Waterjet sny kan 'n eenvoudiger verwerkingsmetode wees, maar dit is toegerus met 'n kragtige pons en vereis dat die operateur bewus is van die slytasie en akkuraatheid van verskeie dele.
Die eenvoudigste sny van die waterstraal is die proses om waterstrale met 'n hoë druk in materiale te sny. Hierdie tegnologie is gewoonlik aanvullend tot ander verwerkingstegnologieë, soos frees, laser, EDM en plasma. In die waterstraalproses word geen skadelike stowwe of stoom gevorm nie, en geen hitte-geraakte sone of meganiese spanning word gevorm nie. Waterjets kan ultra-dun besonderhede oor klip, glas en metaal sny; boor gate vinnig in titanium; gesnyde kos; En maak selfs patogene dood in drank en dips.
Al die waterjetmasjiene het 'n pomp wat die water kan onder druk plaas vir aflewering aan die snykop, waar dit omgeskakel word na 'n supersoniese vloei. Daar is twee hooftipes pompe: pompe op direkte aandrywing en pompe wat op booster gebaseer is.
Die rol van die Direct Drive-pomp is soortgelyk aan dié van 'n skoonmaakmiddel met 'n hoë druk, en die drie-silinderpomp ry drie plunjers direk vanaf die elektriese motor. Die maksimum deurlopende werkdruk is 10% tot 25% laer as soortgelyke boosterpompe, maar dit hou hulle steeds tussen 20.000 en 50.000 psi.
Intensifier-gebaseerde pompe vorm die meerderheid van die ultra-hoë drukpompe (dit wil sê pomp meer as 30.000 psi). Hierdie pompe bevat twee vloeistofbane, een vir water en die ander vir hidroulika. Die waterinlaatfilter gaan eers deur 'n 1 mikron patroonfilter en dan 'n 0,45 mikronfilter om in gewone kraanwater te suig. Hierdie water kom in die boosterpomp. Voordat dit in die boosterpomp kom, word die druk van die boosterpomp op ongeveer 90 psi gehandhaaf. Hier word die druk verhoog tot 60.000 psi. Voordat die water uiteindelik die pompstel verlaat en die snykop deur die pypleiding bereik, gaan die water deur die skokbreker. Die toestel kan drukskommelings onderdruk om konsekwentheid te verbeter en pulse wat merke op die werkstuk laat, uit te skakel.
In die hidrouliese stroombaan trek die elektriese motor tussen die elektriese motors olie uit die olietenk en druk dit. Die olie -olie vloei na die spruitstuk, en die klep van die spruitstuk spuit afwisselend hidrouliese olie aan beide kante van die beskuit- en suiersamestelling om die beroerte -werking van die booster te genereer. Aangesien die oppervlak van die suier kleiner is as die van die beskuit, verhoog die oliedruk die waterdruk.
Die booster is 'n wederkerende pomp, wat beteken dat die beskuit- en suier-eenheid hoëdrukwater van die een kant van die booster lewer, terwyl die lae drukwater die ander kant vul. Hersirkulasie laat die hidrouliese olie ook af af as dit na die tenk terugkeer. Die terugslagklep verseker dat lae-druk en hoëdrukwater slegs in een rigting kan vloei. Die hoëdruk-silinders en eindkappe wat die suier- en beskuitkomponente omhul, moet voldoen aan spesiale vereistes om die kragte van die proses en konstante druksiklusse te weerstaan. Die hele stelsel is ontwerp om geleidelik te misluk, en die lekkasie sal na spesiale “dreineergate” vloei, wat deur die operateur gemonitor kan word om gereelde onderhoud beter te skeduleer.
'N Spesiale hoëdrukpyp vervoer die water na die snykop. Afhangend van die grootte van die pyp, kan die pyp ook vryheid van beweging vir die snykop bied. Roesvrye staal is die keuse van hierdie pype, en daar is drie algemene groottes. Staalpype met 'n deursnee van 1/4 duim is buigsaam genoeg om aan sporttoerusting te koppel, maar word nie aanbeveel vir langafstandvervoer van hoëdrukwater nie. Aangesien hierdie buis maklik is om te buig, selfs in 'n rol, kan 'n lengte van 10 tot 20 voet X-, Y- en Z -beweging bereik. Groter 3/8-duim pype 3/8-duim dra gewoonlik water van die pomp na die onderkant van die bewegende toerusting. Alhoewel dit gebuig kan word, is dit oor die algemeen nie geskik vir pypleidingbewegingstoerusting nie. Die grootste pyp, wat 9/16 duim meet, is die beste om hoë drukwater oor lang afstande te vervoer. 'N Groter deursnee help om drukverlies te verminder. Pype van hierdie grootte is baie versoenbaar met groot pompe, omdat 'n groot hoeveelheid hoëdrukwater ook 'n groter risiko vir potensiële drukverlies het. Pype van hierdie grootte kan egter nie gebuig word nie, en toebehore moet by die hoeke geïnstalleer word.
Die suiwer waterstraal snymasjien is die vroegste waterstraal snymasjien, en die geskiedenis daarvan kan teruggevoer word na die vroeë 1970's. In vergelyking met kontak of inaseming van materiale, produseer hulle minder water op die materiale, dus is dit geskik vir die vervaardiging van produkte soos motor -interieurs en weggooibare doeke. Die vloeistof is baie dun-0,004 duim tot 0,010 duim in deursnee en bied buitengewone gedetailleerde meetkunde met baie min materiaalverlies. Die snykrag is buitengewoon laag, en die bevestiging is gewoonlik eenvoudig. Hierdie masjiene is die beste geskik vir 24-uur.
As u 'n snykop vir 'n suiwer waterjetmasjien oorweeg, is dit belangrik om te onthou dat die vloeitempo die mikroskopiese fragmente of deeltjies van die skeurmateriaal is, nie die druk nie. Om hierdie hoë snelheid te bereik, vloei die water onder druk deur 'n klein gaatjie in 'n juweel (gewoonlik 'n saffier, robyn of diamant) aan die einde van die spuitstuk. Tipiese sny gebruik 'n openingsdiameter van 0,004 duim tot 0,010 duim, terwyl spesiale toepassings (soos gespuit beton) groottes tot 0,10 duim kan gebruik. Op 40.000 psi beweeg die vloei van die opening teen 'n snelheid van ongeveer Mach 2, en op 60.000 psi is die vloei meer as Mach 3.
Verskillende juweliersware het verskillende kundigheid in die sny van waterjet. Sapphire is die algemeenste materiaal vir algemene doeleindes. Dit duur ongeveer 50 tot 100 uur se snytyd, hoewel die skuurende waterjet -toediening hierdie tye helfte. Rubies is nie geskik vir suiwer waterjet sny nie, maar die watervloei wat hulle produseer, is baie geskik vir skuursny. In die skuurproses is die snytyd vir robyne ongeveer 50 tot 100 uur. Diamante is baie duurder as saffiere en robyne, maar die snytyd is tussen 800 en 2000 uur. Dit maak die diamant veral geskik vir 24-uur-werking. In sommige gevalle kan die diamantopening ook ultrasonies skoongemaak en hergebruik word.
In die skuurwatermasjien is die meganisme van die verwydering van materiaal nie die watervloei self nie. Omgekeerd versnel die vloei skuurdeeltjies om die materiaal te korrodeer. Hierdie masjiene is duisende kere kragtiger as suiwer snymasjiene vir waterjet, en kan harde materiale soos metaal, klip, saamgestelde materiale en keramiek sny.
Die skuurstroom is groter as die suiwer waterstraalstroom, met 'n deursnee tussen 0,020 duim en 0,050 duim. Hulle kan stapels en materiale tot 10 duim dik sny sonder om hitte-aangetaste sones of meganiese spanning te skep. Alhoewel hul sterkte toegeneem het, is die snykrag van die skuurstroom steeds minder as een pond. Byna al die skuurende jettingsbewerkings gebruik 'n jet-toestel en kan maklik van enkelkop gebruik na 'n multi-kop gebruik, en selfs die skuurwaterstraal kan omgeskakel word na 'n suiwer waterstraal.
Die skuurmiddel is harde, spesiaal gekies en sand-sand-sand-sand. Verskillende roostergroottes is geskik vir verskillende poste. 'N Gladde oppervlak kan verkry word met 120 gaas-skuurmiddels, terwyl 80 maas-skuurmiddels meer geskik is vir algemene doeleindes. 50 Mesh -skuursnelheid is vinniger, maar die oppervlak is effens growwer.
Alhoewel waterstrale makliker is om te werk as baie ander masjiene, benodig die mengbuis die aandag van die operateur. Die versnellingspotensiaal van hierdie buis is soos 'n geweervat, met verskillende groottes en verskillende vervangingslewe. Die langdurige mengbuis is 'n revolusionêre innovasie in die sny van skuurwaterstraal, maar die buis is nog steeds baie broos-as die snykop in aanraking kom met 'n armatuur, 'n swaar voorwerp of die teikenmateriaal, kan die buis rem. Beskadigde pype kan nie herstel word nie, dus om koste te verlaag, moet die vervanging verminder word. Moderne masjiene het gewoonlik 'n outomatiese botsingsopsporingsfunksie om botsings met die mengbuis te voorkom.
Die skeidingsafstand tussen die mengbuis en die teikenmateriaal is gewoonlik 0,010 duim tot 0,200 duim, maar die operateur moet in gedagte hou dat 'n skeiding van meer as 0,080 duim ryp aan die bokant van die snyrand van die onderdeel sal veroorsaak. Onderwater sny en ander tegnieke kan hierdie ryp verminder of uitskakel.
Aanvanklik was die mengbuis van wolframkarbied en het slegs 'n lewensduur van vier tot ses snykure gehad. Die laekoste-saamgestelde pype van vandag kan 'n snyleeftyd van 35 tot 60 uur bereik en word aanbeveel vir ruwe sny of opleiding van nuwe operateurs. Die saamgestelde gesementeerde karbiedbuis verleng sy lewensduur tot 80 tot 90 snykure. Die hoë kwaliteit saamgestelde sementkarbiedbuis het 'n snyleeftyd van 100 tot 150 uur, is geskik vir presisie en daaglikse werk, en vertoon die mees voorspelbare konsentriese slytasie.
Benewens die verskaffing van beweging, moet Waterjet -masjiengereedskap ook 'n metode insluit om die werkstuk te beveilig en 'n stelsel vir die versameling en versameling van water en puin van bewerkingsbewerkings.
Stasionêre en eendimensionele masjiene is die eenvoudigste waterjets. Stasionêre waterstrale word gereeld in lugvaart gebruik om saamgestelde materiale te snoei. Die operateur voed die materiaal in die kreek soos 'n bandsaag, terwyl die vanger die kreek en puin versamel. Die meeste stilstaande waterjette is suiwer waterjets, maar nie almal nie. Die skitteringsmasjien is 'n variant van die stilstaande masjien, waarin produkte soos papier deur die masjien gevoer word, en die waterstraal sny die produk in 'n spesifieke breedte. 'N Kruismasjien is 'n masjien wat langs 'n as beweeg. Hulle werk dikwels met skitteringsmasjiene om roosteragtige patrone op produkte soos verkoopmasjiene soos brownies te maak. Die Slitt Machine sny die produk in 'n spesifieke breedte, terwyl die deurknipmasjien die produk wat daaronder gevoer word, deurkruis.
Operateurs moet nie hierdie tipe skuurwaterjet handmatig gebruik nie. Dit is moeilik om die gesnyde voorwerp teen 'n spesifieke en konsekwente snelheid te skuif, en dit is uiters gevaarlik. Baie vervaardigers sal nie eens masjiene vir hierdie instellings aanhaal nie.
Die XY-tafel, ook 'n snymasjien met 'n platbed genoem, is die algemeenste tweedimensionele waterjet-snymasjien. Suiwer waterstrale sny pakkings, plastiek, rubber en skuim, terwyl skuurmodelle metale, komposiete, glas, klip en keramiek sny. Die werkbank kan so klein wees as 2 × 4 voet of so groot as 30 × 100 voet. Gewoonlik word die beheer van hierdie masjiengereedskap deur CNC of PC hanteer. Servo-motors, gewoonlik met terugvoer van geslote lus, verseker die integriteit van posisie en spoed. Die basiese eenheid bevat lineêre gidse, drahuisies en balskroefaandrywers, terwyl die brug -eenheid ook hierdie tegnologieë insluit, en die versameling tenk bevat materiaalondersteuning.
XY-werkbanke kom gewoonlik in twee style: die werkbank vir die middel van die spoorlyn bevat twee basisgidsrelings en 'n brug, terwyl die Cantilever-werkbank 'n basis en 'n starre brug gebruik. Albei masjientipes bevat een of ander vorm van verstelbaarheid van kophoogte. Hierdie z-as-verstelbaarheid kan die vorm aanneem van 'n handmatige kruk, 'n elektriese skroef of 'n volledig programmeerbare servo-skroef.
Die sop op die XY -werkbank is gewoonlik 'n watertenk vol water, wat toegerus is met roosters of latte om die werkstuk te ondersteun. Die snyproses verbruik hierdie steun stadig. Die lokval kan outomaties skoongemaak word, die afval word in die houer gestoor, of dit kan handmatig wees, en die operateur skop gereeld die blikkie.
Namate die persentasie items met byna geen plat oppervlaktes toeneem nie, is vyf-as (of meer) vermoëns noodsaaklik vir moderne waterjetknipsel. Gelukkig bied die liggewig-snykop en 'n lae terugslagkrag tydens die snyproses die ontwerpingenieurs vryheid wat hoë-laai-frees nie het nie. Vyf-as-waterjet-snywerk het aanvanklik 'n sjabloonstelsel gebruik, maar gebruikers het gou na die programmeerbare vyfas gerig om van die koste van die sjabloon ontslae te raak.
Selfs met toegewyde sagteware is 3D -snywerker ingewikkelder as 2D -sny. Die saamgestelde stertgedeelte van die Boeing 777 is 'n uiterste voorbeeld. Eerstens laai die operateur die program op en programmeer die buigsame “Pogostick” -personeel. Die oorhoofse hyskraan vervoer die materiaal van die onderdele, en die veerstaaf word tot 'n toepaslike hoogte losgemaak en die onderdele is vas. Die spesiale nie-sny Z-as gebruik 'n kontaksonde om die deel in die ruimte akkuraat te posisioneer, en monsterpunte om die regte deelverhoging en rigting te verkry. Daarna word die program herlei na die werklike posisie van die deel; Die sonde trek terug om plek te maak vir die z-as van die snykop; Die program werk om al vyf asse te beheer om die snykop loodreg op die oppervlak te hou om gesny te word, en om te werk soos nodig, reis teen presiese snelheid.
Akk word verwag om saamgestelde materiale of enige metaal groter as 0,05 duim te sny, wat beteken dat die ejector verhoed moet word om die veerstaaf en gereedskapbed na sny te sny. Spesiale puntopname is die beste manier om vyf-as-waterjet te sny. Toetse het getoon dat hierdie tegnologie 'n straalvliegtuig van 50 pk onder 6 duim kan stop. Die C-vormige raam verbind die vanger met die Z-as-pols om die bal korrek te vang wanneer die kop die hele omtrek van die onderdeel sny. Die puntvanger stop ook skuur en verbruik staalballe met 'n koers van ongeveer 0,5 tot 1 pond per uur. In hierdie stelsel word die straal gestop deur die verspreiding van kinetiese energie: Nadat die straal in die lokval binnegekom het, ontmoet dit die staalbal, en die staalbal draai om die energie van die straal te verbruik. Selfs wanneer dit horisontaal en (in sommige gevalle) onderstebo kan werk, kan die plekvanger werk.
Nie al die vyf-as-onderdele is ewe ingewikkeld nie. Namate die grootte van die deel toeneem, word die aanpassing van die program en die verifikasie van die deelposisie en die sny van akkuraatheid ingewikkelder. Baie winkels gebruik elke dag 3D -masjiene vir eenvoudige 2D -sny en komplekse 3D -sny.
Operateurs moet daarvan bewus wees dat daar 'n groot verskil is tussen die akkuraatheid van die onderdeel en die akkuraatheid van die masjienbeweging. Selfs 'n masjien met byna perfekte akkuraatheid, dinamiese beweging, snelheidsbeheer en uitstekende herhaalbaarheid kan moontlik nie 'perfekte' dele produseer nie. Die akkuraatheid van die voltooide deel is 'n kombinasie van prosesfout, masjienfout (XY -werkverrigting) en werkstukstabiliteit (armatuur, platheid en temperatuurstabiliteit).
As u materiale met 'n dikte van minder as 1 duim sny, is die akkuraatheid van die waterstraal gewoonlik tussen ± 0,003 tot 0,015 duim (0,07 tot 0,4 mm). Die akkuraatheid van materiale wat meer as 1 duim dik is, is binne ± 0,005 tot 0,100 duim (0,12 tot 2,5 mm). Die hoëprestasie XY-tabel is ontwerp vir die lineêre posisionerings akkuraatheid van 0,005 duim of hoër.
Potensiële foute wat die akkuraatheid beïnvloed, sluit in werktuigvergoedingsfoute, programmeringsfoute en masjienbeweging. Gereedskapskompensasie is die waarde-invoer in die beheerstelsel om die snywydte van die straal in ag te neem, dit wil sê die hoeveelheid snypad wat uitgebrei moet word sodat die finale deel die regte grootte kan kry. Om potensiële foute in hoë-presisie-werk te vermy, moet operateurs proefbesnoeiings uitvoer en verstaan dat die vergoeding van gereedskap aangepas moet word om by die frekwensie van die vermenging van die buis te pas.
Programmeringsfoute kom meestal voor omdat sommige XY -kontroles nie die afmetings op die onderdeelprogram vertoon nie, wat dit moeilik maak om die gebrek aan dimensionele ooreenstemming tussen die deelprogram en die CAD -tekening op te spoor. Belangrike aspekte van masjienbeweging wat foute kan veroorsaak, is die gaping en herhaalbaarheid in die meganiese eenheid. Servo -aanpassing is ook belangrik, want onbehoorlike servo -aanpassing kan foute in gapings, herhaalbaarheid, vertikaliteit en geklets veroorsaak. Klein dele met 'n lengte en breedte van minder as 12 duim benodig nie soveel XY -tafels as groot dele nie, dus is die moontlikheid van masjienbewegingsfoute minder.
Skuurders is verantwoordelik vir twee derdes van die bedryfskoste van Waterjet-stelsels. Ander sluit in krag, water, lug, seëls, kleppe, openings, mengpype, waterinlaatfilters en onderdele vir hidrouliese pompe en silinders met 'n hoë druk.
Die volle kragoperasie het aanvanklik duurder gelyk, maar die toename in produktiwiteit het die koste oorskry. Namate die skuurvloeitempo toeneem, sal die snysnelheid styg en die koste per duim daal totdat dit die optimale punt bereik. Vir maksimum produktiwiteit moet die operateur die snykop teen die vinnigste snysnelheid en maksimum perdekrag vir optimale gebruik laat loop. As 'n 100-pk-stelsel slegs 'n 50-pk-kopkrag kan gebruik, kan die gebruik van twee koppe op die stelsel hierdie doeltreffendheid bereik.
Die optimalisering van skuinsvermindering van die waterjet moet aandag gee aan die spesifieke situasie wat tans beskikbaar is, maar dit kan uitstekende produktiwiteitsverhogings bied.
Dit is onverstandig om 'n luggaping groter as 0,020 duim te sny, omdat die straal in die gaping oopmaak en die laer vlakke grof. Die stapel van die materiaalblaaie nou saam kan dit voorkom.
Meet produktiwiteit in terme van koste per duim (dit wil sê die aantal onderdele wat deur die stelsel vervaardig word), nie koste per uur nie. In werklikheid is vinnige produksie nodig om indirekte koste te amortiseer.
Waterjets wat dikwels saamgestelde materiale, glas en klippe deursteek, moet toegerus wees met 'n beheerder wat die waterdruk kan verlaag en verhoog. Vakuumhulp en ander tegnologieë verhoog die waarskynlikheid dat broos of gelamineerde materiale suksesvol deurboor word sonder om die teikenmateriaal te beskadig.
Die outomatisering van materiaalhantering maak slegs sin as die hantering van materiaal 'n groot deel van die produksiekoste van onderdele uitmaak. Skuurende waterjetmasjiene gebruik gewoonlik handmatige aflaai, terwyl die sny van plaat hoofsaaklik outomatisering gebruik.
Die meeste Waterjet -stelsels gebruik gewone kraanwater, en 90% van die waterjetoperateurs doen geen voorbereidings anders as om die water te versag voordat hulle die water na die inlaatfilter stuur nie. Die gebruik van omgekeerde osmose en deionizers om water te suiwer, kan aanloklik wees, maar die verwydering van ione maak dit makliker vir die water om ione uit metale in pompe en hoëdrukpype op te neem. Dit kan die lewensduur van die opening verleng, maar die koste om die hoë-druk-silinder, die klep en die eindbedekking te vervang, is baie hoër.
Onderwater sny verminder die ryp van die oppervlak (ook bekend as 'mis') aan die boonste rand van skuurende waterjetknipsel, terwyl dit ook die straalgeluid en chaos op die werkplek aansienlik verminder. Dit verminder egter die sigbaarheid van die straal, dus word dit aanbeveel om elektroniese prestasiemonitering te gebruik om afwykings van piekomstandighede op te spoor en die stelsel te stop voordat enige komponentbeskadiging.
Vir stelsels wat verskillende skuurskermgroottes vir verskillende poste gebruik, gebruik u ekstra berging en meting vir gewone groottes. Klein (100 lb) of groot (500 tot 2000 pond) grootmaattransport en verwante meetkleppe laat vinnige omskakeling tussen skermmyngroottes toe, verminder die stilstand en moeite, terwyl dit die produktiwiteit verhoog.
Die skeier kan materiale effektief sny met 'n dikte van minder as 0,3 duim. Alhoewel hierdie lugs gewoonlik 'n tweede maal van die kraan kan verseker, kan hulle vinniger materiaalhantering bereik. Harder materiale sal kleiner etikette hê.
Masjien met 'n skuurwaterstraal en beheer die snydiepte. Vir die regte dele kan hierdie ontluikende proses 'n dwingende alternatief bied.
Sunlight-Tech Inc. het GF Machining Solutions se mikrosie-laser-mikromachinering en mikromilingsentrums gebruik om dele te produseer met toleransies van minder as 1 mikron.
Waterjet sny beslaan 'n plek op die gebied van materiaalvervaardiging. In hierdie artikel word gekyk hoe Waterjets vir u winkel werk en na die proses kyk.
Postyd: Sep-04-2021