Boks Kracht Berekenaar & Formule (Online & Gratis)
Heb je je ooit afgevraagd hoe je kunt zorgen voor een succesvol metaalstempelproject? In deze blogpost duiken we in de kritieke factoren die uw stempelproces kunnen maken of breken....
In de snel evoluerende wereld van productie zijn kostenbesparingen koning. Waterjets hebben zich ontpopt als een game-changer en bieden een ongeëvenaarde veelzijdigheid en efficiëntie. Maar hoe kunt u hun volledige potentieel benutten om kosten te minimaliseren en winst te maximaliseren? In dit artikel deelt een doorgewinterde werktuigbouwkundig ingenieur insidertips en deskundige inzichten om u te helpen de kunst van het waterstraalsnijden onder de knie te krijgen. Ontdek de geheimen om uw activiteiten te optimaliseren en de concurrentie voor te blijven.
Ingenieurs en fabrikanten streven voortdurend naar manieren om de kosten te verlagen en waterjets hebben bewezen zeer effectief te zijn in het bereiken van dit doel en het verhogen van de winst.
Om deze kostenbesparende technologie ten volle te benutten, is het cruciaal om beter te begrijpen hoe je waterstraalsnijmethodes effectief kunt toepassen om kosten te minimaliseren en winsten te maximaliseren.
De waterstraalsnij-industrie wordt beschouwd als een van de meest veelzijdige en snelst groeiende industrieën op het gebied van kostenbesparende maatregelen.
Zie ook:
Bovendien is de waterstraalsnijder een van de meest efficiënte machines ter wereld. Het overtreft andere snijtechnologieën zoals vlamsnijden, plasmabewerking, laserbewerking, EDM-bewerking, draaien, frezen en schaven.
Bovendien is waterstraalsnijden een veelzijdig, efficiënt en milieuvriendelijk proces omdat het geen schadelijke gassen of vloeistoffen produceert en geen warmte afgeeft aan het werkstukoppervlak.
Deze snijmethode biedt unieke mogelijkheden die niet kunnen worden bereikt met andere eenvoudige processen. Het kan bijvoorbeeld gaten snijden in titanium en produceren ingewikkelde patronen op steen of glas.
Bovendien is het waterstraalsnijproces echt koud, omdat er geen warmte vrijkomt bij het snijden van materialen.
De supersonische waterpijlen die tijdens het snijproces worden geproduceerd, leiden tot uitstekende resultaten wanneer ze op het oppervlak van het snijmateriaal worden gericht, en de combinatie van water en zand versterkt de snijkracht nog verder.
Waterjet, ook bekend als "water als mes", is de originele naam voor de hogedruk waterstraal snijtechnologie. Deze technologie vindt zijn oorsprong in de Verenigde Staten en werd aanvankelijk gebruikt in de luchtvaart- en militaire industrie.
De populariteit komt voort uit het feit dat de fysische en chemische eigenschappen van het materiaal niet veranderen door de koude snijmethode.
Na verloop van tijd, met voortdurende technische vooruitgang, heeft de toevoeging van slijpmiddelen zoals granaatzand, diamantzand en andere aan water onder hoge druk de snijsnelheid en dikte van waterstraalsnijden sterk verbeterd.
Waterstraaltechnologie wordt alom toegepast in een groot aantal industrieën, waaronder keramiek, steen, glas, metaal en composietmaterialen.
In China heeft de maximale druk van waterjets 420MPa bereikt. Sommige technologisch geavanceerde bedrijven hebben zelfs 3-assige en 4-assige waterjets ontwikkeld, met 5-assig Waterjets zijn een snel ontwikkelende technologie.
Waterstraal, ook bekend als waterstraalsnijden, is een machine die water onder hoge druk gebruikt om te snijden. Het maakt nauwkeurig snijden mogelijk dat wordt gecontroleerd door een computer en wordt niet erg beïnvloed door de textuur van het materiaal.
Vanwege de lage kosten, het bedieningsgemak en de hoge opbrengst wordt waterstraalsnijden steeds meer de voorkeurssnijmethode in de industriële technologie.
Het kan elk materiaal in elke vorm snijden in één enkel proces, wat het onderscheidt van andere snijmethodes die beperkt zijn door materiaalbeperkingen.
Het snijproces genereert geen warmte en de hogesnelheidsstroom van de waterstraal verwijdert de gegenereerde warmte onmiddellijk. Het produceert ook geen schadelijke stoffen en heeft geen thermisch effect op het materiaal, waardoor het een milieuvriendelijke, veilige en efficiënte manier van snijden is.
Bovendien is er geen secundaire bewerking nodig en biedt het flexibele, veelzijdige snijmogelijkheden die gebruikt kunnen worden om elke gewenste vorm te bereiken.
UHP watersnijden, ook bekend als waterstraal of waterstraal, is een hoogenergetische (380MPa) waterstroom die wordt gegenereerd door meertraps druk op gewoon water.
Dit water wordt vervolgens met een snelheid van bijna 1.000 meter per seconde door een zeer nauwkeurig robijnmondstuk (Φ 0,1-0,35 mm) geperst, waardoor het een zeer efficiënte snijmethode is. Dit snijproces wordt UHP watersnijden genoemd.
Waterstraal kan worden onderverdeeld in zuivere waterstraal en abrasieve waterstraal.
De pure waterstraal was de eerste methode van watersnijden, met de eerste commerciële toepassing vanaf midden jaren 70 voor het snijden van golfkarton.
De grootste toepassingen voor zuivere waterjets zijn het snijden van wegwerpluiers, katoenpapier en autobekleding.
Voor katoenpapier en wegwerpluiers geeft de waterstraaltechnologie de minste waterresten in vergelijking met andere technologieën.
Kenmerken van Pure Water Waterjet:
Abrasieve waterjets verschillen slechts op een paar manieren van zuivere waterjets. Bij een zuivere waterstraal wordt het materiaal geërodeerd door een supersonische waterstroom, terwijl bij een abrasieve waterstraal deeltjes van het abrasieve materiaal worden versneld door waterstralen, waardoor het materiaal wordt geërodeerd.
Abrasieve waterjets zijn honderden of duizenden keren krachtiger dan zuivere waterjets en worden gebruikt om harde materialen zoals staal, steen, composieten en keramiek te snijden.
Met standaardparameters kunnen abrasieve waterjets materialen snijden met een hardheid gelijk aan of iets hoger dan die van aluminiumoxide keramiek (vaak AD 99,9 genoemd).
Kenmerken van abrasieve waterstraal
Watersnijden kan worden onderverdeeld in verschillende categorieën op basis van verschillende factoren. Deze omvatten:
Experimenten hebben aangetoond dat wanneer de waterdruk een bepaalde drempel overschrijdt, zelfs zuiver water bepaalde gevoelige chemicaliën kan laten ontploffen. Het snijden van zandhoudend water kan ook instabiliteit van speciale chemicaliën veroorzaken vanwege de potentiële energie en impact die wordt gegenereerd door het schurende zand en de botsing van het object. De drempelwaarde werd na veel experimenteren en argumenteren vastgesteld op ongeveer 237,6 MPa.
Daarom wordt watersnijden met een druk van meer dan 200MPa voornamelijk gebruikt in de verspanende industrie.
Tabel1 Waterstraalsnelheid voor gangbare materialen
| Materiaal | Snijdikte | Waterdruk MPa | Opening mondstuk water schuurmiddel mm | Snijsnelheid m/min |
|---|---|---|---|---|
| Koolstofstaal | 12 , 50 | 350 | 0.25/0.76 | 0.4, 0.1 |
| Roestvrij staal | 13, 25 | 350 | 0.25/0.76 | 0.4, 0.2 |
| Titanium | 3.2, 6.4 | 350 | 0.25/0.76 | 0.8, 0.6 |
| Aluminium | 12 , 100 | 350 | 0.25/0.76 | 0.6, 0.12 |
| Nodulair gietijzer | 15 | 350 | 0.25/0.76 | 0.4 |
| Gelamineerd papier | 12 | 309 | 0.25 | 3.5 |
| Gipsplaat | 15 | 294 | 0.15 | 20 |
| Rubber | 15 | 377 | 0.17 | 12 |
| Siliconenrubber | 12 | 377 | 0.12 | 3 |
| Hard rubber | 19 | 309 | 0.25 | 6 |
| Stof | 20 | 309 | 0.18 | 3 |
| Vezelstof | 20 | 377 | 0.20 | 6 |
| Leer | 1 | 343 | 0.15 | 30 |
Dr. Norman Franz wordt algemeen erkend als de vader van de waterstraaltechnologie.
Hij was de eerste die onderzoek deed naar ultrahogedrukwaterstraal (UHP). snijwerktuigendie worden gedefinieerd als hoger dan 30.000 psi. Als bosbouwkundig ingenieur zocht Dr. Franz naar een nieuwe methode om grote boomstammen tot timmerhout te verwerken.
In 1950 gebruikte hij voor het eerst zware gewichten om druk uit te oefenen op een kolom water, waardoor het door een klein mondstuk werd geperst en een korte hogedrukstraal produceerde die hout en andere materialen kon snijden.
Ondanks de moeilijkheden die hij ondervond bij het verkrijgen van een continue stroom van hoge druk en de beperkte levensduur van de onderdelen in die tijd, toonde hij aan dat een convergerende waterstroom met hoge snelheid een enorme snijkracht heeft.
Vandaag de dag is het snijden van hout een van de minst belangrijke toepassingen voor UHP technologie, maar de ontdekking van Dr. Franz heeft verreikende toepassingen die verder gaan dan wat hij zich had kunnen voorstellen.
In 1979 begon Dr. Mohamed Hashish van Flow Research met het onderzoeken van manieren om de snijkracht van waterjets te verbeteren voor het snijden van metalen en andere harde materialen.
Dr. Mohamed Hashish wordt algemeen beschouwd als de vader van de abrasieve waterstraal. Hij ontwikkelde de methode om abrasieve materialen, zoals granaat, toe te voegen aan een gewone waterstraal, waardoor deze vrijwel elk materiaal kan snijden.
In 1980 werden abrasieve waterjets voor het eerst gebruikt om metaal, glas en beton te snijden. In 1983 werd 's werelds eerste commercieel verkrijgbare abrasieve waterstraalsnijsysteem geïntroduceerd dat aanvankelijk werd gebruikt om autoglas te snijden.
De lucht- en ruimtevaartindustrie was een van de eerste gebruikers van deze technologie en zag de voordelen voor snijden van roestvrij staaltitanium, lichtgewicht composieten met hoge sterkte voor militaire vliegtuigen en koolstofvezelcomposieten voor civiele vliegtuigen.
Na verloop van tijd zijn abrasieve waterjets overgenomen door vele andere industrieën, zoals fabrikanten, steen- en tegelwerk, glas, straalmotoren, de bouw, nucleaire industrie, scheepswerven en nog veel meer.
De ontwikkeling van watersnijden kan grofweg in verschillende fasen worden verdeeld: de vroege jaren 1960 exploratie en experimentele fase, voornamelijk gebruikt in lagedruk waterstraal mijnbouw en olie pijplijn reiniging; de late jaren 1960 tot vroege jaren 1970 fase van basisapparatuur ontwikkeling en onderzoek, gericht op de ontwikkeling van hogedruk pompen, boosters, en hogedruk pijpfittingen en het bevorderen van hogedruk waterstraal reinigingstechnologie; de fase van industriële experimenten en toepassingen van begin jaren 1970 tot begin jaren 1980, gekenmerkt door de opkomst van een groot aantal hogedrukwaterstraalmachines voor kolenwinning, snijmachines en reinigingsmachines; en de snelle ontwikkeling van hogedrukwaterstralen sinds de jaren 1980, met verdere vooruitgang in hogedrukwaterstraalonderzoek, evenals de snelle ontwikkeling van nieuwe technologieën zoals abrasieve waterstraal, abrasieve straal, cavitatiestraal en zelfbekrachtigde schokstraal.
Momenteel zijn meer dan 40 landen betrokken bij het onderzoek naar en de toepassing van waterstraaltechnologie, waaronder de Verenigde Staten, Rusland, Japan, Duitsland, Zwitserland, het Verenigd Koninkrijk, Frankrijk, Canada, Australië, India, Zuid-Korea en Singapore.
De toepassing van waterstraaltechnologie is vrij breed en omvat industrieën zoals industrieel snijden, graafwerken en borensteenhouwen, oppervlaktereiniging, materiaal breken en nog veel meer.
Het basisprincipe achter een waterstraalsnijder is zowel eenvoudig als complex. Het proces begint met een hogedrukpomp die water in een hogedrukbuis pompt, die vervolgens door een waterstraalbuis naar buiten komt. snijmondstuk.
Hoewel de uitleg eenvoudig is, is het ontwerp van de snijplotter ingewikkeld en nauwkeurig en kan het 60.000 PSI druk produceren.
Een klein lek in het systeem kan blijvende schade aan de onderdelen veroorzaken door erosie. Daarom gaan fabrikanten en ingenieurs zeer zorgvuldig om met hogedrukmaterialen en gebruiken ze gespecialiseerde technologie om de machine te assembleren. Gebruikers hoeven alleen maar een basiskennis te hebben van hoe te bedienen de snijder.
Sinds 1982 worden slijpschijven gebruikt in verschillende industrieën, waaronder de auto-, luchtvaart- en glasindustrie. De eerste schaafmachines verschenen in 1970. In de loop der tijd is de precisie van het snijden steeds verder verbeterd.
De druk van een slijpsnijder kan oplopen tot 55.000 PSI en het water onder hoge druk verlaat een piepklein mondstuk met een snelheid van 762 m/s, wat 2,5 keer sneller is dan de geluidssnelheid.
Door granaatzand in de waterstraal met hoge snelheid te mengen, wordt het snijproces een slijp- en snijproces. De kracht en actie worden gegenereerd door het water, dat met 305M/s op het te bewerken materiaal wordt gericht.
Samengevat werkt de waterstraalsnijder door mechanische energie van een krachtbron (motor) om te zetten in drukenergie met behulp van een specifiek apparaat (zoals een boosterpoort of hogedrukpomp).
Het water onder druk gaat dan door een klein mondstuk, waar de energie van de druk wordt omgezet in kinetische energie om een hogesnelheidsstraal te vormen. Daarom wordt de snijplotter vaak een hogesnelheidswaterstraal genoemd.
Wat de waterkwaliteit betreft, zijn er twee vormen van ultrahogedruk watersnijden (UHP): snijden met zuiver water, dat een snijspleet van ongeveer 0,1-1,1 mm produceert, en abrasief snijden, dat een snijspleet van ongeveer 0,8-1,8 mm produceert.
Qua structuur kan UHP watersnijden verschillende vormen aannemen, zoals een portaalstructuur of cantileverstructuur met twee tot drie CNC-assen, die meestal gebruikt worden voor het snijden van platen.
Er is ook een robotstructuur met vijf tot zes CNC-assen, die meestal gebruikt wordt voor het snijden van auto-interieuronderdelen en auto-interieurs.
Voordelen:
Nadelen:
Hogedruk Waterstraalbewerking
Bij hogedrukwaterstraalbewerking wordt water of een vloeistof met toegevoegde stoffen gebruikt die onder druk wordt gezet door een supercharger via een waterpomp.
Deze hogedrukvloeistof stroomt vervolgens gestaag door een vloeistofaccumulator en vormt uiteindelijk een hogesnelheidsvloeistofstroom van 300-900 meter per seconde door het mondstuk, dat vervolgens op het oppervlak van het werkstuk wordt gespoten om materiaal te verwijderen en te modificeren.
Abrasieve straalbewerking
Abrasive Jet Machining (AWM) is een proces waarbij gebruik wordt gemaakt van een hogesnelheidsstroom bestaande uit microschuurmiddelen en hogedruklucht of andere gassen.
Het materiaal op het oppervlak van het werkstuk wordt verwijderd en gemodificeerd door de snelle impact en erosie van de schuurmiddelen die via een speciaal ontworpen spuitmond worden toegevoerd.
Abrasieve waterstraalbewerking
Abrasive Water Jet Machining (AWJ) is een methode die water als medium gebruikt en hoge druk genereert via een apparaat dat hoge druk genereert.
De waterstraal onder hoge druk wordt vervolgens gemengd met slijpmiddel via een voedings- en mengapparaat om een vloeistof-vaste straal in twee fasen te vormen. Het verwijdert en modificeert het oppervlaktemateriaal van het werkstuk door de snelle impact en schuren van het slijpmiddel en de hogedruk waterstraal.
De voordelen van AWJ zijn onder andere het sterke aanpassingsvermogen, het grote snijbereik, de beschikbaarheid van water en slijpmiddelen en de lage kosten. Het heeft ook de voordelen dat het milieuvriendelijk is zonder schadelijke gassen, stof, rook of vervuiling.
Meerdere snijkoppen kunnen gelijktijdig werken voor snel en efficiënt snijden, en het proces is flexibel en veelzijdig voor het bewerken van complexe onderdelen.
Bovendien is er een goede werkomgeving zonder bevestigingen, eenvoudige bediening en een glad snijoppervlak zonder bramen. De koude bewerking heeft geen invloed op de fysische en mechanische eigenschappen of de interkristallijne structuur van het materiaal.
In het algemeen combineert AWJ de voordelen van abrasieve straal en waterstraal, waardoor het verwerkingsbereik wordt uitgebreid en uitstekende resultaten worden behaald.
Waterstralen kunnen worden onderverdeeld in de volgende drie types:
Classificatie van straaltechnieken:
De pulserende straal is een intermitterende straal die eruitziet als een kogel. Hij wordt op de volgende manieren geproduceerd:
(1) Het plotseling vrijkomen van opgeslagen energie of water uit een kanon;
(2) Extrusie onder druk;
(3) Debietregeling, ook bekend als "waterslag".
De prestaties van dit type straal hangen af van factoren zoals de frequentie van waterslagvorming, de verhouding van de waterslaglengte tot de straaldiameter en de energie van de waterslag.
De cavitatiestraal is een type continue straal die op natuurlijke wijze cavitatiebellen genereert in de straal. Dit proces stimuleert de groei van cavitatiekernen, of bellen in de vloeistof, die in de straal worden getrokken en blijven groeien totdat ze in botsing komen met het oppervlak dat gereinigd of gesneden wordt, waardoor ze breken.
Tijdens het breekproces worden extreem hoge druk en microstralen geproduceerd met spanningen die de treksterkte van de meeste materialen overschrijden.
De voordelen van abrasieve waterstraalbewerking zijn:
De waterstraal onder ultrahoge druk kan allerlei dikke en harde materialen snijden, zoals roestvrij staal, aluminium, koper, staal, marmer, gelegeerd metaal, glas, plastic, keramiek, tegels en allerlei zichtbare materialen.
Bij hogedruk waterstraalsnijden wordt een hogesnelheidsstraal met hoge kinetische energie gebruikt, ook wel hogesnelheidswaterstraalbewerking genoemd. Het is een vorm van hoog-energetische straalbewerking, vergelijkbaar met laser-, ionen- en elektronenstraalbewerking.
Als nieuwe en innovatieve technologie heeft hogedruk waterstraalsnijden een revolutie teweeggebracht in de snijindustrie en kent het een breed scala aan toepassingen.
Met de vooruitgang van de technologie en het overwinnen van bepaalde beperkingen, is hogedruk waterstraalsnijden een aanvulling geworden op andere snijprocessen.
De technologie wordt op grote schaal gebruikt in verschillende industrieën, waaronder lucht- en ruimtevaart, auto's, machinebouw, bouw, medische apparatuur, elektronische energie, chemische industrie, sportartikelen, militaire industrie en andere industrieën. nieuwe materialen-gerelateerde gebieden.
In de lucht- en ruimtevaartindustrie wordt hogedruk waterstraalsnijden gebruikt om een verscheidenheid aan gelegeerde materialen en nieuwe materialen te snijden, zoals koolstofvezelcomposieten en plastic glas, zonder thermische effecten te veroorzaken of te beschadigen. materiaaleigenschappen.
In de auto-industrie wordt het gebruikt om een reeks niet-metalen en composietmaterialen te snijden, waaronder buitenpanelen van de carrosserie en deurframes.
In de militaire industrie wordt het gebruikt om wapens te vernietigen en brandbare en explosieve voorzieningen door te snijden.
Bij de productie van machines en in de bouw kan het worden gebruikt om alle soorten metaalniet-metalen, brosse kunststof materialen en moeilijk te bewerken materialen zoals keramiek en beton, met hoge efficiëntie en nauwkeurigheid.
Waterstraaltechnologie wordt ook gebruikt in de papierindustrie en de rubberindustrie, terwijl de abrasieve waterstraal wordt gebruikt in de steenindustrie, de keramische industrie, de lucht- en ruimtevaartindustrie en de metaalverwerkende industrie.
Met name de toepassing van waterstraaltechnologie in de auto-industrie is in opkomst door de ontwikkeling van de industrie en de behoefte aan hoge efficiëntie en nauwkeurigheid.
De combinatie van waterstraalapparatuur en robots is bijzonder effectief gebleken bij het verwerken van auto-interieuronderdelen. De hogedrukwaterleiding wordt om de robotarm gewikkeld en de robotarm en -pols kunnen het mondstuk van de waterstraalkop in een rechte lijn of boog bewegen voor 3-dimensionale verwerking.
Toepassing van waterstraaltechnologie in industriële reiniging
De waterstraaltechnologie heeft verschillende toepassingen, waaronder het reinigen van spuitcabines in de auto-industrie, het reinigen van buizen van warmtewisselaars in de petrochemische industrie en het reinigen van vliegtuigbanen met rubber, oppervlaktebehandeling voor industriële roestverwijdering en anticorrosietechniek, het reinigen van motoronderdelen in de lucht- en ruimtevaartindustrie en het reinigen van stralingsvervuiling in kerncentrales.
De afgelopen jaren hebben sommige bedrijven met groot succes gebruik gemaakt van ultrahogedruktechnologie voor het conserveren van voedsel. Het Amerikaanse Hemell Company bijvoorbeeld heeft met zijn ultrahogedrukapparatuur een goede reputatie opgebouwd in de voedselconserveringsindustrie.
Waterstraaltechnologie kan worden gebruikt voor het reinigen van auto's, hoogbouw, start- en landingsbanen op vliegvelden, warmtewisselaars in chemische fabrieken en nog veel meer. Er zijn veel reinigingsmachines en -faciliteiten op de markt gebracht en er zijn verschillende reinigingsbedrijven en dienstverleners ontstaan om aan de behoeften van de gebruikers te voldoen.
Volgens recent onderzoek van de Missouri Rolla University heeft een waterstraal onder hoge druk een enorm potentieel. Het kan kolen vermalen tot fijne deeltjes voor reinigingsdoeleinden en schone brandstof produceren, en het kan ook houtvezels scheiden door middel van hydraulische verpulping.
In 2002 bracht de Flow Company in de Verenigde Staten ultrahogedruktechnologie naar een nieuw niveau met de introductie van ultrahogedrukwaterstraalapparatuur met een maximale druk van 87000mpa, die de productie-efficiëntie aanzienlijk verbeterde en de kosten met 40% verlaagde in vergelijking met eerdere methoden.
Omdat de waterstraaltechnologie zich blijft ontwikkelen en uitbreiden, zijn de mogelijkheden voor groei en toepassing onbeperkt.
Systeemparameters: Druk van waterstraalsysteem;
De Parameters van de Structuur van de pijp: Diameter sproeier, Afrondingsstraal, Lengte mengpijp, Diameter mengpijp;
Schurende parameters: Schuurmateriaal, deeltjesdiameter, schuurstroom, deeltjesvorm;
Mengmodus: Drukaandrijving of negatieve drukafzuiging;
Mengtoestand van schuurmiddel: Droog poeder of slurry;
Snijparameters: Aanvoersnelheid, doelafstand, aantal sneden, jethoek;
Materiaal Parameters: Sterkte, hardheid, dichtheid, enz.
De snijnauwkeurigheid van waterstraalsnijden ligt meestal tussen 0,1 mm en 0,25 mm, wat afhangt van verschillende factoren, waaronder de nauwkeurigheid van de machine, het groottebereik van het te snijden werkstuk en de dikte en het materiaal van het werkstuk.
De positioneringsnauwkeurigheid van het machinesysteem ligt meestal tussen 0,01 mm en 0,03 mm.
De grootte en dikte van het te knippen materiaal en de gebruikte spuitmond bepalen de breedte van de spuitmond. kerf.
Gewoonlijk is de kerf voor abrasief snijden ongeveer 1,0 tot 1,2 mm. Naarmate de diameter van het slijpmondstuk toeneemt, wordt de kerf breder.
De kwaliteit van de afgeschuinde rand hangt af van de snijsnelheid, en een goede snijkwaliteit ligt over het algemeen rond de 0,1 mm.
De slijpmiddelen die gebruikt worden bij het watersnijden zijn onder andere kwartszand, granaat, rivierzand en diamantzand. De korrelgrootte van de slijpmiddelen ligt over het algemeen tussen 40-70 mesh, waarbij de hardheid van het slijpmiddel de korrelgrootte en het snijvermogen beïnvloedt.
Over het algemeen geldt: hoe hoger de hardheid van het slijpmiddel, hoe groter de korrelgrootte en hoe sterker de snijcapaciteit.
Over het algemeen zijn materialen met complexe patronen, dikte en moeilijk te snijden, die bovendien breekbaar en hittegevoelig zijn, het meest geschikt voor waterstraalsnijden.
Voor het snijden en boren van de randen van een werkstuk is het gebruik van een schurende frees veel sneller, gemakkelijker te organiseren en kosteneffectief in vergelijking met blinde gaten, boren en draadsnijden.
Dit komt omdat we het werkstuk in één keer kunnen snijden met een waterstraal, zonder het metaal in stukken te hoeven slijpen.
Als er precieze werkstukken moeten worden gesneden, is de slijpfrees een gereedschap dat kan worden gebruikt om bijna afgewerkte producten in één werkgang te produceren zonder thermische effecten.
Bovendien is het afval dat geproduceerd wordt door een slijpmachine vaak waardevol, omdat het de vorm heeft van hele stukken in plaats van spaanders en gerecycled kan worden.
Het is duidelijk dat het proces van vlamsnijden is heet en heeft thermische effecten op het eindproduct. Daarentegen resulteert abrasief snijden meestal in een betere oppervlakteafwerking, zonder slak op de achterkant van het werkstuk, waardoor er minder nabewerking nodig is.
Bovendien is er geen limiet aan de dikte die gesneden kan worden en kan de afstand tussen de snijpatronen verkleind worden om materiaalkosten te besparen.
De investering die nodig is voor lasersnijden apparatuur is aanzienlijk. Op dit moment wordt het voornamelijk gebruikt voor het snijden van dunne staalplaten en sommige niet-staalplaten.metaalachtige materialen. De snijsnelheid is snel en de precisie is hoog, maar het veroorzaakt ook een boogmarkering en thermisch effect op de snijnaad.
Bovendien is lasersnijden mogelijk niet geschikt voor sommige materialen zoals aluminium, koper en andere non-ferrometalen en -legeringen, met name voor het snijden van dikkere metalen platen, omdat het snijoppervlak mogelijk niet ideaal is of zelfs niet kan worden gesneden.
Gerelateerde lectuur: Ferro- vs Non-ferrometalen
Momenteel is het onderzoek naar hoogvermogen lasergeneratoren gericht op het oplossen van de uitdaging van dik staal snijden platen, maar de investerings-, onderhouds- en bedrijfskosten van de apparatuur zijn aanzienlijk.
Watersnijden heeft daarentegen verschillende voordelen, waaronder lage investeringskosten, economische werking, de mogelijkheid om een breed scala aan materialen te snijden, hoge efficiëntie en eenvoudige bediening en onderhoud.
Waterstraal is in sommige opzichten beter dan laser
Er is geen limiet aan de snijdikte bij waterstraalsnijden.
Reflecterende materialen, zoals messing en aluminium, kunnen ook effectief worden gesneden.
Er is geen warmte-energie nodig, dus er is geen risico op verbranding of thermische effecten.
Bij het aanpassen van de snijsnelheid hoeft alleen de snijsnelheid veranderd te worden, zonder dat het gas, de focus of andere componenten aangepast hoeven te worden.
De productiecapaciteit kan eenvoudig worden verhoogd door meerdere snijkoppen te installeren.
Het onderhoud van laserapparatuur is specialistischer en uitdagender, terwijl waterstraalapparatuur relatief minder onderhoud nodig heeft.
Bovendien is de aanschaf van een complete set waterstraalapparatuur goedkoper, slechts 1/2 tot 1/3 van de kosten van lasersnijapparatuur.
Plasmasnijden heeft een aanzienlijke thermische impact, een lage precisie en het snijoppervlak is niet gemakkelijk opnieuw te bewerken.
Aan de andere kant is watersnijden een koud snijproces, dat geen thermische vervorming veroorzaakt en resulteert in een hoogwaardig snijoppervlak zonder dat secundaire bewerkingen nodig zijn. Als verdere bewerking nodig is, is dit ook eenvoudig uit te voeren.
Voor metaalbewerking biedt WEDM (Wire Electrical Discharge Machining) een hoge nauwkeurigheid, maar de snijsnelheid is erg laag. In sommige gevallen zijn aanvullende methoden zoals doorboren en draadsnijden nodig.
Bovendien is de snijgrootte beperkt bij WEDM. Aan de andere kant kan watersnijden elk materiaal op een hogere snelheid ponsen en snijden, met de extra flexibiliteit van een variabele verwerkingsgrootte.
Het proces van ponsen en knippen kan worden gebruikt om sommige metalen onderdelen efficiënt en snel te knippen, maar hiervoor zijn speciale matrijzen en frezen nodig.
Aan de andere kant is watersnijden flexibeler en kan het gebruikt worden om op elk moment elk gevormd werkstuk te snijden. Dit is vooral gunstig voor het snijden van dikke en harde materialen, omdat pons- en snijtechnologie in deze gevallen moeilijk of zelfs onmogelijk te realiseren zijn.
Vlamsnijden is een veelvoorkomend snijproces in de metaalindustrie, maar het heeft een groot bereik in snijdikte en een aanzienlijk thermisch effect, een slechte kwaliteit van het snijoppervlak en een slechte nauwkeurigheid.
Watersnijden daarentegen kan worden gebruikt om speciale materialen te snijden, zoals legeringen met hoog smeltpunt en composieten, en is zeer nauwkeurig bij het snijden van platen van normale dikte in de glas-, steen- en keramiekindustrie.
Het is vermeldenswaard dat wanneer laser-, plasma-, vlam-, draadsnij-, zaag-, frees- en andere verwerkingsmethoden aan de verwerkingseisen kunnen voldoen, watersnijden meestal niet geschikt is.
De gebruikskosten van watersnijden zijn hoog, omdat geïmporteerde verbruiksartikelen zoals spuitmonden, geleidehulzen en hogedrukafdichtingen duur zijn.
Concluderend: hoewel watersnijden voordelen heeft, kan het in bepaalde gevallen niet geschikt zijn.
Een complete set waterstraalsnijapparatuur moet ten minste de volgende onderdelen bevatten: een ultrahogedrukpomp, een waterstraalsnijkop, een CNC snijtafel en een computerbesturingskast.
De details zijn als volgt:
Door het energiegradiënteffect hebben laser-, autogeen-, plasma-, straal- en andere snijmethoden een afnemend snijvermogen naarmate het snijvlak dieper wordt (verder weg van het mondstuk).
Als gevolg hiervan staat het gevormde snijoppervlak vaak niet loodrecht op het werkstukoppervlak, waardoor een snijhelling ontstaat, wat een inherente fout is aan alle snijmethoden.
Er zijn pogingen gedaan om de snijhelling te verminderen door de snij-energie te verhogen of de snijsnelheid te verlagen, maar het probleem van niet-verticaal snijden kan niet volledig worden opgelost.
In 1997 werd het idee van een kantelbare snijkop voorgesteld. Momenteel zijn er commercieel verkrijgbare producten op de markt. Deze methode is de meest directe en effectieve oplossing voor het probleem van snijhelling en het verbeteren van de nauwkeurigheid.
De kantelbare snijkop werkt door twee rotatieassen toe te voegen aan het oorspronkelijke platform met drie assen. Het systeem gebruikt een vooraf ingesteld hellingsmodel en real-time berekeningen van de snijbaan.
Op basis van het materiaal en de dikte van het werkstuk dat wordt gesneden, zwenkt de snijkop voortdurend tijdens het snijproces, zodat het werkstuk een perfecte niet-storende helling bereikt.
Pulsatie: de druk is onstabiel, bijvoorbeeld van 150MPa tot 230MPa
Oplossing:
Om het probleem op te lossen, controleer je eerst of de pulsatie van de transparante waterinlaatleiding normaal is. Zodra je hebt vastgesteld welke hogedrukcilinder problemen veroorzaakt, demonteer je deze en inspecteer je de kern van de waterinlaatklep, de zitting van de wateruitlaatklep en de veer.
Meestal kan het probleem worden opgelost door deze onderdelen te repareren, maar als dat niet lukt, moeten ze misschien worden vervangen. De veer is een veelvoorkomend probleem in deze situatie.
De druk is stabiel op een druk, maar niet in een normale toestand.
Bijvoorbeeld: normaal 230MPa, nu 170Mpa of 140MPa.
Oplossing:
Controleer de puls van de waterinlaatleiding om vast te stellen of er een onzuiverheid is die de kern van de waterinlaatklep in een van de hogedrukcilinders blokkeert.
Controleer de overdrukklep op lekken en kijk of deze water terugvoert naar de kleine watertank.
Controleer alle onderdelen van de hoofdmotor op waterlekken.
De druk is slechts tientallen Mpaof geen druk
① Controleer of de water-, elektriciteits- en gastoevoer normaal zijn.
② Controleer of de riem slipt of los zit
③ Controleer of het diamantslijpmiddel is toegevoegd
④ Bepaal of een van de drie hogedrukcilinders niet werkt, want als twee cilinders niet gelijktijdig werken, is de druk aanzienlijk lager of helemaal niet.
Het abnormale geluid van de hogedrukcilinder van het carter, het grote sprongbereik van de ampèremeter en de instabiele druk.
Er zijn twee mogelijke oorzaken voor het geluid:
Oplossingen:
Gesneden glas barst
Edelsteen en zandpijp
De normale levensduur van edelstenen is 17 uur tot 7-14 dagen. Als ze langere tijd in gebruik zijn geweest, kan de snijkwaliteit achteruitgaan en symptomen vertonen zoals een grotere hoeveelheid mist rond de snijkop, verspreide waterpijlen, overslaan van randen, scherpe tanden en verschillen in de drukweergavewaarde vergeleken met de normale frequentie.
De normale levensduur van de zandpijp is 3-8 maanden, afhankelijk van de kwaliteit en de gebruikstijd. Na verloop van tijd kan de spuitmond groter worden of een excentrisch gat of elliptische vorm krijgen, waardoor het snijwerkstuk een hoge helling krijgt, randen met een belemmering, hoekinstorting en andere problemen. Dit kan resulteren in een verkleining van de werkstukgrootte of een afname van de snijsnelheid.
De druk is normaal, de waterlijn is normaal, maar het snijvermogen is slecht
Oorzaak van falen:
Behandelingsmethode:
De systeemdruk is normaal, maar het snijvermogen is slecht
Oorzaak van falen:
Behandelingsmethode:
Wanneer de hoge druk wordt ingeschakeld, komt er geen water uit de zandinlaatpijp, terwijl er wel water uit de zandinlaatpijp komt.
Oorzaak van falen:
Behandelingsmethode:
De waterlijn zonder zandtoevoeging is normaal, en het water divergeert na zandtoevoeging en het snijvermogen is afgenomen
Oorzaak van falen:
Behandelingsmethode:
"Snijdend zand vliegen"
"Richtingsklep werkt niet"
Als de bovenstaande factoren aanwezig zijn, controleer dan of het relais los zit en of de schootplaat aan kant 2 van de richtingsklep vastzit.
"Hoofdmotor werkt abnormaal"
Als de machine herhaaldelijk start en stopt in een driehoekig patroon, controleer dan of de bovengrensdruk die is ingesteld door de temperatuurregelaar is overschreden.
"Drukmeter Alarm".
"Kabinet faalt"
Nadat u de bovenstaande omstandigheden hebt uitgesloten, kunt u proberen de noodstop elke 15 seconden los te laten om te zien of de situatie is opgelost.
Zo niet, schakel dan de stroom uit en start de hele machine opnieuw op. Neem contact op met de fabrikant als het probleem aanhoudt.
"Grote klepbehuizing
“Schakelaar snijkop“
Kan het water niet afsluiten: Na het snijden, wanneer de schakelaar in de tweede positie wordt gezet, stopt de hoge druk niet. Dit kan leiden tot het slijpen van het werkstuk als de machine blijft draaien.
Stappen voor probleemoplossing: Controleer eerst of er open lucht is. Controleer vervolgens of de luchtklep goed werkt.
Als het probleem aanhoudt na het oplossen van problemen, demonteer dan de ontlastklep van de snijkop en controleer de naald en de zitting op slijtage of verkeerde passing. Vervang de versleten onderdelen indien nodig.
“Computer“
Werkt niet: Als de computer niet werkt, raadpleeg dan hoofdstuk 5 voor het oplossen van problemen. Als het probleem niet kan worden opgelost, vraag dan een computerexpert om hulp.
Back-up: In het geval dat het systeem vastloopt, is er een back-up beschikbaar op de harde schijf, die kan worden hersteld met de functie "one click ghost restore".
Reparatie: Voor andere fouten kan de computer naar een reparatiewerkplaats worden gebracht. Zorg er wel voor dat het geïnstalleerde nieuwe systeem de Auto CAD-software en de snijsoftware Ncstudio bevat om een goede werking te garanderen.
Netwerkverbinding: De computerafdeling moet de netwerkkabel aansluiten op het internet om mogelijke besmetting te voorkomen.
Stofvrij maken: Het wordt aanbevolen om de computer regelmatig schoon te maken om stofophoping te verwijderen.
"Snijsoftware“
1-1) Als je bij het openen van de snijsoftware een foutmelding krijgt met de tekst "Hardware self-check error", volg dan deze stappen om het stuurprogramma bij te werken:
Opmerking: Ga pas naar de volgende stap als de huidige stap is voltooid.
1-2) Als het bijwerken van het stuurprogramma het probleem niet oplost, probeer dan de snijsoftware opnieuw te installeren. Als het probleem aanhoudt, probeer het dan op een later tijdstip opnieuw.
1-3) Als de vorige stappen niet succesvol waren, moet u mogelijk de computer demonteren om het probleem op te lossen.
Als het probleem zich blijft voordoen, probeer dan de positie van de sleuf te wijzigen en probeer de stappen opnieuw.
2) Als er geen foutmelding is bij het openen van de software, maar je kunt geen knoppen indrukken of de snijsoftware installeren, probeer dan de volgende stappen:
Opmerking: Maak een back-up van belangrijke gegevens en bestanden voordat u een nieuwe systeeminstallatie uitvoert.
3) Als de software de machine niet kan besturen, volg dan deze stappen om het probleem op te lossen:
Opmerking: Als u het probleem niet kunt oplossen, vraag dan een gekwalificeerde technicus om hulp.
4) Als de software nog steeds niet werkt, schakelt u de stroom uit en probeert u het opnieuw.
5) Als de tekening niet geopend kan worden, controleer dan of deze momenteel geopend is in CAD. Sluit CAD en open de gewenste tekening.
6) Positie van herkomst:
Bij het controleren van de goede werking kan het indrukken van de noodstopknop de oorsprong doen bewegen.
Als de grenzen van de XY-as worden getest, kan de oorsprong ook bewegen. Controleer of het werkstuk beweegt of niet goed is vastgezet.
7) Als de XY-as inactief is:
Opmerking: Als het probleem aanhoudt, vraag dan een gekwalificeerde technicus om hulp.
10. Onderhoud
Betrouwbaarheid en levensduur verbeteren
Speciale aandacht moet worden besteed aan het verbeteren van de levensduur van belangrijke onderdelen, zoals de hogedrukpomp, hogedrukslang, connector en spuitmond.
Dit verhoogt de efficiëntie, verlaagt het verbruik van schuurmiddelen en verlaagt het energieverbruik, waardoor de kosten concurrerender worden.
Intelligente besturing toepassen
De procesparameters kunnen tijdens het bewerken in real-time worden aangepast om de nauwkeurigheid te verbeteren. Deze benadering kan worden gebruikt om onderdelen te maken met specifieke nauwkeurigheidseisen en de technische en economische effecten zijn vergelijkbaar met die van plasma- en laserbewerking.
Het toepassingsgebied uitbreiden
Het toepassingsgebied van waterstraalbewerking breidt zich voortdurend uit, van tweedimensionaal snijden en ontbramen tot gatbewerking en driedimensionale oppervlaktebewerking.
Theoretisch onderzoek verbeteren
Er moet bijzondere nadruk worden gelegd op het opstellen van een waterstraalbewerkingsmodel en het bestuderen van de theorie van meerfasestromingen om het vakgebied vooruit te helpen.
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 
DE 
ES 
FR 
PT 
RU 