Waterjet cutting kin wêze in ienfâldiger ferwurkjen metoade, mar it is foarsjoen fan in krêftige punch en fereasket de operator te behâlden bewustwêzen fan de wear en krektens fan meardere dielen.
It ienfâldichste wetterjetsnijen is it proses fan it snijen fan wetterjets mei hege druk yn materialen.Dizze technology is normaal komplemintêr foar oare ferwurkingstechnologyen, lykas milling, laser, EDM, en plasma.Yn it wetterjetproses wurde gjin skealike stoffen of stoom foarme, en gjin waarmte-oandwaande sône of meganyske stress wurdt foarme.Wetter jets kinne snije ultra-tinne details op stien, glês en metaal;fluch boarje gatten yn titanium;cut iten;en sels deadzje patogenen yn dranken en dips.
Alle waterjet masines hawwe in pomp dy't kin druk it wetter foar levering oan de cutting kop, dêr't it wurdt omboud ta in supersonyske stream.D'r binne twa haadtypen pompen: pompen basearre op direkte oandriuwing en pompen basearre op booster.
De rol fan 'e direkte oandriuwpomp is fergelykber mei dy fan in hegedrukreiniger, en de trije-silinderpomp driuwt trije plungers direkt fan' e elektryske motor.De maksimale trochgeande wurkdruk is 10% oant 25% leger as ferlykbere boosterpompen, mar dit hâldt se noch tusken 20.000 en 50.000 psi.
Op fersterker basearre pompen foarmje de mearderheid fan ultra-hege drukpompen (dat is pompen oer 30.000 psi).Dizze pompen befetsje twa fluid circuits, ien foar wetter en de oare foar hydraulyk.It wetterynlaatfilter giet earst troch in 1 micron cartridgefilter en dan in 0,45 micron filter om gewoan kraanwetter yn te zuigen.Dit wetter komt de boosterpomp yn.Foardat it yn 'e boosterpomp komt, wurdt de druk fan' e boosterpomp hâlden op sawat 90 psi.Hjir wurdt de druk ferhege nei 60.000 psi.Foardat it wetter úteinlik it pompstel ferlit en de snijkop troch de lieding berikt, giet it wetter troch de skokbreker.It apparaat kin drukfluktuaasjes ûnderdrukke om konsistinsje te ferbetterjen en pulsen te eliminearjen dy't marken litte op it wurkstik.
Yn it hydraulyske circuit lûkt de elektryske motor tusken de elektromotoren oalje út 'e oaljetank en drukt it.De ûnderdrukte oalje streamt nei it mannichfâld, en it fentyl fan 'e mannichfâld spuitet ôfwikseljend hydraulyske oalje oan beide kanten fan 'e biskuit- en plunger-assemblage om de slagaksje fan 'e booster te generearjen.Om't it oerflak fan 'e plunger lytser is as dat fan' e biskuit, "ferbettert" de oaljedruk de wetterdruk.
De booster is in reciprocating pomp, dat betsjut dat de biscuit en plunger gearstalling leveret hege-druk wetter fan de iene kant fan 'e booster, wylst lege-druk wetter follet de oare kant.Recirculation lit ek de hydraulyske oalje koelje as it weromkomt nei de tank.De kontrôleklep soarget derfoar dat leech- en hegedrukwetter mar yn ien rjochting streame kin.De hege druk silinders en ein capsules dy't ynkapsele de plunger en biscuit komponinten moatte foldwaan oan spesjale easken te wjerstean de krêften fan it proses en konstante druk syklussen.It hiele systeem is ûntworpen om stadichoan te mislearjen, en lekkage sil streame nei spesjale "draingaten", dy't troch de operator kinne wurde kontroleare om regelmjittich ûnderhâld better te plannen.
In spesjale hege druk piip ferfiert it wetter nei de snijkop.De piip kin ek foarsjen frijheid fan beweging foar de cutting kop, ôfhinklik fan de grutte fan de piip.Stainless stiel is it materiaal fan kar foar dizze pipen, en der binne trije mienskiplike maten.Stielbuizen mei in diameter fan 1/4 inch binne fleksibel genôch om te ferbinen mei sportapparatuer, mar wurde net oanrikkemandearre foar lange-ôfstân ferfier fan hege druk wetter.Sûnt dizze buis is maklik te bûgen, sels yn in rol, in lingte fan 10 oant 20 fuotten kin berikke X, Y, en Z beweging.Gruttere 3/8-inch pipen 3/8-inch drage normaal wetter fan 'e pomp nei de boaiem fan' e bewegende apparatuer.Hoewol it kin wurde bûgd, is it oer it algemien net geskikt foar pipeline-bewegingsapparatuer.De grutste piip, mjitten 9/16 inch, is it bêste foar it ferfier fan hege druk wetter oer lange ôfstannen.In gruttere diameter helpt te ferminderjen druk ferlies.Pipen fan dizze grutte binne tige kompatibel mei grutte pompen, om't in grutte hoemannichte hege druk wetter ek in grutter risiko hat op potinsjele drukferlies.Pipen fan dizze grutte kinne lykwols net bûgd wurde, en fittings moatte yn 'e hoeken ynstalleare wurde.
De suvere wetter jet cutting masine is de ierste wetter jet cutting masine, en syn skiednis kin werom nei de iere jierren 1970.Yn ferliking mei kontakt of ynademing fan materialen produsearje se minder wetter op 'e materialen, sadat se geskikt binne foar de produksje fan produkten lykas auto-interieurs en wegwerpluiers.De floeistof is heul tin - 0,004 inch oant 0,010 inch yn diameter - en leveret ekstreem detaillearre geometryen mei heul lyts materiaalferlies.De snijkrêft is ekstreem leech, en de fixaasje is normaal ienfâldich.Dizze masines binne it bêste geskikt foar 24-oere operaasje.
By it beskôgjen fan in snijkop foar in suvere waterjet-masine, is it wichtich om te betinken dat de streamsnelheid de mikroskopyske fragminten of dieltsjes fan it tearmateriaal is, net de druk.Om dizze hege snelheid te berikken, streamt wetter ûnder druk troch in lyts gat yn in gem (meastentiids in saffier, ruby of diamant) fêstmakke oan 'e ein fan' e nozzle.Typysk snijden brûkt in iepeningsdiameter fan 0,004 inch oant 0,010 inch, wylst spesjale tapassingen (lykas spuite beton) maten brûke kinne oant 0,10 inch.By 40.000 psi reizget de stream út 'e iepening mei in snelheid fan likernôch Mach 2, en by 60.000 psi giet de stream mear as Mach 3.
Ferskillende sieraden hawwe ferskillende ekspertize yn wetterjetsnijen.Safier is it meast foarkommende materiaal foar algemiene doelen.Se duorje likernôch 50 oant 100 oeren fan cutting tiid, hoewol't de abrasive waterjet applikaasje halveert dizze tiden.Rubies binne net geskikt foar suver waterjet cutting, mar de wetterstream se produsearje is hiel geskikt foar abrasive cutting.Yn it abrasive snijproses is de snijtiid foar robijnen sa'n 50 oant 100 oeren.Diamanten binne folle djoerder as saffier en robijnen, mar de snijtiid is tusken 800 en 2.000 oeren.Dit makket de diamant benammen geskikt foar 24-oere operaasje.Yn guon gefallen kin de diamantopening ek ultrasonysk skjinmakke wurde en opnij brûkt wurde.
Yn 'e abrasive wetterjetmasine is it meganisme fan materiaalferwidering net de wetterstream sels.Oarsom, de stream versnelt abrasive dieltsjes om it materiaal te korrodearjen.Dizze masines binne tûzenen kearen machtiger dan pure waterjet-snijmasines, en kinne hurde materialen snije lykas metaal, stien, gearstalde materialen en keramyk.
De abrasive stream is grutter as de suvere wetterjetstream, mei in diameter tusken 0,020 inch en 0,050 inch.Se kinne stacks en materialen snije oant 10 inch dik sûnder waarmte-oandwaande sônes of meganyske stress te meitsjen.Hoewol't harren sterkte is tanommen, de cutting krêft fan de abrasive stream is noch minder as ien pûn.Hast alle abrasive jetting operaasjes brûke in jetting apparaat, en kin maklik oerskeakelje fan single-head gebrûk nei multi-head gebrûk, en sels de abrasive wetter jet kin wurde omboud ta in suver wetter jet.
It abrasive is hurd, spesjaal selektearre en grutte sân - meastentiids granaat.Ferskillende rastergrutte binne geskikt foar ferskate banen.In glêd oerflak kin wurde krigen mei 120 mesh abrasives, wylst 80 mesh abrasives hawwe bewiisd mear geskikt foar algemiene-doel applikaasjes.50 mesh abrasive cutting snelheid is flugger, mar it oerflak is wat rûger.
Hoewol wetterjets makliker binne te betsjinjen as in protte oare masines, fereasket de mingbuis omtinken fan 'e operator.De fersnelling potinsjeel fan dizze buis is as in gewear loop, mei ferskillende maten en ferskillende ferfanging libben.De langduorjende mingbuis is in revolúsjonêre ynnovaasje yn abrasive wetterjetsnijen, mar de buis is noch altyd heul kwetsber - as de snijkop yn kontakt komt mei in fixture, in swier foarwerp of it doelmateriaal, kin de buis remje.Beskeadige liedingen kinne net reparearre wurde, dus it hâlden fan kosten omleech fereasket it minimalisearjen fan ferfanging.Moderne masines hawwe normaal in automatyske botsingsdeteksjefunksje om botsingen mei de mingbuis te foarkommen.
De skieding ôfstân tusken it mingen buis en it doel materiaal is meastentiids 0,010 inches oan 0,200 inches, mar de operator moat rekken hâlden wurde dat in skieding grutter as 0,080 inches sil feroarsaakje frosting op de top fan 'e cut râne fan it diel.Underwater cutting en oare techniken kinne ferminderjen of elimineren dizze frosting.
Yn earste ynstânsje wie de mingbuis makke fan wolfraamkarbid en hie mar in libbensdoer fan fjouwer oant seis snijoeren.De hjoeddeiske lege kosten gearstalde buizen kinne in snijlibben berikke fan 35 oant 60 oeren en wurde oanrikkemandearre foar rûch snijden of training fan nije operators.De gearstalde cemented carbid tube ferlingt syn tsjinst libben nei 80 oant 90 cutting oeren.De hege kwaliteit gearstalde cemented carbid buis hat in cutting libben fan 100 oant 150 oeren, is geskikt foar presyzje en deistich wurk, en eksposearret de meast foarsisber konsintryske wear.
Njonken it leverjen fan beweging moatte wetterjetmasjine-ark ek in metoade omfetsje foar it befeiligjen fan it wurkstik en in systeem foar it sammeljen en sammeljen fan wetter en ôffal fan ferwurkingsoperaasjes.
Stationêre en iendiminsjonale masines binne de ienfâldichste wetterjets.Stationêre wetterjets wurde faak brûkt yn 'e loftfeart om gearstalde materialen te trimmen.De operator fiert it materiaal yn 'e beek as in bandseage, wylst de fanger de beek en ôffal sammelt.De measte stasjonêre wetterjets binne suvere wetterjets, mar net allegear.De snijmasine is in fariant fan 'e stasjonêre masine, wêrby't produkten lykas papier troch de masine brocht wurde, en de wetterstraal it produkt yn in spesifike breedte snijt.In crosscutting masine is in masine dy't beweecht lâns in as.Se wurkje faak mei slitsmasines om grid-like patroanen te meitsjen op produkten lykas automaten lykas brownies.De slitting masine snijt it produkt yn in spesifike breedte, wylst de cross-cutting masine cross-cuts it produkt ûnder it fied.
Operators moatte dit soarte fan abrasive wetterjet net mei de hân brûke.It is dreech om te ferpleatsen de cut foarwerp op in spesifike en konsekwint snelheid, en it is ekstreem gefaarlik.In protte fabrikanten sille net iens quote masines foar dizze ynstellings.
De XY-tafel, ek wol in flatbed-snijmasine neamd, is de meast foarkommende twadiminsjonale wetterjet-snijmasine.Pure wetterjets snije pakkingen, plestik, rubber en skom, wylst abrasive modellen metalen, kompositen, glês, stien en keramyk snije.De wurkbank kin sa lyts wêze as 2 × 4 fuotten of sa grut as 30 × 100 fuotten.Gewoanlik wurdt de kontrôle fan dizze masine-ark behannele troch CNC of PC.Servo motors, meastentiids mei sluten-loop feedback, soargje foar de yntegriteit fan posysje en snelheid.De basis ienheid omfiemet lineêre gidsen, bearing húsfesting en bal screw driuwfearren, wylst de brêge ienheid ek omfiemet dizze technologyen, en de kolleksje tank befettet materiaal stipe.
XY workbenches meastal komme yn twa stilen: de mid-rail gantry workbench omfiemet twa basis gids rails en in brêge, wylst de cantilever workbench brûkt in basis en in stive brêge.Beide masinesoarten omfetsje wat foarm fan hichteferstelberens.Dizze oanpasberens fan 'e Z-as kin de foarm oannimme fan in hantlieding, in elektryske skroef, of in folslein programmearbere servo-skroef.
De sump op 'e XY-wurkbank is normaal in wettertank fol mei wetter, dy't is foarsjoen fan grilles of latten om it wurkstik te stypjen.It snijproses ferbrûkt dizze stipe stadich.De trap kin automatysk skjinmakke wurde, it ôffal wurdt opslein yn 'e kontener, of it kin hânmjittich wêze, en de operator skodt it kin regelmjittich.
As it oanpart fan items mei hast gjin platte oerflakken nimt ta, fiif-as (of mear) mooglikheden binne essinsjeel foar moderne waterjet cutting.Gelokkich, de lichtgewicht cutter holle en lege recoil krêft tidens it cutting proses jouwe ûntwerp yngenieurs mei frijheid dat hege-load milling hat net.Fiif-axis waterjet cutting yn earste ynstânsje brûkte in sjabloan systeem, mar brûkers gau kearde ta programmeerbere fiif-axis te krijen rid fan de kosten fan sjabloan.
Sels mei tawijd software is 3D-snijen lykwols komplisearre as 2D-snijen.It gearstalde sturtdiel fan 'e Boeing 777 is in ekstreem foarbyld.Earst uploadt de operator it programma en programmearret de fleksibele "pogostick" personiel.De overhead kraan ferfiert it materiaal fan 'e dielen, en de springbalke wurdt unscrewed nei in passende hichte en de dielen binne fêst.De spesjale net-snijende Z-as brûkt in kontaktprobe om it diel yn 'e romte sekuer te pleatsen, en samplepunten om de juste dielhichte en rjochting te krijen.Dêrnei wurdt it programma omlaat nei de eigentlike posysje fan it diel;de sonde lûkt werom om romte te meitsjen foar de Z-as fan 'e snijkop;it programma rint om alle fiif assen te kontrolearjen om de snijkop loodrecht te hâlden op it te snijen oerflak, en om te operearjen as nedich Reizen mei krekte snelheid.
Abrasives binne nedich om te snijen gearstalde materialen of hokker metaal grutter as 0,05 inch, wat betsjut dat de ejector moat wurde foarkommen fan snijen de maitiid bar en ark bed nei cutting.Spesjale puntfanging is de bêste manier om wetterjetsnijen mei fiif assen te berikken.Tests hawwe sjen litten dat dizze technology kin stopje in 50-pk jet fleanmasine ûnder 6 inch.It C-foarmige frame ferbynt de fanger mei de pols fan 'e Z-as om de bal korrekt te fangen as de holle de heule omtrek fan it diel trimt.De puntfanger stopet ek abrasion en konsumearret stielen ballen mei in taryf fan sawat 0,5 oan 1 pûn per oere.Yn dit systeem wurdt de jet stoppe troch de fersprieding fan kinetyske enerzjy: nei't de jet yn 'e trap komt, komt er de befette stielen bal tsjin, en de stielen bal draait om de enerzjy fan 'e jet te konsumearjen.Sels as horizontaal en (yn guon gefallen) op 'e kop, kin de spotfanger wurkje.
Net alle fiif-assige dielen binne like kompleks.As de grutte fan it diel nimt ta, programma oanpassing en ferifikaasje fan diel posysje en cutting krektens wurde komplisearre.In protte winkels brûke elke dei 3D-masines foar ienfâldich 2D-snijden en komplekse 3D-snijden.
Operators moatte har bewust wêze dat d'r in grut ferskil is tusken de krektens fan diel en de krektens fan 'e masinebeweging.Sels in masine mei hast perfekte krektens, dynamyske beweging, snelheidskontrôle en poerbêste werhelling kin miskien net "perfekte" dielen produsearje.De krektens fan it klear diel is in kombinaasje fan proses flater, masine flater (XY prestaasjes) en workpiece stabiliteit (fixture, flatness en temperatuer stabiliteit).
By it snijen fan materialen mei in dikte fan minder dan 1 inch, is de krektens fan 'e wetterjet meastentiids tusken ± 0,003 oant 0,015 inch (0,07 oant 0,4 mm).De krektens fan materialen mear as 1 inch dik is binnen ± 0,005 oant 0,100 inch (0,12 oant 2,5 mm).De XY-tafel mei hege prestaasjes is ûntworpen foar lineêre posisjonearringsnauwkeurigens fan 0,005 inch of heger.
Potinsjele flaters dy't de krektens beynfloedzje omfetsje flaters foar arkkompensaasje, programmearflaters en masinebeweging.Toolkompensaasje is de weardeynfier yn it kontrôlesysteem om rekken te hâlden mei de snijbreedte fan 'e jet - dat is, it bedrach fan snijpaad dat moat wurde útwreide om it lêste diel de juste grutte te krijen.Om foar te kommen potinsjele flaters yn hege-precision wurk, operators moatte útfiere proef besunigings en begripe dat ark kompensaasje moat wurde oanpast foar in oerienkomt mei de frekwinsje fan it mingen buis wear.
Programmearring flaters meast faak foarkomme omdat guon XY kontrôles net werjaan de ôfmjittings op it diel programma, wêrtroch't it dreech te spoaren it gebrek oan dimensionale oerienkomst tusken it diel programma en de CAD tekening.Wichtige aspekten fan masinebeweging dy't flaters kinne yntrodusearje binne de gat en werhelling yn 'e meganyske ienheid.Servo-oanpassing is ek wichtich, om't ferkearde servo-oanpassing kin feroarsaakje flaters yn gatten, repeatability, verticality, en chatter.Lytse dielen mei in lingte en breedte fan minder as 12 inches net nedich safolle XY tabellen as grutte dielen, sadat de mooglikheid fan masine beweging flaters is minder.
Abrasives binne goed foar twatredde fan 'e bedriuwskosten fan wetterjetsystemen.Oaren omfetsje macht, wetter, loft, sealen, kontrôlekleppen, iepeningen, mingpipen, wetterynlaatfilters, en reservedielen foar hydraulyske pompen en hege druksilinders.
Folsleine macht operaasje like djoerder earst, mar de tanimming fan produktiviteit boppe de kosten.As de abrasive stream taryf nimt ta, sil de snijsnelheid tanimme en de kosten per inch sille ôfnimme oant it it optimale punt berikt.Foar maksimale produktiviteit, de operator moat rinne de cutting holle op de fluchste cutting snelheid en maksimale hynstekrêft foar optimaal gebrûk.As in 100-pk-systeem allinich in 50-pk-kop kin rinne, dan kin twa koppen op it systeem dizze effisjinsje berikke.
Optimalisearjen fan abrasive wetterjetsnijen fereasket omtinken foar de spesifike situaasje by de hân, mar kin poerbêste produktiviteitsferhegings leverje.
It is ûnferstannich om te snijen in lucht gat grutter as 0,020 inches omdat de jet iepenet yn it gat en rûchwei snijt legere nivo.It opsteapjen fan de materiaalblêden ticht byinoar kin dit foarkomme.
Meitsje produktiviteit yn termen fan kosten per inch (dat is it oantal dielen produsearre troch it systeem), net kosten per oere.Yn feite is rappe produksje nedich om yndirekte kosten te amortisearjen.
Wetterjets dy't faak gearstalde materialen, glês en stiennen pierce moatte wurde foarsjoen fan in kontrôler dy't wetterdruk kin ferminderje en ferheegje.Fakuümassistint en oare technologyen fergrutsje de kâns op suksesfolle piercing fan fragile as laminearre materialen sûnder skea oan it doelmateriaal.
Materiaal ôfhanneling automatisearring makket sin allinnich as materiaal ôfhanneling goed foar in grut part fan de produksje kosten fan dielen.Abrasive wetterjetmasines brûke meastentiids hânmjittich lossen, wylst plaatsnijen benammen automatisearring brûkt.
De measte waterjet-systemen brûke gewoane kraanwetter, en 90% fan wetterjet-operators meitsje gjin oare tariedingen dan it wetter te verzachten foardat it wetter nei it ynlaatfilter stjoert.It brûken fan omkearde osmose en deionizers om wetter te suverjen kin ferleidend wêze, mar it fuortheljen fan ioanen makket it makliker foar it wetter om ioanen fan metalen yn pompen en hege drukpipes op te nimmen.It kin it libben fan 'e iepening ferlingje, mar de kosten foar it ferfangen fan' e hegedruksilinder, kontrôleklep en eindeksel binne folle heger.
Underwater cutting ferminderet oerflak frosting (ek bekend as "fogging") op de boppeste râne fan abrasive waterjet cutting, wylst ek sterk ferminderjen jet lûd en wurkplak gaos.Dit ferminderet lykwols de sichtberens fan 'e jet, dus it is oan te rieden om elektroanyske prestaasjesmonitoring te brûken om ôfwikingen fan pykbetingsten te detektearjen en it systeem te stopjen foardat elke komponint skea is.
Foar systemen dy't brûke ferskillende abrasive skerm maten foar ferskillende banen, brûk asjebleaft ekstra opslach en metering foar mienskiplike maten.Lytse (100 lb) of grutte (500 oant 2,000 lb) bulkferfier en besibbe mjitkleppen tastean rappe wikseling tusken skermgaasmaten ta, it ferminderjen fan downtime en gedoe, wylst de produktiviteit ferheegje.
De separator kin effektyf snije materialen mei in dikte fan minder dan 0,3 inch.Hoewol dizze lugs kinne meastal soargje foar in twadde slypjen fan de kraan, se kinne berikke flugger materiaal ôfhanneling.Hurdere materialen sille lytsere labels hawwe.
Masine mei abrasive wetterjet en kontrolearje de snijdjipte.Foar de juste dielen kin dit begjinnende proses in twingend alternatyf leverje.
Sunlight-Tech Inc.
Waterjet cutting nimt in plak yn op it mêd fan materiaal manufacturing.Dit artikel besjocht hoe't wetterjets wurkje foar jo winkel en sjocht nei it proses.
Post tiid: Sep-04-2021