Waterjeti lõikamine võib olla lihtsam töötlemismeetod, kuid see on varustatud võimsa löögiga ja nõuab operaatorilt teadlikkust mitme osa kulumisest ja täpsusest.
Lihtsaim veejoa lõikamine on kõrgsurvevee joade lõikamise protsess materjalideks. See tehnoloogia täiendab tavaliselt teisi töötlemistehnoloogiaid, näiteks jahvatamine, laser, EDM ja plasma. Veelennukite protsessis ei moodustu kahjulikke aineid ega auru ning soojust mõjutatud tsooni ega mehaanilist pinget ei moodustu. Veelennukid võivad lõigata kivi, klaasi ja metalli ülikergeid detaile; puurige auke kiiresti titanis; lõigatud toit; ja isegi tapa patogeenid jookides ja kastmes.
Kõigil Waterjeti masinatel on pump, mis võib suruda vett manustamiseks lõikepeale, kus see muudetakse ülehelikiiruseks. Seal on kahte peamist tüüpi pumpasid: otsese ajamipõhised pumbad ja korduvpumbad.
Otsese ajamipumba roll on sarnane kõrgsurvepuhasti roll ja kolmesilindriline pump juhib kolme koristajat otse elektrimootorilt. Maksimaalne pidev töörõhk on 10–25% madalam kui sarnased korduvpumpad, kuid see hoiab neid siiski 20 000–50 000 psi.
Intensiivtoripõhised pumbad moodustavad suurema osa ülikõrgetest rõhupumpadest (see tähendab üle 30 000 psi pumbad). Need pumbad sisaldavad kahte vedeliku ahelat, üks vee jaoks ja teine hüdraulika jaoks. Vee sisselaskefilter läbib kõigepealt 1 mikroni kassetifiltri ja seejärel tavalise kraanivett imemiseks 0,45 mikronifiltri. See vesi siseneb korduva pumba juurde. Enne korduva pumba sisenemist hoitakse korduva pumba rõhku umbes 90 psi juures. Siin suurendatakse rõhku 60 000 psi -ni. Enne kui vesi jätab pumba komplekti ja jõuab lõikepea kaudu läbi torujuhtme, läbib vesi amortisaatori kaudu. Seade saab suruda suruda rõhu kõikumised, et parandada järjepidevust ja kõrvaldada impulsid, mis jätavad toorikule jäljed.
Hüdraulilises vooluringis tõmbab elektrimootor elektrimootor õlipaagist õli ja rõhutab seda. Survestatud õli voolab kollektorisse ja kollektori ventiil süstib vaheldumisi hüdraulilise õli küpsise ja kolbkomplekti mõlemale küljele, et tekitada revaktsineerimisvõimalust. Kuna kolvi pind on väiksem kui küpsise, suurendab õlirõhk veerõhku.
Kooster on koluline pump, mis tähendab, et küpsise- ja kolbkomplekt annab kõrge rõhuga vett korduva ühest küljest, samal ajal kui madala rõhuga vesi täidab teisele küljele. Taabilisel võimaldab hüdraulilisel õlil jahtuda ka paagi naasmisel. Kontrollventiil tagab, et madala rõhu ja kõrgsurvevesi saavad voolata ainult ühes suunas. Kolbi ja küpsisekomponentide kapseldavad kõrgsurvesilindrid ja otsakorgid peavad protsessi jõududele ja püsivate rõhutsüklite jõududele vastama erinõuetele. Kogu süsteem on loodud järk -järgult ebaõnnestumiseks ja leke voolab spetsiaalsetesse äravooluaukudesse, mida operaator saab regulaarse hoolduse paremaks ajastamiseks jälgida.
Spetsiaalne kõrgsurvetoru transpordib vett lõikepea külge. Toru võib pakkuda ka lõikepea liikumisvabadust, sõltuvalt toru suurusest. Roostevaba teras on nende torude jaoks valitud materjal ja levinud suurust on kolm. 1/4 tolli läbimõõduga terasest torud on spordiseadmetega ühenduse loomiseks piisavalt paindlikud, kuid neid ei soovitata kõrgsurvevee pikamaavedude jaoks. Kuna seda toru on lihtne painduda, isegi rulliks, võib pikkus 10 kuni 20 jalga saavutada x, y ja z liikumise. Suuremad 3/8-tollised torud 3/8-tollised kannavad tavaliselt vett pumbast liikuva seadme põhja. Ehkki see võib olla painutatud, ei sobi see üldiselt torujuhtme liikumisseadmete jaoks. Suurim toru, mille mõõtmed on 9/16 tolli, sobib kõige paremini kõrgsurvevee vedamiseks pikkade vahemaade jooksul. Suurem läbimõõt aitab vähendada rõhukadu. Sellise suurusega torud ühilduvad suurte pumpadega, kuna suurel hulgal kõrgsurvevett on ka suurem potentsiaalse rõhukao oht. Selle suurusega torusid ei saa siiski painutada ja nurkadesse tuleb paigaldada liitmikud.
Puhas vesilennukite lõikemasin on varaseim veejoa lõikeautomasin ja selle ajalugu saab jälgida 1970. aastate algusest. Võrreldes materjalide kontakti või sissehingamisega toodavad nad materjalidele vähem vett, nii et need sobivad selliste toodete nagu autotööstuse interjööride ja ühekordselt kasutatavate mähkmete tootmiseks. Vedelik on väga õhuke-0,004 tolli kuni 0,010 tolli läbimõõduga ja tagab äärmiselt detailsed geomeetriad, millel on väga vähe materiaalseid kadusid. Lõikamisjõud on äärmiselt madal ja kinnitamine on tavaliselt lihtne. Need masinad sobivad kõige paremini 24-tunniseks tööks.
Puhta veejuhitamismasina lõikepea kaalumisel on oluline meeles pidada, et voolukiirus on rebenemismaterjali mikroskoopilised fragmendid või osakesed, mitte rõhk. Selle suure kiiruse saavutamiseks voolab survestatud vesi läbi pärlis oleva väikese augu (tavaliselt safiiri, rubiin või teemant), mis on fikseeritud otsiku otsas. Tüüpiline lõikamine kasutab ava läbimõõtu 0,004 tolli kuni 0,010 tolli, samas kui spetsiaalsed rakendused (näiteks pritsitud betoon) võivad kasutada suurust kuni 0,10 tolli. 40 000 psi juures liigub ava vool kiirusega umbes Mach 2 ja 60 000 psi juures ületab vool Mach 3.
Erinevatel ehetel on erinevad teadmised Waterjeti lõikamisel. Safiir on kõige levinum üldotstarbeline materjal. Need kestavad umbes 50–100 tundi raiumisaega, ehkki abrasiivse veejuhi rakendus vähendab neid aegu. Rubies ei sobi puhtaks veejuhtide lõikamiseks, kuid nende toodetud veevool sobib väga abrasiivse lõikamiseks. Abrasiivse lõikamisprotsessi käigus on rubiinide lõikamisaeg umbes 50–100 tundi. Teemandid on palju kallimad kui safiirid ja rubiinid, kuid lõikamisaeg on vahemikus 800 kuni 2000 tundi. See muudab teemandi eriti sobivaks 24-tunniseks tööks. Mõnel juhul saab teemant ava ka ultraheliliselt puhastada ja taaskasutada.
Abrasiivse veejuhi masinas ei ole materjali eemaldamise mehhanism iseenesest veevool ise. Seevastu vool kiirendab abrasiivseid osakesi materjali söövitamiseks. Need masinad on tuhandeid kordi võimsamad kui puhtad Waterjeti lõikeautomaadid ja võivad lõigata selliseid kõvasid materjale nagu metall, kivi, komposiitmaterjalid ja keraamika.
Abrasiivvoolu on suurem kui puhas veejoa oja, läbimõõduga 0,020 tolli kuni 0,050 tolli. Nad saavad lõigata kuni 10 tolli paksused virnad ja materjalid, tekitamata soojust mõjutatud tsoone ega mehaanilist pinget. Ehkki nende tugevus on suurenenud, on abrasiivse oja lõikejõud siiski vähem kui üks nael. Peaaegu kõik abrasiivsed jetting-toimingud kasutavad reaktiivseadet ja saavad hõlpsalt ühe peaga kasutada mitme peaga kasutamiseks ning isegi abrasiivse veejoa saab teisendada puhtaks veejoaks.
Abrasiiv on kõva, spetsiaalselt valitud ja suurusega liiva granaat. Erinevad võrgusuurused sobivad erinevate töökohtade jaoks. Sileda pinna saab 120 võrgusilma abrasiiviga, samas kui 80 võrgusilma abrasiivid on osutunud üldarveste rakenduste jaoks sobivamaks. 50 võrgusilma abrasiivse lõikamiskiirus on kiirem, kuid pind on pisut karedam.
Ehkki veelennukid on lihtsam kasutada kui paljusid teisi masinaid, nõuab segamistoru operaatori tähelepanu. Selle toru kiirenduspotentsiaal on nagu vintpüssi tünn, erineva suurusega ja erineva asendusaega. Pikaajaline segamistoru on abrasiivse veejoa lõikamisel revolutsiooniline uuendus, kuid toru on endiselt väga habras-kui lõikepea puutub kokku kinnitusdetaili, raske objekti või sihtmaterjaliga, võib toru pidurdada. Kahjustatud torusid ei saa parandada, seetõttu nõuab kulude vähendamine asendamise minimeerimist. Kaasaegsetel masinatel on tavaliselt automaatne kokkupõrke tuvastamise funktsioon, et vältida kokkupõrkeid segamistoruga.
Segamistoru ja sihtmaterjali eralduskaugus on tavaliselt 0,010 tolli kuni 0,200 tolli, kuid operaator peab meeles pidama, et eraldamine üle 0,080 tolli, põhjustab osa osa lõikeserva ülaosas. Veealune lõikamine ja muud tehnikad võivad seda jäätumist vähendada või kõrvaldada.
Algselt oli segamistoru valmistatud volframkarbiidist ja selle kasutuselevõtt oli ainult neli kuni kuus lõiketundi. Tänapäeva odavate komposiittorudeni võib jõuda 35–60 tundi lõikeelu ja neid soovitatakse uute operaatorite töötlemata lõikamiseks või koolitamiseks. Komposiittsementeeritud karbiiditoru pikendab selle kasutusaega 80–90 lõiketunnile. Kvaliteetse komposiit-tsementeeritud karbiidi toru on lõikeeaga 100–150 tundi, see sobib täpsuse ja igapäevase töö jaoks ning sellel on kõige ennustatavam kontsentriline kulu.
Lisaks liikumise pakkumisele peavad WaterJeti tööpinnad sisaldama ka meetodit tooriku kindlustamiseks ja süsteemi vee ja prahi kogumiseks ja kogumiseks töötlemise toimingutest.
Statsionaarsed ja ühemõõtmelised masinad on lihtsaimad veejuadsid. Statsionaarseid veejoad kasutatakse tavaliselt kosmoses komposiitmaterjalide kärpimiseks. Operaator toidab materjali oja sisse nagu bänd, samal ajal kui püüdja kogub oja ja prahti. Enamik statsionaarseid veejuhtisid on puhtad veejuhid, kuid mitte kõik. Lülitusmasin on statsionaarse masina variant, milles tooteid nagu paber söödetakse läbi masina, ja veejoaga lõikab toote konkreetseks laiuseks. Ristimismasin on masin, mis liigub piki telge. Sageli töötavad nad libisemismasinatega, et teha võrgutaolisi mustreid sellistele toodetele nagu müügiautomaadid nagu küpsised. Lülitusmasin lõikab toote konkreetseks laiuseks, samas kui ristlõikega masin lõikele lõigab selle allpool toodud toodet.
Operaatorid ei tohiks seda tüüpi abrasiivse veejuhti käsitsi kasutada. Lõigatud objekti on keeruline konkreetsel ja järjepideval kiirusel liigutada ning see on äärmiselt ohtlik. Paljud tootjad ei tsiteeri isegi nende seadete masinaid.
XY-laud, mida nimetatakse ka lamedaks lõikeautoks, on kõige tavalisem kahemõõtmeline Waterjeti lõikeauto. Puhtad veejoad lõikavad tihendit, plasti, kummi ja vahtu, samal ajal kui abrasiivmudelid lõikavad metalle, komposiite, klaasi, kivi ja keraamikat. Workbench võib olla nii väike kui 2 × 4 jalga või nii suur kui 30 × 100 jalga. Tavaliselt haldab nende tööpinkide juhtimist CNC või PC abil. Servomootorid, tavaliselt suletud ahelaga tagasiside abil, tagavad positsiooni ja kiiruse terviklikkuse. Põhiüksus sisaldab lineaarseid juhendeid, laagri korpuseid ja kuulkruvijagusid, samas kui sillaüksus sisaldab ka neid tehnoloogiaid ja kogumispaak sisaldab materiaalset tuge.
XY Workbences on tavaliselt kahes stiilis: keskel asuvas keskmises punktitubas on kahte baasjuhist ja silda, samas kui konsooli tööpink kasutab alust ja jäika silda. Mõlemad masinatüübid sisaldavad mingisugust pea kõrguse reguleeritavust. See Z-telje reguleeritavus võib toimuda käsitsi vända, elektri kruvi või täielikult programmeeritava servokruvi kujul.
XY Workbenchi salvkaev on tavaliselt veega täidetud veepaak, mis on tooriku toetamiseks varustatud võrede või liistudega. Lõikamisprotsess kulutab neid tuge aeglaselt. Püünist saab automaatselt puhastada, jäätmeid hoitakse konteineris või see võib olla käsitsi ja operaator labida regulaarselt purki.
Kuna peaaegu lamedate pindadeta esemete osakaal suureneb, on tänapäevase veejuhtide lõikamiseks hädavajalikud viieteljelised (või enamad) võimalused. Õnneks pakuvad kergekaalu lõikuri pea ja vähese tagasilöögi jõud lõikamisprotsessi ajal disainiinseneridele vabaduse, mida suure koormusega jahvatamisel pole. Viieteljelistel WaterJeti lõikamisel kasutati algselt mallisüsteemi, kuid kasutajad pöördusid peagi malli maksumusest vabanemiseks programmeeritavaks viieteljelisel.
Isegi spetsiaalse tarkvara korral on 3D -lõikamine keerulisem kui 2D lõikamine. Boeing 777 komposiitsaba osa on äärmuslik näide. Esiteks laadib operaator programmi üles ja programmeerib paindlikke Pogosticki töötajaid. Üldkraana transpordib osade materjali ning vedruvarras lahti keeratakse sobivale kõrgusele ja osad on fikseeritud. Spetsiaalne mittelõikav Z-telg kasutab kontaktsoega, et osa ruumi täpseks paigutada, ja proovipunktid, et saada õige osa kõrgus ja suund. Pärast seda suunatakse programm osa tegelikule asukohale; Sond võtab tagasi, et teha ruumi lõikepea z-teljele; Programm juhib kõiki viit telge, et lõikepeal oleks pinnaga risti lõigatav ja töötamine vastavalt vajadusele täpse kiirusega.
Abrasiivid on vajalik komposiitmaterjalide või mis tahes metallide lõikamiseks, mis on suuremad kui 0,05 tolli, mis tähendab, et väljundil tuleb pärast lõikamist ära hoida vedruvarda ja tööriistavoodi lõikamist. Spetsiaalne punktiarvestus on parim viis viieteljelistel Waterjeti lõikamisel. Testid on näidanud, et see tehnoloogia võib peatada 50-hobujõulise reaktiivlennukite lennukid alla 6 tolli. C-kujuline raam ühendab püüdja Z-telje randmega, et palli korrektseks püüda, kui pea trimeerib kogu osa ümbermõõdu. Punktpüüdja peatab ka hõõrdumise ja tarbib teraspallid kiirusega umbes 0,5–1 naela tunnis. Selles süsteemis peatab reaktiivlennuk kineetilise energia hajutamisel: pärast püünise sisenemist kohtub see sisalduva teraspalliga ja teraspall pöörleb reaktiivlennuki energia tarbimiseks. Isegi siis, kui horisontaalselt ja (mõnel juhul) tagurpidi saab, saab Spot püüdja töötada.
Mitte kõik viieteljelised osad pole võrdselt keerulised. Osa suuruse suurenedes muutuvad osade kohandamine ja kontrollimise ja lõikamise täpsuse kontrollimine keerukamaks. Paljud poed kasutavad 3D -masinaid lihtsaks 2D -lõikamiseks ja keerukaks 3D -lõikamiseks iga päev.
Operaatorid peaksid olema teadlikud, et osade täpsuse ja masina liikumise täpsuse vahel on suur erinevus. Isegi peaaegu täiusliku täpsuse, dünaamilise liikumise, kiiruse juhtimise ja suurepärase korratavusega masin ei pruugi olla võimelised tootma “täiuslikke” osi. Valmis osa täpsus on protsessi tõrge, masina tõrge (XY jõudlus) ja tooriku stabiilsuse (kinnitus, tasasus ja temperatuuri stabiilsus) kombinatsioon.
Lõikamisel on paksusega alla 1 tolli, veejoa täpsus on tavaliselt vahemikus ± 0,003 kuni 0,015 tolli (0,07 kuni 0,4 mm). Enam kui 1 tolli paksuste materjalide täpsus on ± 0,005–0,100 tolli (0,12 kuni 2,5 mm). Suure jõudlusega XY-tabel on mõeldud lineaarseks positsioneerimise täpsuseks 0,005 tolli või kõrgemaks.
Täpsust mõjutavad potentsiaalsed vead hõlmavad tööriista kompensatsiooni vigu, programmeerimisvigu ja masina liikumist. Tööriista kompenseerimine on juhtimissüsteemi sisend, et võtta arvesse reaktiivlennukite lõikuse laiust-see tähendab, et lõiketee maht, mida tuleb laiendada, et lõplik osa saada õige suuruse saamiseks. Võimalike vigade vältimiseks ülitäpsetes töödes peaksid operaatorid läbi viima proovilõiked ja mõistma, et tööriista kompensatsiooni tuleb kohandada nii, et see vastaks torude kulumise sagedusele.
Programmeerimisvead esinevad enamasti seetõttu, et mõnel XY -juhtseadisel ei kuvata osa programmi mõõtmeid, mis muudab keeruliseks tuvastada mõõtmete sobitamise puudumise osa programmi ja CAD -joonise vahel. Masinaliikumise olulised aspektid, mis võivad vigu tekitada, on mehaanilise seadme lõhe ja korratavus. Servo reguleerimine on samuti oluline, kuna ebaõige servo reguleerimine võib põhjustada lünkade, korratavuse, vertikaalsuse ja vestluse vigu. Väikesed osad, mille pikkus ja laius on alla 12 tolli, ei vaja nii palju XY -laudu kui suured osad, seega on masina liikumisvigade võimalus väiksem.
Abrasiivid moodustavad kaks kolmandikku Waterjeti süsteemide tegevuskuludest. Teiste hulka kuuluvad toide, vesi, õhk, tihendid, kontrollventiilid, ava, segamistorud, vee sisselaskefiltrid ja hüdrauliliste pumpade ja kõrgsurvesilindrite varuosad.
Täisvõimsus tundus alguses kallim, kuid tootlikkuse kasv ületas kulud. Abrasiivse voolukiiruse suurenedes suureneb lõikamiskiirus ja tolli maksumus väheneb, kuni see jõuab optimaalsesse punkti. Maksimaalse tootlikkuse saavutamiseks peaks operaator lõikama lõikepea kiireima lõikekiiruse ja maksimaalse hobujõu optimaalseks kasutamiseks. Kui 100-hobujõuline süsteem suudab käivitada ainult 50-hobujõulise pead, saab selle efektiivsuse saavutada kaks pead.
Abrasiivse veejuhtide lõikamise optimeerimine nõuab tähelepanu konkreetsele olukorrale, kuid võib pakkuda suurepärast tootlikkust.
Õhulõhe pole enam kui 0,020 tolli vähendamine, kuna reaktiivlennuk avaneb vahes ja vähendab laias laastus madalamat taset. Materjalilehtede tihedalt kokku virnastamine võib seda ära hoida.
Mõõtke tootlikkust tollimaksude osas (see tähendab süsteemi toodetud osade arv), mitte maksumusega. Tegelikult on kaudsete kulude amortiseerimiseks vaja kiire tootmine.
Veejuhed, mis sageli läbistavad komposiitmaterjale, klaasi ja kive, tuleks varustada kontrolleriga, mis võib veerõhku vähendada ja suurendada. Vaakum -abistamine ja muud tehnoloogiad suurendavad habraste või lamineeritud materjalide eduka läbistamise tõenäosust, kahjustamata sihtmaterjale.
Materjalide käitlemise automatiseerimine on mõistlik ainult siis, kui materjali käitlemine moodustab suure osa osade tootmiskuludest. Abrasiivsed Waterjeti masinad kasutavad tavaliselt käsitsi mahalaadimist, samal ajal kui plaadi lõikamine kasutab peamiselt automatiseerimist.
Enamik Waterjeti süsteeme kasutab tavalist kraanivett ja 90% WaterJeti operaatoritest ei valmista enne vee sisselaskeava filtrisse saatmist muud valmistamist kui vesi. Pöördosmoosi ja deionisaatorite kasutamine vee puhastamiseks võib olla ahvatlev, kuid ioonide eemaldamine hõlbustab vee imendumist pumpades ja kõrgsurvetorudes. See võib pikendada ava eluiga, kuid kõrgsurve silindri, kontrollventiili ja otsakatte asendamise kulud on palju kõrgemad.
Veealune lõikamine vähendab pinna jäätumist (tuntud ka kui udune) abrasiivse veejuhtide lõike ülaosas, vähendades samal ajal ka reaktiivmüra ja töökoha kaost. See vähendab aga reaktiivlennuki nähtavust, seetõttu on soovitatav kasutada elektroonilist jõudluse jälgimist, et tuvastada kõrghaigust tulenevad kõrvalekalded ja peatada süsteem enne komponentide kahjustusi.
Süsteemide jaoks, mis kasutavad erinevate töökohtade jaoks erinevaid abrasiivse ekraanisuurusi, kasutage tavaliste suuruste jaoks täiendavat salvestusruumi ja mõõtmist. Väikesed (100 naela) või suured (500–2000 naela) hulgiülekande ja sellega seotud mõõtmisklapid võimaldavad kiiret lülitumist ekraanivõrgu suuruste vahel, vähendades seisakuid ja vaeva, suurendades samal ajal tootlikkust.
Eraldaja saab tõhusalt lõigata materjale paksusega alla 0,3 tolli. Kuigi need kinnitused suudavad tavaliselt tagada kraani teise jahvatamise, saavad need saavutada kiirema materjali käitlemise. Raskematel materjalidel on väiksemad sildid.
Masin abrasiivse veejoaga ja kontrollige lõikamissügavust. Õigete osade jaoks võib see tekkiv protsess pakkuda kaalukat alternatiivi.
Sunlight-Tech Inc. on kasutanud GF-i töötlemislahenduste Microtion Laser mikromaterjali- ja mikromillikeskusi, et saada osi, mille tolerantsid on alla ühe mikroni.
WaterJeti lõikamine hõivab koha materjali tootmise valdkonnas. Selles artiklis vaadeldakse, kuidas Waterjetid teie poe jaoks töötavad, ja vaatab protsessi.
Postiaeg: september-04-2021