процесса, что позволяет интенсифицировать технологию резания; разрезать изделия большей толщины, что расширяет технологические возможности процес-. caj улучшить чистоту реза, что Повышает качество готовой продукции; производить плавную и точную резку при эффективном протекании процесса, что позволяет использовать его в непрерывных технологических процессах; предохранить изделия от разрушения, что резко сокращает технологические потерн и брак изделий; . полностью автоматизировать технологический процесс и исключить пребывание обслуживающего персонала в зоне выполнения операций резки изделий, что значительно улучшает санитарногигиенические условия труда.

СПОСОБ ГИДРОСТРУЙНОЙ РЕЗКИ ЖСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, преимущественно строительных на основе гипсовьвс, известковых и цементных вяжущих средств путем истечения рабочей жиД кости из сопла и перемещения сопла относительно разрезаемого изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, расширения типоразмеров и номенклатуры обрабатываемых материалов и улучшения качества реза, истечение струи рабочей жидкости производят при давлении 150-250 МПа из сопла, расположенного от разрезаемого листа на расстоянии, равном 10-16 диаметрам отверстия сопла, при этом перемещение сопла относительно разрезаемого материала осуществляют со скоростью 10-20 м/мин с одновременным вращением струи рабочей жидкости вокруг ее продольной оси со скоростью 30 (Л 50 об/мин, а в качестве рабочей жидкости используется водный раствор поливинилацетатной эмульсии 5-10%ной концентрации.