A vízsugaras vágás egy egyszerűbb feldolgozási módszer lehet, de erős lyukasztóval van felszerelve, és megköveteli, hogy a kezelő tisztában legyen több alkatrész kopásával és pontosságával.
A legegyszerűbb vízsugaras vágás az a folyamat, amikor a nagynyomású vízsugarat anyagokra vágják.Ez a technológia általában kiegészíti más feldolgozási technológiákat, például marást, lézert, szikraforgácsolást és plazmát.A vízsugaras eljárás során nem képződnek káros anyagok, gőzök, nem képződik hőhatású zóna vagy mechanikai igénybevétel.A vízsugárral ultravékony részleteket lehet vágni kőre, üvegre és fémre;gyorsan fúrjon lyukakat titánba;vágott élelmiszer;sőt elpusztítják a kórokozókat az italokban és mártogatósokban.
Minden vízsugaras gépnek van egy szivattyúja, amely képes nyomás alá helyezni a vizet, hogy a vágófejhez juttassák, ahol szuperszonikus áramlássá alakítják át.A szivattyúknak két fő típusa van: közvetlen meghajtású szivattyúk és nyomásfokozó alapú szivattyúk.
A közvetlen meghajtású szivattyú szerepe a nagynyomású tisztítóéhoz hasonló, a háromhengeres szivattyú pedig három dugattyút hajt meg közvetlenül a villanymotorról.A maximális folyamatos üzemi nyomás 10-25%-kal alacsonyabb, mint a hasonló nyomásfokozó szivattyúknál, de ez így is 20 000 és 50 000 psi között tartja őket.
Az erősítő alapú szivattyúk alkotják az ultramagas nyomású szivattyúk többségét (azaz a 30 000 psi feletti szivattyúkat).Ezek a szivattyúk két folyadékkört tartalmaznak, az egyik a víz, a másik a hidraulika számára.A vízbemeneti szűrő először egy 1 mikronos patronos szűrőn, majd egy 0,45 mikronos szűrőn halad át, hogy felszívja a közönséges csapvizet.Ez a víz belép a nyomásfokozó szivattyúba.Mielőtt belépne a nyomásfokozó szivattyúba, a nyomásfokozó szivattyú nyomását körülbelül 90 psi értéken tartják.Itt a nyomást 60 000 psi-re növelik.Mielőtt a víz végül elhagyná a szivattyú gépegységet és a csővezetéken keresztül elérné a vágófejet, a víz áthalad a lengéscsillapítón.A készülék képes elnyomni a nyomásingadozásokat, hogy javítsa a konzisztenciát és kiküszöbölje az impulzusokat, amelyek nyomokat hagynak a munkadarabon.
A hidraulikus körben a villanymotorok közötti villanymotor olajat szív ki az olajtartályból és nyomás alá helyezi azt.A nyomás alatt lévő olaj az elosztóba áramlik, és az elosztó szelepe felváltva fecskendezi be a hidraulikaolajat a keksz és a dugattyú szerelvény mindkét oldalára, hogy létrehozza a nyomásfokozó löketet.Mivel a dugattyú felülete kisebb, mint a kekszé, az olajnyomás „növeli” a víznyomást.
A nyomásfokozó egy dugattyús szivattyú, ami azt jelenti, hogy a keksz és a dugattyú szerelvény nagynyomású vizet szállít a nyomásfokozó egyik oldaláról, míg az alacsony nyomású víz tölti meg a másik oldalt.A recirkuláció azt is lehetővé teszi, hogy a hidraulikaolaj lehűljön, amikor visszatér a tartályba.A visszacsapó szelep biztosítja, hogy az alacsony és a nagynyomású víz csak egy irányba tudjon folyni.A nagynyomású hengereknek és végsapkáknak, amelyek a dugattyút és a keksz alkatrészeit tokozzák, különleges követelményeknek kell megfelelniük, hogy ellenálljanak a folyamat erőinek és az állandó nyomásciklusoknak.Az egész rendszert úgy tervezték, hogy fokozatosan meghibásodjon, és a szivárgás speciális „lefolyónyílásokba” kerül, amelyeket a kezelő ellenőrizhet a rendszeres karbantartás pontosabb ütemezése érdekében.
Egy speciális nagynyomású cső szállítja a vizet a vágófejhez.A cső mozgási szabadságot is biztosíthat a vágófej számára, a cső méretétől függően.A rozsdamentes acél a választott anyag ezekhez a csövekhez, és három általános méret létezik.Az 1/4 hüvelyk átmérőjű acélcsövek elég rugalmasak ahhoz, hogy sporteszközökhöz csatlakozzanak, de nem ajánlottak nagynyomású víz nagy távolságra történő szállítására.Mivel ez a cső könnyen hajlítható, még egy tekercsbe is, 10-20 láb hosszúsággal X, Y és Z mozgás érhető el.A nagyobb, 3/8 hüvelykes, 3/8 hüvelykes csövek általában vizet szállítanak a szivattyúból a mozgó berendezés aljára.Bár hajlítható, általában nem alkalmas csővezeték-mozgató berendezésekhez.A legnagyobb, 9/16 hüvelykes cső a legjobb a nagynyomású víz nagy távolságokra történő szállítására.A nagyobb átmérő segít csökkenteni a nyomásveszteséget.Az ilyen méretű csövek nagyon kompatibilisek a nagy szivattyúkkal, mert nagy mennyiségű nagynyomású víz esetén nagyobb a nyomásveszteség kockázata is.Az ilyen méretű csöveket azonban nem lehet hajlítani, a sarkokba szerelvényeket kell beépíteni.
A tiszta vízsugaras vágógép a legkorábbi vízsugaras vágógép, története az 1970-es évek elejére vezethető vissza.Az anyagokkal való érintkezéshez vagy belélegzéshez képest kevesebb vizet termelnek az anyagokon, így alkalmasak olyan termékek gyártására, mint az autóbelső és az eldobható pelenkák.A folyadék nagyon vékony – 0,004 hüvelyk és 0,010 hüvelyk közötti átmérőjű – és rendkívül részletgazdag geometriát biztosít nagyon kis anyagveszteség mellett.A vágóerő rendkívül alacsony, a rögzítés általában egyszerű.Ezek a gépek a legalkalmasabbak 24 órás működésre.
Amikor egy tiszta vízsugaras gép vágófejét választja, fontos megjegyezni, hogy az áramlási sebesség a tépőanyag mikroszkopikus töredékei vagy részecskéi, nem pedig a nyomás.Ennek a nagy sebességnek az eléréséhez nyomás alatti víz áramlik át egy kis lyukon egy drágakőben (általában zafírban, rubinban vagy gyémántban), amely a fúvóka végén van rögzítve.A tipikus vágás 0,004 hüvelyk és 0,010 hüvelyk közötti átmérőjű nyílást használ, míg a speciális alkalmazásoknál (például permetezett beton) legfeljebb 0,10 hüvelyk átmérőt alkalmaznak.40 000 psi nyomáson a nyílásból kiáramló áramlás körülbelül 2 Mach sebességgel halad, 60 000 psi-nél pedig meghaladja a 3 Mach sebességet.
A különböző ékszerek eltérő szakértelemmel rendelkeznek a vízsugaras vágás terén.A zafír a leggyakoribb általános célú anyag.Körülbelül 50-100 órányi vágási időt bírnak ki, bár a koptató vízsugaras felhordás ezt az időt felére csökkenti.A rubinok nem alkalmasak tiszta vízsugaras vágásra, de az általuk termelt vízáramlás nagyon alkalmas csiszolóvágásra.A koptató vágási folyamatban a rubinok vágási ideje körülbelül 50-100 óra.A gyémántok sokkal drágábbak, mint a zafír és a rubin, de a vágási idő 800 és 2000 óra között van.Ez különösen alkalmassá teszi a gyémántot 24 órás működésre.Egyes esetekben a gyémánt nyílás ultrahanggal is tisztítható és újra felhasználható.
A koptató vízsugaras gépben az anyageltávolítás mechanizmusa nem maga a vízáramlás.Ezzel szemben az áramlás felgyorsítja a koptató részecskéket, hogy korrodálja az anyagot.Ezek a gépek ezerszer erősebbek, mint a tiszta vízsugaras vágógépek, és olyan kemény anyagokat is képesek vágni, mint a fém, a kő, a kompozit anyagok és a kerámiák.
A csiszolóanyag sugár nagyobb, mint a tiszta vízsugár, átmérője 0,020 hüvelyk és 0,050 hüvelyk között van.Akár 10 hüvelyk vastagságú kötegeket és anyagokat is vághatnak anélkül, hogy hőhatású zónákat vagy mechanikai igénybevételt hoznának létre.Bár erősségük megnőtt, a csiszolóáram vágóereje még mindig kevesebb, mint egy font.Szinte minden csiszolósugaras művelet sugárzó berendezést használ, és könnyen átváltható az egyfejes használatról a többfejes használatra, sőt a csiszolóvízsugár is átalakítható tiszta vízsugárrá.
A csiszolóanyag kemény, speciálisan kiválasztott és méretezett homok, általában gránát.Különböző méretű rácsok alkalmasak különböző munkákhoz.Sima felület érhető el a 120 mesh-es csiszolóanyagokkal, míg a 80 mesh-es csiszolóanyagok alkalmasabbnak bizonyultak általános célú alkalmazásokhoz.Az 50 mesh-es csiszolóvágási sebesség gyorsabb, de a felület kissé érdesebb.
Bár a vízsugarak könnyebben kezelhetők, mint sok más gép, a keverőcső a kezelő figyelmét igényli.Ennek a csőnek a gyorsulási potenciálja olyan, mint egy puskacső, különböző méretekkel és eltérő csere-élettartammal.A hosszú élettartamú keverőcső forradalmi újítás a koptató vízsugaras vágásban, de a cső még mindig nagyon sérülékeny – ha a vágófej hozzáér egy rögzítéshez, egy nehéz tárggyal vagy a célanyaghoz, a cső lefékezhet.A sérült csöveket nem lehet megjavítani, így a költségek alacsonyan tartásához minimálisra kell csökkenteni a cserét.A modern gépek általában automatikus ütközésérzékelő funkcióval rendelkeznek, hogy megakadályozzák a keverőcsővel való ütközést.
A keverőcső és a célanyag közötti távolság általában 0,010 hüvelyk és 0,200 hüvelyk között van, de a kezelőnek szem előtt kell tartania, hogy a 0,080 hüvelyknél nagyobb távolság fagyást okoz az alkatrész vágott élének tetején.A víz alatti vágás és más technikák csökkenthetik vagy megszüntethetik ezt a fagyosodást.
Kezdetben a keverőcső keményfémből készült, és csak négy-hat vágási óra volt az élettartama.A mai olcsó kompozit csövek 35-60 órás vágási élettartamot is elérhetnek, és durva vágáshoz vagy új kezelők betanításához ajánlottak.A kompozit keményfém cső élettartamát 80-90 vágási órára növeli.A kiváló minőségű kompozit cementált keményfém cső vágási élettartama 100-150 óra, precíziós és napi munkára alkalmas, és a legkiszámíthatóbb koncentrikus kopást mutat.
A vízsugaras szerszámgépeknek a mozgás biztosítása mellett tartalmazniuk kell a munkadarab rögzítésének módszerét, valamint a megmunkálási műveletekből származó víz és törmelék összegyűjtésére és összegyűjtésére szolgáló rendszert is.
Az álló és egydimenziós gépek a legegyszerűbb vízsugarak.A helyhez kötött vízsugarat általában a repülésben használják kompozit anyagok vágására.A kezelő szalagfűrészként adagolja az anyagot a patakba, míg a fogó összegyűjti a patakot és a törmeléket.A legtöbb álló vízsugár tiszta vízsugár, de nem mindegyik.A hasítógép az állógép egyik változata, amelyben a termékeket, például a papírt a gépen keresztül vezetik be, és a vízsugár meghatározott szélességre vágja a terméket.A keresztvágó gép olyan gép, amely egy tengely mentén mozog.Gyakran dolgoznak hasítógépekkel, hogy rácsszerű mintákat készítsenek az olyan termékeken, mint az automaták, például a brownie.A hasítógép meghatározott szélességre vágja a terméket, míg a keresztvágó gép az alatta betáplált terméket.
A kezelőknek nem szabad manuálisan használniuk ezt a típusú koptató vízsugarat.A vágott tárgyat nehéz meghatározott és egyenletes sebességgel mozgatni, és rendkívül veszélyes.Sok gyártó nem is ad árajánlatot ezekre a beállításokra.
Az XY asztal, más néven síkágyas vágógép, a leggyakoribb kétdimenziós vízsugaras vágógép.A tiszta vízsugarak tömítéseket, műanyagokat, gumit és habot vágnak, míg a csiszolómodellek fémeket, kompozitokat, üveget, követ és kerámiákat vágnak.A munkaasztal 2 × 4 láb méretű vagy 30 × 100 láb méretű lehet.Általában ezeknek a szerszámgépeknek a vezérlését CNC vagy PC végzi.Az általában zárt hurkú visszacsatolású szervomotorok biztosítják a pozíció és a fordulatszám integritását.Az alapegység lineáris vezetőket, csapágyházakat és golyóscsavar-hajtásokat tartalmaz, míg a hídegység ezeket a technológiákat, a gyűjtőtartály pedig anyagtámasztást tartalmaz.
Az XY munkapadok általában kétféle stílusban készülnek: a középsínes portál munkapad két alapvezetősínt és egy hidat tartalmaz, míg a konzolos munkapad egy alapot és egy merev hidat használ.Mindkét géptípus rendelkezik valamilyen fejmagasság-állítási lehetőséggel.Ez a Z-tengely állíthatósága lehet kézi hajtókar, elektromos csavar vagy teljesen programozható szervocsavar.
Az XY munkapadon lévő olajteknő általában vízzel töltött víztartály, amely rácsokkal vagy lécekkel van felszerelve a munkadarab megtámasztására.A vágási folyamat lassan felemészti ezeket a támasztékokat.A csapda automatikusan tisztítható, a hulladék a konténerben tárolható, vagy kézi, a kezelő rendszeresen lapátolja a kannát.
A szinte sík felület nélküli tárgyak arányának növekedésével az öttengelyes (vagy több) képességek elengedhetetlenek a modern vízsugaras vágáshoz.Szerencsére a könnyű vágófej és a forgácsolási folyamat alatti alacsony visszarúgási erő olyan szabadságot biztosít a tervezőmérnököknek, amellyel a nagy terhelésű marás nem rendelkezik.Az öttengelyes vízsugaras vágás kezdetben sablonrendszert használt, de a felhasználók hamarosan a programozható öttengelyes vágás felé fordultak, hogy megszabaduljanak a sablon költségeitől.
A 3D vágás azonban még dedikált szoftverrel is bonyolultabb, mint a 2D vágás.A Boeing 777 összetett farokrésze extrém példa.Először az operátor feltölti a programot, és beprogramozza a rugalmas „pogostick” személyzetet.A függesztődaru szállítja az alkatrészek anyagát, a rugórudat megfelelő magasságba csavarják le és rögzítik az alkatrészeket.A speciális, nem vágó Z tengely egy érintkező szondát használ az alkatrész pontos pozicionálására a térben, és mintapontokat használ a megfelelő alkatrész magasság és irány meghatározásához.Ezt követően a program átirányítja az alkatrész tényleges helyzetére;a szonda visszahúzódik, hogy helyet biztosítson a vágófej Z-tengelyének;a program lefut mind az öt tengely vezérlésére, hogy a vágófej merőleges legyen a vágandó felületre, és szükség szerint működjön. Haladjon precíz sebességgel.
A 0,05 hüvelyknél nagyobb kompozit anyagok vagy bármilyen fém vágásához csiszolóanyagok szükségesek, ami azt jelenti, hogy a vágás után meg kell akadályozni, hogy a kilökő elvágja a rugórudat és a szerszámágyat.A speciális pontrögzítés a legjobb módja az öttengelyes vízsugaras vágás megvalósításának.A tesztek kimutatták, hogy ez a technológia képes megállítani egy 50 lóerős sugárhajtású repülőgépet 6 hüvelyk alatt.A C alakú keret összeköti az elkapót a Z-tengely csuklójával, hogy megfelelően elkapja a labdát, amikor a fej levágja az alkatrész teljes kerületét.A pontfogó emellett megállítja a kopást, és óránként körülbelül 0,5-1 fontot fogyaszt az acélgolyókból.Ebben a rendszerben a sugár a mozgási energia diszperziójával áll meg: miután a sugár bejutott a csapdába, találkozik a benne lévő acélgolyóval, és az acélgolyó forogva fogyasztja el a sugár energiáját.Még vízszintesen és (egyes esetekben) fejjel lefelé is működhet a foltfogó.
Nem minden öttengelyes rész egyformán összetett.Az alkatrész méretének növekedésével egyre bonyolultabbá válik a programbeállítás, valamint az alkatrészpozíció és a vágási pontosság ellenőrzése.Sok üzlet mindennap használ 3D-s gépeket az egyszerű 2D-s vágáshoz és az összetett 3D-vágáshoz.
A kezelőknek tisztában kell lenniük azzal, hogy nagy különbség van az alkatrész pontossága és a gép mozgásának pontossága között.Előfordulhat, hogy még egy közel tökéletes pontosságú, dinamikus mozgású, sebességszabályozású és kiváló ismételhetőségű gép sem tud „tökéletes” alkatrészeket előállítani.A kész alkatrész pontossága a folyamathiba, a gépi hiba (XY teljesítmény) és a munkadarab stabilitása (rögzítés, síkság és hőmérsékletstabilitás) kombinációja.
1 hüvelyknél kisebb vastagságú anyagok vágásakor a vízsugár pontossága általában ±0,003 és 0,015 hüvelyk (0,07 és 0,4 mm) között van.Az 1 hüvelyknél vastagabb anyagok pontossága ±0,005-0,100 hüvelyk (0,12-2,5 mm).A nagy teljesítményű XY asztalt 0,005 hüvelykes vagy nagyobb lineáris pozicionálási pontosságra tervezték.
A pontosságot befolyásoló lehetséges hibák közé tartoznak a szerszámkompenzációs hibák, a programozási hibák és a gép mozgása.A szerszámkompenzáció a vezérlőrendszerbe bevitt érték, amely figyelembe veszi a sugár vágási szélességét, vagyis azt a vágási utat, amelyet ki kell terjeszteni ahhoz, hogy a végső alkatrész megfelelő méretű legyen.A nagy pontosságú munka során előforduló esetleges hibák elkerülése érdekében a kezelőknek próbavágásokat kell végezniük, és meg kell érteniük, hogy a szerszámkompenzációt a keverőcső kopásának gyakoriságához kell igazítani.
A programozási hibák leggyakrabban azért fordulnak elő, mert egyes XY vezérlők nem jelenítik meg a méreteket az alkatrészprogramon, ami megnehezíti az alkatrészprogram és a CAD-rajz közötti méretegyeztetés hiányának észlelését.A gép mozgásának fontos szempontjai, amelyek hibákat okozhatnak, a rés és a megismételhetőség a mechanikai egységben.A szervóbeállítás is fontos, mert a nem megfelelő szervobeállítás hibákat okozhat a hézagokban, ismételhetőségben, függőlegességben és zörgésben.A 12 hüvelyknél kisebb hosszúságú és szélességű kis alkatrészekhez nincs szükség annyi XY asztalra, mint a nagy alkatrészekre, így kisebb a gépi mozgási hibák lehetősége.
A vízsugaras rendszerek üzemeltetési költségeinek kétharmadát a csiszolóanyagok teszik ki.Mások közé tartozik az energia, a víz, a levegő, a tömítések, a visszacsapó szelepek, a nyílások, a keverőcsövek, a vízbevezető szűrők, valamint a hidraulikus szivattyúk és nagynyomású hengerek alkatrészei.
A teljes teljesítményű üzemeltetés eleinte drágábbnak tűnt, de a termelékenység növekedése meghaladta a költségeket.A csiszolóanyag áramlási sebességének növekedésével a vágási sebesség nő, és a hüvelykenkénti költség csökken, amíg el nem éri az optimális pontot.A maximális termelékenység érdekében a kezelőnek a vágófejet a leggyorsabb vágási sebességgel és a maximális lóerővel kell működtetnie az optimális használat érdekében.Ha egy 100 lóerős rendszer csak egy 50 lóerős fejet tud futtatni, akkor a rendszeren két fejet futtatva el lehet érni ezt a hatékonyságot.
A koptató vízsugaras vágás optimalizálása az adott helyzetre való odafigyelést igényel, de kiváló termelékenységnövekedést biztosít.
Nem bölcs dolog 0,020 hüvelyknél nagyobb légrést vágni, mert a sugár kinyílik a résben, és durván levágja az alacsonyabb szinteket.Ha az anyaglapokat szorosan egymás mellé helyezi, ez megelőzhető.
A termelékenységet hüvelykenkénti költséggel (vagyis a rendszer által gyártott alkatrészek számával) mérje, ne óraköltséggel.Valójában gyors termelésre van szükség a közvetett költségek amortizálásához.
A gyakran kompozit anyagokat, üveget és köveket átütő vízsugarakat fel kell szerelni egy vezérlővel, amely csökkenti és növeli a víznyomást.A vákuum-asszisztens és más technológiák növelik annak valószínűségét, hogy sikeresen átszúrják a törékeny vagy laminált anyagokat anélkül, hogy a célanyagot károsítanák.
Az anyagmozgatás automatizálásának csak akkor van értelme, ha az anyagmozgatás teszi ki az alkatrészek gyártási költségének nagy részét.Az abrazív vízsugaras gépek általában kézi ürítést, míg a lemezvágás főként automatizálást alkalmaznak.
A legtöbb vízsugaras rendszer közönséges csapvizet használ, és a vízsugaras kezelők 90%-a nem tesz más előkészületeket, mint a víz lágyítása, mielőtt a vizet a bemeneti szűrőbe küldi.A fordított ozmózis és az ionmentesítők használata a víz tisztítására csábító lehet, de az ionok eltávolítása megkönnyíti a víz számára, hogy felszívja az ionokat a fémekből a szivattyúkban és a nagynyomású csövekben.Meghosszabbíthatja a nyílás élettartamát, de a nagynyomású henger, a visszacsapó szelep és a végburkolat cseréjének költsége sokkal magasabb.
A víz alatti vágás csökkenti a felületi dérképződést (más néven „párásodást”) a koptató vízsugaras vágás felső szélén, miközben nagymértékben csökkenti a sugárzajt és a munkahelyi káoszt.Ez azonban csökkenti a sugár láthatóságát, ezért ajánlott az elektronikus teljesítményfigyelés alkalmazása a csúcsviszonyoktól való eltérések észlelésére és a rendszer leállítására, mielőtt bármilyen alkatrész megsérül.
Azon rendszerek esetében, amelyek különböző méretű csiszolószitákat használnak a különböző munkákhoz, kérjük, használjon további tárolást és mérést a szokásos méretekhez.A kicsi (100 font) vagy nagy (500-2000 font) ömlesztett szállító és a kapcsolódó adagolószelepek gyors váltást tesznek lehetővé a szita hálóméretei között, csökkentve az állásidőt és a gondot, miközben növelik a termelékenységet.
A szeparátor hatékonyan képes 0,3 hüvelyknél kisebb vastagságú anyagokat vágni.Bár ezek a fülek általában biztosítják a csap második köszörülését, gyorsabb anyagmozgatást tesznek lehetővé.A keményebb anyagokon kisebb címkék lesznek.
Csiszoló vízsugárral gép és a vágási mélység szabályozása.A megfelelő alkatrészek esetében ez a kialakulóban lévő folyamat meggyőző alternatívát jelenthet.
A Sunlight-Tech Inc. a GF Machining Solutions Microlution lézeres mikromegmunkáló és mikromaró központjait használta az 1 mikronnál kisebb tűrésű alkatrészek előállítására.
A vízsugaras vágás az anyaggyártás területén foglal helyet.Ez a cikk bemutatja, hogyan működnek a vízsugarak az Ön üzletében, és megvizsgálja a folyamatot.
Feladás időpontja: 2021.04.04