Stel je voor dat je door staal of marmer snijdt met niets meer dan een waterstraal. Dit is de kracht van abrasieve waterstraaltechnologie, een baanbrekende methode die water onder hoge druk vermengd met schuurmiddelen gebruikt om door materialen te snijden zonder hitte te genereren. In dit artikel ontdek je hoe deze technologie werkt, de toepassingen in verschillende industrieën en de wetenschap achter de snijefficiëntie. Maak je klaar om te ontdekken hoe abrasief watersnijden de productie verandert en wat het betekent voor de toekomst van materiaalverwerking.
Waterstraaltechnologie is een nieuwe technologie die de afgelopen 20 jaar is ontwikkeld en waarvan de toepassingen steeds wijder verbreid raken. Het wordt toegepast in sectoren zoals steenkool, machines, petroleum, metallurgie, luchtvaart, bouw, waterbeheer en lichte industrie, voornamelijk voor het snijden, breken en reinigen van materialen.
Vooral in de afgelopen jaren, met de snelle ontwikkeling van hoogwaardige technologie, zijn laserstralen, elektronenstralen, plasma en waterstralen nieuwe snijgereedschappen geworden.
Laserstralen, elektronenstralen en plasma behoren tot de thermische snijverwerking, terwijl de waterstraal de enige koude verwerkingsmethode is. Bij het snijden, pletten en voorbewerken van het oppervlak van veel materialen heeft de waterstraal een unieke superioriteit.
De ontwikkeling van de waterstraal kan grofweg in vier fasen worden verdeeld:
Exploratie- en experimentele fase: In het begin van de jaren 1960 werd de lagedruk waterstraalmijnbouw voornamelijk bestudeerd.
Ontwikkelingsfase van de apparatuur: Van het begin van de jaren 1960 tot het begin van de jaren 1970 werden vooral hogedrukpompen, boosters en hogedrukfittingen ontwikkeld, terwijl de waterstraaltechnologie werd gepromoot.
Industriële toepassingsfase: Van het begin van de jaren 1970 tot het begin van de jaren 1980 verschenen er achtereenvolgens een groot aantal waterstraal mijnbouwmachines, snijmachines en reinigingsmachines.
Snelle ontwikkelingsfase: Vanaf het begin van de jaren 1980 tot nu heeft het onderzoek naar waterstraaltechnologie zich verder verdiept en zijn er snel nieuwe straalsoorten ontwikkeld, zoals een schurende straal, een cavitatiestraal en een trilstraal met zelfbekrachtiging. Veel producten zijn op de markt gebracht.
De vier ontwikkelingsstadia van waterstraalsnijden.
Concept van abrasieve waterstraal:
Abrasieve waterstraal is een speciale bewerkingsmethode die water als medium gebruikt, enorme energie verkrijgt via een hogedrukgenerator, abrasieve materialen aan de hogedrukwaterstraal toevoegt via een voedings- en menginrichting en een tweefasig mengsel van vloeistof en vaste stof vormt.
Het vertrouwt op de snelle impact en erosie van het slijpmiddel en de waterstraal onder hoge druk om materiaal te verwijderen.
Verwerkingsprincipe van abrasieve waterstraal:
De verwerking van abrasieve waterstraal is gebaseerd op het principe van hydraulische druk, waarbij een hogedrukgenerator of hogedrukpomp wordt gebruikt om water onder ultrahoge druk te zetten.
De mechanische prestaties van de elektromotor worden omgezet in drukenergie, en het water met de enorme drukenergie wordt vervolgens omgezet in kinetische energie door een spuitmond met kleine gaatjes. Dit vormt een waterstraal met hoge snelheid en creëert een zekere mate van vacuüm in de mengkamer.
Onder invloed van zijn eigen gewicht en drukverschil wordt het slijpmiddel in de mengkamer gezogen en heftig geroerd, verspreid en gemengd met de waterstraal, waardoor een snelle slijpwaterstraal ontstaat die met een extreem hoge snelheid op het werkstuk inslaat via de slijpmond.
Nadat de abrasieve waterstraal het werkstuk raakt, wordt er met hoge snelheid een geconcentreerd lokaal spanningsveld geproduceerd op het materiaal, dat snel verandert, wat leidt tot erosie, afschuiving en uiteindelijk materiaalbreuk en verwijdering.
In het proces van abrasieve waterstraalbewerking wordt de hoofdfunctie uitgevoerd door de abrasieve deeltjes, en de waterstraal fungeert als een drager om de abrasieve deeltjes te versnellen.
Vergeleken met een zuivere waterstraal heeft de abrasieve waterstraal een grotere kinetische energie door de grotere massa en hogere hardheid van de abrasieve deeltjes, wat resulteert in sterkere bewerkingseffecten.
Abrasief waterstraalapparaat
Het abrasieve waterstraalapparaat bestaat uit een watertoevoersysteem, een drukregelsysteem, een hogedrukwatersysteem, een abrasieftoevoersysteem, een snijkopapparaat, een ontvangstapparaat, een bedieningsmechanisme en een regelsysteem zoals aangegeven in de onderstaande figuur.
De rol van het watertoevoersysteem is het verzachten van de waterkwaliteit, het verminderen van corrosie van de hogedrukwaterleiding veroorzaakt door de waterkwaliteit en het verbeteren van de levensduur van de zuigerafdichting in het hogedruksysteem.
De kerncomponent van het drukverhogingssysteem is de drukverhoger, die meestal gebruik maakt van hydraulische reciprocatie.
De drukverhouding van de versterker wordt meestal geselecteerd als 10:1 of 20:1, en de wateruitgangsdruk van de versterker kan worden aangepast door de oliedruk van het hydraulisch ingangssysteem te veranderen, waardoor de waterdruk kan worden verhoogd tot 100-400MPa, en zelfs tot 690MPa en 700MPa. Het hogedruk waterwegsysteem verbindt het druksysteem en de snijkop.
Om water onder hoge druk te transporteren en te voldoen aan de eisen van een snelle en flexibele beweging van de snijkop, maakt de hogedrukwaterleiding meestal gebruik van flexibele en ultrahogedrukbestendige roestvrijstalen pijpen en is deze samengesteld uit meerdere roterende pijpverbindingen.
Het toevoersysteem voor straalmiddel bestaat uit een trechter, een straalmiddelstroomklep en een transportleiding. De zuivere waterstraalsnijden De slijpwatersnijkop bevat een hogedrukwaterklep en een juweelmondstuk. De abrasieve waterstraalsnijkop bevat ook een mengkamer en een mengmondstuk dat de waterstraal met het abrasief mengt.
Het mengmondstuk heeft een hoge slijtvastheid nodig en is meestal gemaakt van gecementeerd carbide. De opvangvoorziening wordt onder het werkstuk geplaatst om de resterende straal straalmiddel op te vangen en heeft functies zoals energieabsorptie, geluidsreductie, spatpreventie en veiligheid.
Het bedieningsmechanisme en het besturingssysteem besturen het besturingsapparaat van het bewegingstraject van de snijkop en de besturingsmethoden omvatten handmatig, gemotoriseerd, NC en CNC.
Schuurmiddel:
Het wordt over het algemeen onderverdeeld in drie categorieën: mineraalgebaseerd, metaalgebaseerd en kunstmatig.
Selectieprincipe:
(1) Goed snijeffect;
(2) Lage prijs en voldoende aanbod.
Gebruikelijke schuurmiddelen zijn onder andere:
Tab.1.2 Verschillende veelgebruikte schuurmiddelen
| Naam schuurmiddel | Aantal mazen | Deeltjesgrootte (um) | Doel |
| Granaat | 40 | 420 | Grove bewerking |
| Granaat | 50 | 297 | De snijsnelheid is iets hoger dan 80 mesh, maar het oppervlak is enigszins ruw. |
| Granaat | 80 | 178 | Meest gebruikte algemene doeleinden |
| Granaat | 120 | 124 | Een glad oppervlak produceren |
| Kwartszand | Ideaal straalmiddel voor zandstralen en ontroesten van stalen oppervlakken | ||
| aluminiumoxide | Benodigdheden voor polijsten |
Mondstuk:
Het bestaat uit een waterstraalpijp, een mengkamer en een straalmondstuk.
Classificatie:
(1) Volgens het aantal waterstralen: enkelstraalsmondstuk, meerstraalsmondstuk
(2) Volgens de methode van straalmiddelinvoer: straalmiddel-zijmondstuk, straalmiddel-middenmondstuk, straalmiddel-tangentieel mondstuk.
1. Enkelstraals schuurmondstuk voor zijdelingse toevoer
Voordelen: Eenvoudige structuur, goede concentratie en stabiliteit van de straal.
Nadelen: Slecht mengeffect tussen straalmiddel en water.
2. Enkel straalslijpmondstuk met tangentiële toevoer
Het straalmiddel en de waterstraal worden volledig gemengd, waardoor de onderlinge botsingen tussen de straalmiddelen worden verminderd en het snijvermogen van de straal wordt verbeterd.
3. Multi-jet schurende middelste toevoermondstuk
Het wordt meestal gebruikt voor abrasieve straalreiniging of roestverwijdering.
4. Schuurstraalpijp met een richtpijp
Het heeft een eenvoudige structuur en is gemakkelijk te bedienen. Het wordt veel gebruikt in de abrasieve straal snijden industrie.
Classificatie van abrasieve waterstraaltechnologie:
Volgens de mengmethode van schuurmiddel en water kan het in twee soorten worden ingedeeld:
Front hybride abrasieve waterstraal:
Het straalmiddel en water worden gelijkmatig gemengd tot een slurrywater in de hogedrukpijpleiding, en dan wordt de straal die gevormd wordt door de straalmond een voorwaarts gemengde straal genoemd. Dit mengeffect is goed, vereist een lage druk, maar het apparaat is complex en de straalpijp slijt sterk.
Achter hybride abrasieve waterstraal:
Het toevoegen van abrasieve materialen aan de waterstraal nadat deze gevormd is, wordt een achterwaarts gemengde abrasieve waterstraal genoemd. Het mengeffect is iets slechter en vereist een hoge druk, maar de straalpijp slijt minder. Het theoretisch onderzoek en de toepassingstechnologie van de achterwaarts gemengde abrasieve waterstraal zijn relatief volwassen en het wordt veel gebruikt in veel industriële sectoren.
Classificatie van abrasieve waterstraalbewerkingstechnologie.
Ondergedompelde waterstraal verwijst naar de straal die zich in water bevindt vanaf de uitlaat naar het werkstuk, wat de kenmerken heeft van snelle straalverspreiding, uniforme snelheidsverdeling en dynamische druk.
Niet-ondergedompelde waterstraal betekent dat de straal in de natuurlijke staat van lucht van de uitlaat naar het werkstuk gaat. Vergeleken met een waterstraal onder water heeft deze een groter bereik en een langere kernlengte, maar de snelheidsverdeling is niet uniform.
Snijmechanisme van abrasieve waterstraal:
Bij het snijden van een doelmateriaal met een abrasieve waterstraal bij een bepaalde verplaatsingssnelheid van de straal, schiet een deel van de waterstraal met een constante snelheid naar het doelmateriaal, terwijl een ander deel de snijkracht vermindert naarmate het dieper in het materiaal doordringt.
Als gevolg hiervan lijkt het snijoppervlak te buigen in de tegenovergestelde richting van de straaltraverse, zoals te zien is in Figuur a hieronder. De hoek tussen de as van het gebogen snijvlak en de oorspronkelijke straalas wordt geleidelijk groter vanaf het punt waar de straal het doelmateriaal binnenkomt, en de straal buigt steeds meer af in de tegenovergestelde richting van de verplaatsing.
Echter, door de grote massatraagheid van de slijpdeeltjes zelf, buigen ze niet mee met de waterstraaldrager, wat leidt tot de scheiding van de slijpdeeltjes van de waterstraal en de lokale erosie van de slijpdeeltjes.
Hoe groter de versnelling van de slijpdeeltjes, hoe groter de brekingshoek bij scheiding en hoe ernstiger de concentratie-erosie. De plaatselijke concentratie-erosie van de slijpdeeltjes veroorzaakt een aanzienlijke toename van de slijphoeveelheid langs het snijoppervlak, waardoor een stap op het snijoppervlak wordt gevormd.
Daarom neemt tijdens de erosie die de stap vormt, de afbuighoek van de waterstroom boven de stap voortdurend toe, neemt de afbuiging van de waterstraal van het snijoppervlak toe en neemt de slijphoeveelheid onder de stap af totdat de bovenste stap loodrecht op de oorspronkelijke straalrichting komt te staan, zoals getoond in Figuur b hieronder.
Als de jet verder gaat, keert het snijoppervlak terug naar glad snijden en slijpen, zoals te zien is in Figuur c hieronder. Vanaf dit punt begint de snijcyclus opnieuw met de overgang van glad snijden en slijpen naar deformatie-erosie en slijpen.
Tijdens dit proces blijft het hele snijoppervlak veranderen in een verplaatsingsinterval en omdat de afbuiging van de abrasieve waterstraal een boog benadert, vormt het een snijdoorsnede met een golfvormig interval langs de richting van de jetbeweging.
Mathematisch model van abrasieve waterstraalbewerking:
M. Hashish, gebaseerd op de theorie van erosie door vaste deeltjes van Finnie en Bitter, en een reeks visualisatie-experimenten, stelt voor dat het proces van materiaalverwijdering door een abrasieve waterstraal bestaat uit twee gebieden: snijslijtage en vervormingsslijtage, zoals weergegeven in de onderstaande figuur.
In het slijtagegebied, d.w.z. voordat de snijdiepte hC bereikt, botsen de slijpdeeltjes onder een kleine hoek op het materiaal en wordt het materiaal microsnijdend verwijderd. Wanneer de snijdiepte hC bereikt, neemt de impactsnelheid van de slijpdeeltjes op het materiaal af en verandert de materiaalverwijderingsmodus.
De slijpdeeltjes raken het materiaal onder een grote hoek en het materiaal wordt verwijderd in een deformatieslijtagemodus.
Op deze basis verkrijgt M. Hashish de wiskundige modellen voor de snijdiepte in het slijtagegebied en de snijdiepte in het deformatieslijtagegebied:
waarbij
Dit model bevat bijna alle parameters voor abrasieve waterstraalbewerking. Sommige parameters, zoals Vo en Ve, moeten echter experimenteel bepaald worden. Daarom kunnen de resultaten van verschillende operators variëren.
Factoren die de snijprestaties van een abrasieve waterstraal beïnvloeden:
Omdat abrasief waterstraalsnijden een zeer complex proces is, zijn er veel parameters die de snijprestaties kunnen beïnvloeden.
Deze parameters omvatten dynamische parameters (diameter sproeier, waterdruk), abrasieve parameters (abrasiefmateriaal, grootte, debiet), abrasieve sproeierparameters (diameter sproeier, lengte, materiaal), snijparameters (snijsnelheid, afstand, impacthoek, aantal sneden), werkstukparameters (hardheid), enzovoort. De procesparameters die eenvoudig te regelen zijn, zijn voornamelijk de waterdruk, slijpparameters, snijsnelheid en afstand.
De belangrijkste indicatoren voor het evalueren van de zaagprestaties zijn snedediepte, kerfvorm (breedte van de bovenste en onderste delen van de kerf en kerfconus) en oppervlaktekwaliteit (ruwheid en golving).
Snijwetten van abrasieve waterstraal:
(1) De snijdiepte neemt toe met de toename van de waterdruk, de hardheid van het slijpmiddel en het aantal sneden, terwijl deze afneemt met de toename van de snijsnelheid. Er is een optimale relatie tussen de snijdiepte, de afstand tussen de snijvlakken, de toevoer van slijpmiddel en de grootte van de slijpdeeltjes. Als de snijdiepte toeneemt, nemen de piekhoogte en afbuighoek van de strepen op het snijgedeelte geleidelijk toe, terwijl de frequentie waarmee de strepen voorkomen afneemt.
(2) De kerfbreedte heeft een optimale waardeverhouding met de snijsnelheid en de optimale snijsnelheid is ongeveer 1/5 van de maximale snijsnelheid. Bij een enkele snede wordt de snijsnelheid bepaald door de materiaaleigenschappen, dikte en kwaliteitseisen voor de doorsnede. Als de verplaatsingssnelheid constant is, is het snijoppervlak gladder naarmate de druk hoger is. oppervlakteruwheid gelijk is, hoe hoger de druk, hoe hoger de verplaatsingssnelheid.
(3) Met het verhogen van de straaldruk of het verlagen van de snijsnelheid wordt de kwaliteit van het snijgedeelte aanzienlijk verbeterd. Vergeleken met brosse materialen is het snijgedeelte van kunststof materialen gladder en wordt de morfologie meer beïnvloed door de straaldruk en de snijsnelheid.
(4) De snelheid van de snijzone van de abrasieve waterstraal neemt af met de toename van de waarde van de materiaalbreukenergie, neemt toe met de toename van de druk en neemt af met de toename van de afstand. Er is een optimale relatie tussen de snelheid van het snijoppervlak en de toevoer van abrasief. Wanneer de verplaatsingssnelheid en materiaaldikte constant zijn, is er een optimale afstandswaarde die resulteert in de diepste snedediepte. Naarmate de afstand toeneemt, neemt de groefbreedte geleidelijk toe. Wanneer de druk constant is, geldt: hoe lager de verplaatsingssnelheid, hoe dieper de snedediepte.
Abrasief waterstraalsnijden.
M. Hashish is een van de eerste onderzoekers die onderzoek deed naar abrasieve waterstraalbewerking. Door te experimenteren met abrasief waterstraalsnijden ontdekte hij dat het gebruikt kan worden om vilt, keramiek, metalen, glas en grafiet gesinterde composieten te snijden zonder delaminatie.
Bovendien merkte hij op dat er geen thermische spanning of vervormingsspanning is in de snijzone. Hij besprak ook het effect van verschillende snijparameters op de materiaalbewerkingsprestaties en de materiaalverwijderingssnelheid en wees erop dat het optimaliseren van de snijparameters de snijprestaties sterk zal verbeteren.
Sindsdien heeft een grote hoeveelheid binnenlands en buitenlands onderzoek en toepassing van abrasieve waterstraalbewerking zich voornamelijk gericht op snijden. Het schematische diagram van abrasief waterstraalsnijden en de dwarsdoorsnede van het monster na het snijden worden getoond in figuur 3.
Vanuit microperspectief is de essentie van abrasief watersnijden het cumulatieve effect van een groot aantal abrasieve deeltjes die het werkstukmateriaal microsnijden. Het belangrijkste probleem dat moet worden opgelost is de controle over de vorm van de snijkant en de snijdiepte.
Dankzij de ontwikkeling en verbetering van de belangrijkste apparatuur voor abrasief watersnijden en het wiskundige model van het precieze snijmechanisme kan deze technologie metalen materialen met een dikte van 100-200 mm en harde brosse materialen met een dikte van ongeveer 50 mm snijden.
Echter, tijdens het abrasieve waterstraalsnijproces van dikke structurele onderdelen, zal de straal een "staartflikkerend" fenomeen veroorzaken als gevolg van energieverzwakking, zoals getoond in Figuur 4.
Het gladde snijgedeelte bevindt zich aan de bovenrand van de incisie. Hoe dichter het bij de onderkant van het werkstuk komt, hoe duidelijker het "staartflikkerende" fenomeen wordt, dat de oppervlakteruwheid, vorm en positienauwkeurigheid van het gesneden werkstuk sterk beïnvloedt.
Door het snijproces te optimaliseren en zwenkbare snijkoptechnologie met tolerantieregelaars te gebruiken, kan de snijnauwkeurigheid van de incisie intelligent gecompenseerd worden, waardoor de verwerkingskwaliteit verbetert.
Abrasief waterstraalfrezen
De methode om de abrasieve waterstraalparameters zo te regelen dat alleen het oppervlaktemateriaal van het werkstuk wordt verwijderd zonder het te doorboren, wordt abrasief waterstraalfrezen genoemd. Figuur 5 toont het bewerkingsschema en het product.
Hoewel deze technologie zich nog in de experimentele onderzoeksfase bevindt, hebben veel onderzoekers het mechanisme en het proces van deze nieuwe abrasieve waterstraaltechnologie bestudeerd.
M. Hashish en anderen stelden de haalbaarheid van abrasief waterstraalfrezen voor en ontdekten dat de verplaatsingssnelheid van het mondstuk een belangrijke parameter is die de uniformiteit van het frezen beïnvloedt.
Hocheng H onderzocht de haalbaarheid van abrasieve waterstraal frezen van vezelversterkte kunststoffen. Door het mechanisme van puinvorming bij enkel frezen, dubbel frezen en multifrezen te bestuderen, voorspelden ze dat slijtage door vervorming het belangrijkste snijmechanisme is bij het frezen van vezelversterkte kunststoffen. Ze analyseerden ook de effecten van de druk van de straal, de doelafstand, de verplaatsingssnelheid van de spuitmond en het abrasiefdebiet op de materiaalverwijderingssnelheid, de freesdiepte en de freesbreedte.
Fowler en Shipway bestudeerden de oppervlaktekarakteristieken van materialen die gefreesd worden met een abrasieve waterstraal en wezen erop dat een hoge bewegingssnelheid van de spuitmond, fijne slijpdeeltjes, lage straaldruk en kleine erosiehoeken freesoppervlakken met kleinere golvingen kunnen opleveren. Paul et al. bestudeerden het effect van verschillende freesparameters op de groefdiepte en materiaalverwijderingssnelheid bij abrasief waterstraalfrezen en stelden een empirisch model op met behulp van regressieanalyse.
Er is minder onderzoek gedaan naar abrasief waterstraalfrezen van harde en brosse materialen. Zeng JY bestudeerde het effect van de inslaghoek van de straal op het slijpen met een waterstraal van polykristallijn keramiek en ontdekte dat de optimale materiaalverwijderingssnelheid kan worden verkregen wanneer de straalhoek 90 graden is tijdens de inslag van de straal. Ze stelden ook een wiskundig model op van de erosiesnelheid en controleerden dit.
Abrasieve waterstraal boren
Abrasief waterstraal boren kan worden onderverdeeld in twee bewerkingsmethoden: boren en doorboren. Doorboren is het proces waarbij het materiaal langs een cirkelvormige curve wordt gesneden om een gat met een grotere diameter te vormen. Dit proces is geëvolueerd van contoursnijden met abrasieve waterstraal, zoals te zien is in de volgende figuur (gat #9).
Boren is het proces van het bewerken van gaten met een kleinere diameter zonder gaten, zoals te zien is in de rechter figuur (gaten #3-#8). Guo Z et al. bestudeerden het bewerkingsmechanisme en -proces van abrasieve waterstraalboringen van keramische materialen zoals A12 O3, Si3 N4 en SiC, en concludeerden dat materiaalverwijdering voornamelijk wordt bereikt door microfracturering, microsnijden en erosie.
Yong Z et al. legden de relatie tussen de diepte van abrasieve waterstraalboringen en procesparameters op basis van chaotische fenomenen in erosieprocessen. Xing Xizhe introduceerde verschillende gatbewerkingsmethoden voor abrasieve waterstraal en wees op de vele voordelen van abrasief waterstraal boren, waaronder het boren van gaten in harde en brosse materialen en gelamineerde composietmaterialen die diepe gaten, kleine gaten en onregelmatige gaten kunnen boren zonder thermische impactzone, het verkrijgen van een hogere maatnauwkeurigheid en lagere oppervlakteruwheid, en het gemakkelijk kunnen bewerken van gaten op hellende oppervlakken.
Abrasief waterstraaldraaien.
Abrasief waterstraaldraaien is vergelijkbaar met enkelpuntssnijden op een conventionele draaibank, waarbij gebruik wordt gemaakt van de rotatie van het werkstuk en de lineaire of kromlijnige beweging van de snijkop om materiaal van het werkstuk te verwijderen. Het bewerkingsschema en het product worden getoond in afbeelding 7. De voordelen van abrasief waterstraaldraaien zijn onder andere een lage snijkracht, geen thermische schade aan het werkstuk en fijne spanen zonder spaanbreekproblemen.
M. Hashish stelde het concept van abrasief waterstraaldraaien voor het eerst voor in 1987 en wees erop dat abrasieve waterstraal gebruikt kan worden om speciale moeilijk te bewerken materialen te draaien, zoals koolstof/metaalcomposieten, glas en keramiek om het volgende te verkrijgen complexe vormen.
Ansari et al. toonden aan dat abrasief waterstraaldraaien superieur is aan conventioneel draaien op draaibanken voor moeilijk te bewerken materialen, met snelheden die 5-10 keer hoger liggen voor het bewerken van SiC-keramiek. Zhang ZW onderzocht het effect van procesparameters op de oppervlaktekwaliteit bij het abrasief waterstraal draaien van glas en ontdekte dat een optimale oppervlaktekwaliteit kan worden bereikt bij lage verplaatsingssnelheden van de straalpijp. Manu et al. onderzochten het effect van de hellingshoek van het mondstuk op de vorm van het product tijdens abrasief waterstraaldraaien.
Abrasieve waterstraal en andere bewerkingsmethoden.
Naast de hierboven beschreven abrasieve waterstraalbewerkingstechnologie hebben onderzoekers in binnen- en buitenland onderzoek gedaan naar en gerapporteerd over bewerkingstechnieken voor composieten met behulp van abrasieve waterstralen.
Micro abrasive-jet guided laser micro-machining is bijvoorbeeld een samengestelde bewerkingstechnologie van waterstralen en lasers die volledig gebruik maakt van de kenmerken van waterstraaltechnologie en effectief problemen oplost zoals het kleine effectieve bewerkingsbereik en thermische effecten in traditionele lasers. laserbewerkingwaardoor het brede toepassingsmogelijkheden heeft op het gebied van microbewerking; ultrasoon gestuurde abrasieve waterstraalbewerking is een haalbare en efficiënte bewerkingsmethode voor brosse materialen die waterstralen combineert met ultrasone golven; waterstraal shot peening is een nieuw type oppervlaktebehandelingsmethode voor het verbeteren van de vermoeiingslevensduur van metalen onderdelen door middel van koude bewerkingsprocessen, die voordelen heeft zoals een hoge peensterkte, lage pendeldruk en een goed versterkend effect.
Voordelen van abrasieve waterstraalbewerking zijn onder andere:
Nadelen van abrasieve waterstraalbewerking zijn onder andere:
Toepassingen van abrasieve waterstraaltechnologie zijn onder andere:
De vooruitzichten voor de ontwikkeling van abrasieve waterstraaltechnologie zijn:
Verbetering van de betrouwbaarheid en levensduur van waterstraalbewerkingen, met name de levensduur van belangrijke onderdelen zoals hogedrukpompen, hogedrukslangen, verbindingen en straalpijpen.
Procesparameters optimaliseren om de efficiëntie verder te verbeteren, het verbruik van slijpmiddelen te verlagen en het energieverbruik te verlagen, waardoor de kosten concurrerender worden.
Ontwikkeling van intelligente besturing om de procesparameters tijdens de bewerking adaptief aan te passen, waardoor de bewerkingsnauwkeurigheid wordt verbeterd, en gebruikt voor de productie van onderdelen met bepaalde precisievereisten, waardoor een technisch en economisch effect wordt bereikt dat vergelijkbaar is met plasma- en laserbewerking.
Ontwikkelingstrends van abrasieve waterstraalbewerkingstechnologie:
Voortdurende uitbreiding van het toepassingsgebied van waterstraalbewerking, van 2D snijden en ontbramen tot het bewerken van gaten en het bewerken van 3D-oppervlakken.
Theoretisch onderzoek naar waterstraalbewerking, met name het opstellen van modellen voor waterstraalbewerking en het bestuderen van de theorie van meerfasestromingen.
Onderzoek naar de bewerking van miniatuurprecisiedelen met behulp van abrasieve waterstraaltechnologie, evenals het gebruik van abrasieve waterstraal voor draaien en frezen.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO