Die Energie von Wasser unter Druck wird seit Anfang des letzten Jahrhunderts als eine der Methoden der mechanischen Einwirkung auf harte Oberflächen verwendet, insbesondere in Kohlebergwerken – zur Zerkleinerung von Kohleflözen mit Wasserstrahlen (mit Wasserschläuchen), und in Goldminen – zum Ausspülen von Gestein aus Gruben.
In den 60er Jahren wurde diese Technologie in den USA zur Verarbeitung von Glasfasermaterialien für die Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt.
Der Durchbruch in der praktischen Anwendung des Wasserstrahlschneidens erfolgte jedoch 1979, als man begann, dem unter Höchstdruck geführten Wasserstrahl kleine Feststoffpartikel (Abrasiv, Granatsand) beizumischen. Das Wesen des Verfahrens besteht im Abreißen und Entfernen von Mikropartikeln des bearbeiteten Materials aus der Schneidkavität durch einen Hochgeschwindigkeits-Wasserstrahlstrom. Vereinfacht ausgedrückt, wird das Material beim Schneiden einem Wasserstrahl aus festen Partikeln unter ultrahohem Druck ausgesetzt. Die Effizienz eines Zweikomponentenstrahls, bestehend aus Wasser und Abrasivmittel, wird durch die optimale Wahl verschiedener Schneidparameter erreicht: Wasserdruck und Durchflussmenge; Abrasivdurchflussmenge und Abrasivpartikelgröße usw.
Vorteile des Wasserstrahlschneidens
Angegeben Technologie ist es gelungen, die Schneideigenschaften des Wasserstrahls drastisch zu erhöhen und deutlich den Anwendungsbereich und die Liste der zu verarbeitenden Materialien erweitern (z. B. Metalle und ihre Legierungen, Stein, Verbund- und Mehrschichtwerkstoffe usw.), und bereits In den frühen 1980er Jahren wurde die industrielle Produktion von Geräten und von Komponenten für das Wasserstrahlschneiden.
Hydroabrasion Schneiden ist ein natürlicher Erosionsprozess ohne den Einsatz von chemisch aktiven Stoffe und thermische Energie. Deshalb werden Verformung und Verzug vermieden, oft begleitend zum Laser-, Plasma- und Autogenschneiden, was die die Notwendigkeit der Nachbearbeitung von Teilen zu minimieren.
Wasserstrahlschneiden ist ein umweltfreundliches und völlig brandsicheres Verfahren, da schließt die Möglichkeit des Schmelzens von Material und die Freisetzung von schädlichen Dämpfen vollständig aus. Für viele Arten von Materialien wie Verbundwerkstoffe, Keramik, Waben- und Sandwichkonstruktionen gibt es einfach keine Alternative zum Wasserstrahlschneiden.
Unter Beim Wasserstrahlschneiden ist die Schnittspaltgröße (Breite des im Prozess abgetragenen Materials) Der Schnittbereich liegt zwischen 0,5 und 1,5 mm. In der Regel gilt: Je kleiner der Schnittspalt, desto genauer Schneidwerkzeug. Im Vergleich zu anderen Schneidtechnologien – Autogen und Plasma – der Wasserstrahlschnitt ist sehr dünn, was die Präzisionsschnitt und ermöglicht die effizienteste Nutzung des Materials für Die Herstellung der erforderlichen Teile. Mit Wasserstrahl schneiden Teile mit sehr engen Toleranzen gefertigt werden können, können einige Systeme Teile mit einer Toleranz von bis zu 0,025 mm. Der Bereich der zu bearbeitenden Dicken Materialien reicht von 0,5 bis 200 mm, so dass die Technologie Wasserstrahlschneiden ist anderen modernen Technologien deutlich überlegen Material schneiden.
Materialien und Anwendungen für das Wasserstrahlschneiden
Auch die Bandbreite der zu verarbeitenden Materialien ist beeindruckend:
- Metalle jeglicher Härte (eisenhaltig und nicht eisenhaltig)
- Keramiken
- Stein
- Kachel
- Gummi, Kunststoff, Plexiglas
- schäumt
- Stoffe
- Holz, Sperrholz
- Polyurethan, Polypropylen.
Dies erklärt die hohe Nachfrage nach Wasserstrahlschneiden in verschiedenen Wirtschaftszweigen und Industrien.
Das Wasserstrahlschneiden wird insbesondere bei der Herstellung von Teilen und Komponenten für:
- Maschinenbau und Metallurgie
- Verteidigungsindustrie
- Werkzeugbau
- Elektroindustrie
- Anzeigen
- Sonderanfertigungen
- Shop-Ausstattung
- Textilindustrien
- Lebensmittelindustrie
- Raumfahrtindustrie
- Landwirtschaft
- der Medizin
- Konstruktion und Architektur
- Innen- und Außengestaltung, Landschaftsgestaltung.
Wasserstrahl-Schneidemaschine
Die 3d-Abrasivschneidmaschine steuert den Schneidkopf gleichzeitig in 5 Achsen: 2 davon sind Gantry-Bewegungsachsen, die anderen drei sind für die vertikale Bewegung des Schneidkopfs, die Kippachse und die Drehachse zuständig. Die Maschine ist außerdem mit einem Kegelkompensationssystem und einem Schneidkopfhöhenwartungssystem ausgestattet. Der Neigungswinkel reicht von -60° bis +60°, der Drehwinkel von -270° bis +450°.
System Der Konusausgleich sorgt dafür, dass der Messerkopf gekippt wird und hält Der Winkel des Wasserstrahls wird am Umfang des zu bearbeitenden Teils eingestellt. Damit ist es möglich, die Verjüngung an der Stirnseite des auszuschneidenden Teils vollständig zu kompensieren.
System die Beibehaltung der Schneidkopfhöhe sorgt für einen gleichmäßigen Abstand zwischen der Düse und der Werkstückoberfläche an jeder Stelle des zu bearbeitenden Materials, was besonders wichtig beim Schneiden von Materialien mit unebenen Oberflächen.
5-Achsen-Bearbeitung von Teilen
Ich denke schon, das einzigartigste Merkmal des Wasserstrahlschneidens ist Fähigkeit zur 5-Achsen-Bearbeitung von Teilen in einem Winkel von bis zu 60° ohne um den 2D-Arbeitsbereich zu verkleinern.
Die 5-Achsen-Wasserstrahlschneidanlage kann Teile jeglicher Komplexität und Konfiguration aus nahezu jedem Material schneiden: von Turbinenschaufeln bis hin zu Süßwarenformen.
Verwendete Pumpen в Wasserstrahlschneidanlagen
Hydroblasting Das Schneiden erfolgt durch Aussetzen des Materials mit Wasser Strahlen mit festen Partikeln, unter ultrahohem Druck. Wirksamkeit der Maßnahme Ein Zweikomponentenstrahl, bestehend aus Wasser und Strahlmittel, wird erreicht durch optimale Auswahl mehrerer Schneidparameter: Druck und Wasserverbrauch; Schleifmittelverbrauch und Partikelgröße, etc. Druck und Wasserdurchflussmenge einstellen wird durch eine Hochdruckpumpe bereitgestellt.
Eine Pumpe ist in der Tat das Herzstück des hydraulischen Schneidsystems, das den benötigten Druck erzeugt und ausreichend für eine kontinuierliche Wasserversorgung der Messerwelle, die Überschallflugzeug. Derzeit in den Wasserstrahlschneidekomplexen Im Allgemeinen werden zwei Arten von Pumpen verwendet: lineare Druckerhöhungspumpen und Pumpen mit Direktantrieb.
Beide. andere Pumpen sind in der Lage, Ultrahochdruckwasser zuverlässig zu fördern, und werden erfolgreich in der Industrie eingesetzt. Diese beiden Pumpentypen haben bestimmte gemeinsame Komponenten. Sie haben einen Motor, Wasserfilter, ein System Steuerungen und Sensoren. Dennoch hat jeder Pumpentyp seine eigenen Vorteile. (lacht) Okay, Direkt angetriebene Pumpen sind energieeffizienter, kompakter und haben einen geringeren Platzbedarf Kosten und benötigen kein zusätzliches Kühlwasser. Pumpenverstärker (Intensivierer) haben verbesserte Wartungsintervalle; besser geeignet für Programme mit großen Anzahl der Ein/Aus-Zyklen; schneller und einfacher Im Folgenden sind einige der wichtigsten Merkmale des neuen Systems aufgeführt auch mit einem Druck von bis zu 650 MPa.
Pumpe mit Linienverstärker ist der ursprüngliche und häufigste die beim Wasserstrahlschneiden verwendete Technologie. In Druckerhöhungspumpen für Zur Erhöhung des Wasserdrucks wird das “Verstärkungsprinzip” verwendet. Nämlich: das Hydrauliköl steht unter einem Druck von 20 MPa, und bei niedrigem Druck wirkt es auf dem Kolben, dessen Oberfläche 20-mal größer ist als die Oberfläche des Plungers von hohem Druck, der das Wasser schiebt. Folglich wird der Öldruck um das Zwanzigfache “verstärkt”, was zu einem Wasserdruck von 400 MPa. “Verstärkungsprinzip” nutzt die Differenz zwischen Kolben- und Plungerfläche, um die Druck.
Rotierend eine direkt angetriebene Pumpe wurde erstmals im Feld eingesetzt in Bergbauindustrie, zur Entlackung und industriellen Reinigung. Direkt angetriebene Pumpen werden in 20 % der Wasserstrahlsysteme eingesetzt, auf der ganzen Welt etabliert. Im Gegensatz zu Druckerhöhungspumpen ist die Kreiselpumpe mit Der Direktantrieb hat keine Hydraulikpumpe. Der Elektromotor, genannt Triplex-Pumpe, rotiert die Kurbelwelle mit drei Kolben, um die von ultrahohem Wasserdruck.
