A vízsugaras vágás egyszerűbb feldolgozási módszer lehet, de erőteljes ütéssel van felszerelve, és megköveteli a kezelőt, hogy fenntartsa a tudatosságot a több rész kopásának és pontosságának.
A legegyszerűbb vízsugaras vágás a nagynyomású víz fúvókák anyagokká történő vágása. Ez a technológia általában kiegészíti más feldolgozási technológiákat, például őrlést, lézert, EDM -et és plazmát. A vízsugaras folyamatban nem képződnek káros anyagok vagy gőzök, és nem alakulnak ki hővel érintett zóna vagy mechanikai feszültség. A víz fúvókák ultravékony részleteket vághatnak a kőre, az üvegre és a fémre; Gyorsan fúrjon lyukakat a titánba; vágott étel; És még a kórokozókat is megölni italokban és mártásokban.
Az összes vízsugaras gépnek van egy szivattyúja, amely nyomást gyakorolhat a vízre a vágófejbe történő szállításhoz, ahol azt szuperszonikus áramlássá alakítják. Két fő szivattyú van: közvetlen meghajtó alapú szivattyúk és emlékeztető alapú szivattyúk.
A közvetlen hajtószivattyú szerepe hasonló a nagynyomású tisztítószerhez, és a háromhengeres szivattyú három dugattyút hajt közvetlenül az elektromos motorból. A maximális folyamatos működési nyomás 10–25% -kal alacsonyabb, mint a hasonló emlékeztető szivattyúk, de ez továbbra is 20 000 és 50 000 psi között tartja őket.
Az intenzív alapú szivattyúk az ultra nagy nyomású szivattyúk (azaz a 30 000 psi-nál több szivattyú) alkotják. Ezek a szivattyúk két folyadék áramkört tartalmaznak, az egyik a vízhez, a másik a hidraulikához. A vízbemeneti szűrő először áthalad egy 1 mikronos patronszűrőn, majd egy 0,45 mikronszűrőt, hogy szopjon a szokásos csapvízben. Ez a víz belép az emlékeztető szivattyúba. Mielőtt belépne az emlékeztető szivattyúba, az emlékeztető szivattyú nyomása kb. 90 psi -nél tartja fenn. Itt a nyomást 60 000 psi -ra növelik. Mielőtt a víz végül elhagyja a szivattyút, és eléri a vágófejet a csővezetéken, a víz áthalad a lengéscsillapítón. A készülék elnyomhatja a nyomásingadozásokat, hogy javítsa a konzisztenciát és kiküszöbölje azokat a impulzusokat, amelyek jeleket hagynak a munkadarabon.
A hidraulikus áramkörben az elektromos motorok közötti elektromos motor levonja az olajat az olajtartályból, és nyomás alatt áll. A nyomás alatt álló olaj az elosztóba áramlik, és a csonk szelepe felváltva hidraulikus olajat injektál a keksz és a dugattyú szerelvény mindkét oldalára, hogy az emlékeztető löket akcióját előállítsa. Mivel a dugattyú felülete kisebb, mint a kekszé, az olajnyomás „fokozza” a víznyomást.
Az emlékeztető egy viszonzó szivattyú, ami azt jelenti, hogy a keksz és a dugattyú szerelvény nagynyomású vizet szállít az emlékeztető egyik oldaláról, míg az alacsony nyomású víz kitölti a másik oldalt. A recirkuláció lehetővé teszi a hidraulikus olaj lehűlését is, amikor visszatér a tartályba. A ellenőrző szelep biztosítja, hogy az alacsony nyomású és a nagynyomású víz csak egy irányban folyhasson. A nagynyomású hengereknek és a végső sapkáknak, amelyek beágyazják a dugattyú és a keksz alkatrészeit, meg kell felelniük a folyamatok erőinek és az állandó nyomásciklusoknak való ellenálláshoz. A teljes rendszert úgy tervezték, hogy fokozatosan meghibásodjon, és a szivárgás a speciális „lefolyó lyukakra” áramlik, amelyet a kezelő figyelhet a rendszeres karbantartás jobb ütemezésére.
Egy speciális nagynyomású cső szállítja a vizet a vágófejbe. A cső a cső méretétől függően a vágófej mozgásának szabadságát is biztosíthatja. A rozsdamentes acél a választott anyag ezekhez a csövekhez, és három általános méret van. Az 1/4 hüvelyk átmérőjű acélcsövek elég rugalmasak ahhoz, hogy csatlakozzanak a sporteszközökhöz, de nem ajánlottak a nagynyomású víz távolsági szállításához. Mivel ezt a csövet könnyű meghajolni, még egy tekercsbe is, 10-20 láb hosszúság elérheti az X, Y és Z mozgást. A nagyobb 3/8 hüvelykes csövek 3/8 hüvelyk általában vizet hordoznak a szivattyúból a mozgó berendezés aljára. Bár meghajolható, általában nem alkalmas csővezeték -mozgási berendezésekre. A legnagyobb 9/16 hüvelyk méretű cső a legjobb a nagynyomású víz szállításához hosszú távolságra. A nagyobb átmérője segít csökkenteni a nyomásvesztést. Az ilyen méretű csövek nagyon kompatibilisek a nagy szivattyúkkal, mivel nagy mennyiségű nagynyomású víznek nagyobb a potenciális nyomásvesztés kockázata. Az ilyen méretű csöveket azonban nem lehet meghajolni, és a szerelvényeket a sarkokba kell felszerelni.
A tiszta vízsugaras vágógép a legkorábbi vízsugaras vágógép, és története az 1970 -es évek elejére vezethető vissza. Az anyagok érintkezésével vagy belélegzésével összehasonlítva kevesebb vizet termelnek az anyagokra, így alkalmasak olyan termékek előállítására, mint például az autóipari belső terek és az eldobható pelenkák. A folyadék nagyon vékony, 0,004 hüvelyk-0,010 hüvelyk átmérőjű, és rendkívül részletes geometriákat biztosít, nagyon kevés anyagveszteséggel. A vágóerő rendkívül alacsony, és a rögzítés általában egyszerű. Ezek a gépek a legmegfelelőbbek a 24 órás működéshez.
Ha figyelembe vesszük a tiszta vízsugaras gép vágófejét, fontos megjegyezni, hogy az áramlási sebesség a könnycseppek mikroszkopikus fragmensei vagy részecskéi, nem pedig a nyomás. Ennek a nagy sebességnek a elérése érdekében a nyomás alatt álló víz egy kis lyukon folyik át egy drágakőben (általában egy zafír, rubin vagy gyémánt), amely a fúvóka végén rögzítve van. A tipikus vágás 0,004 hüvelyk és 0,010 hüvelyk távolságra, míg a speciális alkalmazások (például a permetezett beton) 0,10 hüvelyk méretű méreteket használhatnak. 40 000 psi -nál a nyílásból származó áramlás körülbelül Mach 2 sebességgel és 60 000 psi sebességgel haladja meg a Mach 3 -at.
A különböző ékszerek eltérő szakértelmgel rendelkeznek a Waterjet vágásában. A zafír a leggyakoribb általános célú anyag. Körülbelül 50-100 órát tartanak a vágási idő, bár a csiszoló vízsugaras alkalmazás ezekben az időkben felére is. A rubinok nem alkalmasak tiszta vízsugaras vágásra, de az általuk előállított vízáram nagyon alkalmas csiszolóvágáshoz. A csiszolóvágási folyamat során a rubinok vágási ideje körülbelül 50-100 óra. A gyémántok sokkal drágábbak, mint a zafírok és a rubinok, de a vágási idő 800 és 2000 óra között van. Ez a gyémánt különösen alkalmassá teszi a 24 órás működésre. Bizonyos esetekben a gyémánt nyílás ultrahanggal tisztítható és újra felhasználható.
A csiszoló vízsugaras gépen az anyag eltávolításának mechanizmusa nem maga a vízáram. Ezzel szemben az áramlás felgyorsítja a csiszoló részecskéket az anyag korrodálására. Ezek a gépek több ezerszer erősebbek, mint a tiszta vízsugaras vágógépek, és olyan kemény anyagokat vághatnak le, mint a fém, a kő, a kompozit anyagok és a kerámia.
A csiszolóáram nagyobb, mint a tiszta vízsugaras áramlás, átmérője 0,020 és 0,050 hüvelyk között. Vághatják a vastagságú halmokat és anyagokat, anélkül, hogy hőre ható zónákat vagy mechanikai feszültséget hoznának létre. Noha erősségük megnőtt, a csiszolóáram vágási ereje még mindig kevesebb, mint egy font. Szinte az összes csiszoló sugárhajtású művelet egy sugárhajtású eszközt használ, és könnyen válthat az egyfejű használatról a többfejű használatra, és még a csiszoló vízsugarat is átalakítható tiszta vízsugarassá.
A csiszolóanyag nehéz, speciálisan kiválasztott és méretű homok-gránát. A különböző rácsméretek alkalmasak különböző munkákra. Sima felületet lehet beszerezni 120 hálószálas csiszolóanyaggal, míg a 80 hálószálcsének bizonyult az általános célú alkalmazásokhoz. 50 hálószálccső -vágási sebesség gyorsabb, de a felület kissé durvabb.
Noha a víz fúvókák könnyebben működtethetők, mint sok más gép, a keverőcsőnek a kezelő figyelmét igényli. Ennek a csőnek a gyorsulási potenciálja olyan, mint egy puskahordó, különböző méretű és eltérő helyettesítő élettel. A tartós keverőcső egy forradalmian új innováció a csiszoló vízsugaras vágás során, de a cső még mindig nagyon törékeny-ha a vágófej érintkezik egy lámpatesttel, nehéz tárgymal vagy a célanyaggal, a cső fékezhet. A sérült csöveket nem lehet megjavítani, tehát a költségek leállításához minimalizálni kell a csere. A modern gépek általában automatikus ütközési detektálási funkcióval rendelkeznek, hogy megakadályozzák az ütközéseket a keverőcsővel.
A keverőcső és a célanyag közötti elválasztási távolság általában 0,010 hüvelyk és 0,200 hüvelyk, de a kezelőnek szem előtt kell tartania, hogy a 0,080 hüvelyknél nagyobb elválasztás az alkatrész vágott szélének tetején fagyasztást okoz. A víz alatti vágás és más technikák csökkenthetik vagy kiküszöbölhetik ezt a fagyást.
Kezdetben a keverőcsövet volfrám -karbidból készítették, és csak négy -hat vágási órában éltek. A mai olcsó kompozit csövek 35–60 órás élettartamot érhetnek el, és új operátorok durva vágására vagy képzésére ajánlottak. A kompozit cementált karbidcső 80-90 vágási órára meghosszabbítja szolgálati élettartamát. A kiváló minőségű kompozit cementált karbidcső vágási élettartama 100-150 óra, alkalmas pontosságra és napi munkára, és a leginkább kiszámítható koncentrikus kopást mutatja.
A mozgás biztosítása mellett a WaterJet szerszámgépeknek tartalmazniuk kell egy módszert a munkadarab és a víz- és törmelék gyűjtésének és összegyűjtésének a megmunkálási műveletekből történő gyűjtésére és gyűjtésére.
A helyhez kötött és egydimenziós gépek a legegyszerűbb vízsákok. A helyhez kötött víz fúvókákat általában az űrben használják a kompozit anyagok vágására. Az operátor úgy táplálja az anyagot a patakba, mint egy zenekarfűrész, míg a fogó összegyűjti a patakot és a törmeléket. A legtöbb helyhez kötött vízsugara tiszta vízsugaras, de nem minden. A hálógép az álló gép egyik változata, amelyben olyan termékeket táplálnak, mint a papír, és a vízsugaras a terméket egy meghatározott szélességre vágja. A keresztvágó gép egy olyan gép, amely egy tengely mentén mozog. Gyakran dolgoznak aprító gépekkel, hogy rácsszerű mintákat készítsenek olyan termékeken, mint például az automaták, például a sütemények. A hálógép egy meghatározott szélességre vágja a terméket, míg a keresztvágó gép keresztezi a terméket alatta táplált terméket.
Az operátorok nem használhatják manuálisan az ilyen típusú csiszoló vízsugarat. Nehéz a vágott objektumot meghatározott és következetes sebességgel mozgatni, és ez rendkívül veszélyes. Sok gyártó még a gépeket sem idézi ezekre a beállításokra.
Az XY asztal, amelyet síkágyas vágógépnek is neveznek, a leggyakoribb kétdimenziós vízsugaras vágógép. A tiszta víz fúvókák tömítéseket, műanyagokat, gumi és habot vágnak, míg a csiszolómodellek fémeket, kompozitokat, üveg, kő és kerámia. A munkapad akár 2 × 4 láb vagy akár 30 × 100 láb is lehet. Általában ezeknek a szerszámgépeknek a vezérlését CNC vagy PC kezeli. A szervo motorok, általában zárt hurkú visszajelzéssel, biztosítják a helyzet és a sebesség integritását. Az alapegység lineáris útmutatókat, csapágyházakat és golyós csavarozást tartalmaz, míg a hídegység magában foglalja ezeket a technológiákat is, és a gyűjtő tartály anyagtartót tartalmaz.
Az XY munkapadok általában két stílusban érkeznek: a középső sínpadon két alapozó sínek és egy híd található, míg a konzolos munkapad alapot és merev hídot használ. Mindkét géptípus tartalmazza a fejmagasság -beállíthatóság valamilyen formáját. Ez a z-tengely beállíthatósága kézi forgattyú, elektromos csavar vagy teljesen programozható szervo csavar formájában jelentkezhet.
Az XY munkapadon lévő olajteknő általában egy vízzel töltött víztartály, amelyet rácsokkal vagy lécekkel felszereltek a munkadarab támogatására. A vágási folyamat ezeket a támogatásokat lassan fogyasztja. A csapdát automatikusan megtisztíthatjuk, a hulladékot a tartályban tárolják, vagy lehet kézi, és a kezelő rendszeresen lapátolja a dobozt.
Ahogy a szinte sík felületű tárgyak aránya növekszik, az öt tengely (vagy több) képesség elengedhetetlen a modern vízsugaras vágáshoz. Szerencsére a könnyű vágófej és az alacsony visszapattanási erő a vágási folyamat során olyan szabadságot biztosít a tervezőmérnökök számára, hogy a nagy teherbírású marásnak nincs. Az öt tengelyes vízsugaras vágás kezdetben sablonrendszert használt, de a felhasználók hamarosan a programozható öt tengelyre fordultak, hogy megszabaduljanak a sablon költségeitől.
A 3D -s vágás azonban még dedikált szoftverrel is bonyolultabb, mint a 2D vágás. A Boeing 777 kompozit farok része szélsőséges példa. Először az operátor feltölti a programot, és programozza a rugalmas „Pogostick” alkalmazottat. A felső daru szállítja az alkatrészek anyagát, és a rugós rudat megfelelő magasságra csavarja le, és az alkatrészeket rögzítik. A speciális nem vágó Z tengely érintkezési szondát használ az alkatrész pontos elhelyezéséhez, és a minta pontokat a megfelelő alkatrész-magasság és irány eléréséhez. Ezt követően a programot átirányítják a rész tényleges helyzetébe; A szonda visszahúzódik, hogy helyet biztosítson a vágófej z-tengelyéhez; A program mind az öt tengely szabályozására irányul, hogy a vágófejet a felületre merőleges merőlegesen tartsák, és a szükség szerint működjenek pontos sebességgel.
A csiszolóanyagoknak a kompozit anyagok vagy a 0,05 hüvelyknél nagyobb fém vágásához szükségesek, ami azt jelenti, hogy a kidobót meg kell akadályozni a rugó és a szerszámágy vágásának vágása után. A speciális pont elfogása a legjobb módja az öttengelyes vízsugaras vágás elérésének. A tesztek azt mutatták, hogy ez a technológia megállíthatja a 6 hüvelyk alatti 50 lóerős sugárhajtású repülőgépet. A C alakú keret összeköti a fogót a z-tengely csuklójához, hogy helyesen elkapja a labdát, amikor a fej vágja az alkatrész teljes kerületét. A Point Catcher szintén leállítja a kopást, és óránként körülbelül 0,5–1 font sebességgel fogyaszt acélgolyókat. Ebben a rendszerben a sugárhajtást a kinetikus energia diszperziója leállítja: miután a sugárhajtómű belépett a csapdába, találkozik a tárolt acélgolyóval, és az acélgömb forog, hogy a sugárhajtású energiát fogyasztja. Még akkor is, ha vízszintesen és (bizonyos esetekben) fejjel lefelé is működhet.
Nem mind az öt tengelyes rész ugyanolyan összetett. Ahogy az alkatrész méretének növekedése növekszik, a program beállítása és ellenőrzése és a vágási pontosság bonyolultabbá válik. Számos üzlet 3D -s gépeket használ az egyszerű 2D -es vágáshoz és a komplex 3D -s vágáshoz minden nap.
Az operátoroknak tisztában kell lenniük azzal, hogy nagy különbség van az alkatrész -pontosság és a gép mozgásának pontossága között. Még egy jó pontosságú, dinamikus mozgás, sebességszabályozás és kiváló megismételhetőségű gép sem feltétlenül képes „tökéletes” alkatrészek előállítására. A kész rész pontossága a folyamathiba, a gépi hiba (XY teljesítmény) és a munkadarab stabilitása (rögzítőelem, sík és hőmérsékleti stabilitás) kombinációja.
Ha az 1 hüvelyk vastagságú anyagokat vágja, a vízsugaras pontossága általában ± 0,003–0,015 hüvelyk (0,07–0,4 mm) között van. Az 1 hüvelyknél nagyobb anyagok pontossága ± 0,005–0,100 hüvelyk (0,12–2,5 mm). A nagyteljesítményű XY-táblát úgy tervezték, hogy lineáris pozicionálási pontossággal vagy annál magasabb.
A pontosságot befolyásoló potenciális hibák magukban foglalják az eszköz kompenzációs hibáit, a programozási hibákat és a gép mozgását. A szerszámkompenzáció az a vezérlőrendszerbe történő érték bemenete, amely figyelembe veszi a sugárhajtású szélesség szélességét, vagyis a vágási útvonal mennyiségét, amelyet ki kell terjeszteni, hogy az utolsó rész a helyes méret eléréséhez. A nagy pontosságú munka esetleges hibáinak elkerülése érdekében az üzemeltetőknek kísérleti csökkentéseket kell végezniük, és meg kell érteniük, hogy a szerszámkompenzációt úgy kell beállítani, hogy megfeleljen a cső kopásának gyakoriságának.
A programozási hibák leggyakrabban azért fordulnak elő, mert egyes XY -vezérlők nem jelenítik meg az alkatrészprogram méreteit, megnehezítve a dimenziós illesztés hiányának felismerését az alkatrészprogram és a CAD rajz között. A gépi mozgás fontos szempontjai, amelyek hibákat vezethetnek be, a mechanikus egység rés és megismételhetősége. A szervo beállítása szintén fontos, mivel a nem megfelelő szervo -beállítás hibákat okozhat a résekben, az ismétlődésben, a vertikitásban és a beszélgetésben. A kis alkatrészek, amelyek hossza és szélessége kevesebb, mint 12 hüvelyk, nem igényel annyi XY -táblázatot, mint a nagy alkatrészek, tehát a gép mozgás hibáinak lehetősége kevesebb.
A csiszolóanyagok a WaterJet rendszerek működési költségeinek kétharmadát teszik ki. Mások közé tartoznak az erő, a víz, a levegő, a tömítések, a ellenőrző szelepek, a nyílások, a keverési csövek, a víz bemeneti szűrők és a hidraulikus szivattyúk és a nagynyomású hengerek alkatrészei.
A teljes energiaellátás eleinte drágábbnak tűnt, de a termelékenység növekedése meghaladta a költségeket. A csiszoló áramlási sebesség növekedésével a vágási sebesség növekedni fog, és a hüvelyk költsége csökken, amíg el nem éri az optimális pontot. A maximális termelékenység érdekében az operátornak az optimális felhasználás érdekében a vágófejet a leggyorsabb vágási sebességgel és a maximális lóerővel kell futtatnia. Ha egy 100 lóerős rendszer csak 50 lóerős fejet képes futtatni, akkor két fej futtatása a rendszeren elérheti ezt a hatékonyságot.
A csiszoló vízsugaras vágás optimalizálása megköveteli a figyelmet a jelenlegi helyzetre, de kiváló termelékenységnövekedést eredményezhet.
Nem bölcs dolog a 0,020 hüvelyknél nagyobb légrést vágni, mert a sugár a résben nyílik meg, és durván csökkenti az alacsonyabb szintet. Az anyaglemezek szoros összerakása ezt megakadályozhatja.
Mérje meg a termelékenységet a hüvelykköltség (azaz a rendszer által gyártott alkatrészek száma), nem pedig óránként. Valójában a gyors termelés szükséges a közvetett költségek amortizálásához.
Azok a vízsákok, amelyek gyakran átszúrják a kompozit anyagokat, üvegeket és köveket, fel kell szerelni egy vezérlővel, amely csökkentheti és növeli a víznyomást. A vákuumsegítő és más technológiák növelik a törékeny vagy laminált anyagok sikeres áttörésének valószínűségét anélkül, hogy a célanyagot károsodnák.
Az anyagkezelési automatizálás csak akkor van értelme, ha az anyagkezelés az alkatrészek gyártási költségeinek nagy részét teszi ki. A csiszoló vízsugaras gépek általában kézi kirakodást használnak, míg a lemezvágás elsősorban automatizálást használ.
A legtöbb Waterjet rendszer szokásos csapvizet használ, és a vízsugaras operátorok 90% -a nem készít olyan készítményeket, mint a víz lágyítása, mielőtt a vizet a bemeneti szűrőbe küldi. A fordított ozmózis és az ionizátorok használata a víz tisztításához csábító lehet, de az ionok eltávolítása megkönnyíti a víz felszívódását a szivattyúkban és a nagynyomású csövekben lévő fémekből. Meghosszabbíthatja a nyílás élettartamát, de a nagynyomású henger, a csekkszelep és a végborítás cseréjének költségei sokkal magasabbak.
A víz alatti vágás csökkenti a felszíni fagyasztást (más néven „ködösnek”) a csiszoló vízsugaras vágás felső szélén, miközben jelentősen csökkenti a sugárhajtású zajt és a munkahelyi káoszt. Ez azonban csökkenti a sugárhajtómű láthatóságát, ezért ajánlott az elektronikus teljesítményfigyelést használni a csúcsfeltételektől való eltérések észlelésére és a rendszer leállítására az alkatrészek bármilyen károsodása előtt.
Azok a rendszerekhez, amelyek különböző csiszoló képernyőméreteket használnak a különböző munkákhoz, kérjük, használjon további tárolást és mérést a közös méretekhez. A kicsi (100 lb) vagy nagy (500–2000 font) ömlesztett szállító és a kapcsolódó mérőszelepek lehetővé teszik a szitanyomás méretének gyors váltását, csökkentve az állásidőt és a gondot, miközben növelik a termelékenységet.
Az elválasztó hatékonyan vághatja le a 0,3 hüvelyk vastagságú anyagokat. Noha ezek a fülek általában biztosíthatják a csap második őrlését, gyorsabb anyagkezelést érhetnek el. A nehezebb anyagok kisebb címkékkel rendelkeznek.
Gép a csiszoló vízsugarassal, és vezérelje a vágási mélységet. A megfelelő részek esetében ez a kialakuló folyamat vonzó alternatívát kínálhat.
A Sunlight-Tech Inc. a GF Machining Solutions Microlution lézer-mikromagazási és mikrométer-központjait használták az 1 mikronnál kisebb tűrésű alkatrészek előállításához.
A Waterjet Cutting egy helyet foglal el az anyaggyártás területén. Ez a cikk azt vizsgálja, hogyan működnek a vízsugaras a boltjában, és megnézi a folyamatot.
A postai idő: szeptember-04-2021