워터젯 절단 기술. 워터젯 절단

금속의 워터젯 절단은 금속 가공 산업이 할 수 없는 금속 절단의 핵심 방법 중 하나입니다. 다양한 워터젯 절단기가 있으며 처리 품질 면에서 플라즈마 절단기를 능가하는 경우가 많습니다.

워터젯 절단은 기계 공학 분야에서만 요구되는 것이 아닙니다. 처음으로 이 금속 가공 방법은 미국 항공기 제조업체에서 사용되었으며 이후 전 세계적으로 널리 사용되었습니다.

워터젯 절단의 특징

워터젯 절단 기술은 다양한 금속 유형의 두꺼운 벽 가공물을 처리하는 데 중요한 역할을 합니다. 전문가들은 다양한 직경과 유형의 파이프 생성에서 워터젯 절단기의 특별한 역할에 주목합니다. 이 기술을 사용하면 공작물을 절단할 때 스케일 및 기타 결과가 발생하지 않는 방식으로 금속을 가공할 수 있습니다.

이 유형의 장치는 상대적으로 높은 비용에도 불구하고 사용이 매우 간단하고 처리할 공작물을 고정하기 위한 추가 노드가 필요하지 않습니다. 또한 워터젯 기계로 작업할 때 생산 폐기물로 인한 먼지 구름이 생성되지 않습니다. 절삭 공구가 거의 없기 때문에 교체하거나 선명도를 모니터링할 필요가 없습니다.

금속의 연마 절단은 물 분사와 연마 요소로 수행됩니다. 이를 통해 매우 눈에 띄는 치수가 있더라도 재료의 처리 속도를 늦추지 않을 수 있습니다.

워터젯 절단의 정확성과 다양성을 통해 금속뿐만 아니라 유리, 플라스틱 및 목재 부품도 작업할 수 있습니다. 또한 워터젯 절단 장비는 사용하기에 안전하며 거의 모든 산업 분야에 설치할 수 있습니다.

기기 분류

워터젯 기계는 종종 수동 기계와 수치 제어(CNC) 기계로 나뉩니다.

금속 절단용 연마 기계의 설계는 기술적 특성과 생산 능력에 큰 영향을 미칩니다.

수동 장치

비 CNC 기계는 부품의 향후 처리를 위해 모든 매개변수를 설정하는 작업자가 완전히 제어합니다. 또한 운영자는 공백으로 특정 작업 단계를 스스로 수행해야합니다. 그러나 이러한 장치에는 여러 가지 장점이 있습니다.

비교적 저렴한 가격.
동일한 품질의 워터젯 절단 티타늄, 알루미늄 및 기타 재료.
작업자가 금속 가공 분야에 대한 풍부한 지식과 경험을 필요로 하지 않는 관리 및 관리가 용이합니다.
규칙적인 기하학적 모양으로 간단한 부품을 만들 수 있는 충분한 수의 기능.

CNC 기계

숫자 소프트웨어, 워터젯 기계에 설치되어 기능과 생산 효율성이 크게 향상됩니다. CNC 기계를 사용하면 모든 유형의 금속 블랭크를 고품질로 처리하고 높은 정확도로 처리할 수 있습니다. 자동화 장치에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

소프트웨어를 사용하여 공작물에 필요한 직경의 구멍을 생성할 수 있습니다.
확립된 모든 작업이 완료된 후 부품은 추가 처리가 필요하지 않습니다.
소프트웨어를 사용하면 각 공작물에 대한 개별 처리 모드를 선택할 수 있습니다. 장치 자체가 필요한 제트 표시기 및 기타 매개변수를 선택합니다.
CNC 기계는 설정된 프로그램과 기계의 동작 순서에 따라 절단 품질을 제어하고 독립적으로 변경할 수 있습니다.

동시에 이러한 장치에는 여러 가지 중요한 단점이 있습니다. 첫째, CNC 워터젯 비용은 수동 대응 제품의 가격을 크게 초과합니다. 둘째, 수행되는 작업의 매개변수를 올바르게 설정하기 위해 작업자는 금속 가공 분야에 대한 특정 지식과 자동화 기계에서 부품을 생성한 경험이 있어야 합니다.

기능 범위 및 기능

워터젯 기계는 금속 절단에 가장 적합한 도구로 간주되지만 다른 용도로 널리 사용됩니다. 이러한 장치의 가장 일반적인 용도는 다음과 같습니다.

CNC 기계를 사용하면 작업자의 지속적인 제어와 참여 없이 매우 복잡한 기하학적 모양을 만들 수 있습니다. 또한 이러한 기계에 설치된 프로그램은 작업의 정확성을 크게 향상시킵니다.
완성 된 블랭크에는 추가 연삭 및 기타 유형의 마무리가 필요하지 않습니다. 필요한 경사각으로 작업할 수 있으며 품질에는 영향을 미치지 않습니다.
연마 절단 기술을 사용하면 두꺼운 부품으로 작업할 수 있습니다. 을 위한 다른 금속지표가 달라집니다. 예를 들어 티타늄의 경우 1.5-2cm, 구리의 경우 5mm입니다.
연마 기계의 도움으로 디자인 개체와 다양한 장식이 만들어 지지만 이를 위해 수압 연마 장치의 특별한 수정을 사용합니다.

이러한 장치의 작동 원리는 고압의 물 공급을 기반으로 합니다. 물 외에도 가닛 샌드는 워터젯 절단에 사용됩니다. 물과 추가 구성 요소는 별도의 용기에 저장되며 절단 과정에서만 단일 제트로 혼합됩니다. 이러한 장치로 부품을 처리하는 품질은 레이저로 금속을 절단하는 것과 매우 유사합니다. 제트 매개변수를 조정하면 필요한 각도로 공작물을 처리할 수 있습니다.

비디오: 메스의 정밀도로 물로 절단 - 워터젯 금속 절단.

기계 작동 및 설계 기능

이 장치의 구조는 집에서 자신의 손으로 만드는 것이 거의 불가능합니다. 더욱이, 검증되지 않은 제조업체의 기계라도 사용하기에 위험하거나 단순히 품질이 떨어질 수 있습니다. 이는 블랭크 처리 및 제품 수명에 영향을 미칩니다.

그러나 고품질 워터젯 기계도 고품질 개인 관리가 필요합니다. 우선, 마모 된 구조 요소와 소모품에주의를 기울여야합니다.

강력한 기계는 몇 분 동안 작동하는 동안 상당히 많은 양의 연마재를 소모하므로 비교적 자주 교체해야 합니다. 모든 장치에 대한 지침에서 최대 효율로 작업하기 위해 어떤 미세 입자가 가장 잘 사용되는지에 대한 정보를 찾을 수 있습니다.

장치를 사용하는 동안 사용되는 물의 품질에 특별한주의를 기울이는 것이 좋습니다. 액체는 사용하기 전에 특수 여과를 거친 후에 만 부품 가공 공정에 사용됩니다. 저품질의 물을 사용하면 공작물의 절단과 기계 자체의 작동 기간에 부정적인 영향을 미칩니다.

대부분이 유형의 장치에서는 연마제 공급 메커니즘과 가이드 파이프가 파손됩니다. 이 장치의 중요한 요소는 펌프가 없으면 기계 내부의 정상 압력을 유지할 수 없어 처리 품질에 극도로 부정적인 영향을 미칩니다.

물이 돌을 마모시킨다는 유명한 속담은 금속도 절단한다는 사실에 대해 수백 년 동안이 아니라 즉시로 침묵합니다. 전기의 영향으로 플라즈마 아크로 변하는 물인 플라즈마트론을 사용하여 자신의 손으로 금속을 절단하는 것에 대해 많이 언급되었습니다. 그러나 마무리 작업이 필요하지 않은 깨끗한 절단을 제공하는 또 다른 방법이 있습니다. 이것이 바로 이것입니다. 별도의 액체 준비 없이 물로 부품을 분리하면 공작물의 가장자리가 덜 매끄럽게 되어 도구를 사용하여 손으로 힘을 가해 추가로 가공해야 합니다. 압력을 가하여 공급되는 물-모래 혼합물을 사용하여 최대 20cm 두께의 금속을 절단하는 경우 공작물의 가장자리를 추가로 처리할 필요가 없는 것이 좋습니다. 그리고 준비 과정은 물을 여과하는 것입니다.

워터젯의 장점

워터젯 절단은 항공 부품 제조를 위해 개발되었습니다. 결과적으로이 방법은 내화물 및 강철 가공이 가장 우수하다고 불 렸습니다. 이제 CNC 장비가 작동하는 공장에서 사용됩니다. 물 절단은 패스너가없는 장비가 사용되는 자동차 수리점 및 손으로 가정 용품 제조에 덜 중요합니다.

저온 작업은 철강 가공에 이점을 제공합니다. 플라즈마 또는 가스로 금속을 절단하면 금속이 강하게 가열되어 산화 및 기타 부작용이 발생합니다(금속의 개별 특성에 따라 다름). 고압으로 물이 공급되는 연마입자가 금속에 미치는 영향도 Sheet의 가열 및 용융으로 이어지지만 절단 속도가 너무 빨라 레이저 절단의 청결성 면에서만 비교할 수 있으며, 플라스마 토치로 속도 면에서. 작동 중 처리 된 표면의 가열이 적절합니다. 너무 미미하여 스케일이 없습니다. 장비의 크기와 작업 방법에 의존하지 않기 때문에 사람의 개입이나 수동 제어에 의한 장비 절단이 없습니다.

DIY 작업을 할 때 즐거운 순간은 장비에서 강한 냄새, 연기 및 먼지가 발생하지 않는다는 것입니다. 또한 여분의 절단 도구를 손에 넣을 필요가 없습니다. 이 장비는 단단한 절단기 없이도 작동합니다. 물과 함께 아주 고운 모래만 사용하면 됩니다. 두꺼운 금속 조각을 수술 정밀도로 분리하는 메스는 압력을 가해 노즐로 들어가는 물이며 노즐의 출구에서는 연마성 미립자로 포화되어 즉각적인 혼합으로 강력한 절단 혼합물이 얻어집니다.

공장 CNC 장비와 기존 기계의 손으로 전체 절단 사이클이 한 단계에서 수행됩니다. 얇고 두꺼운 내화물 및 연성 소재를 제한 없이 동일한 속도로 절단합니다. 동시에 여러 부품을 처리할 수 있는 기계 - 장비를 재구성할 필요가 없기 때문에 가능한 한 최단 시간에 금속 및 유리, 플라스틱 및 고무의 필요한 처리를 수행할 수 있는 기회입니다. . 경도가 다른 재료로 만들어진 부품은 필요한 경우 하나의 작업 주기로 처리됩니다.

자신의 손으로 재료를 가공할 때, 작업면에 재료를 고정하는데 걸리는 시간을 절약할 수 있다는 점에서 하나하나 가공하는 것이 유리하며, 완전히 다른 여러 재료로 구성된 결합 부품은 고압 하이드로 연마제 혼합물을 사용하여 쉽고 정확하게 절단합니다.

워터젯 절단기의 적용

Hydroabrasive 서스펜션에서 작동하는 장비는 다음 용도로 사용됩니다.

물과 다양한 재료로 금속을 예술적으로 절단 기술 사양. 얇은 e와 넓은 부분은 직각뿐만 아니라 절단이 가능합니다. 절단 물질의 기울기를 변경해도 절단 모서리의 청결도에는 영향을 미치지 않습니다. 이 장비가 절단하는 재료는 추가 처리가 필요하지 않으며 유압 절단기 아래에서 부품이 100% 완성된 상태로 나옵니다.
정확도를 높여야 하는 여러 조각과 부품에서 반복되는 가장 복잡한 요소는 프로그래밍 가능한 물 절단 기계에서 가장 잘 수행됩니다. 컴퓨터 프로그램 남자보다 낫다편차를 허용하지 않는 부품 가공을 위한 정밀 작업에 대처합니다. 복잡한 기계 장치와 관련되지 않은 항목의 창의성과 제조에는 수동 장비가 매우 적합합니다.
앞에서 언급했듯이 물로 절단하기 위한 금속의 최대 두께는 200mm이지만 예외가 있습니다. Hydroabrasive 서스펜션은 5mm 두께의 구리, 최대 12mm의 내화 합금, 최대 17mm 두께의 티타늄을 절단할 수 있습니다. 이러한 금속의 범위와 비용을 살펴보면 손실이 그리 크지 않습니다.
자신의 손으로 구리 또는 놋쇠로 만든 장식품을 만들어야하는 경우 최상층이 단계적으로 제거됩니다. 따라서 1cm의 홈을 한 번 대신 두 번으로 만들 수 있습니다. 끌로 걸작을 작업하는 조각가들이 말했듯이 불필요한 것은 모두 잘라내십시오. 워터젯 절단 요소와 동일한 작동 원리. 부품의 정확한 재현을 위해서는 컴퓨터로 제어되는 기계를 사용하는 것이 좋습니다.

비CNC 기계는 수동 제어로 작동하며 전체 절단 기계는 작업자가 설정하므로 절단 각도가 잘못 설정되면 약간의 부정확성을 줄 수 있습니다. 그러나 그러한 기계에는 특별한 지식이 필요하지 않습니다. 컴퓨터로 제어되는 제품보다 훨씬 저렴합니다. 작은 기능 장비, 당신은 그것의 설정을 충분히 빨리 알아낼 수 있습니다. 이 기계의 단순하고 복잡한 선은 물론 표준 기하학적 모양은 기계의 장치, 안전 예방 조치, 모래 연마제로 물을 채우는 방법, 절단 각도를 변경합니다.

워터젯 절단 기술의 독창성은 거의 모든 유형의 재료를 절단하는 데 사용할 수 있다는 사실에 있습니다. 워터젯 절단은 기계적 절단뿐만 아니라 레이저, 플라즈마 및 초음파 절단의 대안이며 경우에 따라 유일한 대안이라는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

워터젯 절단에서 재료는 얇은 초고속 물 분사로 처리됩니다. 워터 제트의 파괴력을 높이기 위해 매우 단단한 물질(연마제)의 입자가 추가됩니다. 때때로 워터젯 장비는 "워터젯", "워터젯 절단", "워터젯", "GAR" 또는 "워터젯"이라고 합니다. 산업계에서 이러한 기계는 1982년부터 사용되었으며 프로토타입은 1970년에 나타났습니다.

워터젯 절단 공정의 본질은 무엇입니까? 보통의 물을 약 4000기압의 압력으로 압축한 다음 직경 1mm 미만의 구멍을 통과하면 음속을 3~4배 초과하는 속도로 흐릅니다. 이러한 물의 분사는 공작물을 향하여 절삭 공구가 됩니다. 연마 입자를 추가하면 절단 능력이 수백 배 증가하고 거의 모든 재료를 절단할 수 있습니다.

워터젯 절단 기술은 연마재와 워터젯의 침식(연마) 작용 원리를 기반으로 합니다. 이들의 고속 고체상 입자는 에너지 운반체 역할을 하며 제품 입자를 때리면 절단된 공동에서 후자를 떼어내어 제거합니다. 침식 속도는 작용하는 입자의 운동 에너지, 질량, 경도, 모양 및 충격 각도에 따라 달라집니다. 기계적 성질가공된 재료.

절단 기술

펌프에 의해 펌핑된 물은 1000-6000 기압 정도의 초고압으로 절단 헤드에 공급됩니다. 일반적으로 천음속 또는 초음속 속도(최대 900-1200m/s 이상)에서 직경이 0.08-0.5mm인 좁은 노즐(노즐)을 통해 배출되는 워터 제트는 혼합 챔버로 들어가 연마제와 혼합되기 시작합니다. 입자 - 석류석 모래, 전기강옥 알갱이, 탄화규소 또는 기타 매우 단단한 물질. 혼합분사는 내경 0.5~1.5mm의 혼합(혼합) 튜브에서 나와 재료를 절단합니다. 일부 절단 헤드 모델에서는 연마제가 혼합 튜브에 공급됩니다. 제트의 잔류 에너지를 없애기 위해 일반적으로 70-100cm 두께의 물 층이 사용됩니다.

모스 경도가 6.5인 다양한 재료가 연마제로 사용됩니다. 선택은 공작물의 유형과 경도에 따라 다르며 더 단단한 연마재는 커팅 헤드 구성 요소를 더 빨리 마모시킨다는 점도 염두에 두어야 합니다.워터젯 절단에서는 연마제로 인해 제트의 파괴력이 훨씬 더 크게 생성되며 물은 주로 수송 기능을 수행합니다. 연마 입자의 크기는 효과적인 충격과 안정적인 흐름을 보장하기 위해 절단 제트 직경의 10-30%와 동일하게 선택됩니다. 일반적으로 입자 크기는 0.15-0.25mm(150-250μm)이며 경우에 따라 약 0.075-0.1mm(75-100μm)입니다. 연마재의 최적 크기는 값(ds.t. - dv.s.) / 2보다 작아야 하며, 여기서 ds.t. - 혼합 튜브의 내경, dv.s. - 물 노즐의 내경.

물 절단 기술의 일반적인 응용 분야

워터젯	워터젯 절단
가죽, 섬유, 펠트(신발, 가죽, 섬유 산업)	강판, 금속판
플라스틱, 고무 제품(자동차 산업)	각종 금속 부품(주물, 기어 등)
전자 보드	알루미늄, 티타늄 등의 합금, 복합 재료, 두꺼운 플라스틱(항공 및 우주 산업)
적층 재료(항공 및 우주 산업)	콘크리트, 철근콘크리트, 석고블록, 단단한 포장돌 등 건축 자재
단열, 밀봉 및 소음 감소 재료	돌, 화강암, 대리석 등
식품 - 냉동식품, 고밀도 식품, 초콜릿, 구운 식품 등	유리, 장갑 유리, 도자기
종이, 판지	복합재, 코팅재
목재	목재
열 및 듀로플라스트	강화 플라스틱

절삭 시 일부 연마재의 일반적인 용도

이름	일반적인 범위
석류석 모래(커런덤 Al 2 O 3 , 석영 모래 SiO 2 , 산화철 Fe 2 O 3 및 기타 성분으로 구성됨)	다양한 재료, 특히 고합금강 및 티타늄 합금 절단에 널리 사용됨
일렉트로커런덤(주로 Al 2 O 3 커런덤과 불순물으로 구성됨) 또는 그 품종의 알갱이	인공 재료매우 높은 모스 경도. 강철, 알루미늄, 티타늄, 철근 콘크리트, 화강암 및 기타 재료 절단에 사용
탄화규소(SiC) 입자 - 녹색 또는 검정색
석영모래(SiO2)	유리 절단
규산염 슬래그 입자	유리 또는 탄소 섬유로 강화된 플라스틱 절단

장점, 단점 및 비교 특성

거의 모든 재료를 워터젯 또는 워터젯으로 절단할 수 있습니다. 이 경우 절단 영역의 온도가 약 60-90°C이므로 공작물의 기계적 변형(제트의 충격력이 1-100N에 불과하기 때문에)이나 열 변형이 발생하지 않습니다. 따라서 열처리 기술(산소, 플라즈마, 레이저 등)과 비교할 때 워터젯 절단은 다음과 같은 독특한 장점이 있습니다.

공작물에 대한 최소한의 열 영향으로 인해 더 높은 절단 품질(가장자리가 녹거나 녹거나 타지 않음);
열에 민감한 재료 절단 가능성(화재 및 폭발물, 적층, 복합 재료 등);
공정의 환경적 청결, 유해한 가스 배출의 완전한 부재;
프로세스의 폭발 및 화재 안전.

Hydroabrasive Jet는 최대 300mm 두께 이상의 재료를 절단할 수 있습니다. 벌크 제품 처리를 포함하여 복잡한 윤곽을 따라 높은 정확도(최대 0.025-0.1mm)로 절단을 수행할 수 있습니다. 그것으로 베벨을 만들 수 있습니다. 에 효과적이다 알루미늄 합금, 구리 및 황동은 열전도율이 높기 때문에 열 절단 방법에 더 강력한 열원이 필요합니다. 또한, 이러한 금속은 레이저 방사선을 흡수하는 능력이 낮기 때문에 레이저로 절단하기가 더 어렵습니다.

물 연마 절단의 단점은 다음과 같습니다.

플라즈마 및 레이저 절단에 비해 두께가 얇은 강철의 절단 속도가 현저히 낮습니다.
연마재, 전기, 물, 고압을 견딜 수 있는 혼합 튜브, 물 노즐 및 씰의 교체 및 폐기물 처리 비용으로 인한 높은 장비 비용 및 높은 운영 비용(일반적인 레이저 절단);
초음속(플라즈마 절단의 경우 일반적)에서 제트의 만료로 인한 소음 증가.

왜 모든 사람들이 GAR 기계를 사용하지 않습니까?

GAR 기계에 분명한 장점이 많다면 모든 사람이 기업에서 이를 사용하지 않는 이유는 무엇입니까? 답은 연마재로 절단하는 과정이 아니라 이 과정을 제어하는 능력에 있습니다. 지금까지 설치를 사용하려면 사용자가 프로그래밍 능력과 숙련된 운영자의 기술을 모두 갖추어야 했습니다.

GAR 기계의 노즐 선속도는 부품의 형상 변화에 따라 달라져야 합니다. 속도가 너무 빠르거나 급격한 변화는 처리 품질을 저하시킬 수 있습니다. 과거에는 워터젯 응용 프로그램에서 절단 헤드의 속도를 제어하기 위해 프로그램을 수동으로 설정해야 했습니다.

그러나, 심지어 가장 최고의 프로그램속도를 제어할 수 있는 설치를 유지하기 위해 숙련된 작업자가 필요했습니다. 연마재 분사가 절단선을 따라 이동하면 작업자가 노즐의 속도를 조정하여 공정을 최적화했습니다.

너무 높은 속도는 가장자리 품질과 정확도에 부정적인 영향을 미쳤습니다. 너무 낮으면 정확도가 떨어지고 시간이 늘어납니다. GAR 노즐이 모서리를 너무 빨리 통과하면 절단의 모양과 품질에 나쁜 영향을 줄 수 있습니다.

그 결과, 워터젯 절단기는 잘 입증된 프로그램을 사용하여 수백 개의 부품을 생산하거나 다른 기술로 가공할 수 없는 재료를 절단하는 등 고정밀이 필요하지 않은 대량 생산에 사용되었습니다. 회사 "WaterJet Corp."의 기계 등장 (이탈리아) 이 프로세스를 크게 단순화했습니다. 워터젯은 훨씬 더 저렴해지고 장비는 더 쉽게 작동할 수 있게 되었습니다.

또한 이 회사는 시트 재료에서 부품을 복합적으로 절단할 수 있는 4개 및 5개의 제어 축(그림 1)이 있는 설비를 생산합니다. 예: 곡면을 따라 내부 및 외부 모따기로 부품을 절단하고, 직선 모선으로 모든 프로파일의 경사 구멍을 절단하고, 복잡한 곡선 홈을 처리합니다.

절단 헤드를 사용하여 구현되는 판재 부품의 4축 및 5축 절단 외에도 Water Jet는 테이블에 어떤 각도로든 워터 제트를 보낼 수 있는 체적 5축 워터 제트 절단용 기계를 생산합니다. 수평을 포함한 표면.

처리 예

워터젯 절단기를 선택해야 하는 7가지 주요 이유:

워터젯 절단기 - 오랫동안자격을 갖춘 전문가만을 위한 장비로 간주되었습니다. 그러나 지난 몇 년 동안 이 장비는 많이 바뀌었습니다. 새로운 기술 덕분에 거의 모든 기계 공장이나 제조 기업경험이 거의 또는 전혀 없더라도 고정밀 워터젯 절단 시스템을 구입하여 효과적으로 사용할 수 있습니다. 워터젯 주식회사 연마 블라스팅의 힘과 정밀 가공을 결합한 최초의 진정으로 저렴한 시스템을 제공하여 업계에 혁명을 일으켰습니다.

1. 다양한 가공 재료

워터젯 절단은 금속, 세라믹, 합성물, 유리, 대리석 및 화강암을 포함한 다양한 재료에 적합합니다.

2. 고품질가장자리 처리

WaterJet Corp에서 절단 후 재료의 가장자리는 샌드블라스트 처리된 것처럼 매끄럽습니다. 날카로운 모서리, 버, 고르지 않은 모서리가 없습니다.

3. 가공 중 가열 없음

워터젯 절단기는 물과 연마재를 사용하기 때문에 절단되는 재료는 절단 과정에서 거의 가열되지 않습니다. 따라서 고온의 영향으로 변형되거나 다른 방식으로 열에 반응하는 재료(예: 티타늄)에 이상적입니다.

4. 친환경

금속의 워터젯 절단은 현재 야금, 금속 압연 및 엔지니어링 산업. 물을 사용한 금속 절단은 절단기의 플라즈마 절단과 기존 절단을 대체했습니다.

처음으로 이 방법은 항공기 알루미늄 절단을 위해 항공기 산업에서 개발 및 적용되었습니다. 미국 회사이 방법을 발명한 , 그는 연구 및 분석을 수행한 후 업계에서 워터젯 절단이 얼마나 효과적으로 적용되는지에 대한 통계를 제공했습니다.

오늘날 대형 기계 제작 공장은 워터젯 절단 없이는 할 수 없습니다. 이를 통해 강철 및 내화 재료로 부품을 생산할 때 최대 정밀도를 달성할 수 있습니다.

방법의 장점

금속의 워터젯 절단은 벽이 두꺼운 공작물의 가공에 필수적입니다. 정말 고품질의 컷 라인을 얻는 것은 이런 식으로 만 가능합니다. 유압 절단의 사용은 고압이 될 파이프를 놓을 때 적합합니다. 절단 후 길이에 관계없이 전체 라인에 스케일이나 버가 남지 않습니다. 추가 처리가 필요하지 않습니다.

이 유형의 기계는 단순한 아날로그보다 더 비쌉니다. 그러나 초기 비용은 가격으로 상쇄됩니다. 용품, 패스너 및 추가 단위. 유압 작업의 또 다른 장점은 오랜 작업에도 연기 스크린이 없고 먼지가 모든 방향으로 날아가지 않는다는 것입니다. 또한 절삭 공구가 얼마나 날카로운지 모니터링하고 주기적으로 교체하고 구입할 필요가 없습니다. 옵션 장비선명하게 하기 위해.

동시에 금속 절단의 워터젯 방법을 사용하면 고속금속 블랭크의 빠른 처리 속도로 인해 생산. 두꺼운 공작물을 가공해도 절삭 속도는 변하지 않습니다. 동시에 워터젯 기계를 사용하면 금속뿐만 아니라 유리, 고무, 플라스틱 및 기타 다층 공작물도 처리할 수 있습니다.

기계의 주요 장치

워터젯 기계가 보편적으로 사용된다는 사실을 감안할 때 금속뿐만 아니라 절단을 허용하는 매우 특정한 장치가 있습니다.

이 기술은 노즐을 통해 특정 각도로 공작물에 고압으로 물을 공급하는 것을 기반으로 합니다. 유체에는 절단의 보조 구성 요소인 연마재가 포함되어 있습니다. 가장 일반적으로 사용되는 모래로 미세 입자로 분쇄됩니다. 먹이기 전에 물과 모래 알갱이가 특수 예비 탱크에서 혼합됩니다. 완전히 혼합된 혼합물은 기계의 노즐로 공급됩니다.

금속용 워터커터

주어진 프로그램에 따라 형성된 제트가 공작물에 공급됩니다. 노즐의 노즐은 임의로 회전 및 기울일 수 있는 이동식 헤드에 배치됩니다. 물로 절단하는 속도는 플라즈마 절단기로 밖에 비교할 수 없지만 정확도와 품질은 장기 레이저 절단에서만 비교할 수 있습니다.

현대 범위

기술 성장 추세는 유압 연마 절단기를 우회하지 않았습니다. 이 유형의 최신 장비는 다음을 허용합니다.

CNC 기계의 작동

금속의 워터젯 절단 측면에서 진보가 빠르게 발전했으며 이러한 유형의 기계는 CNC를 장착하기로 결정했습니다. 숫자 프로그램 제어절단에서 더 높은 정확도를 달성하고 프로세스 속도를 크게 높일 수 있습니다. DIY 장인의 작업에 비해 전자 제어 기계는 더 복잡한 모양을 자르고 다양한 각도로자를 수 있습니다.

CNC 기계는 다양한 강철, 알루미늄, 구리, 청동 및 기타 널리 사용되는 금속으로 블랭크를 만드는 데 사용됩니다.

CNC 워터젯 기계의 장점은 다음과 같은 순간에 표현됩니다.

수동 장비

CNC가 장착되지 않은 워터젯 기계가 많이 있으며 그 중 마스터는 자신의 손으로 절단 매개변수를 설정해야 합니다. 여기서 작업의 편안함이 훨씬 나빠지고 처리의 정확성과 품질이 떨어집니다. 많은 요인은 기계 작업자가 얼마나 전문적인가에 달려 있습니다. 그러나 다른 모든 곳과 마찬가지로 이 목록에서 볼 수 있는 긍정적인 요소가 있습니다.

고전적인 수동 기계는 컴퓨터 제어 장비보다 훨씬 저렴합니다.
버튼과 레버를 이해하면 전문 교육을 받지 않은 사람도 이 기계의 작업에 대처할 수 있습니다.
이러한 장비에서는 단순한 기하학적 모양의 단순한 부품과 블랭크의 대부분을 얻을 수 있습니다.
수동 기계에서도 다양한 각도에서 고품질 절단을 얻을 수 있어 기술이 요구하는 대로 재료를 절단할 수 있습니다.

기계의 소모품 및 독립 구성

워터젯 기계가 완전히 작동하려면 연마 재료와 마모된 요소를 시간 내에 교체하기만 하면 되며, 이는 결국 자원을 잃게 됩니다. 연마재 소모율은 절단되는 재료의 두께에 따라 다릅니다. 또한 기계가 분당 약 300g의 모래 미립자를 소모합니다.

최대 두께의 금속을 가공하는 동안 소비량은 분당 약 500-600g으로 훨씬 커집니다. 교체가 필요한 부품에는 다양한 씰과 고압 펌프 요소가 포함됩니다. 기계가 항상 매우 높은 압력으로 작동하여 부품에 부하를 생성하기 때문에 후자는 종종 실패합니다.

이러한 기계를 자체적으로 제작할 때 거의 해결하기 어려운 문제가 하나 있습니다. 즉, 자체 제작 부품의 품질이 낮습니다. 사실 워터젯 기계를 구성하려면 터너에서 주문해야 하고 어떻게든 자신의 손으로 만들어야 하는 고유한 부품과 부품이 많이 필요합니다. 일반적으로 이러한 부품의 수명은 처리해야 하는 압력을 감안할 때 며칠을 초과하지 않습니다.

결과적으로 원래 예비 부품, 완전한 조립품을 구입해야 하며 다른 부품은 집에서 만든 상태로 유지하거나 아날로그에서 가져온 것입니다. 비용 측면에서 새로운 본격적인 워터젯 기계 비용과 거의 같은 비용을 지출하게 될 것이며 많은 노력도 들게 될 것입니다.

워터젯 절단을 위한 새로운 산업 설비 비용은 3백만 루블이며 중고 제품은 훨씬 저렴하게 구입할 수 있습니다.

비디오: 워터젯 금속 절단

워터젯 절단기는 금속, 석재, 플라스틱, 군용 유리, 항공 및 도구 산업, 기계 공학 가공에 사용됩니다. 이 기술을 사용한 절단은 거의 모든 재료에서 정확한 세부 사항을 재현할 수 있는 효율적이고 빠른 프로세스입니다.

기계 기능

CNC 워터젯 기계의 기술적 특성을 비교할 때 석재가 기준으로 사용됩니다. 결국 가공이 매우 어렵고 밀도가 높습니다. 따라서 암석에 대처하면 장비가 다른 재료를 쉽게자를 수 있습니다.

돌에 압력을 가하는 얇은 제트에 의해 지시, 물 절단 바위. 동시에 절단선은 모든 구성이 가능하므로 기술을 통해 복잡한 조각 패턴과 장식품을 만들 수 있습니다.

금속의 연마 절단은 가장 큰 것 중 하나에도 대처할 수 있습니다. 강한 금속- 티타늄. 전자 두뇌에 정확한 좌표를 입력하고 프로세스를 시작하기만 하면 됩니다. 충격력은 작업자가 설정한 다음 특성의 조합에 의해 결정됩니다.

제트 압력;
연마재 공급;
급수 속도와 특성;
연마 입자의 양;
연마 입자의 특성.

다음과 같은 다양한 재료를 절단 입자로 사용할 수 있습니다.

티타늄 합금 및 고장력강용 가닛;
돌 덩어리;
모래는 유리를 자르는 데 사용됩니다.
플라스틱용 규산염 기원의 슬래그.

가장 인기있는 연마재 중 하나는 석영 모래, 강옥, 산화철의 다양한 부분을 포함하는 석류석 모래입니다.

워터젯 절단기의 작동 원리 및 유형

CNC 워터젯 절단기는 다음과 같이 작동합니다.

펌프는 작업 헤드에 황소를 공급합니다. 여기에서 필요한 직경의 물 제트가 생성됩니다. 그것은 물 - 모래 혼합물이 형성되는 믹서에 들어가고 거기에서 노즐로 직접 보내집니다. 노즐 직경은 1~5mm일 수 있습니다.
혼합물이 100~6000bar의 압력으로 노즐에서 쏟아져 나와 재료 입자가 녹아웃됩니다. 혼합물의 속도는 음속보다 몇 배 빠릅니다. 헤드는 넓은 범위에서 회전하며 자동화로 제어됩니다.
최대 300mm 두께의 석판으로 작업할 수 있는 인공 침식 과정이 있습니다.

나무, 고무, 일부 플라스틱과 같은 부드러운 재료의 가공은 깨끗한 물로 연마 입자 없이 수행됩니다. 노즐은 사파이어 또는 루비에 장착되며 노즐은 최소 직경이어야 합니다. 깨끗한 물은 소모품에 더 부드러운 영향을 미치기 때문에 이러한 노즐은 더 오래 지속됩니다.

워터젯 절단 장비는 장치, 목적, 전력 및 비용이 다릅니다.

CNC 기계;
가지고 다닐 수 있는.

CNC 기계는 로드된 매개변수 및 도면에 따라 절단을 수행합니다. 작업자의 개입이 거의 또는 전혀 없이 복잡한 계산 제품을 수행합니다. 생산 공장일반적으로 그러한 장비를 갖추고 있습니다.

휴대용 기계는 터널과 같이 접근하기 어렵고 위험한 장소에서 모든 재료를 절단하는 데 적합합니다. 작업은 매우 빠르고 정확하게 수행됩니다. 그렇기 때문에 이 종가공이 매우 경제적입니다.

기계 설계

워터젯 절단은 침식 원리에 따라 고체 입자와 물의 혼합물을 사용하여 밀도가 약 2.5톤/입방미터인 고체 재료를 가공하는 것입니다. 절단 혼합물은 특별한 모양의 헤드를 통해 작은 직경의 물줄기인 강력한 압력으로 재료에 적용됩니다. 처리 속도는 재료의 매개변수에 따라 다릅니다.

CNC 워터젯 기계는 장착된 모듈을 포함하여 여러 모듈의 조합입니다.

고체 입자 공급 메커니즘;
목욕 테이블;
고압 워터 펌프;
문;
움직이는 머리;
압력 분배 메커니즘;
연마제 혼합물용 용기.

또한 워터젯 절단기에는 정확도를 향상시키는 자동 측정 및 제어 시스템이 장착되어 있습니다.

헤드는 인공 미네랄로 만들어졌으며 상당히 비싸고 정기적인 교체가 필요합니다. 내구성 있는 금속으로 만든 혼합 튜브도 교체 대상입니다.

처리는 특별히 설계된 테이블에서 수행됩니다.

워터젯 절단 방법에는 많은 장점이 있습니다.

특수 기계 작동 중에는 낭비가 최소화됩니다.
돌의 표면에는 불필요한 거칠기가 없습니다.
금속은 스케일로 덮여 있지 않습니다.
처리는 실온에서 이루어지며 재료의 과열은 제외됩니다.
얻은 부품의 품질이 가장 높습니다.
손 조각을 모방하는 것을 포함하여 다양한 유형의 워터젯 절단이 가능합니다.
재료가 변형되지 않습니다.
공작물이나 모따기에서 전면 레이어를 완전히 제거할 수 있습니다.
유해한 증기, 가스, 그을음이 방출되지 않습니다.
두께가 15cm 이상인 판재를 가공할 수 있습니다.

CNC 워터젯 절단 장비 작업 자동 모드, 육체 노동이 적용되지 않습니다. 모든 가공 재료는 기본 품질을 완전히 유지합니다.

CNC 기계용 특수 툴링

높이 및 충돌 방지 센서는 재료 표면과 노즐 사이의 거리를 모니터링합니다. 그들은 작동 중 수압과 수직 표면과의 충돌로 헤드가 움직이는 것을 방지합니다. 작업을 시작하기 전에 컨트롤러는 재료의 두께와 필요한 작업 깊이를 결정합니다. 주기적으로 작동 중 센서는 이미 수행된 작업에 따라 작업을 조정합니다.

레이저 포인터를 사용하면 작업대에 부품을 놓을 때 정확하게 "조준"하고 노즐을 빠르게 배치할 수 있습니다. 이 기능은 크고 작은 좌표 테이블에 적용됩니다. 포인터는 강력한 방수 케이스로 물로부터 안전하게 보호됩니다.

기판은 작은 부품을 처리하는 데 사용되어 물 분사와 재료 사이의 접촉을 개선합니다. 기판은 물을 쉽게 통과시키고 부품을 단단히 고정하는 특수 구조를 가지고 있습니다.

각 기계에는 클램프 세트가 제공됩니다. 그것의 도움으로 다양한 크기와 모양의 세부 사항이 테이블 상단에 단단히 고정됩니다.

펌프 냉각 시스템은 필수 효과적인 작업. 닫히거나 흐를 수 있습니다. 폐쇄형이 더 경제적입니다.

연마재 공급 디스펜서는 다양한 두께의 재료에 사용할 연마재의 양을 제어합니다. 귀중한 재료를 절단할 때 매우 중요한 연마재 공급 중단을 제거합니다. 이는 깨끗한 물로 처리하면 파손될 수 있습니다.

정수 시스템은 밸브, 힌지 및 CNC 기계의 기타 요소에 광물이 침전되는 것을 방지합니다. 물은 칼슘과 철에서 정화됩니다. 허용량 1리터의 물에 포함된 철분은 10밀리그램을 넘지 않습니다. 청소 시스템은 CNC 기계의 생산성과 수명을 향상시킵니다.

비디오는 3D 및 2D로 워터젯 절단을 보여줍니다.