Fém vízsugaras vágásának technológiája. Vízsugaras vágás

A fémek vízsugaras vágása a fémvágás egyik kulcsfontosságú módja, amely nélkül a fémfeldolgozó ipar sem nélkülözheti. A vízsugaras vágógépek széles választéka létezik, amelyek a feldolgozás minőségét tekintve gyakran felülmúlják a plazmavágó gépeket.

Érdemes megjegyezni, hogy a vízsugaras vágásra nem csak a gépészet területén van kereslet. Ezt a fémfeldolgozási módszert először egy amerikai repülőgépgyártó cég alkalmazta, és azóta széles körben alkalmazzák az egész világon.

A vízsugaras vágás jellemzői

A vízsugaras vágási technológia jelentős szerepet játszik a különböző típusú fémekből készült vastag falú munkadarabok megmunkálásában. A szakértők megjegyzik a vízsugaras vágógépek különleges szerepét a különböző átmérőjű és típusú csövek létrehozásában. A technológia lehetővé teszi a fém megmunkálását úgy, hogy a munkadarabokon ne maradjon le vízkő vagy a vágás egyéb következményei.

Az ilyen típusú eszközök viszonylag magas költsége ellenére meglehetősen könnyen használhatók, és nem igényelnek további egységeket a megmunkálandó munkadarabok rögzítéséhez. Ezenkívül a vízsugaras gépekkel végzett munka során a gyártási hulladékból nem keletkeznek porfelhők. Mivel a vágószerszám gyakorlatilag hiányzik, nem kell cserélni vagy ellenőrizni az élességét.

A fém csiszolóvágását vízsugárral és csiszolóelemekkel végezzük. Ez lehetővé teszi, hogy ne lassítsa le az anyagok feldolgozási sebességét, még akkor sem, ha nagyon észrevehető méreteik vannak.

A vízsugaras vágás pontossága és sokoldalúsága lehetővé teszi, hogy ne csak fémekkel, hanem üveg-, műanyag- és faalkatrészekkel is dolgozzon. Ezenkívül a vízsugaras vágáshoz használt berendezések biztonságosak, és szinte minden iparágban beszerelhetők.

Eszköz osztályozás

A vízsugaras gépeket gyakran kézi gépekre és számítógépes numerikus vezérlésű (CNC) gépekre osztják.

A csiszolófémvágó gépek kialakítása jelentősen befolyásolja azok műszaki jellemzőit és gyártási kapacitását.

Kézi eszközök

A nem CNC gépeket teljes mértékben a kezelő irányítja, aki beállítja az összes paramétert az alkatrészek későbbi feldolgozásához. Ezenkívül a kezelőnek önállóan kell elvégeznie a munkadarabokkal való munka bizonyos szakaszait. De az ilyen eszközöknek számos előnye van:

1. Viszonylag alacsony ár.
2. Ugyanolyan minőségű titán, alumínium és egyéb anyagok vízsugaras vágása.
3. Könnyen kezelhető és kezelhető, ami nem követeli meg a kezelőtől széleskörű ismereteket és tapasztalatokat a fémmegmunkálás területén.
4. Elegendő számú funkció, amely lehetővé teszi egyszerű alkatrészek létrehozását megfelelő geometriai alakzatokkal.

CNC gépek

Numerikus szoftver, vízsugaras gépekre szerelve jelentősen növeli azok funkcionalitását és gyártási hatékonyságát. A CNC gépek lehetővé teszik minden típusú fém munkadarab kiváló minőségű és nagy pontosságú megmunkálását. Az automatizált eszközök a következő előnyökkel rendelkeznek:

• A szoftver lehetővé teszi a kívánt átmérőjű furatok létrehozását a munkadarabokon.
• Az összes megállapított művelet elvégzése után az alkatrész nem igényel további feldolgozást.
• A szoftver lehetővé teszi, hogy minden egyes munkadarabhoz egyedi feldolgozási módot válasszon. A készülék maga választja ki a szükséges sugárparamétereket és egyéb paramétereket.
• A CNC gépek képesek ellenőrizni a vágás minőségét és önállóan megváltoztatni a beállított programnak és a gépi műveletek sorrendjének megfelelően.

Ugyanakkor egy ilyen eszköznek számos jelentős hátránya is van. Először is, a CNC vízsugaras gép ára lényegesen magasabb, mint a kézi megfelelője ára. Másodszor, az elvégzett munka paramétereinek helyes beállításához a kezelőnek bizonyos ismeretekkel kell rendelkeznie a fémmegmunkálás területén, és tapasztalattal kell rendelkeznie az automatizált gépeken történő alkatrészek létrehozásában.

Hatókör és működési jellemzők

A hengerelt fémek vágására a vízsugaras gépeket tartják a legalkalmasabb eszköznek, de más célokra is széles körben használják. Íme az eszközök használatának leggyakoribb módjai:

1. A CNC gépek lehetővé teszik meglehetősen bonyolult geometriai formák létrehozását a kezelő állandó ellenőrzése és részvétele nélkül. Ezenkívül az ilyen gépre telepített program jelentősen javítja működésének pontosságát.
2. A kész munkadarabok nem igényelnek további csiszolást vagy más típusú simítást. A munka a kívánt dőlésszögben végezhető, és ez nem befolyásolja a minőséget.
3. A csiszolóvágási technológia lehetővé teszi, hogy nagy vastagságú részekkel dolgozzon. Mert különböző fémek a mutatók mások lesznek. Például a titánnál - 1,5-2 cm, a réznél - 5 mm.
4. Csiszológépekkel dizájntárgyakat, különféle dekorációkat készítenek, de ehhez a vízsugaras eszközök speciális módosításait alkalmazzák.

Ezeknek az eszközöknek a működési elve a nagynyomású vízellátáson alapul. A víz mellett gránáthomokot is használnak vízsugaras vágáshoz. A vizet és a további komponenseket külön tartályokban tárolják, és csak a vágási folyamat során keverik egyetlen áramba. Az alkatrészek ilyen eszközzel történő feldolgozásának minősége nagyon hasonló a fém lézerrel történő vágásához. A sugárparaméterek beállítása lehetővé teszi a munkadarabok kívánt szögben történő feldolgozását.

Videó: vízvágás szike pontossággal - fém vízsugaras vágása.

A gép működése és tervezési jellemzői

Ennek az eszköznek a felépítése olyan, hogy szinte lehetetlen saját kezűleg és otthon elkészíteni. Sőt, még a nem ellenőrzött gyártók gépei is veszélyesek lehetnek, vagy egyszerűen rossz minőségűek. Ez befolyásolja a munkadarabok feldolgozását és a termék élettartamát.

De még a jó minőségű vízsugaras gépek is magas színvonalú gondozást igényelnek. Mindenekelőtt az elhasználódott szerkezeti elemekre és fogyóeszközökre kell figyelni.

Érdemes megjegyezni, hogy az erős gépek meglehetősen nagy mennyiségű csiszolóanyagot fogyasztanak néhány percnyi működés alatt, ezért viszonylag gyakran kell cserélni. Bármely eszköz használati utasításában talál információkat arról, hogy mely mikrorészecskék a legjobbak a maximális hatékonyság érdekében.

A készülékkel végzett munka során ajánlott különös figyelmet fordítani a felhasznált víz minőségére. Használat előtt a folyadékot speciális szűrésnek vetik alá, és csak ezt követően használják fel az alkatrészek feldolgozásához. A rossz minőségű víz használata negatív hatással van a munkadarabok vágására és magának a gépnek az élettartamára.

Az ilyen típusú készülékekben leggyakrabban a csiszolóanyag-ellátó mechanizmus és a vezetőcsövek tönkremennek. Ennek az eszköznek egy fontos eleme a szivattyú, amely nélkül nem lehet fenntartani a normál nyomást a gép belsejében, ami rendkívül negatív hatással lesz a feldolgozás minőségére.

A közismert mondás, miszerint a víz koptatja a köveket, hallgat arról, hogy fémet is vág, nem több száz év alatt, hanem azonnal. Sokat beszéltek a fém saját kezű vágásáról plazmatronok segítségével - víz, amely elektromosság hatására plazmaívvé alakul. De van egy másik módszer, amely tisztább vágást ad, amely nem igényel befejezést - ez az. Ha egy alkatrészt vízzel választ el a folyadék speciális előkészítése nélkül, akkor a munkadarabok kevésbé sima szélei lesznek, majd saját kezűleg kell megmunkálnia őket erővel. Ha a nyomás alatt szállított víz-homok keveréket legfeljebb 20 cm vastagságú fém vágására használják, jobb, ha a munkadarabok széleit nem kell külön megmunkálni. Az egyetlen előkészítő folyamat a víz szűrése.

A vízsugár előnyei

A vízsugaras vágást repülőgépalkatrészek gyártására fejlesztették ki. Később ezt a módszert a legjobbnak nevezték a tűzálló anyagok és acélok feldolgozásában. Most olyan gyárakban használják, ahol CNC berendezések működnek. A vízzel történő vágás nem kevésbé fontos az autójavító műhelyekben és a háztartási cikkek saját kezű gyártásában, ahol rögzítőelemek nélküli berendezéseket használnak.

Az alacsony hőmérsékletű működési feltételek előnyt jelentenek az acélfeldolgozásban. A fém plazmával vagy gázzal történő vágása a fém intenzív felmelegedését eredményezi, ami oxidációt és egyéb mellékhatásokat okoz (a fém egyedi jellemzőitől függően). A fémet nagy nyomáson vízzel szállított csiszolószemcséknek való kitétel szintén a lemez felmelegedéséhez és megolvadásához vezetne, de a vágás olyan gyorsan megy végbe, hogy csak a lézerrel végzett vágás tisztaságában és a vágási tisztaságban hasonlítható össze. sebességgel plazmalámpával. A kezelt felület fűtése működés közben megfelelő - annyira jelentéktelen, hogy még vízkő sincs. Nincs függés a berendezés méretétől és a munkamódszertől - emberi beavatkozás vagy kézi működtetésű berendezéssel történő vágás nélkül.

A saját maga végzett munkában az a szép, hogy a berendezés nem bocsát ki erős szagokat, füstöt vagy port. Nincs szükség tartalék vágószerszámokra sem, ez a berendezés kemény marók nélkül működik – csak nagyon finom homok vízzel. A vastag fémdarabokat sebészeti pontossággal szétválasztó szike a fúvókába nyomás alatt belépő víz, a fúvókából való kilépésnél koptató mikrorészecskékkel telítve, azonnali keveréssel erőteljes vágókeveréket kapunk.

A teljes vágási ciklust, mind a gyári CNC-berendezésen, mind a saját kezűleg egy hagyományos gépen, egy szakaszban hajtják végre. A vékony és vastag, tűzálló és viszkózus anyagokat azonos sebességgel, korlátozás nélkül vágják. A több alkatrész egyidejű feldolgozására alkalmas gépek lehetőséget adnak a fém és üveg, műanyag és gumi szükséges megmunkálásának a lehető legrövidebb időn belüli elvégzésére, mivel nincs szükség a berendezés újrakonfigurálására. A különböző keménységű anyagokból készült alkatrészeket szükség esetén egy munkaciklusban dolgozzuk fel.

Ha az anyagokat saját kezűleg dolgozza fel, akkor előnyösebb egyenként feldolgozni őket, mivel időt takarít meg, amelyet az anyagok munkafelülethez való rögzítésére fordítanak, és egy több teljesen különböző anyagból álló kombinált rész könnyen és könnyen elkészíthető. nagy nyomás alatt szállított vízsugaras keverékkel pontosan vágja.

Vízsugaras vágógépek alkalmazása

A vízsugaras felfüggesztéssel működő berendezéseket a következőkre használják:

1. Fémek művészi vágása vízzel, és egyéb anyagok különböző változataival technikai sajátosságok. A vékony és széles részek nem csak derékszögben vághatók. A vágóanyag dőlésszögének megváltoztatása nem befolyásolja a vágott élek tisztaságát. A berendezés által vágott anyagok egyike sem igényel további feldolgozást; az alkatrész 100%-ban készen kerül ki a hidraulikus vágóból.
2. A legösszetettebb, több töredékben ismétlődő elemeket és nagyobb pontosságot igénylő részeket programozható vízvágó gépen lehet legjobban végrehajtani. Számítógépes program jobb, mint az ember megbirkózni az eltéréseket nem tűrő alkatrészek feldolgozásának pontos feladataival. A kreativitáshoz és az olyan tárgyak gyártásához, amelyek nem vesznek részt összetett mechanikai egységekben, a kézi vezérlésű berendezések meglehetősen alkalmasak.
3. A vízzel történő vágáshoz a fém maximális vastagsága, amint azt korábban említettük, 200 mm, de vannak kivételek. Vízsugaras felfüggesztéssel csak 5 mm vastag rezet, 12 mm-ig tűzálló ötvözeteket és 17 mm vastag titánt vághat. Ha megnézi ezeknek a fémeknek a felhasználási körét és költségét, akkor a veszteség nem olyan nagy.
4. Ha saját ékszert kell készítenie rézből vagy sárgarézből, a felső réteget fokozatosan távolítják el. Tehát 1 cm-es behúzás egy helyett 2 menetben készíthető. Ahogy a szobrászok mondják, amikor vésővel dolgozunk egy remekművön, vágjunk le mindent, ami felesleges. Ugyanez a működési elv vonatkozik a vízsugaras vágóelemre is. Az alkatrész pontos reprodukálásához jobb, ha számítógéppel vezérelt gépet használ.

A CNC nélküli gépek kézi vezérléssel működnek, a vágógépet teljes egészében a kezelő állítja be, ami a vágási szög helytelen beállítása esetén pontatlanságot okozhat. De egy ilyen gép nem igényel speciális ismereteket. Lényegesen olcsóbb, mint számítógéppel vezérelt társa. A berendezés nem túl működőképes, elég gyorsan megértheti a beállításait. Ezen a gépen az egyszerű és összetett vonalakat, valamint a szabványos geometriai formákat bárki saját kezűleg elkészítheti, miután röviden bemutatja a gép felépítését, a biztonsági óvintézkedéseket, a vízzel és homokkal való töltés módját, ill. a vágási szög megváltoztatásának módja.

A vízsugaras vágási technológia különlegessége, hogy szinte bármilyen típusú anyag vágására használható. Fontos megjegyezni, hogy a vízsugaras vágás nem csak a mechanikus, hanem a lézeres, plazma- és ultrahangos vágás alternatívája, esetenként pedig az egyetlen lehetséges.

A vízsugaras vágásnál az anyagot vékony, ultra-nagy sebességű vízsugárral dolgozzák fel. A vízsugár pusztító erejének növelése érdekében nagyon kemény anyag - csiszolóanyag - részecskéket adnak hozzá. Néha a vízsugaras berendezést „vízsugaras vágásnak”, „vízsugaras vágásnak”, „vízvágónak”, „GAR”-nak vagy „vízsugaras vágásnak” nevezik. Az ilyen gépeket 1982 óta használják az iparban, prototípusaik pedig 1970-ben jelentek meg.

Mi a vízsugaras vágási folyamat lényege? Ha a közönséges vizet körülbelül 4000 atmoszféra nyomás alatt összenyomják, majd átengedik egy 1 mm-nél kisebb átmérőjű lyukon, akkor a hangsebességnél 3-4-szer nagyobb sebességgel fog folyni. A munkadarabra irányítva egy ilyen vízsugár vágószerszámmá válik. A csiszolószemcsék hozzáadásával több százszorosára nő a vágóképessége, és szinte bármilyen anyag vágására képes.

A vízsugaras vágási technológia a csiszolóanyag és a vízsugár eróziós (koptató) hatásának elvén alapul. Nagy sebességű szilárdfázisú részecskéik energiahordozóként működnek, és a termék részecskéit eltalálva leszakítják és eltávolítják az utóbbit a vágott üregből. Az erózió sebessége függ az ütköző részecskék kinetikus energiájától, tömegétől, keménységétől, alakjától és ütési szögétől, valamint mechanikai tulajdonságok feldolgozott anyag.

Vágási technológia

A vágófejhez egy szivattyúval szivattyúzott, 1000-6000 atmoszféra körüli ultramagas nyomású víz kerül. Egy általában 0,08-0,5 mm átmérőjű keskeny fúvókán (fúvókán) transzonikus vagy szuperszonikus sebességgel (900-1200 m/s-ig és nagyobb sebességgel) vízsugár jut be a keverőkamrába, ahol keveredni kezd koptató részecskék - gránáthomok, elektrokorund szemcsék, szilícium-karbid vagy más nagyon kemény anyag. A kevert sugár 0,5-1,5 mm belső átmérőjű keverő (keverő) csőből jön ki és vágja az anyagot. Egyes vágófejmodelleknél a csiszolóanyagot egy keverőcsőbe táplálják. A sugár maradék energiájának csillapítására általában 70-100 centiméter vastag vízréteget használnak.

Csiszolóanyagként különféle anyagokat használnak, amelyek Mohs-keménysége legalább 6,5. Kiválasztásuk a munkadarab típusától és keménységétől függ, és azt is figyelembe kell venni, hogy a keményebb csiszolóanyag gyorsabban koptatja a vágófej alkatrészeket. A vízsugaras vágásnál a sugár pusztító erejét sokkal nagyobb mértékben hozza létre a csiszolóanyag, a víz pedig elsősorban szállító funkciót lát el. A csiszolószemcsék méretét a vágósugár átmérőjének 10-30%-ára kell megválasztani, hogy biztosítsák a hatékony hatást és a stabil áramlást. Általában a szemcseméret 0,15-0,25 mm (150-250 µm), és bizonyos esetekben körülbelül 0,075-0,1 mm (75-100 µm), ha alacsony érdességű vágási felületet kell elérni. Úgy gondolják, hogy az optimális csiszolóméretnek kisebbnek kell lennie, mint a (ds.t. - dv.s.)/2 érték, ahol ds.t a keverőcső belső átmérője, dv.s. a belső átmérő a vízfúvókáról.

A vízvágási technológiák jellemző alkalmazásai

Vízvágás	Vízsugaras vágás
Bőr, textil, filc (cipő, bőr, textilipar)	Acéllemezek, fémek
Műanyagok, gumi termékek (autóipar)	Különféle fém alkatrészek (öntvények, fogaskerekek stb.)
Elektronikus táblák	Alumínium, titán stb. ötvözetek, kompozit anyagok, vastag falú műanyagok (repülés és űripar)
Laminált anyagok (repülés és űripar)	Beton, vasbeton, gipsz blokkok, kemény térkő stb. Építőanyagok
Hőszigetelő, tömítő és zajcsökkentő anyagok	Kő, gránit, márvány stb.
Élelmiszeripari termékek - fagyasztott élelmiszerek, sűrű ételek, csokoládé, pékáruk stb.	Üveg, páncélüveg, kerámia
Papír, karton	Kombinált anyagok, bevonatos anyagok
Fa	Fa
Hő- és duroplaszt	Megerősített műanyagok

Tipikus vágási alkalmazások egyes csiszolóanyagokhoz

Név	tipikus alkalmazások
Gránáthomok (korund Al 2 O 3, kvarchomok SiO 2, vas-oxid Fe 2 O 3 és egyéb összetevőkből áll)	Széles körben használják különféle anyagok, különösen erősen ötvözött acélok és titánötvözetek vágására
Elektrokorund szemcsék (főleg Al 2 O 3 korundból, valamint szennyeződésekből áll) vagy fajtái	Mesterséges anyagok nagyon magas Mohs keménységgel. Acél, alumínium, titán, vasbeton, gránit és egyéb anyagok vágására használják
Szilícium-karbid (SiC) szemcsék - zöld vagy fekete
Kvarchomok (SiO 2)	Üvegvágás
Szilikát salakszemcsék	Üveg- vagy szénszálakkal erősített műanyag vágása

Előnyök, hátrányok és összehasonlító jellemzők

Vízsugárral vagy vízsugárral szinte bármilyen anyagot vághat. Ebben az esetben sem a munkadarab mechanikai deformációja (mivel a sugár ereje csak 1-100 N), sem termikus deformációja nem következik be, mivel a forgácsolási zónában a hőmérséklet körülbelül 60-90 °C. Így a hőkezelési technológiákhoz (oxigén, plazma, lézer stb.) képest a vízsugaras vágás a következő megkülönböztető előnyökkel rendelkezik:

• jobb vágási minőség a munkadarabra gyakorolt ​​minimális hőhatás miatt (nincs olvadás, olvadás vagy élek égése);
• hőérzékeny anyagok vágásának képessége (számos tűz- és robbanásveszélyes anyag, laminált, kompozit stb.);
• környezetbarát folyamat, a káros gázkibocsátás teljes hiánya;
• a folyamat robbanás- és tűzbiztonsága.

A vízsugár akár 300 mm vastagságú és annál nagyobb anyagok vágására is alkalmas. A vágás összetett kontúr mentén végezhető nagy pontossággal (akár 0,025-0,1 mm-ig), beleértve a térfogati termékek feldolgozását is. Használhatja ferdék készítésére. Ellen hatásos alumíniumötvözetek, réz és sárgaréz, nagy hővezető képességük miatt a hővágási módszerek erősebb fűtőforrásokat igényelnek. Ezenkívül ezeket a fémeket nehezebb lézerrel vágni, mivel alacsony a lézerfény elnyelő képessége.

A vízcsiszoló vágás hátrányai a következők:

• vékony acél lényegesen kisebb vágási sebessége a plazma- és lézervágáshoz képest;
• magas berendezések költsége és magas üzemeltetési költségek (jellemzően lézervágásnál) a csiszolóanyag-, áram-, vízfogyasztás, a keverőcsövek, a nagy nyomásnak ellenálló vízfúvókák és tömítések cseréje, valamint a hulladékkezelési költségek miatt;
• fokozott zaj a szuperszonikus sebességű sugár áramlása miatt (tipikus plazmavágásnál).

Miért nem használ mindenki GAR gépet?

Ha a GAR gépeknek annyi nyilvánvaló előnye van, miért nem használja mindenki őket a vállalkozásában? A válasz nem a csiszolóanyaggal vízsugárral történő vágás folyamatában rejlik, hanem a folyamat irányításának képességében. Eddig a telepítések használata megkövetelte a felhasználótól a programozási képességet és a tapasztalt kezelő készségeit.

A GAR gép fúvókájának lineáris sebességének az alkatrészek alakváltozásától függően változnia kell. A túl nagy sebesség vagy a sebesség hirtelen változása rossz feldolgozási minőséget eredményezhet. A múltban a vízsugaras alkalmazásokhoz kézi programozásra volt szükség a vágófej sebességének szabályozásához.

Azonban még a legtöbbet is legjobb program tapasztalt kezelőket követeltek meg a berendezések karbantartásában, akik szabályozni tudják a sebességüket. Ahogy a csiszolóanyag sugár a vágási vonal mentén mozgott, a kezelő beállította a fúvóka sebességét, és így optimalizálta a folyamatot.

A túl nagy sebesség negatív hatással volt az élminőségre és a pontosságra. Ha túl alacsony volt, csökkent a pontosság, és nőtt az időfelhasználás. Ha a GAR fúvóka túl gyorsan halad át a sarkon, az rossz hatással lehet a vágás formájára és minőségére.

Ennek eredményeként a tömeggyártásban olyan vízsugaras vágógépeket alkalmaztak, amelyek nem igényeltek nagy pontosságú megmunkálást, például több száz alkatrész előállításához egy jól bevált programmal, vagy olyan anyagok vágásához, amelyek más technológiával nem dolgozhatók fel. Új gépek a WaterJet Corp.-tól. (Olaszország) jelentősen leegyszerűsítette ezt a folyamatot. A vízsugaras megmunkálás sokkal elérhetőbbé vált, a berendezések kezelése is egyszerűbbé vált.

Emellett a cég 4 és 5 vezérelt tengellyel szerelt berendezéseket is gyárt (1. ábra), lehetővé téve az alkatrészek komplex vágását lemezanyagból. Például: alkatrészek vágása belső és külső letörésekkel bármilyen ívelt felület mentén, bármilyen profil ferde lyukak vágása egyenes generátorral és összetett ívelt hornyok feldolgozása.

A lemezanyagból készült alkatrészek vágófejjel megvalósított 4 és 5 tengelyes vágása mellett a Water Jet olyan gépeket gyárt 5 tengelyes térfogati vízsugaras vágáshoz, amelyek képesek a vízsugarat bármilyen szögben az asztalhoz irányítani. felületre, vízszintesen is.

Feldolgozási példák

7 fő ok, amiért érdemes vízsugaras vágógépet választani:

Vízsugaras vágóberendezések - hosszú ideje csak magasan képzett szakembereknek szánt berendezéseknek számítottak. Ez a berendezés azonban sokat változott az elmúlt néhány évben. Az új technológiáknak köszönhetően szinte minden gépműhely ill gyártó vállalkozás megengedheti magának, hogy nagy pontosságú vízsugaras vágórendszert vásároljon és hatékonyan használjon, még akkor is, ha nincs tapasztalata vagy nincs tapasztalata. WaterJet Corp. forradalmasította az ipart azáltal, hogy az első igazán megfizethető rendszert kínálta, amely egyesíti a csiszolósugaras és precíziós megmunkálási képességeket.

• 1. Feldolgozott anyagok széles választéka

A vízsugaras vágás különféle anyagokhoz alkalmas, beleértve a fémeket, kerámiákat, kompozitokat, üveget, márványt és gránitot.

• 2. Jó minőségélfeldolgozás

A WaterJet Corp. vízsugaras vágógépein végzett vágás után. Az anyag szélei olyan simák, mint a homokfúvás. Nincsenek éles szélek, sorja vagy egyenetlen élek.

• 3. Nincs melegítés a feldolgozás során

Tekintettel arra, hogy a vízsugaras vágógépek vizet és csiszolóanyagot használnak, a megmunkált anyag alig melegszik fel a vágási folyamat során. Ezért ideális olyan anyagokhoz, amelyek magas hőmérsékletnek kitéve deformálódnak vagy más módon reagálnak a hőre (például titán).

• 4. Biztonságos a környezet számára

A fém vízsugaras vágása olyan forgácsolási technológia, amely ma már a kohászati, fémhengerlés és mérnöki iparágak. A vízzel való fémvágás felváltotta a plazmavágást és a klasszikus forgácsológépeken végzett vágást.

Ezt a módszert először a repülőgépiparban fejlesztették ki és alkalmazták repülőgépalumínium vágására. amerikai cég, amely ezt a módszert kitalálta, munka és elemzés elvégzése után statisztikai adatokat szolgáltatott arról, hogy mennyire hatékony a vízsugaras vágás alkalmazása az iparban.

Ma a nagy gépgyártó üzemek nem nélkülözhetik a vízsugaras vágást: ez lehetővé teszi az acélból és tűzálló anyagokból készült alkatrészek gyártásánál a maximális precizitás elérését.

A módszer előnyei

A fém vízsugaras vágása elengedhetetlen a vastag falú munkadarabok megmunkálásakor. Csak ezzel a módszerrel lehet igazán jó minőségű vágási vonalat készíteni. A hidraulikus vágás használata fontos olyan csövek fektetésekor, amelyekben nagy nyomás uralkodik. Vágás után nem marad vízkő vagy sorja a teljes vonalon, bármilyen hosszú legyen is: nincs szükség további feldolgozásra.

Nem szabad megfeledkezni arról, hogy egy ilyen típusú gép drágább, mint az egyszerűbb analógok. De a kezdeti költséget az ár kompenzálja Kellékek, kötőelemek és kiegészítő alkatrészek. A hidraulikával való munka másik előnye, hogy még hosszú üzemidő esetén sem keletkezik füstszűrő, és a por sem repül minden irányba. Ezenkívül nem kell figyelni a vágószerszám élességét, rendszeresen cserélni és vásárolni opcionális felszerelésélezéshez.

Ugyanakkor a vízsugaras fémvágási módszer lehetővé teszi a karbantartást Magassebesség gyártás a fém nyersdarabok gyors feldolgozási sebessége miatt. A vágási sebesség vastag falú munkadarabok megmunkálásakor sem változik. Ugyanakkor a vízsugaras gép nemcsak fém, hanem üveg, gumi, műanyag és egyéb többrétegű munkadarabok feldolgozását is lehetővé teszi.

A gépek alaptervei

Figyelembe véve azt a tényt, hogy a vízsugaras gépek univerzálisan használhatók, nagyon specifikus eszközzel rendelkeznek, amely nem csak fémek vágását teszi lehetővé.

A technológia azon alapul, hogy egy fúvókán keresztül, bizonyos szögben a munkadarabhoz nagy nyomású vizet juttatunk. A folyadék csiszolóanyagot tartalmaz, amely a vágás segédkomponense. Leggyakrabban mikrorészecskékké zúzott homokot használnak. Tálalás előtt a vizet és a homokszemeket összekeverik egy speciális előtartályban. Az alaposan összekevert keveréket a gép fúvókájába tápláljuk.

Vízvágó fémhez

A megadott programtól függően a generált sugár a munkadarabhoz kerül. A fúvóka fúvóka egy mozgatható fejre van helyezve, amely tetszőleges sorrendben forgatható és dönthető. A vízzel történő vágási sebesség csak plazmavágóval hasonlítható össze, de a pontosság és minőség csak a hosszú távú lézervágással mérhető.

Jelenlegi alkalmazási kör

A technológiai fejlődés trendje nem kímélte a hidraulikus csiszolóvágó gépet. Az ilyen típusú modern berendezések lehetővé teszik:

CNC gépek üzemeltetése

A fémek vízsugaras vágása terén gyorsan fejlődött a fejlődés, és az ilyen típusú gépeket CNC-vel szerelték fel. Numerikus szoftveres vezérlés lehetővé tette számunkra, hogy nagyobb pontosságot érjünk el a vágás során, és jelentősen felgyorsítsuk a folyamatot. A barkácsmunkához képest egy elektronikusan vezérelt gép bonyolultabb formákat is tud vágni és különböző szögekben vágni.

A CNC gépeket különféle acélokból, alumíniumból, rézből, bronzból és más közönséges fémekből munkadarabok előállítására használják.

A CNC vízsugaras gépek előnyei a következő pontokban fejeződnek ki:

Kézi felszerelés

Számos vízsugaras gép van, amely nem rendelkezik CNC vezérléssel, és ezekben a mesternek saját kezűleg kell beállítania a vágási paramétereket. Itt jelentősen romlik a munkavégzés kényelme, csökken a feldolgozás pontossága és minősége. Sok tényező függ attól, hogy a gépkezelő mennyire profi. De, mint mindennek, ebben a listában is látni fogunk néhány pozitív vonatkozást:

• A klasszikus kézi gépek sokkal olcsóbbak, mint a számítógéppel vezérelt berendezések.
• A gombok és karok megértése után még egy speciális végzettséggel nem rendelkező személy is képes megbirkózni a gépen végzett munkával.
• Ilyen berendezésekkel a legtöbb egyszerű alkatrészt és nyersdarabot lehet előállítani egyszerű geometriai formákkal.
• Kézi gépen is lehet különböző szögekben kiváló minőségű vágásokat készíteni, és a technológia által megkövetelt anyagokat vágni.

Fogyóeszközök és a gép saját felépítése

A vízsugaras gép teljes körű működéséhez csak a csiszolóanyagokat és az elhasználódott elemeket kell időben kicserélni, amelyek idővel elveszítik élettartamukat. A csiszolóanyag felhasználás mértéke a vágandó anyag vastagságától függ: az is előfordul, hogy percenként körülbelül 300 g homokmikroszemcsét fogyaszt a gép.

Maximális vastagságú fém feldolgozásakor a fogyasztás még magasabb, körülbelül 500-600 g percenként. A gyakran cserét igénylő alkatrészek közé tartoznak a különböző tömítések és nagynyomású szivattyúelemek. Utóbbiak gyakran meghiúsulnak, mert a gép mindig rendkívül magas nyomáson üzemel, ami megterheli az alkatrészeket.

Egy ilyen gép saját készítésével kapcsolatban van egy probléma, amelyet szinte lehetetlen megoldani - az önállóan gyártott alkatrészek alacsony minősége. Az a tény, hogy egy vízsugaras gép megépítéséhez sok egyedi alkatrészre és darabra van szükség, amelyeket egy esztergályostól kell megrendelni, és valahogyan saját kezűleg kell elkészíteni. Az ilyen alkatrészek élettartama általában nem haladja meg a néhány napot, tekintettel a nyomásra, amellyel meg kell küzdeniük.

Ennek eredményeként eredeti alkatrészeket és összeszerelt egységeket kell vásárolnia, míg más alkatrészek házi készítésűek vagy analógokból származnak. Költőpénzt tekintve majdnem ugyanannyit fog költeni, mint amennyibe egy új, teljes értékű vízsugaras gép kerülne, ráadásul rengeteg erőfeszítéssel is.

A vízsugaras vágás új ipari telepítése 3 millió rubeltől indul, a használt pedig sokkal olcsóbban vásárolható meg.

Videó: Fém vízsugaras vágása

A vízsugaras vágógépeket fémek, kő, műanyagok, üvegek feldolgozására használják a hadiiparban, a repülés- és szerszámiparban, valamint a gépiparban. Az ezzel a technológiával végzett vágás hatékony és gyors folyamat, amely lehetővé teszi, hogy szinte bármilyen anyagból precíz alkatrészeket reprodukáljon.

A gép képességei

A CNC vízsugaras gépek műszaki tulajdonságainak összehasonlításakor a kő szabványos. Végül is nagyon nehéz feldolgozni, és nagy a sűrűsége. Ezért, miután megbirkózott a sziklákkal, a berendezés könnyen vághat bármilyen más anyagot.

Vékony sugárban nyomás alatt a kőre irányítva a víz vág sziklák. Sőt, a vágóvonal bármilyen konfigurációjú lehet, így a technológia lehetővé teszi összetett faragott minták és díszek készítését.

A fémek csiszolóvágása még az egyik legnagyobb problémával is megbirkózik tartós fémek- titán. Csak be kell helyezni a megfelelő koordinátákat az elektronikus agyba, és elindítani a folyamatot. Az ütközési teljesítményt a következő, a kezelő által meghatározott jellemzők kombinációja határozza meg:

• sugárnyomás;
• csiszolóanyag-ellátás;
• a vízellátás sebessége és jellege;
• a koptató részecskék száma;
• a koptató részecskék jellemzői.

Vágó részecskékként sokféle anyag használható, többek között:

• gránát titánötvözetek és nagy szilárdságú acélok számára;
• agglomerátum kőhöz;
• homokot használnak az üveg vágására;
• szilikát salakok műanyagokhoz.

Az egyik legnépszerűbb csiszolóanyag a gránáthomok, amely kvarchomok, korund és vas-oxid különböző részeit tartalmazza.

A vízsugaras vágógépek működési elve és típusai

A CNC vízsugaras vágógép a következőképpen működik:

• a szivattyú az ökröt a munkafejhez juttatja, itt a szükséges átmérőjű vízsugár keletkezik. Bekerül a keverőbe, ahol víz-homok keverék képződik, és onnan közvetlenül a fúvókába kerül. A fúvóka átmérője 1-5 mm lehet;
• keveréket öntünk ki egy fúvókából 100-6000 bar nyomáson, kiütve az anyagrészecskéket. A keverék sebessége többszöröse a hangsebességnek. A fej széles tartományban forog és automatikusan vezérelhető;
• Megtörténik a mesterséges erózió folyamata, amely lehetővé teszi akár 300 mm vastag kőlapokkal történő munkát.

A puha anyagok, mint a fa, gumi és egyes műanyagok feldolgozása koptató részecskék nélkül, tiszta vízzel történik. A fúvóka legyen zafír vagy rubin, és a fúvóka legyen minimális átmérőjű. Az ilyen fúvókák tovább tartanak, mert a tiszta víz gyengédebb hatással van a fogyóeszközökre.

A vízsugaras vágáshoz használt berendezések tervezése, célja, teljesítménye és költsége különbözik:

• CNC gépek;
• hordozható.

A CNC gépek a betöltött paraméterek és rajzok szerint végzik a vágást. Összetett formájú termékeket készítenek gyakorlatilag a kezelő beavatkozása nélkül. Termelő műhelyekáltalában ilyen felszereléssel vannak felszerelve.

A hordozható gépek alkalmasak bármilyen anyag vágására nehezen elérhető és veszélyes helyeken, például alagutakban. A munka nagyon gyorsan és pontosan történik. Ezért ez a típus feldolgozása nagyon gazdaságos.

Gép tervezés

A vízsugaras vágás körülbelül 2,5 tonna/köbméter sűrűségű szilárd anyagok feldolgozása szilárd részecskék és víz keverékével az erózió elve szerint. A vágókeveréket erős nyomással, kis átmérőjű vízsugárral, speciálisan kialakított fejen keresztül juttatják az anyaghoz. A feldolgozási sebesség az anyag paramétereitől függ.

A CNC vízsugaras gépek több modul kombinációja, beleértve a szerelteket is:

• szilárdanyag-adagoló mechanizmus;
• asztal fürdőkád formájában;
• nagynyomású vízszivattyú;
• portál;
• mozgatható fej;
• nyomáselosztó mechanizmus;
• tartály koptató keverékhez.

Ezenkívül a vízsugaras vágógép automatikus mérő- és vezérlőrendszerekkel van felszerelve, amelyek növelik a pontosságot.

A fejek mesterséges ásványokból készülnek, meglehetősen drágák és időszakos cserét igényelnek. A tartós fémből készült keverőcsöveket is ki kell cserélni.

A feldolgozás egy speciálisan kialakított asztalon történik.

A vízsugaras vágási módszernek számos előnye van:

• speciális gép használatakor a hulladék minimális;
• a kő felülete nem kap felesleges érdességet;
• a fémet nem borítja vízkő;
• a feldolgozás szobahőmérsékleten történik, elkerülve az anyag túlmelegedését;
• a kapott alkatrészek minősége a legmagasabb;
• sokféle vízsugaras vágás lehetséges, beleértve a kézi faragást szimulálókat is;
• az anyag nem deformálódott;
• teljesen eltávolíthatja az elülső réteget a munkadarabról, vagy letörheti;
• Nem szabadulnak fel káros gőzök, gázok vagy korom;
• 15 cm-nél vastagabb lemezeket is megmunkálhat.

CNC vízsugaras vágóberendezés működik automatikus üzemmód, kézi munkát nem alkalmaznak. Minden feldolgozott anyag teljes mértékben megőrzi eredeti minőségét.

Speciális berendezések CNC gépekhez

Magasság- és ütközésgátlók figyelik az anyagfelület és a fúvóka közötti távolságot. Megakadályozzák, hogy a fej víznyomás alatt elmozduljon, és működés közben ne ütközzen függőleges felületekkel. A munka megkezdése előtt a vezérlő meghatározza az anyag vastagságát és a szükséges munkamélységet. Működés közben az érzékelő rendszeres időközönként módosítja a működését a már végrehajtott műveletek függvényében.

A lézermutató lehetővé teszi a pontos „célzást”, amikor egy alkatrészt a munkalapra helyez, és gyorsan pozícionálja a fúvókát. A függvény a kis és nagy koordinátatáblákon kerül alkalmazásra. A mutatót egy erős vízálló tok megbízhatóan védi a víztől.

Az aljzatot apró alkatrészek feldolgozására és a víz-homok sugár és az anyag közötti érintkezés javítására használják. Az aljzatok speciális szerkezettel rendelkeznek, amely könnyen átengedi a vizet, és megbízhatóan tartja az alkatrészt.

Minden géphez egy bilincskészlet tartozik. Segítségével a különböző méretű és formájú alkatrészek szilárdan rögzítve vannak az asztallapon.

Szivattyús hűtőrendszerre van szükség hatékony munkavégzés. Lehet zárt vagy átfolyós. A zárva gazdaságosabb.

A csiszolóanyag adagoló szabályozza a csiszolóanyag mennyiségét különböző vastagságú anyagok megmunkálásához. Megszünteti a csiszolóanyag-ellátás megszakításait, ami nagyon fontos értékes anyagok vágásakor, amelyek tiszta vízzel történő feldolgozása károsíthatja őket.

A víztisztító rendszer megakadályozza az ásványi lerakódások megjelenését a szelepeken, zsanérokon és a CNC gép egyéb elemein. A víz megtisztul a kalciumtól és a vastól. Elfogadható mennyiség vas 1 liter vízben nem több, mint 10 milligramm. A tisztítórendszer növeli a CNC gép termelékenységét és élettartamát.

A videók vízsugaras vágást mutatnak be háromdimenziós és kétdimenziós terekben: