U taglio à jet d'acqua pò esse un metudu di trasfurmazioni più simplice, ma hè dotatu di un punch putente è esige chì l'operatore mantene a cuscenza di l'usura è a precisione di parechje parte.
U tagliu di jet d'acqua più simplice hè u prucessu di taglià i ghjetti d'acqua à alta pressione in materiali.Sta tecnulugia hè di solitu cumplementarii à altre tecnulugia di trasfurmazioni, cum'è fresatura, laser, EDM è plasma.In u prucessu di jet d'acqua, ùn si formanu micca sustanzi nocivi o vapore, è ùn si formanu micca zona affettata da u calore o stress meccanicu.I getti d'acqua ponu taglià dettagli ultra-sottili nantu à a petra, u vetru è u metallu;perforà rapidamente i buchi in titaniu;cut food;è ancu tumbà i patogeni in bevande è salse.
Tutte e macchine à jet d'acqua anu una pompa chì pò pressurizà l'acqua per a consegna à a testa di taglio, induve hè cunvertita in un flussu supersonicu.Ci sò dui tippi principali di pompe: pompe basate à trasmissione diretta è pompe basate nantu à booster.
U rolu di a pompa di trasmissione diretta hè simile à quella di un pulitore d'alta pressione, è a pompa di trè cilindri conduce trè pistoni direttamente da u mutore elettricu.A pressione massima di travagliu cuntinuu hè da 10% à 25% più bassu di e pompe booster simili, ma questu li mantene sempre trà 20 000 è 50 000 psi.
I pompi basati in intensificatori custituiscenu a maiò parte di e pompe ultra-alta pressione (vale à dì, pompe più di 30 000 psi).Queste pompe cuntenenu dui circuiti di fluidu, unu per l'acqua è l'altru per l'idraulica.U filtru di l'ingressu di l'acqua passa prima per un filtru di cartuccia di 1 micron è dopu un filtru di 0,45 micron per aspirà l'acqua di robba ordinaria.Questa acqua entra in a pompa di rinfurzà.Prima di entra in a pompa di rinfurzà, a pressione di a pompa di rinfurzà hè mantinuta à circa 90 psi.Quì, a pressione hè aumentata à 60 000 psi.Prima chì l'acqua abbanduneghja infine a pompa è ghjunghje à a testa di taglio attraversu u pipeline, l'acqua passa per l'ammortizzatore.U dispusitivu pò supprime i fluttuazioni di pressione per migliurà a coerenza è eliminà i pulsati chì lascianu marchi nantu à a pezza.
In u circuitu idraulicu, u mutore elettricu trà i mutori elettrici tira l'oliu da u tank d'oliu è u pressurize.L'oliu pressurizatu scorri à u manifold, è a vàlvula di u manifold alternativamente injecte l'oliu idraulicu in i dui lati di l'assemblea di biscuit è pistone per generà l'azzione di corsa di u booster.Siccomu a superficia di u pistone hè più chjuca di quella di u biscuit, a pressione di l'oliu "aumenta" a pressione di l'acqua.
U booster hè una pompa reciprocante, chì significa chì l'assemblea di biscotti è pistoni furnisce l'acqua à alta pressione da un latu di u booster, mentre chì l'acqua di bassa pressione riempia l'altra parte.A recirculazione permette ancu à l'oliu idraulicu di rinfriscà quandu torna à u tank.A vàlvula di cuntrollu assicura chì l'acqua di bassa pressione è di alta pressione pò esse solu in una direzzione.I cilindri d'alta pressione è i tappi di fine chì incapsulate i cumpunenti di u pistu è u biscuit deve risponde à esigenze speciali per resiste à e forze di u prucessu è i ciculi di pressione constante.Tuttu u sistema hè cuncepitu per fallu gradualmente, è a fuga scorrerà in "buchi di drenaje" speciali, chì ponu esse monitorati da l'operatore per pianificà megliu u mantenimentu regulare.
Un tubu d'alta pressione speciale trasporta l'acqua à u capu di taglio.A pipa pò ancu furnisce a libertà di muvimentu per a testa di tagliu, secondu a dimensione di a pipa.L'acciaio inossidabile hè u materiale di scelta per questi pipi, è ci sò trè dimensioni cumuni.I tubi d'acciaio cù un diametru di 1/4 inch sò abbastanza flessibili per cunnette à l'equipaggiu sportiu, ma ùn sò micca cunsigliatu per u trasportu longu di l'acqua d'alta pressione.Siccomu stu tubu hè faciule per curvarle, ancu in un rotulu, una lunghezza di 10 à 20 piedi pò ottene u muvimentu X, Y è Z.Tubi più grande di 3/8-inch 3/8-inch di solitu portanu l'acqua da a pompa à u fondu di l'equipaggiu in muvimentu.Ancu s'ellu pò esse curvatu, in generale ùn hè micca adattatu per l'equipaggiu di muvimentu di pipeline.A pipa più grande, misura 9/16 inch, hè megliu per u trasportu di l'acqua d'alta pressione à longu distanzi.Un diametru più grande aiuta à riduce a perdita di pressione.Pipe di questa dimensione sò assai cumpatibili cù grandi pompe, perchè una grande quantità di acqua d'alta pressione hà ancu un risicu maiò di perdita di pressione potenziale.In ogni casu, i tubi di questa dimensione ùn ponu esse piegati, è i raccordi anu da esse stallati à i cantoni.
A macchina di taglio di jet d'acqua pura hè a prima macchina di taglio di jet d'acqua, è a so storia pò esse tracciata à u principiu di l'anni 1970.In cunfrontu cù u cuntattu o inalazione di materiali, pruducenu menu acqua nantu à i materiali, cusì sò adattati per a produzzione di prudutti cum'è l'internu di l'automobile è i diapers dispunibuli.U fluidu hè assai magre - 0,004 inch à 0,010 inch di diametru - è furnisce geometrii estremamente detallati cù assai poca perdita di materiale.A forza di taglio hè estremamente bassa, è a fissazione hè generalmente simplice.Queste macchine sò più adattate per u funziunamentu di 24 ore.
Quandu si cunsiderà un capu di tagliu per una macchina à jet d'acqua pura, hè impurtante ricurdà chì a velocità di u flussu hè i frammenti microscòpichi o particeddi di u materiale di lacrime, micca a pressione.Per ottene questa alta velocità, l'acqua pressurizzata scorri à traversu un picculu pirtusu in una gemma (di solitu un zaffiro, ruby o diamante) fissatu à a fine di a bocca.U tagliu tipicu usa un diametru di l'orifiziu di 0,004 inch à 0,010 inch, mentri l'applicazioni spiciali (cum'è u cimentu sprayed) ponu utilizà dimensioni finu à 0,10 inch.À 40 000 psi, u flussu da l'orifiziu viaghja à una velocità di circa Mach 2, è à 60 000 psi, u flussu supera Mach 3.
Diversi gioielli anu una sperienza differente in u tagliu à jet d'acqua.Sapphire hè u materiale di u scopu generale più cumuni.Duranu circa 50 à 100 ore di tempu di taglio, ancu s'è l'applicazione abrasiva waterjet dimezza questi tempi.I rubini ùn sò micca adattati per u cutting waterjet puro, ma u flussu d'acqua chì pruducenu hè assai adattatu per u tagliu abrasiu.In u prucessu di cutting abrasive, u tempu di tagliu per i rubini hè di circa 50 à 100 ore.I diamanti sò assai più caru cà i zaffiri è i rubini, ma u tempu di tagliu hè trà 800 è 2000 ore.Questu facenu u diamante particularmente adattatu per u funziunamentu di 24 ore.In certi casi, l'orifiziu di diamante pò ancu esse pulitu ultrasonicu è riutilizatu.
In a macchina à jet d'acqua abrasiva, u mecanismu di rimuzione di materiale ùn hè micca u flussu d'acqua stessu.À u cuntrariu, u flussu accelera particeddi abrasivi per corrode u materiale.Sti machini sò millaie di volte più putenti chè machine à taglio waterjet pura, è ponu taglià materiali duru cum'è metallu, petra, materiali cumposti, è ceramica.
U flussu abrasiu hè più grande di u flussu di jet d'acqua pura, cù un diametru trà 0,020 inch è 0,050 inch.Puderanu taglià pile è materiali finu à 10 pollici di grossu senza creà zone affettate da u calore o stress meccanicu.Ancu s'è a so forza hà aumentatu, a forza di taglio di u flussu abrasiu hè sempre menu di una libbra.Quasi tutte e operazioni di jet abrasive utilizanu un dispositivu di jet, è ponu facilmente passà da l'usu di una sola testa à l'usu di multi-testa, è ancu u jet d'acqua abrasive pò esse cunvertitu in un jet d'acqua pura.
L'abrasive hè dura, specialmente selezziunata è tagliata sabbia-di solitu granata.Diverse dimensioni di griglia sò adattati per diversi travaglii.Una superficia liscia pò esse ottenuta cù abrasivi di 120 mesh, mentri l'abrasivi di 80 mesh anu pruvatu à esse più adattati per l'applicazioni generale.A velocità di taglio abrasiva di 50 mesh hè più veloce, ma a superficia hè un pocu più ruvida.
Ancu s'è i ghjetti d'acqua sò più faciuli à uperà chè parechje altre machini, u tubu di mischju richiede l'attenzione di l'operatore.U putenziale di accelerazione di stu tubu hè cum'è una canna di fucile, cù diverse dimensioni è diverse vita di sustitutu.U tubu di mistura di longa durata hè una innovazione rivoluzionaria in u tagliu di jet d'acqua abrasive, ma u tubu hè sempre assai fragile - se a testa di taglio entra in cuntattu cù un attellu, un ughjettu pesante o u materiale di destinazione, u tubu pò frenà.I tubi dannighjati ùn ponu micca esse riparati, per quessa, mantene i costi bassi richiede di minimizzà a sostituzione.Macchine muderni sò generalmente una funzione di rilevazione di collisione automatica per prevene scontri cù u tubu di mistura.
A distanza di separazione trà u tubu di mischju è u materiale di destinazione hè di solitu 0.010 inch à 0.200 inch, ma l'operatore deve tene in mente chì una separazione più grande di 0.080 inch pruvucarà frosting nantu à a cima di u tagliu di a parte.U tagliu sottu à l'acqua è altre tecniche ponu riduce o eliminà stu frosting.
Inizialmente, u tubu di mischju era fattu di carburu di tungstenu è avia solu una vita di serviziu di quattru à sei ore di taglio.I tubi cumposti à pocu costu d'oghje ponu ghjunghje à una vita di taglio di 35 à 60 ore è sò cunsigliati per u tagliu grossu o a furmazione di novi operatori.U tubu di carburu cementatu cumpostu estende a so vita di serviziu à 80 à 90 ore di taglio.U tubu di carburu cementatu cumpostu d'alta qualità hà una vita di taglio di 100 à 150 ore, hè adattatu per a precisione è u travagliu di ogni ghjornu, è mostra l'usura concentrica più prevedibile.
In più di furnisce u muvimentu, l'utensili di a macchina à jet d'acqua deve ancu include un metudu per assicurà a pezza è un sistema per a cullizzioni di l'acqua è i detriti da l'operazione di machining.
E macchine stazionarie è unidimensionali sò i jet d'acqua più simplici.I getti d'acqua stazionarii sò cumunimenti usati in l'aerospaziali per trimà i materiali compositi.L'operatore alimenta u materiale in u rughjonu cum'è una sega a banda, mentre chì u catcher raccoglie u rughjone è i detriti.A maiò parte di i waterjets stazionari sò puri waterjets, ma micca tutti.A macchina slitting hè una variante di a macchina stazionaria, in quale prudutti cum'è carta sò alimentati da a macchina, è u jet d'acqua taglia u pruduttu in una larghezza specifica.Una macchina crosscutting hè una macchina chì si move longu un assi.Spessu travaglianu cù macchine di taglio per fà mudelli di griglia nantu à prudutti cum'è vending machines cum'è brownies.A slitting machine taglia u pruduttu in una larghezza specifica, mentre chì a slitting machine cross-cuts u pruduttu alimentatu sottu.
L'operatori ùn anu micca aduprà manualmente stu tipu di waterjet abrasive.Hè difficiuli di spustà l'ughjettu tagliatu à una velocità specifica è consistente, è hè estremamente periculosa.Parechji pruduttori ùn citeranu mancu macchine per queste paràmetri.
U tavulinu XY, chjamatu ancu una macchina di taglio flatbed, hè a più cumuna macchina di taglio bidimensionale waterjet.I getti d'acqua pura taglianu guarnizioni, plastica, gomma è schiuma, mentre chì i mudelli abrasivi taglianu metalli, cumposti, vetru, petra è ceramica.U bancu di travagliu pò esse chjucu quant'è 2 × 4 piedi o grande quant'è 30 × 100 piedi.Di solitu, u cuntrollu di queste macchine utensili hè gestitu da CNC o PC.I servomotori, di solitu cù feedback in ciclu chjusu, assicuranu l'integrità di a pusizione è a velocità.L'unità basica include guide lineari, cuscinetti di cuscinetti è viti di sfera, mentre chì l'unità di ponte include ancu queste tecnulugia, è u tank di cullizzioni include supportu materiale.
I banchi di travagliu XY sò generalmente in dui stili: u bancu di travagliu di gantry mid-rail include dui rails di guida di basa è un ponte, mentre chì u bancu di travagliu cantilever usa una basa è un ponte rigidu.I dui tipi di macchina includenu una certa forma di regulabilità di l'altezza di a testa.Questa regulabilità di l'asse Z pò piglià a forma di una manovella manuale, una vite elettrica, o un servovite cumplettamente programabile.
U sump in u bancu di travagliu XY hè di solitu un cisterna d'acqua pienu d'acqua, chì hè equipatu di grille o slats per sustene a pezza di travagliu.U prucessu di taglio consuma sti supporti lentamente.A trappula pò esse pulita automaticamente, i rifiuti sò guardati in u cuntinuu, o pò esse manuale, è l'operatore palesa regularmente a latta.
Siccomu a proporzione di l'articuli senza quasi superfici piatte aumenta, e capacità di cinque assi (o più) sò essenziali per u tagliu mudernu di waterjet.Fortunatamente, a testa di taglio ligera è a forza di rinfrescante bassa durante u prucessu di taglio furniscenu à l'ingegneri di disignu una libertà chì a fresatura à alta carica ùn hà micca.Cinque assi di taglio à jet d'acqua inizialmente utilizatu un sistema di mudellu, ma l'utilizatori prestu prestu à u prugramma à cinque assi per sguassà u costu di u mudellu.
Tuttavia, ancu cù u software dedicatu, u tagliu 3D hè più cumplicatu cà u tagliu 2D.A parte di cuda composta di u Boeing 777 hè un esempiu estremu.Prima, l'operatore carica u prugramma è prugramma u persunale flexible "pogostick".A grua sopraelevata trasporta u materiale di e parte, è a barra di primavera hè svitata à una altezza adatta è e parte sò fissi.L'assi Z speziale senza taglià usa una sonda di cuntattu per pusà accuratamente a parte in u spaziu, è punti di mostra per ottene l'elevazione è a direzzione curretta di a parte.Dopu à quessa, u prugramma hè redirected à a pusizione attuale di a parte;a sonda si ritrae per fà spaziu per l'assi Z di a testa di taglio;u prugrammu corre à cuntrullà tutti i cinqui assi à mantene a testa taglio perpendicular à a superficia à esse tagliatu, è à upirari comu nicissariu Viaghjà à vitezza pricisu.
L'abrasivi sò obligati à cutà i materiali cumposti o qualsiasi metallu più grande di 0,05 inch, chì significa chì l'ejector deve esse impeditu di taglià a barra di primavera è u lettu di l'arnesi dopu à u tagliu.A cattura di punti speciali hè u megliu modu per ottene u taglio à jet d'acqua à cinque assi.I testi anu dimustratu chì sta tecnulugia pò piantà un jet aircraft di 50 cavalli sottu à 6 inch.U quadru in forma di C cunnetta u catcher à u polsu di l'asse Z per catturà currettamente a bola quandu a testa taglia tutta a circunferenza di a parte.U puntu catcher ferma ancu l'abrasione è cunsuma bola d'acciaio à una tarifa di circa 0,5 à 1 libbra per ora.In questu sistema, u jet hè firmatu da a dispersione di l'energia cinetica: dopu chì u jet entra in a trappula, scontra a bola d'acciaio cuntenuta, è a bola d'acciaio rota per cunsumà l'energia di u jet.Ancu s'ellu hè horizontale è (in certi casi) upside down, u spot catcher pò travaglià.
Ùn sò micca tutti i pezzi di cinque assi sò ugualmente cumplessi.Cume a dimensione di a parte aumenta, l'ajustamentu di u prugramma è a verificazione di a pusizione di a parte è a precisione di taglio diventanu più complicate.Parechji buttreghi utilizanu macchine 3D per un tagliu 2D simplice è un tagliu 3D cumplessu ogni ghjornu.
L'operatori deve esse cuscenti chì ci hè una grande diferenza trà a precisione di a parte è a precisione di u muvimentu di a macchina.Ancu una macchina cù una precisione quasi perfetta, un muvimentu dinamicu, un cuntrollu di velocità è una ripetibilità eccellente ùn pò micca esse capace di pruduce pezzi "perfetti".A precisione di a parte finita hè una cumminazione di l'errore di prucessu, l'errore di a macchina (prestazioni XY) è a stabilità di u travagliu (fixture, flatness è stabilità di a temperatura).
Quandu si taglianu materiali cù un spessore di menu di 1 inch, a precisione di u jet d'acqua hè di solitu trà ± 0,003 à 0,015 inch (0,07 à 0,4 mm).A precisione di i materiali più di 1 inch grossu hè in ± 0,005 à 0,100 inch (0,12 à 2,5 mm).A tavola XY d'alta prestazione hè pensata per una precisione di posizionamentu lineare di 0,005 pollici o più.
Errori putenziali chì affettanu a precisione includenu errori di compensazione di l'utensili, errori di prugrammazione è u muvimentu di a macchina.Strumenta cumpensu hè u valore input in u sistema di cuntrollu di piglià in contu a larghezza di taglio di u jet-chì hè, a quantità di caminu di taglio chì deve esse allargatu in ordine per a parte finale pè ottene a taglia curretta.Per evitari errori potenziali in u travagliu d'alta precisione, l'operatori duveranu eseguisce tagli di prova è capiscenu chì a compensazione di l'utensili deve esse aghjustata per currisponde à a freccia di l'usura di u tubu di mischju.
L'errori di prugrammazione sò più spessu accaduti perchè certi cuntrolli XY ùn mostranu micca e dimensioni nantu à u prugramma di parte, facendu difficiuli di detectà a mancanza di currispundenza dimensionale trà u prugramma di parte è u disegnu CAD.Aspetti impurtanti di u muvimentu di a machina chì ponu intruduce l'errori sò a gap è a ripetibilità in l'unità meccanica.L'ajustamentu di u servo hè ancu impurtante, perchè l'aghjustamentu di u servo impropriu pò causà errori in spazii, ripetibilità, verticalità è chatter.I pezzi chjuchi cù una lunghezza è una larghezza di menu di 12 inch ùn anu micca bisognu di tanti tavule XY cum'è pezzi grossi, cusì a pussibilità di l'errore di u muvimentu di a macchina hè menu.
L'abrasivi cuntenenu dui terzi di i costi operativi di i sistemi di jet d'acqua.L'altri includenu l'energia, l'acqua, l'aria, i sigilli, i valvole di cuntrollu, l'orifizii, i tubi di mistura, i filtri d'ingressu d'acqua, è i pezzi di ricambio per pompe idrauliche è cilindri d'alta pressione.
U funziunamentu di a putenza piena pareva più caru in prima, ma l'aumentu di a produtividade superava u costu.Quandu u flussu abrasiu aumenta, a velocità di taglio aumenterà è u costu per inch diminuirà finu à ghjunghje à u puntu ottimali.Per a produtividade massima, l'operatore duverà eseguisce a testa di taglio à a velocità di taglio più veloce è a potenza massima per un usu ottimali.Se un sistema di 100 cavalli pò esse solu un capu di 50 cavalli, allora eseguisce dui capi nantu à u sistema pò ottene questa efficienza.
L'ottimisazione di u tagliu à jet d'acqua abrasive richiede attenzione à a situazione specifica in manu, ma pò furnisce un aumentu di produtividade eccellente.
Hè imprudente di tagliate un intervallu di l'aria più grande di 0,020 inch perchè u jet si apre in u gap è taglia grossamente i livelli più bassi.Stacking i fogli di materiale strettamente inseme pò impediscenu questu.
Misura a produtividade in termini di costu per inch (vale à dì, u numeru di pezzi fabbricati da u sistema), micca costu per ora.In fatti, a pruduzzione rapida hè necessariu per ammortizà i costi indiretti.
Waterjets chì spessu pierce materiali cumposti, vetru, è e petre deve esse equipatu cun un controller chì pò riduce è cresce a prissioni d'acqua.L'assistenza di vacuum è altre tecnulugia aumentanu a probabilità di piercing cù successu materiali fragili o laminati senza dannu u materiale di destinazione.
L'automatizazione di a manipulazione di materiale hè sensu solu quandu a manipulazione di materiale cuntene una grande parte di u costu di produzzione di pezzi.Macchine à jet d'acqua abrasive usualmente utilizanu scaricamentu manuale, mentre chì u taglio di piastra usa principalmente l'automatizazione.
A maiò parte di i sistemi di jet d'acqua utilizanu l'acqua di u robba ordinariu, è u 90% di l'operatori di u jet d'acqua ùn facenu micca preparazioni altru ch'è l'addolcimentu di l'acqua prima di mandà l'acqua à u filtru inlet.L'usu di l'osmosi inversa è i deionizatori per purificà l'acqua pò esse tentatore, ma l'eliminazione di ioni facilita l'acqua per assorbe ioni da metalli in pompe è tubi d'alta pressione.Puderà allargà a vita di l'orifiziu, ma u costu di rimpiazzà u cilindru d'alta pressione, a valvula di verificazione è a tappa finale hè assai più altu.
U taglio subacqueu riduce a frosting di a superficia (cunnisciutu ancu com'è "fogging") nantu à u bordu superiore di u tagliu di acqua abrasiva, mentre chì riduce ancu assai u rumore di u jet è u caosu di u travagliu.Tuttavia, questu riduce a visibilità di u jet, per quessa, hè cunsigliatu di utilizà un monitoraghju elettronicu di u rendiment per detectà deviazioni da e cundizioni di punta è piantà u sistema prima di qualsiasi danni di cumpunenti.
Per i sistemi chì utilizanu diverse dimensioni di schermu abrasivi per diversi travaglii, per piacè aduprate almacenamentu supplementu è misurazione per dimensioni cumuni.Piccole (100 lb) o grandi (500 à 2,000 lb) di trasportu in granu è valvole di misurazione correlate permettenu un cambiamentu rapidu trà e dimensioni di a rete di schermu, riducendu i tempi di inattività è i fastidi, mentre aumentanu a produtividade.
U separatore pò effittivamenti cutà materiali cù un grossu di menu di 0,3 inch.Ancu s'è questi lugs ponu generalmente assicurà una seconda macinazione di u tap, ponu ottene una manipulazione di materiale più veloce.I materiali più duru anu etichette più chjuche.
Macchina cù jet d'acqua abrasiva è cuntrullà a prufundità di taglio.Per i parti ghjusti, stu prucessu nascente pò furnisce una alternativa convincente.
Sunlight-Tech Inc. hà usatu GF Machining Solutions 'Microlution laser micromachining è centri micromilling à pruducia parti cù tolleranza menu cà 1 micron.
U taglio di Waterjet occupa un locu in u campu di a fabricazione di materiale.Questu articulu vede cumu travaglianu i waterjets per a vostra tenda è vede u prucessu.
Tempu di Postu: Settembre-04-2021