Струмінь води, вириваючись з сопла під тиском близько п'яти тисяч атмосфер, легко ріже будь-який матеріал.
Наука і життя // Ілюстрації
Гідростатичний підсилювач тиску.
Снаряд, розрізаний струменем води разом з вибухівкою.
Броньовий плита товщиною 70 мм, що прорізає наскрізь струменем води.
<
>
Матеріал руйнується, коли енергія впливу на нього - в даному випадку сила тиску - стає більше сил енергії зв'язку між його атомами або молекулами. Традиційно цей вплив надавали різні пилки, свердла і різці. Ріжучі кромки їх роблять з твердих сплавів і технічних алмазів, проте в процесі роботи вони все одно швидко зношуються. Крім того, існують технічні складності і ряд технологічних обмежень. Не можна, скажімо, відразу почати випилювати в пластині отвір; доводиться спочатку свердлити в ній дірку, щоб пропустити пилу. Криволінійний розріз має досить великий радіус кривизни, що залежить від ширини полотна: занадто крутий поворот зламає сталеву стрічку (саме тому пилки для лобзика, яким вирізають візерунки з фанери, роблять дуже тонкими).
У 1947 році один російський інженер отримав авторське свідоцтво на новий спосіб різання твердих матеріалів - струменем води. Ідея була проста. Якщо тиск в струмені зробити досить високим, вода буде різати матеріал не гірше сталевий пилки. Розрахунки, однак, показували, що тиск повинен сягати кількох тисяч атмосфер, і отримати його було дуже непросто.
Дотепне технічне рішення дозволило сконструювати надійний і компактну установку.
Вода під тиском 4700 атмосфер надходить до сопла, змонтованому на каретці, здатної переміщатися по двох напрямах. Рухом каретки керує комп'ютер за допомогою закладеної в нього "малювальної програми". Листовий матеріал - плити з природного каменю або кераміки укладають на координатний стіл під кареткою. Струмінь води завтовшки в десяту частку міліметра веде розріз зі швидкістю десятки сантиметрів на хвилину, випилюючи в матеріалі найскладніші візерунки.
Така технологія має безліч переваг перед традиційною. По-перше, "інструмент" не схильний до зносу. По-друге, цівка води, починаючи вирізати отвір, може пробити матеріал в будь-якому місці. І, по-третє, лінія розрізу може бути будь-якої кривизни, мати гострі кути і круті повороти.
Ще одна не менш важлива якість цього методу полягає в тому, що він універсальний. Як правило, всі способи обробки мають обмежене застосування. Лазерний промінь, наприклад, добре ріже вуглецеву сталь, в мідному листі "в'язне", а скло проходить наскрізь. Зовсім інша справа гідродинамічна установка: вона з однаковим успіхом і без будь-якої переналагодження ріже твердий граніт, прозоре скло (в тому числі триплекс для оглядових щілин бронемашин, який витримує удар кулі), тендітну кераміку і м'яку губчасту синтетику типу поролону і все композитні матеріали, в тому числі особливо міцні, начебто кевлара, в будь-якому поєднанні.
Струменем води можна різати і продукти харчування: м'ясо (заморожене і свіже), рибу, хліб, кондитерські вироби. Сталеві ножі окислюються при роботі і псують продукт, а вода екологічно чиста і абсолютно нешкідлива. Щоб прискорити обробку особливо твердих речовин, в струмінь води підмішують абразив - гранатове крихту розміром в десяті частки міліметра.
Установка абсолютно безпечна в роботі. При розриві трубки, що веде до сопла, тиск в системі миттєво падає, і вода не вилітає з неї смертоносної струменем, а починає повільно сочиться по краплях.
Гідродинамічна установка застосовується в реставраційних роботах: відновлює втрачені візерунки підлог і стін з кольорового каменю в церквах і у палацах. За ескізами художників і архітекторів вона вирізає деталі оформлення нових особняків і адміністративних будівель.
Пересувний її варіант, змонтований на вантажівці, "працював" на будівництві моста через Москву-ріку. Струмінь води в лічені хвилини зрізала старі залізобетонні стовпи разом з арматурою.
Застосовували її і для знищення зброї та військової техніки. Струменем води можна розрізати танк, ракету разом з паливом і снаряди з вибухівкою - безпека методу дозволяє зробити і це: температура води в місці розрізу не перевищує 70оС.
Завдяки своїм якостям - простоті методу, точності, універсальності і дешевизні - прогресивна технологія води повинна набути широкого поширення всюди, де потрібна швидка і точна обробка найрізноманітніших матеріалів.
Виробниче об'єднання "Прогресивна технологія води" (ПТО-М) знаходиться за адресою: Москва, Раушской наб., Д. 26.
Телефон: (095) 241-07-12; факс: (095) 220-28-52.
Генеральний директор об'єднання Шевченко Юрій Борисович.