Veejoaga lõikamise tehnoloogia. Veejoaga lõikamine

Metalli veejoaga lõikamine on üks peamisi metalli lõikamise viise, ilma milleta ei saa metallitööstus hakkama. Veejoaga lõikamismasinaid on lai valik, mis on töötlemise kvaliteedi poolest sageli paremad kui plasmalõikusmasinad.

Tuleb märkida, et veejoaga lõikamine on nõudlik mitte ainult masinaehituse valdkonnas. Esmakordselt kasutas seda metallitöötlemismeetodit Ameerika lennukitootja ja sellest ajast alates on seda laialdaselt kasutatud kogu maailmas.

Veejoaga lõikamise omadused

Veejoaga lõikamise tehnoloogia mängib olulist rolli erinevat tüüpi metallidest paksuseinaliste toorikute töötlemisel. Eksperdid märgivad veejoaga lõikamismasinate erilist rolli erineva läbimõõduga ja erinevat tüüpi torude loomisel. Tehnoloogia võimaldab metalli töödelda nii, et toorikutele ei tekiks skaalat ja muid lõikamise tagajärgi.

Vaatamata seda tüüpi seadmete suhteliselt kõrgele maksumusele on neid üsna lihtne kasutada ega vaja töödeldavate detailide kinnitamiseks täiendavaid sõlme. Lisaks ei teki veejugamasinatega töötades tootmisjäätmetest tolmupilvi. Kuna lõikeriist praktiliselt puudub, pole vaja seda välja vahetada ega selle teravust jälgida.

Metalli abrasiivne lõikamine toimub veejoa ja abrasiivsete elementide abil. See võimaldab mitte aeglustada materjalide töötlemiskiirust, isegi kui need on väga märgatavate mõõtmetega.

Veejoaga lõikamise täpsus ja mitmekülgsus võimaldab töötada mitte ainult metallide, vaid ka klaasi, plasti ja puitdetailidega. Lisaks on vesilõikusseadmete kasutamine ohutu ja neid saab paigaldada peaaegu igas tööstusharus.

Seadmete klassifikatsioon

Veejoaga masinad jagunevad sageli käsitsi ja arvjuhtimisseadmeteks (CNC).

Metalli lõikamiseks mõeldud abrasiivmasinate disain mõjutab oluliselt nende tehnilisi omadusi ja tootmisvõimsust.

Manuaalsed seadmed

Mitte-CNC masinaid kontrollib täielikult operaator, kes määrab kõik parameetrid osade edasiseks töötlemiseks. Lisaks peab operaator toorikutega teatud tööetapid ise läbi viima. Kuid sellistel seadmetel on mitmeid eeliseid:

1. Suhteliselt madal hind.
2. Sama kvaliteediga veejoaga lõikamine titaani, alumiiniumi ja muude materjalidega.
3. Hoolduse ja haldamise lihtsus, mis ei eelda operaatorilt suuri teadmisi ja kogemusi metallitöötlemise vallas.
4. Piisav hulk funktsioone, mis võimaldavad luua lihtsaid korrapäraste geomeetriliste kujunditega osi.

CNC masinad

Numbriline tarkvara, mis on paigaldatud veejoaga masinatele, suurendab oluliselt nende funktsionaalsust ja tootmise efektiivsust. CNC-masinad võimaldavad kvaliteetselt töödelda igat tüüpi metallist toorikuid ja teha seda suure täpsusega. Automatiseeritud seadmetel on järgmised eelised:

• Tarkvara võimaldab tekitada toorikutesse vajaliku läbimõõduga auke.
• Pärast kõigi kehtestatud toimingute lõpetamist ei vaja osa täiendavat töötlemist.
• Tarkvara võimaldab valida iga tooriku jaoks individuaalse töötlemisrežiimi. Seade ise valib vajalikud joaindikaatorid ja muud parameetrid.
• CNC-masinad saavad kontrollida lõike kvaliteeti ja seda iseseisvalt muuta vastavalt kehtestatud programmile ja masina tegevuste järjestusele.

Samal ajal on sellisel seadmel mitmeid olulisi puudusi. Esiteks ületab CNC-veejoa maksumus märkimisväärselt käsitsi kasutatava analoogi hinda. Teiseks, selleks, et teostatava töö parameetrid õigesti seadistada, peavad operaatoril olema teatud teadmised metallitöötlemise valdkonnas ja kogemused automatiseeritud masinatel osade loomisel.

Funktsiooni ulatus ja omadused

Veejoa masinaid peetakse metalli lõikamiseks kõige sobivamaks tööriistaks, kuid neid kasutatakse laialdaselt ka muudel eesmärkidel. Siin on nende seadmete levinumad kasutusviisid.

1. CNC-masinad võimaldavad luua üsna keerulisi geomeetrilisi kujundeid ilma operaatori pideva kontrolli ja osaluseta. Lisaks parandab sellisele masinale installitud programm oluliselt selle töö täpsust.
2. Valmis toorikud ei vaja täiendavat lihvimist ja muud tüüpi viimistlust. Töid saab teha vajaliku kaldenurga all ja see ei mõjuta kvaliteeti.
3. Abrasiivlõiketehnoloogia võimaldab teil töötada suure paksusega osadega. Sest erinevad metallid näitajad on erinevad. Näiteks titaani puhul - 1,5-2 cm ja vase puhul - 5 mm.
4. Abrasiivsete masinate abil luuakse disainiobjekte ja erinevaid dekoratsioone, kuid selleks kasutatakse hüdroabrasiivseadmete spetsiaalseid modifikatsioone.

Nende seadmete tööpõhimõte põhineb kõrge rõhu all oleva vee tarnimisel. Vesijoaga lõikamiseks kasutatakse lisaks veele ka granaatliiva. Vett ja lisakomponente hoitakse eraldi konteinerites ja ainult lõikamise käigus segatakse ühte joaks. Sellise seadmega osade töötlemise kvaliteet on väga sarnane laseriga metalli lõikamisele. Joa parameetrite reguleerimine võimaldab töödelda toorikuid vajalike nurkade all.

Video: veega lõikamine skalpelli täpsusega – veejoaga metalli lõikamine.

Masina töö ja selle disainifunktsioonid

Selle seadme struktuur on selline, et seda on peaaegu võimatu oma kätega ja kodus valmistada. Veelgi enam, isegi kontrollimata tootjate masinad võivad olla ohtlikud või lihtsalt halva kvaliteediga. See mõjutab toorikute töötlemist ja toote eluiga.

Kuid isegi kvaliteetsed veejoamasinad nõuavad kvaliteetset isiklikku hooldust. Kõigepealt peaksite pöörama tähelepanu kulunud konstruktsioonielementidele ja kulumaterjalidele.

Väärib märkimist, et võimsad masinad tarbivad mõne minuti jooksul üsna palju abrasiivi, mistõttu tuleb seda suhteliselt sageli vahetada. Mis tahes seadme juhistest leiate teavet selle kohta, milliseid mikroosakesi on kõige parem kasutada, et töötada maksimaalse efektiivsusega.

Erilist tähelepanu on soovitatav pöörata seadmega töötamisel kasutatava vee kvaliteedile. Enne kasutamist läbib vedelik spetsiaalse filtreerimise ja alles pärast seda kasutatakse seda osade töötlemisel. Madala kvaliteediga vee kasutamine mõjutab ebasoodsalt töödeldavate detailide lõikamist ja masina enda tööaega.

Kõige sagedamini purunevad seda tüüpi seadmetes abrasiivse toitemehhanism ja juhttorud. Selle seadme oluliseks elemendiks on pump, ilma milleta ei ole võimalik masinas normaalset rõhku säilitada, mis mõjutab töötlemise kvaliteeti äärmiselt negatiivselt.

Tuntud ütlus, et vesi kulutab kivi, vaikib sellest, et see lõikab ka metalli ja seda mitte sadu aastaid, vaid silmapilkselt. Palju on räägitud metalli lõikamisest oma kätega, kasutades plasmatroneid - vett, mis muutub elektri mõjul plasmakaareks. Kuid on veel üks viis, mis annab puhtama lõike, mis ei vaja viimistlemist - see on. Osa eraldamine veega ilma vedeliku spetsiaalse ettevalmistamiseta annab toorikutele vähem siledad servad, siis peate neid täiendavalt töötlema oma kätega, kasutades tööriistu, kasutades jõudu. Eeldusel, et surve all tarnitud vee-liiva segu kasutatakse kuni 20 cm paksuse metalli lõikamiseks, on parem, kui toorikute servi ei pea täiendavalt töötlema. Ja lihtsalt ettevalmistav protsess on vee filtreerimine.

Veejoa eelised

Veejoaga lõikamine töötati välja lennukiosade valmistamiseks. Hiljem nimetati seda meetodit parimaks tulekindlate materjalide ja teraste töötlemisel. Nüüd kasutatakse seda tehastes, kus töötavad CNC-seadmed. Vee lõikamine pole vähem oluline autoremonditöökodade ja oma kätega majapidamistarvete valmistamisel, kus kasutatakse ilma kinnitusdetailideta seadmeid.

Madala temperatuuriga töötamine annab eeliseid terase töötlemisel. Metalli lõikamine plasma või gaasiga toob kaasa metalli tugeva kuumenemise, mis põhjustab oksüdatsiooni ja muid kõrvalmõjusid (olenevalt metalli individuaalsetest omadustest). Suure rõhu all veega varustatavate abrasiivsete osakeste mõju metallile tooks kaasa ka lehe kuumenemise ja sulamise, kuid lõikamine on nii kiire, et seda saab lõike puhtuse poolest võrrelda vaid laseriga ja kiiruse poolest plasmatõrvikuga. Töödeldud pinna kuumutamine töö ajal on asjakohane - see on nii ebaoluline, et pole isegi katlakivi. Kuna puudub sõltuvus seadmete suurusest ja töömeetodist - ilma inimese sekkumiseta või käsitsi juhtimisel seadmete poolt lõikamiseta.

Meeldiv hetk isetegemise juures on see, et seadmed ei tekita tugevat lõhna, suitsu ega tolmu. Samuti pole vaja varu lõiketööriistu käepärast hoida, see seade töötab ilma kõvade lõikuriteta - ainult väga peen liiv veega. Pakse metallitükke kirurgilise täpsusega eraldav skalpell on surve all otsikusse sisenev vesi, düüsi väljalaskeava juures küllastatakse see abrasiivsete mikroosakestega, hetkega segades saadakse võimas lõikesegu.

Kogu lõiketsükkel, nii tehase CNC-seadmetel kui ka oma kätega tavalisel masinal, viiakse läbi ühes etapis. Õhukesi ja pakse, tulekindlaid ja plastilisi materjale lõigatakse ühesuguse kiirusega, ilma piiranguteta. Masinad, millel on võimalus töödelda mitut detaili korraga - see on võimalus teostada vajalik metalli ja klaasi, plasti ja kummi töötlemine võimalikult lühikese aja jooksul, kuna pole vaja seadmeid ümber seadistada . Erineva kõvadusega materjalidest valmistatud osad töödeldakse vajadusel ühe töötsükliga.

Oma kätega materjale töödeldes on kasulikum neid töödelda ükshaaval, säästes aega, mis kulunuks materjalide tööpinnale kinnitamiseks ning mitmest täiesti erinevast materjalist koosnev kombineeritud osa on lihtsalt ja täpselt lõigata kõrgsurve veejoaga seguga.

Veejoaga lõikamismasinate rakendamine

Hüdroabrasiivsel vedrustusel töötavaid seadmeid kasutatakse:

1. Metalli ja erinevate materjalide kunstiline lõikamine veega tehnilised kirjeldused. Õhukesi e ja laiu osi saab lõigata mitte ainult täisnurga all. Lõikeaine kalde muutmine ei mõjuta lõigatud servade puhtust. Ükski materjal, mida see seade lõikab, ei vaja täiendavat töötlemist, hüdraulilise lõikuri alt tulev osa tuleb 100% valmis.
2. Kõige keerulisemad elemendid, mis korduvad mitmes killustikus ja suuremat täpsust nõudvates osades, on kõige parem teha programmeeritava vesilõikusmasinaga. arvutiprogramm parem kui mees tulla toime täpsete ülesannetega detailide töötlemisel, mis ei talu kõrvalekaldeid. Loovuseks ja keeruliste mehaaniliste üksustega mitteseotud esemete valmistamiseks on käsitsi seadmed üsna sobivad.
3. Metalli maksimaalne paksus veega lõikamiseks, nagu varem mainitud, on 200 mm, kuid on ka erandeid. Hüdroabrasiivne vedrustus suudab lõigata ainult 5 mm paksust vaske, kuni 12 mm tulekindlaid sulameid, kuni 17 mm paksust titaani. Kui vaadata nende metallide ulatust ja nende maksumust, siis pole kaotus nii suur.
4. Kui on vaja oma kätega teha vasest või messingist ornament, eemaldatakse pealmine kiht etapiviisiliselt. Nii et 1 cm süvendi saab ühe käigu asemel teha kahe käiguga. Nagu ütlevad peitliga meistriteose kallal töötavad skulptorid, lõigake ära kõik ebavajalik. Sama tööpõhimõte veejoaga lõikeelemendiga. Osa täpseks reprodutseerimiseks on parem kasutada arvutiga juhitavat masinat.

Mitte-CNC-masinad töötavad käsitsi juhtimisel, kogu lõikepingi seadistab operaator, mis võib põhjustada ebatäpsusi, kui lõikenurk on valesti seatud. Kuid selline masin ei nõua eriteadmisi. See on oluliselt odavam kui selle arvutiga juhitav kolleeg. Väike funktsionaalne varustus, saate selle seaded piisavalt kiiresti selgeks teha. Lihtsaid ja keerulisi jooni, aga ka standardseid geomeetrilisi kujundeid sellel masinal saab teha igaüks pärast lühikest tutvumist masina seadmega, ettevaatusabinõudega, liivase abrasiiviga veega täitmise meetodiga, muutmismeetodiga. lõikenurk.

Veejoaga lõikamise tehnoloogia ainulaadsus seisneb selles, et sellega saab lõigata peaaegu igat tüüpi materjale. Oluline on märkida, et vesilõikamine on alternatiiv mitte ainult mehaanilisele, vaid ka laser-, plasma- ja ultrahelilõikusele ning mõnel juhul ka ainuvõimalik.

Vesilõikamisel töödeldakse materjali õhukese ülikiire veejoaga. Veejoa hävitava jõu suurendamiseks lisatakse sellele väga kõva materjali - abrasiivi - osakesi. Mõnikord nimetatakse veejoaga seadmeid "veejoaks", "veejoaga lõikamiseks", "veejoaga", "GAR" või "veejoaga". Tööstuses on selliseid masinaid kasutatud alates 1982. aastast ja nende prototüübid ilmusid 1970. aastal.

Mis on veejoaga lõikamise protsessi olemus? Kui tavalist vett surutakse kokku umbes 4000 atmosfääri rõhu all ja lastakse seejärel läbi augu, mille läbimõõt on alla 1 mm, siis voolab see helikiirust 3-4 korda ületava kiirusega. Toorikule suunatuna muutub selline veejoa lõikeriistaks. Abrasiivsete osakeste lisamisega suureneb selle lõikevõime sadu kordi ja see on võimeline lõikama peaaegu iga materjali.

Veejoaga lõikamise tehnoloogia põhineb abrasiivi ja veejoa erosiivse (abrasiivse) toime põhimõttel. Nende suure kiirusega tahkefaasilised osakesed toimivad energiakandjatena ning tooteosakesi tabades rebivad ja eemaldavad viimased lõigatud õõnsusest. Erosioonikiirus sõltub mõjuvate osakeste kineetilisest energiast, nende massist, kõvadusest, kujust ja lööginurgast, samuti mehaanilised omadused töödeldud materjal.

lõikamise tehnoloogia

Lõikepeasse juhitakse pumbaga ülikõrge rõhuni suurusjärgus 1000–6000 atmosfääri pumbatud vesi. Väljudes läbi kitsa düüsi (düüsi), mille läbimõõt on tavaliselt 0,08–0,5 mm trans- või ülehelikiirusel (kuni 900–1200 m/s ja rohkem), siseneb veejuga segamiskambrisse, kus see hakkab segunema abrasiiviga. osakesed - granaatliiv, elektrokorundi terad, ränikarbiid või muu väga kõva materjal. Segatud joa väljub 0,5-1,5 mm siseläbimõõduga segamis(segamise) torust ja lõikab materjali. Mõne lõikepea mudeli puhul juhitakse abrasiiv segamistorusse. Joa jääkenergia kustutamiseks kasutatakse reeglina 70-100 sentimeetri paksust veekihti.

Abrasiivina kasutatakse erinevaid materjale Mohsi kõvadusega alates 6,5. Nende valik sõltub töödeldava detaili tüübist ja kõvadusest, samuti tuleb silmas pidada, et kõvem abrasiiv kulutab lõikepea komponendid kiiremini. Vesilõikamisel tekib abrasiivi tõttu palju suuremal määral joa hävitav võime ja vesi täidab peamiselt transpordifunktsiooni. Abrasiivsete osakeste suurus valitakse 10-30% lõikejoa läbimõõdust, et tagada selle tõhus löök ja stabiilne vool. Tavaliselt on tera suurus 0,15–0,25 mm (150–250 µm) ja mõnel juhul umbes 0,075–0,1 mm (75–100 µm), kui soovite saada madala karedusega lõikepinda. Arvatakse, et abrasiivi optimaalne suurus peaks olema väiksem kui väärtus (ds.t. - dv.s.) / 2, kus ds.t - segamistoru siseläbimõõt, dv.s. - veeotsiku siseläbimõõt.

Tüüpiline vesilõikamistehnoloogia kasutusala

Veejoa	Veejoaga lõikamine
Nahk, tekstiil, vilt (jalatsid, nahk, tekstiilitööstus)	Lehed terasest, metallist
Plastid, kummitooted (autotööstus)	Erinevad metallosad (valandid, hammasrattad jne)
Elektroonilised tahvlid	Alumiiniumi, titaani jne sulamid, komposiitmaterjalid, paksuseinalised plastid (lennundus- ja kosmosetööstus)
Lamineeritud materjalid (lennundus- ja kosmosetööstus)	Betoon, raudbetoon, kipsplokid, täissillutiskivid jne. Ehitusmaterjalid
Soojusisolatsiooni-, tihendus- ja müra summutavad materjalid	Kivi, graniit, marmor jne.
Toit - külmutatud toidud, tihedad toidud, šokolaad, küpsetised jne.	Klaas, soomusklaas, keraamika
Paber, papp	Kombineeritud materjalid, kaetud materjalid
Puit	Puit
Thermo ja Duroplast	Tugevdatud plastid

Mõnede abrasiivide tüüpilised rakendused lõikamisel

Nimi	Tüüpiline ulatus
Granaatliiv (koosneb korundist Al 2 O 3, kvartsliivast SiO 2, raudoksiidist Fe 2 O 3 ja muudest komponentidest)	Kasutatakse laialdaselt erinevate materjalide, eriti legeeritud teraste ja titaanisulamite lõikamiseks
Elektrokorundi terad (koosneb peamiselt Al 2 O 3 korundist, aga ka lisanditest) või selle sordid	kunstlikud materjalid väga kõrge Mohsi kõvadusega. Kasutatakse terase, alumiiniumi, titaani, raudbetooni, graniidi ja muude materjalide lõikamiseks
Ränikarbiidi (SiC) terad – rohelised või mustad
Kvartsliiv (SiO 2)	klaasi lõikamine
Silikaaträbu osakesed	Klaas- või süsinikkiuga tugevdatud plasti lõikamine

Eelised, puudused ja võrdlevad omadused

Veejoa või veejoaga saab lõigata peaaegu iga materjali. Sel juhul ei toimu tooriku mehaanilisi deformatsioone (kuna joa löögijõud on ainult 1-100 N) ega ka termilisi deformatsioone, kuna lõiketsooni temperatuur on umbes 60-90 °C. Seega on vesilõikamisel võrreldes kuumtöötlustehnoloogiatega (hapnik, plasma, laser jne) järgmised eristavad eelised:

• kõrgem lõikekvaliteet tänu minimaalsele termilisele mõjule töödeldavale detailile (servade sulamine, sulamine või põlemine puudub);
• võimalus lõigata kuumustundlikke materjale (mitmed tule- ja plahvatusohtlikud, lamineeritud, komposiitmaterjalid jne);
• protsessi keskkonna puhtus, kahjulike gaaside täielik puudumine;
• plahvatus- ja protsessi tuleohutus.

Hüdroabrasiivne juga on võimeline lõikama kuni 300 mm paksuseid ja rohkem materjale. Lõikamist saab läbi viia suure täpsusega (kuni 0,025–0,1 mm) mööda keerulist kontuuri, sealhulgas puistetoodete töötlemiseks. Sellega saate teha kaldeid. See on efektiivne alumiiniumisulamid, vask ja messing, mille kõrge soojusjuhtivuse tõttu nõuavad termilise lõikamise meetodid võimsamaid kütteallikaid. Lisaks on neid metalle laseriga raskem lõigata nende vähese laserkiirguse neelamisvõime tõttu.

Vesiabrasiivse lõikamise puudused on järgmised:

• oluliselt väiksem väikese paksusega terase lõikekiirus võrreldes plasma- ja laserlõikamisega;
• kõrge seadmete maksumus ja kõrged ekspluatatsioonikulud (tüüpiline laserlõikamisel), mis on tingitud abrasiivi, elektri, vee tarbimisest, segamistorude, veeotsikute ja kõrget survet taluvate tihendite vahetusest, samuti jäätmete kõrvaldamise kuludest;
• suurenenud müra, mis on tingitud joa väljahingamisest ülehelikiirusel (tüüpiline plasmalõikamisel).

Miks kõik ei kasuta GAR masinaid?

Kui GAR-masinatel on nii palju ilmseid eeliseid, siis miks mitte kõik ei kasuta neid oma ettevõttes? Vastus ei peitu abrasiivse materjaliga lõikamise protsessis, vaid võimes seda protsessi juhtida. Siiani nõudis installatsioonide kasutamine kasutajalt nii programmeerimisoskust kui ka kogenud operaatori oskusi.

GAR-masina düüsi lineaarkiirus peaks muutuma sõltuvalt osade kuju muutumisest. Liiga suur kiirus või selle järsk muutus võib viia töötlemise kvaliteedi languseni. Varem nõudsid vesijugarakendused lõikepea kiiruse reguleerimiseks programmide käsitsi seadistamist.

Siiski isegi kõige parim programm nõudsid seadmete hooldamiseks kogenud operaatoreid, kes saaksid nende kiirust kontrollida. Kui abrasiivse materjali juga liikus piki lõikejoont, reguleeris operaator düüsi kiirust ja optimeeris seega protsessi.

Liiga suur kiirus mõjutas negatiivselt servade kvaliteeti ja täpsust. Liiga madal vähendatud täpsus ja pikem aeg. Kui GAR-otsik läks nurgast liiga kiiresti läbi, võib see lõike kuju ja kvaliteedile halvasti mõjuda.

Sellest tulenevalt on masstootmises, mis ei nõua suurt täpsust, kasutatud vesijoaga lõikepinke, näiteks sadade detailide tootmiseks end hästi tõestanud programmi abil või materjale, mida ei ole võimalik muude tehnoloogiatega töödelda. Ilmusid ettevõtte "WaterJet Corp" masinad. (Itaalia) lihtsustas seda protsessi oluliselt. Waterjet on muutunud palju soodsamaks ja seadmeid on lihtsam kasutada.

Lisaks toodab ettevõte 4 ja 5 juhitava teljega installatsioone (joonis nr 1), mis võimaldavad lehtmaterjalist detaile kompleksselt lõigata. Näiteks: osade lõikamine sisemiste ja väliste faasidega piki kõveraid pindu, mis tahes profiili kaldaukude lõikamine sirgjoonelise generaatoriga ja keeruliste kõverate soonte töötlemine.

Lisaks lehtmaterjalist detailide 4- ja 5-teljelisele lõikamisele, mida teostatakse lõikepea abil, toodab Water Jet masinaid mahuliseks 5-teljeliseks veejoaga lõikamiseks, millel on võimalus suunata veejuga lauale mis tahes nurga all. pinnale, sealhulgas horisontaalselt.

Töötlemise näited

7 peamist põhjust, miks valida veejoaga lõikemasin:

Veejoaga lõikemasinad - pikka aega peeti ainult kõrgelt kvalifitseeritud spetsialistidele mõeldud seadmeteks. Kuid viimastel aastatel on see varustus palju muutunud. Tänu uutele tehnoloogiatele on peaaegu iga masinatöökoda või tootmisettevõte saavad endale lubada ülitäpse veejoaga lõikamissüsteemi ostmist ja tõhusat kasutamist isegi vähese kogemuse või puudumisega. Waterjet Corp. muutis tööstust revolutsiooniliseks, pakkudes esimest tõeliselt taskukohast süsteemi, mis ühendab abrasiivpuhastuse võimsuse täppistöötlusega.

• 1. Lai valik töödeldud materjale

Veejoaga lõikamine sobib mitmesuguste materjalide, sealhulgas metallide, keraamika, komposiitmaterjali, klaasi, marmori ja graniidi jaoks.

• 2. Kõrge kvaliteet serva töötlemine

Pärast lõikamist WaterJet Corp. materjali servad on siledad nagu liivapritsiga töödeldud. Puuduvad teravad servad, jämedused, ebaühtlased servad.

• 3. Töötlemise ajal ei kuumutata

Tänu sellele, et vesilõikusmasinad kasutavad vett ja abrasiivi, ei kuumene lõigatav materjal lõikeprotsessi ajal peaaegu kuumaks. Seetõttu sobib see ideaalselt materjalidele, mis deformeeruvad kõrge temperatuuri mõjul või reageerivad kuumusele muul viisil (näiteks titaan).

• 4. Keskkonnasõbralik

Metalli veejoaga lõikamine on lõikamistehnoloogia, mis praegu domineerib metallurgia-, metallivaltsimise ja inseneritööstused. Metalli lõikamine veega on asendanud plasma ja klassikalise lõikamise lõikepinkidel.

Esmakordselt töötati see meetod välja ja rakendati lennukitööstuses lennuki alumiiniumi lõikamiseks. Ameerika firma, kes selle meetodi leiutas, andis pärast uuringute ja analüüside läbiviimist statistikat selle kohta, kui tõhusalt veejoaga lõikamist tööstuses rakendatakse.

Tänapäeval ei saa suured masinaehitustehased hakkama ilma vesilõikamiseta: see võimaldab saavutada terasest ja tulekindlatest materjalidest detailide valmistamisel maksimaalse täpsuse.

Meetodi eelised

Metalli veejoaga lõikamine on paksuseinaliste toorikute töötlemisel asendamatu. Tõeliselt kvaliteetse lõikejoone saamine on võimalik ainult sel viisil. Hüdraulilise lõikamise kasutamine on oluline kõrge rõhu all olevate torude paigaldamisel. Pärast lõikamist ei jää kogu liinile katlakivi ega jäme, olenemata selle pikkusest: täiendavat töötlemist pole vaja.

Tuleb meeles pidada, et seda tüüpi masin on kallim kui lihtsamad analoogid. Kuid esialgse maksumuse kompenseerib hind Varud, kinnitusdetailid ja lisaüksused. Hüdraulikaga töötamise plussiks on ka see, et isegi pika töö juures puudub suitsuekraan, tolm ei lenda igas suunas. Lisaks ei pea te jälgima, kui terav on lõikeriist, seda perioodiliselt vahetama ja ostma lisavarustus teritamiseks.

Samal ajal võimaldab veejoaga metalli lõikamise meetod säilitada suur kiirus tootmine tänu metallist toorikute kiirele töötlemiskiirusele. Lõikekiirus ei muutu isegi paksuseinaliste toorikute töötlemisel. Samal ajal võimaldab veejoaga masin töödelda mitte ainult metalli, vaid ka klaasi, kummi, plasti ja muid mitmekihilisi toorikuid.

Masinate peamine seade

Arvestades asjaolu, et vesijugamasinad on kasutusel universaalsed, on neil väga spetsiifiline seade, mis võimaldab lõigata mitte ainult metalle.

Tehnoloogia põhineb kõrge rõhu all oleva vee tarnimisel düüsi kaudu töödeldavale detailile teatud nurga all. Vedelik sisaldab abrasiivset materjali, mis on lõikamise abikomponent. Kõige sagedamini kasutatav liiv, purustatud mikroosakesteks. Enne söötmist segatakse spetsiaalses eelpaagis vesi ja liivaterad. Põhjalikult segatud segu juhitakse masina otsikusse.

Veelõikur metallile

Olenevalt etteantud programmist juhitakse tekkinud juga töödeldavale detailile. Düüsi otsik asetatakse liigutatavale peale, mida saab suvaliselt pöörata ja kallutada. Veega lõikamise kiirust saab võrrelda ainult plasmalõikuriga, kuid täpsus ja kvaliteet on võrreldavad ainult pikaajalise laserlõikamisega.

Kaasaegne ulatus

Tehnilised kasvutrendid pole hüdraulilisest abrasiivsest lõikemasinast mööda läinud. Seda tüüpi kaasaegsed seadmed võimaldavad:

CNC-pinkide kasutamine

Metalli veejoaga lõikamise edusammud arenesid kiiresti ja seda tüüpi masinad otsustasid varustada CNC-ga. Numbriline programmi juhtimine võimaldas saavutada lõikamisel suuremat täpsust ja protsessi oluliselt kiirendada. Võrreldes isetegemise meistri tööga saab elektrooniliselt juhitava masinaga lõigata keerukamaid kujundeid ja lõigata erinevate nurkade alt.

CNC-masinatega valmistatakse toorikuid erinevatest terastest, alumiiniumist, vasest, pronksist ja teistest laialdaselt kasutatavatest metallidest.

CNC veejoaga masinate eelised väljenduvad sellistes hetkedes:

Manuaalne varustus

On mitmeid veejoaga masinaid, mis ei ole varustatud CNC-ga ja neis peab meister lõikeparameetrid oma kätega paika panema. Siin on töö mugavus palju halvem, töötlemise täpsus ja kvaliteet väheneb. Paljud tegurid sõltuvad sellest, kui professionaalne masina operaator on. Kuid nagu igal pool mujal, on ka selles loendis positiivseid külgi:

• Klassikalised manuaalmasinad on palju odavamad kui arvutiga juhitavad seadmed.
• Olles aru saanud nuppudest ja hoobadest, saab selle masinaga tööga hakkama isegi ilma erihariduseta inimene.
• Sellistel seadmetel on võimalik saada enamik lihtsatest osadest ja lihtsate geomeetriliste kujunditega toorikutest.
• Ka käsitsi masinal on võimalik saada kvaliteetne lõige erinevate nurkade all, lõigata materjal vastavalt tehnoloogiale.

Kulumaterjalid ja masina iseseisev ehitus

Veejoaga masina täielikuks tööks on vaja vaid õigel ajal välja vahetada abrasiivsed materjalid ja kulunud elemendid, mis lõpuks oma ressursi kaotavad. Abrasiivse kulukulu oleneb lõigatava materjali paksusest: juhtub ka, et masin kulutab umbes 300 g liiva mikroosakesi minutis.

Maksimaalse paksusega metalli töötlemisel on tarbimine veelgi suurem, umbes 500-600 g minutis. Sageli vahetamist vajavad osad hõlmavad erinevaid tihendeid ja kõrgsurvepumba elemente. Viimased sageli ebaõnnestuvad, kuna masin töötab alati ülikõrge rõhuga, mis tekitab detailidele koormuse.

Sellise masina iseseisvaks ehitamiseks on üks probleem, mida on peaaegu võimatu lahendada - isetehtud osade madal kvaliteet. Fakt on see, et veejoaga masina ehitamiseks on vaja palju ainulaadseid osi ja osi, mis tuleb treialalt tellida ja kuidagi oma kätega luua. Reeglina ei ületa selliste osade kasutusiga paar päeva, arvestades survet, millega tuleb toime tulla.

Selle tulemusena peate ostma originaalvaruosi, komplektseid komplekte, samas kui muud osad jäävad kodus valmistatud või analoogidelt võetud. Rahakulu osas kulutad peaaegu sama palju, kui maksaks uus täisväärtuslik veejoaga masin, lisaks kulutad ka palju vaeva.

Vesijoaga lõikamiseks uus tööstusinstallatsioon maksab alates 3 miljonist rublast ja kasutatud saab osta palju odavamalt.

Video: veejoaga metalli lõikamine

Vesijoaga lõikepinke kasutatakse metallide, kivi, plasti, klaasi töötlemiseks sõjaväes, lennunduses ja tööriistatööstuses, masinaehituses. Selle tehnoloogia abil lõikamine on tõhus ja kiire protsess, mis võimaldab reprodutseerida täpseid detaile peaaegu igast materjalist.

Masina võimalused

CNC veejoaga masinate tehniliste omaduste võrdlemisel võetakse võrdluseks kivi. Lõppude lõpuks on seda väga raske töödelda ja sellel on suur tihedus. Seetõttu lõikavad seadmed pärast kividega toimetulemist hõlpsalt mis tahes muid materjale.

Juhib õhukese joaga surve all kivile, vesi lõikab kivid. Samal ajal võib lõikejoon olla mis tahes konfiguratsiooniga, nii et tehnoloogia võimaldab teil luua keerulisi nikerdatud mustreid ja kaunistusi.

Metallide abrasiivne lõikamine on võimeline toime tulema isegi ühe kõige suuremaga tugevad metallid- titaan. Tuleb vaid õiged koordinaadid elektroonilisse ajju sisestada ja protsessi alustada. Löögivõimsus määratakse järgmiste operaatori määratud karakteristikute kombinatsiooniga:

• joa rõhk;
• abrasiivi tarnimine;
• veevarustuse kiirus ja iseloom;
• abrasiivsete osakeste kogus;
• abrasiivsete osakeste omadused.

Osakeste lõikamiseks saab kasutada mitmesuguseid materjale, sealhulgas:

• granaat titaanisulamite ja kõrgtugevate teraste jaoks;
• aglomeraat kivi jaoks;
• klaasi lõikamiseks kasutatakse liiva;
• plastide silikaatset päritolu räbu.

Üks populaarsemaid abrasiivseid materjale on granaatliiv, mis sisaldab erinevaid kvartsliiva, korundi, raudoksiidi osi.

Veejoaga lõikemasinate tööpõhimõte ja tüübid

CNC veejoaga lõikamismasin töötab järgmiselt:

• pump varustab härja tööpeaga, siin tekib vajaliku läbimõõduga veejuga. See siseneb segistisse, kus tekib vee-liiva segu, sealt suunatakse see otse otsikusse. Düüsi läbimõõt võib olla 1 kuni 5 mm;
• 100 kuni 6000 baari rõhu all valatakse düüsist välja segu, mis lööb materjaliosakesed välja. Segu kiirus on mitu korda suurem kui heli kiirus. Pea pöörleb laias vahemikus ja seda juhib automaatika;
• on kunstlik erosiooniprotsess, mis võimaldab töötada kuni 300 mm paksuste kiviplaatidega.

Pehmete materjalide, nagu puit, kumm, mõned plastid, töötlemine toimub ilma abrasiivsete osakesteta, puhta veega. Düüs asetatakse safiirile või rubiinile ja otsik peab olema minimaalse läbimõõduga. Sellised düüsid peavad kauem vastu, sest puhas vesi mõjub kulumaterjalidele pehmemalt.

Veejoaga lõikamise seadmed erinevad seadme, eesmärgi, võimsuse ja maksumuse poolest:

• CNC-masinad;
• kaasaskantav.

CNC-masinad teostavad lõikamist vastavalt laaditud parameetritele ja joonistele. Nad valmistavad keerulisi kujundeid ilma operaatori vähese sekkumiseta või üldse mitte. Tootmispoed tavaliselt selliste seadmetega varustatud.

Kaasaskantavad masinad sobivad hästi igasuguse materjali lõikamiseks raskesti ligipääsetavates ja ohtlikes kohtades, näiteks tunnelites. Töö tehakse väga kiiresti ja täpselt. Sellepärast seda liiki töötlemine on väga ökonoomne.

Masina disain

Vesilõikamine on tahkete materjalide tihedusega umbes 2,5 tonni / kuupmeeter töötlemine, kasutades tahkete osakeste ja vee segu erosiooni põhimõttel. Lõikusegu kantakse materjalile võimsa surve all, väikese läbimõõduga veejoaga läbi spetsiaalse kujuga pea. Töötlemiskiirus sõltub materjali parameetritest.

CNC veejoa masinad on kombinatsioon mitmest moodulist, sealhulgas monteeritud:

• tahkete osakeste etteandemehhanism;
• vannilaud;
• kõrgsurve veepump;
• portaal;
• liikuv pea;
• rõhu jaotusmehhanism;
• konteiner abrasiivse segu jaoks.

Lisaks on veejoaga lõikemasin varustatud automaatsete mõõtmis- ja juhtimissüsteemidega, mis parandavad täpsust.

Pead on valmistatud kunstlikest mineraalidest, need on üsna kallid ja vajavad perioodilist väljavahetamist. Samuti kuuluvad vahetamisele vastupidavast metallist valmistatud segamistorud.

Töötlemine toimub spetsiaalselt kujundatud laual.

Veejoaga lõikamismeetodil on palju eeliseid:

• spetsiaalse masina töötamise ajal on jäätmed minimaalsed;
• kivi pinnale ei anta asjatut karedust;
• metall ei ole katlakiviga kaetud;
• töötlemine toimub toatemperatuuril, materjali ülekuumenemine on välistatud;
• saadud osade kvaliteet on kõrgeim;
• võimalikud on väga erinevad veejoaga lõikamise tüübid, sealhulgas käsitsi nikerdamist imiteerivad;
• materjal ei ole deformeerunud;
• saate esikihi töödeldavalt detaililt või faasilt täielikult eemaldada;
• ei eraldu kahjulikke aure, gaase, tahma;
• Võimalik on töödelda plaate paksusega üle 15 cm.

Töötavad CNC veejoaga lõikamisseadmed automaatrežiim, käsitsi tööd ei rakendata. Kõik töödeldud materjalid säilitavad täielikult oma põhiomadused.

Spetsiaalsed tööriistad CNC-pinkide jaoks

Kõrgus- ja kokkupõrke vältimise andurid jälgivad materjali pinna ja düüsi vahelist kaugust. Need takistavad pea liikumist vee surve all ja kokkupõrget vertikaalsete pindadega töötamise ajal. Enne töö alustamist määrab kontroller materjali paksuse ja vajaliku töösügavuse. Perioodiliselt reguleerib andur töö ajal tööd sõltuvalt juba tehtud toimingutest.

Laserosuti võimaldab detaili tööpinnale asetamisel täpselt “sihtida”, düüsi kiiresti positsioneerida. Funktsiooni rakendatakse väikestele ja suurtele koordinaattabelitele. Osuti on vee eest kindlalt kaitstud tugeva veekindla korpusega.

Substraati kasutatakse väikeste detailide töötlemiseks, parandades vee-liiva joa ja materjali vahelist kontakti. Aluspindadel on spetsiaalne struktuur, mis laseb kergesti vett läbi ja hoiab detaili kindlalt kinni.

Iga masinaga on kaasas klambrite komplekt. Selle abil fikseeritakse erineva suuruse ja kujuga detailid kindlalt lauaplaadile.

Pumba jahutussüsteem on kohustuslik tõhus töö. See võib olla suletud või voolav. Suletud on säästlikum.

Abrasiivivarustuse dosaator juhib erineva paksusega materjaliga töötamiseks kasutatava abrasiivi kogust. Kõrvaldab katkestused abrasiivi tarnimisel, mis on väga oluline väärtuslike materjalide lõikamisel, mille töötlemine puhta veega võib neid rikkuda.

Veepuhastussüsteem hoiab ära mineraalide ladestumise ventiilidele, hingedele ja muudele CNC-masina elementidele. Vesi puhastatakse kaltsiumist ja rauast. Lubatud kogus rauda 1 liitris vees ei ole rohkem kui 10 milligrammi. Puhastussüsteem parandab CNC-masina tootlikkust ja eluiga.

Videod näitavad veejoaga lõikamist 3D ja 2D: