Η κοπή με υδροβολή μπορεί να είναι μια απλούστερη μέθοδος επεξεργασίας, αλλά είναι εξοπλισμένη με ένα ισχυρό ζουμπά και απαιτεί από τον χειριστή να διατηρεί την επίγνωση της φθοράς και της ακρίβειας πολλαπλών εξαρτημάτων.
Η απλούστερη κοπή με υδροβολή είναι η διαδικασία κοπής υλικών με υδροβολή υψηλής πίεσης. Αυτή η τεχνολογία είναι συνήθως συμπληρωματική σε άλλες τεχνολογίες επεξεργασίας, όπως η άλεση, το λέιζερ, η ηλεκτροδιαβρωτική ηλεκτρονική διόρθωση (EDM) και το πλάσμα. Κατά τη διαδικασία υδροβολής, δεν σχηματίζονται επιβλαβείς ουσίες ή ατμός, ούτε ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα ή μηχανική καταπόνηση. Οι υδροβολή μπορούν να κόψουν εξαιρετικά λεπτές λεπτομέρειες σε πέτρα, γυαλί και μέταλλο, να ανοίξουν γρήγορα τρύπες σε τιτάνιο, να κόψουν τρόφιμα, ακόμη και να σκοτώσουν παθογόνους οργανισμούς σε ποτά και ντιπ.
Όλες οι μηχανές υδροβολής διαθέτουν αντλία που μπορεί να συμπιέσει το νερό για την παροχή του στην κεφαλή κοπής, όπου μετατρέπεται σε υπερηχητική ροή. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι αντλιών: αντλίες άμεσης κίνησης και αντλίες ενισχυτικής αντλίας.
Ο ρόλος της αντλίας άμεσης κίνησης είναι παρόμοιος με αυτόν ενός καθαριστικού υψηλής πίεσης, και η τρικύλινδρη αντλία κινεί τρία έμβολα απευθείας από τον ηλεκτροκινητήρα. Η μέγιστη συνεχής πίεση λειτουργίας είναι 10% έως 25% χαμηλότερη από ό,τι σε παρόμοιες αντλίες ενίσχυσης, αλλά αυτό εξακολουθεί να τις διατηρεί μεταξύ 20.000 και 50.000 psi.
Οι αντλίες που βασίζονται σε ενισχυτές αποτελούν την πλειονότητα των αντλιών εξαιρετικά υψηλής πίεσης (δηλαδή, αντλίες άνω των 30.000 psi). Αυτές οι αντλίες περιέχουν δύο κυκλώματα υγρού, ένα για νερό και το άλλο για υδραυλικά. Το φίλτρο εισόδου νερού διέρχεται πρώτα από ένα φίλτρο φυσιγγίου 1 μικρών και στη συνέχεια από ένα φίλτρο 0,45 μικρών για να αναρροφήσει το συνηθισμένο νερό βρύσης. Αυτό το νερό εισέρχεται στην αντλία ενίσχυσης. Πριν εισέλθει στην αντλία ενίσχυσης, η πίεση της αντλίας ενίσχυσης διατηρείται περίπου στα 90 psi. Εδώ, η πίεση αυξάνεται στα 60.000 psi. Πριν το νερό φύγει τελικά από το σετ αντλίας και φτάσει στην κεφαλή κοπής μέσω του αγωγού, το νερό διέρχεται από το αμορτισέρ. Η συσκευή μπορεί να καταστείλει τις διακυμάνσεις της πίεσης για να βελτιώσει τη συνοχή και να εξαλείψει τους παλμούς που αφήνουν σημάδια στο τεμάχιο εργασίας.
Στο υδραυλικό κύκλωμα, ο ηλεκτρικός κινητήρας μεταξύ των ηλεκτρικών κινητήρων αντλεί λάδι από τη δεξαμενή λαδιού και το θέτει υπό πίεση. Το λάδι υπό πίεση ρέει στην πολλαπλή εισαγωγής και η βαλβίδα της πολλαπλής εισαγωγής ψεκάζει εναλλάξ υδραυλικό λάδι και στις δύο πλευρές του συγκροτήματος μπισκότου και εμβόλου για να δημιουργήσει τη δράση διαδρομής του ενισχυτή. Δεδομένου ότι η επιφάνεια του εμβόλου είναι μικρότερη από αυτή του μπισκότου, η πίεση λαδιού «ενισχύει» την πίεση του νερού.
Ο ενισχυτής είναι μια παλινδρομική αντλία, πράγμα που σημαίνει ότι το συγκρότημα μπισκότου και εμβόλου παρέχει νερό υψηλής πίεσης από τη μία πλευρά του ενισχυτή, ενώ το νερό χαμηλής πίεσης γεμίζει την άλλη πλευρά. Η ανακυκλοφορία επιτρέπει επίσης στο υδραυλικό λάδι να κρυώσει όταν επιστρέφει στη δεξαμενή. Η βαλβίδα ελέγχου διασφαλίζει ότι το νερό χαμηλής και υψηλής πίεσης μπορεί να ρέει μόνο προς μία κατεύθυνση. Οι κύλινδροι υψηλής πίεσης και τα καπάκια των άκρων που περικλείουν τα εξαρτήματα του εμβόλου και του μπισκότου πρέπει να πληρούν ειδικές απαιτήσεις για να αντέχουν στις δυνάμεις της διαδικασίας και στους κύκλους συνεχούς πίεσης. Ολόκληρο το σύστημα έχει σχεδιαστεί για σταδιακή βλάβη και η διαρροή θα ρέει σε ειδικές «οπές αποστράγγισης», οι οποίες μπορούν να παρακολουθούνται από τον χειριστή, προκειμένου να προγραμματίζεται καλύτερα η τακτική συντήρηση.
Ένας ειδικός σωλήνας υψηλής πίεσης μεταφέρει το νερό στην κεφαλή κοπής. Ο σωλήνας μπορεί επίσης να παρέχει ελευθερία κινήσεων για την κεφαλή κοπής, ανάλογα με το μέγεθος του σωλήνα. Το ανοξείδωτο ατσάλι είναι το υλικό επιλογής για αυτούς τους σωλήνες και υπάρχουν τρία συνηθισμένα μεγέθη. Οι χαλύβδινοι σωλήνες με διάμετρο 1/4 ίντσας είναι αρκετά εύκαμπτοι για να συνδέονται με αθλητικό εξοπλισμό, αλλά δεν συνιστώνται για μεταφορά νερού υψηλής πίεσης σε μεγάλες αποστάσεις. Δεδομένου ότι αυτός ο σωλήνας είναι εύκολος στο λύγισμα, ακόμη και σε ρολό, ένα μήκος από 10 έως 20 πόδια μπορεί να επιτύχει κίνηση X, Y και Z. Μεγαλύτεροι σωλήνες 3/8 ιντσών (3/8 ιντσών) συνήθως μεταφέρουν νερό από την αντλία στο κάτω μέρος του κινούμενου εξοπλισμού. Αν και μπορεί να λυγίσει, γενικά δεν είναι κατάλληλος για εξοπλισμό κίνησης αγωγών. Ο μεγαλύτερος σωλήνας, με διάμετρο 9/16 ίντσες, είναι ο καλύτερος για τη μεταφορά νερού υψηλής πίεσης σε μεγάλες αποστάσεις. Η μεγαλύτερη διάμετρος βοηθά στη μείωση της απώλειας πίεσης. Οι σωλήνες αυτού του μεγέθους είναι πολύ συμβατοί με μεγάλες αντλίες, επειδή μια μεγάλη ποσότητα νερού υψηλής πίεσης έχει επίσης μεγαλύτερο κίνδυνο πιθανής απώλειας πίεσης. Ωστόσο, οι σωλήνες αυτού του μεγέθους δεν μπορούν να λυγίσουν και τα εξαρτήματα πρέπει να εγκατασταθούν στις γωνίες.
Η μηχανή κοπής με πίδακα καθαρού νερού είναι η παλαιότερη μηχανή κοπής με πίδακα νερού και η ιστορία της μπορεί να εντοπιστεί στις αρχές της δεκαετίας του 1970. Σε σύγκριση με την επαφή ή την εισπνοή υλικών, παράγουν λιγότερο νερό στα υλικά, επομένως είναι κατάλληλα για την παραγωγή προϊόντων όπως το εσωτερικό αυτοκινήτων και οι πάνες μιας χρήσης. Το υγρό είναι πολύ λεπτό - από 0,004 ίντσες έως 0,010 ίντσες σε διάμετρο - και παρέχει εξαιρετικά λεπτομερείς γεωμετρίες με πολύ μικρή απώλεια υλικού. Η δύναμη κοπής είναι εξαιρετικά χαμηλή και η στερέωση είναι συνήθως απλή. Αυτά τα μηχανήματα είναι ιδανικά για 24ωρη λειτουργία.
Όταν εξετάζετε μια κεφαλή κοπής για μια μηχανή καθαρού νερού, είναι σημαντικό να θυμάστε ότι η ταχύτητα ροής είναι τα μικροσκοπικά θραύσματα ή σωματίδια του υλικού σχισίματος, όχι η πίεση. Για να επιτευχθεί αυτή η υψηλή ταχύτητα, νερό υπό πίεση ρέει μέσα από μια μικρή τρύπα σε ένα πολύτιμο λίθο (συνήθως ένα ζαφείρι, ρουμπίνι ή διαμάντι) που είναι στερεωμένο στο άκρο του ακροφυσίου. Η τυπική κοπή χρησιμοποιεί διάμετρο στομίου από 0,004 ίντσες έως 0,010 ίντσες, ενώ ειδικές εφαρμογές (όπως το ψεκαστό σκυρόδεμα) μπορούν να χρησιμοποιήσουν μεγέθη έως και 0,10 ίντσες. Στα 40.000 psi, η ροή από το στόμιο ταξιδεύει με ταχύτητα περίπου Mach 2, και στα 60.000 psi, η ροή υπερβαίνει το Mach 3.
Διαφορετικά κοσμήματα έχουν διαφορετική εμπειρία στην κοπή με υδροβολή. Το ζαφείρι είναι το πιο συνηθισμένο υλικό γενικής χρήσης. Διαρκούν περίπου 50 έως 100 ώρες κοπής, αν και η εφαρμογή λειαντικής υδροβολής μειώνει αυτούς τους χρόνους στο μισό. Τα ρουμπίνια δεν είναι κατάλληλα για καθαρή κοπή με υδροβολή, αλλά η ροή νερού που παράγουν είναι πολύ κατάλληλη για λειαντική κοπή. Στη διαδικασία λειαντικής κοπής, ο χρόνος κοπής για τα ρουμπίνια είναι περίπου 50 έως 100 ώρες. Τα διαμάντια είναι πολύ πιο ακριβά από τα ζαφείρια και τα ρουμπίνια, αλλά ο χρόνος κοπής είναι μεταξύ 800 και 2.000 ωρών. Αυτό καθιστά το διαμάντι ιδιαίτερα κατάλληλο για 24ωρη λειτουργία. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το στόμιο του διαμαντιού μπορεί επίσης να καθαριστεί με υπερήχους και να επαναχρησιμοποιηθεί.
Στη λειαντική μηχανή υδροβολής, ο μηχανισμός αφαίρεσης υλικού δεν είναι η ίδια η ροή του νερού. Αντίθετα, η ροή επιταχύνει τα λειαντικά σωματίδια για να διαβρώσουν το υλικό. Αυτές οι μηχανές είναι χιλιάδες φορές πιο ισχυρές από τις μηχανές κοπής με καθαρή υδροβολή και μπορούν να κόψουν σκληρά υλικά όπως μέταλλο, πέτρα, σύνθετα υλικά και κεραμικά.
Το ρεύμα λειαντικού είναι μεγαλύτερο από το ρεύμα καθαρού νερού, με διάμετρο μεταξύ 0,020 και 0,050 ιντσών. Μπορούν να κόψουν στοίβες και υλικά πάχους έως και 10 ίντσες χωρίς να δημιουργήσουν ζώνες που επηρεάζονται από τη θερμότητα ή μηχανικές καταπονήσεις. Αν και η αντοχή τους έχει αυξηθεί, η δύναμη κοπής του ρεύματος λειαντικού είναι ακόμα μικρότερη από μία λίβρα. Σχεδόν όλες οι εργασίες λειαντικού με υδροβολή χρησιμοποιούν μια συσκευή υδροβολής και μπορούν εύκολα να αλλάξουν από χρήση με μία κεφαλή σε χρήση με πολλαπλές κεφαλές, και ακόμη και το ρεύμα λειαντικού νερού μπορεί να μετατραπεί σε ρεύμα καθαρού νερού.
Το λειαντικό είναι σκληρό, ειδικά επιλεγμένο και διαστασιολογημένο άμμος - συνήθως γρανάτης. Διαφορετικά μεγέθη πλέγματος είναι κατάλληλα για διαφορετικές εργασίες. Μια λεία επιφάνεια μπορεί να επιτευχθεί με λειαντικά 120 mesh, ενώ τα λειαντικά 80 mesh έχουν αποδειχθεί πιο κατάλληλα για εφαρμογές γενικής χρήσης. Η ταχύτητα κοπής με λειαντικά 50 mesh είναι μεγαλύτερη, αλλά η επιφάνεια είναι ελαφρώς πιο τραχιά.
Παρόλο που οι πίδακες νερού είναι πιο εύχρηστοι από πολλές άλλες μηχανές, ο σωλήνας ανάμειξης απαιτεί την προσοχή του χειριστή. Η δυνατότητα επιτάχυνσης αυτού του σωλήνα είναι σαν κάννης τουφέκιου, με διαφορετικά μεγέθη και διαφορετική διάρκεια ζωής αντικατάστασης. Ο σωλήνας ανάμειξης μακράς διαρκείας αποτελεί μια επαναστατική καινοτομία στην κοπή με πίδακα νερού, αλλά ο σωλήνας εξακολουθεί να είναι πολύ εύθραυστος - εάν η κεφαλή κοπής έρθει σε επαφή με ένα εξάρτημα, ένα βαρύ αντικείμενο ή το υλικό-στόχο, ο σωλήνας μπορεί να σπάσει. Οι κατεστραμμένοι σωλήνες δεν μπορούν να επισκευαστούν, επομένως η διατήρηση του κόστους σε χαμηλά επίπεδα απαιτεί ελαχιστοποίηση της αντικατάστασης. Τα σύγχρονα μηχανήματα συνήθως διαθέτουν αυτόματη λειτουργία ανίχνευσης συγκρούσεων για την αποτροπή συγκρούσεων με τον σωλήνα ανάμειξης.
Η απόσταση διαχωρισμού μεταξύ του σωλήνα ανάμειξης και του υλικού-στόχου είναι συνήθως 0,010 ίντσες έως 0,200 ίντσες, αλλά ο χειριστής πρέπει να έχει κατά νου ότι μια απόσταση μεγαλύτερη από 0,080 ίντσες θα προκαλέσει πάγωμα στην κορυφή της κοπτικής άκρης του εξαρτήματος. Η υποβρύχια κοπή και άλλες τεχνικές μπορούν να μειώσουν ή να εξαλείψουν αυτό το πάγωμα.
Αρχικά, ο σωλήνας ανάμειξης ήταν κατασκευασμένος από καρβίδιο του βολφραμίου και είχε διάρκεια ζωής μόνο τέσσερις έως έξι ώρες κοπής. Οι σημερινοί σύνθετοι σωλήνες χαμηλού κόστους μπορούν να φτάσουν σε διάρκεια ζωής κοπής 35 έως 60 ωρών και συνιστώνται για πρόχειρη κοπή ή εκπαίδευση νέων χειριστών. Ο σύνθετος σωλήνας από τσιμεντωμένο καρβίδιο επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του σε 80 έως 90 ώρες κοπής. Ο υψηλής ποιότητας σύνθετος σωλήνας από τσιμεντωμένο καρβίδιο έχει διάρκεια ζωής κοπής 100 έως 150 ώρες, είναι κατάλληλος για ακριβή και καθημερινή εργασία και παρουσιάζει την πιο προβλέψιμη ομόκεντρη φθορά.
Εκτός από την παροχή κίνησης, οι εργαλειομηχανές υδροβολής πρέπει επίσης να περιλαμβάνουν μια μέθοδο ασφάλισης του τεμαχίου εργασίας και ένα σύστημα συλλογής νερού και υπολειμμάτων από τις εργασίες κατεργασίας.
Οι σταθερές και μονοδιάστατες μηχανές είναι οι απλούστερες υδροβολής. Οι σταθερές υδροβολής χρησιμοποιούνται συνήθως στην αεροδιαστημική για την κοπή σύνθετων υλικών. Ο χειριστής τροφοδοτεί το υλικό στο ρυάκι σαν πριόνι ταινίας, ενώ ο συλλέκτης συλλέγει το ρυάκι και τα υπολείμματα. Οι περισσότερες σταθερές υδροβολής είναι καθαρές υδροβολής, αλλά όχι όλες. Η μηχανή κοπής είναι μια παραλλαγή της σταθερής μηχανής, στην οποία προϊόντα όπως το χαρτί τροφοδοτούνται μέσω της μηχανής και η υδροβολή κόβει το προϊόν σε ένα συγκεκριμένο πλάτος. Μια μηχανή εγκάρσιας κοπής είναι μια μηχανή που κινείται κατά μήκος ενός άξονα. Συχνά συνεργάζονται με μηχανές κοπής για να δημιουργήσουν μοτίβα που μοιάζουν με πλέγμα σε προϊόντα όπως αυτόματοι πωλητές όπως τα brownies. Η μηχανή κοπής κόβει το προϊόν σε ένα συγκεκριμένο πλάτος, ενώ η μηχανή εγκάρσιας κοπής κόβει εγκάρσια το προϊόν που τροφοδοτείται από κάτω του.
Οι χειριστές δεν πρέπει να χρησιμοποιούν χειροκίνητα αυτόν τον τύπο λειαντικού υδροβολής. Είναι δύσκολο να μετακινήσετε το κομμένο αντικείμενο με συγκεκριμένη και σταθερή ταχύτητα και είναι εξαιρετικά επικίνδυνο. Πολλοί κατασκευαστές δεν προσφέρουν καν προσφορά για μηχανήματα για αυτές τις ρυθμίσεις.
Η τράπεζα XY, που ονομάζεται επίσης μηχανή κοπής επίπεδης επιφάνειας, είναι η πιο συνηθισμένη μηχανή κοπής δύο διαστάσεων με υδροβολή. Οι υδροβολή καθαρού νερού κόβουν φλάντζες, πλαστικά, καουτσούκ και αφρό, ενώ τα λειαντικά μοντέλα κόβουν μέταλλα, σύνθετα υλικά, γυαλί, πέτρα και κεραμικά. Ο πάγκος εργασίας μπορεί να έχει διαστάσεις από 2 × 4 πόδια έως και 30 × 100 πόδια. Συνήθως, ο έλεγχος αυτών των εργαλειομηχανών γίνεται με CNC ή PC. Οι σερβοκινητήρες, συνήθως με κλειστό βρόχο ανάδρασης, διασφαλίζουν την ακεραιότητα της θέσης και της ταχύτητας. Η βασική μονάδα περιλαμβάνει γραμμικούς οδηγούς, περιβλήματα ρουλεμάν και σφαιρικούς κοχλιωτούς κινητήρες, ενώ η μονάδα γέφυρας περιλαμβάνει επίσης αυτές τις τεχνολογίες και η δεξαμενή συλλογής περιλαμβάνει υποστήριξη υλικού.
Οι πάγκοι εργασίας XY συνήθως διατίθενται σε δύο στυλ: ο πάγκος εργασίας με μεσαία ράγα περιλαμβάνει δύο βάσεις οδηγών και μια γέφυρα, ενώ ο πάγκος εργασίας με πρόβολο χρησιμοποιεί μια βάση και μια άκαμπτη γέφυρα. Και οι δύο τύποι μηχανημάτων περιλαμβάνουν κάποια μορφή ρύθμισης ύψους κεφαλής. Αυτή η ρύθμιση στον άξονα Z μπορεί να λάβει τη μορφή χειροκίνητου στρόφαλου, ηλεκτρικής βίδας ή πλήρως προγραμματιζόμενης σερβοβίδας.
Το φρεάτιο στον πάγκο εργασίας XY είναι συνήθως μια δεξαμενή νερού γεμάτη με νερό, η οποία είναι εξοπλισμένη με γρίλιες ή πηχάκια για να στηρίζει το τεμάχιο εργασίας. Η διαδικασία κοπής καταναλώνει αυτά τα στηρίγματα αργά. Ο σιφόνι μπορεί να καθαρίζεται αυτόματα, τα απόβλητα αποθηκεύονται στο δοχείο ή μπορεί να είναι χειροκίνητο και ο χειριστής να φτυαρίζει τακτικά το δοχείο.
Καθώς το ποσοστό των αντικειμένων χωρίς σχεδόν καθόλου επίπεδες επιφάνειες αυξάνεται, οι δυνατότητες πέντε (ή περισσότερων) αξόνων είναι απαραίτητες για τη σύγχρονη κοπή με υδροβολή. Ευτυχώς, η ελαφριά κεφαλή κοπής και η χαμηλή δύναμη ανάκρουσης κατά τη διαδικασία κοπής παρέχουν στους μηχανικούς σχεδιασμού ελευθερία που δεν έχει η φρεζάρισμα με υψηλό φορτίο. Η κοπή πέντε αξόνων με υδροβολή αρχικά χρησιμοποιούσε ένα σύστημα προτύπου, αλλά οι χρήστες σύντομα στράφηκαν σε προγραμματιζόμενο σύστημα πέντε αξόνων για να απαλλαγούν από το κόστος του προτύπου.
Ωστόσο, ακόμη και με ειδικό λογισμικό, η τρισδιάστατη κοπή είναι πιο περίπλοκη από την δισδιάστατη κοπή. Το σύνθετο ουραίο τμήμα του Boeing 777 είναι ένα ακραίο παράδειγμα. Αρχικά, ο χειριστής ανεβάζει το πρόγραμμα και προγραμματίζει την εύκαμπτη ράβδο "pogostick". Ο γερανός μεταφοράς μεταφέρει το υλικό των εξαρτημάτων και η ελατηριωτή ράβδος ξεβιδώνεται σε κατάλληλο ύψος και τα εξαρτήματα στερεώνονται. Ο ειδικός άξονας Z που δεν κόβει χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα επαφής για την ακριβή τοποθέτηση του εξαρτήματος στο χώρο και σημεία δειγματοληψίας για να ληφθεί το σωστό ύψος και κατεύθυνση του εξαρτήματος. Στη συνέχεια, το πρόγραμμα ανακατευθύνεται στην πραγματική θέση του εξαρτήματος. Ο αισθητήρας ανασύρεται για να δημιουργήσει χώρο για τον άξονα Z της κεφαλής κοπής. Το πρόγραμμα εκτελείται για να ελέγχει και τους πέντε άξονες, ώστε να διατηρεί την κεφαλή κοπής κάθετη στην επιφάνεια που πρόκειται να κοπεί και να λειτουργεί όπως απαιτείται. Ταξιδέψτε με ακριβή ταχύτητα.
Απαιτούνται λειαντικά για την κοπή σύνθετων υλικών ή οποιουδήποτε μετάλλου μεγαλύτερου από 0,05 ίντσες, πράγμα που σημαίνει ότι ο εκτοξευτήρας πρέπει να αποτρέπεται από το να κόψει την ελατηριωτή ράβδο και την πλατφόρμα του εργαλείου μετά την κοπή. Η ειδική αιχμηρή σύλληψη είναι ο καλύτερος τρόπος για να επιτευχθεί κοπή με υδροβολή πέντε αξόνων. Οι δοκιμές έχουν δείξει ότι αυτή η τεχνολογία μπορεί να σταματήσει ένα αεροσκάφος τζετ 50 ίππων κάτω από 6 ίντσες. Το πλαίσιο σχήματος C συνδέει τον συλλέκτη με τον καρπό του άξονα Ζ για να πιάσει σωστά την μπάλα όταν η κεφαλή κόβει ολόκληρη την περιφέρεια του εξαρτήματος. Ο συλλέκτης σημείων σταματά επίσης την τριβή και καταναλώνει χαλύβδινες μπάλες με ρυθμό περίπου 0,5 έως 1 λίβρα ανά ώρα. Σε αυτό το σύστημα, ο πίδακας σταματά από τη διασπορά της κινητικής ενέργειας: αφού ο πίδακας εισέλθει στην παγίδα, συναντά την περιεχόμενη χαλύβδινη μπάλα και η χαλύβδινη μπάλα περιστρέφεται για να καταναλώσει την ενέργεια του πίδακα. Ακόμα και όταν είναι οριζόντια και (σε ορισμένες περιπτώσεις) ανάποδα, ο συλλέκτης σημείων μπορεί να λειτουργήσει.
Δεν είναι όλα τα πεντααξονικά εξαρτήματα εξίσου πολύπλοκα. Καθώς το μέγεθος του εξαρτήματος αυξάνεται, η ρύθμιση του προγράμματος και η επαλήθευση της θέσης του εξαρτήματος και της ακρίβειας κοπής γίνονται πιο περίπλοκες. Πολλά συνεργεία χρησιμοποιούν τρισδιάστατα μηχανήματα για απλή δισδιάστατη κοπή και σύνθετη τρισδιάστατη κοπή καθημερινά.
Οι χειριστές θα πρέπει να γνωρίζουν ότι υπάρχει μεγάλη διαφορά μεταξύ της ακρίβειας ενός εξαρτήματος και της ακρίβειας κίνησης της μηχανής. Ακόμα και μια μηχανή με σχεδόν τέλεια ακρίβεια, δυναμική κίνηση, έλεγχο ταχύτητας και εξαιρετική επαναληψιμότητα μπορεί να μην είναι σε θέση να παράγει «τέλεια» εξαρτήματα. Η ακρίβεια του τελικού εξαρτήματος είναι ένας συνδυασμός σφάλματος διεργασίας, σφάλματος μηχανής (απόδοση XY) και σταθερότητας του τεμαχίου εργασίας (στερέωση, επιπεδότητα και σταθερότητα θερμοκρασίας).
Κατά την κοπή υλικών με πάχος μικρότερο από 1 ίντσα, η ακρίβεια της δέσμης νερού είναι συνήθως μεταξύ ±0,003 και 0,015 ίντσες (0,07 έως 0,4 mm). Η ακρίβεια υλικών με πάχος μεγαλύτερο από 1 ίντσα είναι μεταξύ ±0,005 και 0,100 ίντσες (0,12 έως 2,5 mm). Ο πίνακας XY υψηλής απόδοσης έχει σχεδιαστεί για ακρίβεια γραμμικής τοποθέτησης 0,005 ίντσες ή υψηλότερη.
Πιθανά σφάλματα που επηρεάζουν την ακρίβεια περιλαμβάνουν σφάλματα αντιστάθμισης εργαλείου, σφάλματα προγραμματισμού και κίνηση της μηχανής. Η αντιστάθμιση εργαλείου είναι η τιμή που εισάγεται στο σύστημα ελέγχου για να ληφθεί υπόψη το πλάτος κοπής του ακροφυσίου - δηλαδή, το μέγεθος της διαδρομής κοπής που πρέπει να επεκταθεί προκειμένου το τελικό εξάρτημα να λάβει το σωστό μέγεθος. Για να αποφευχθούν πιθανά σφάλματα σε εργασίες υψηλής ακρίβειας, οι χειριστές θα πρέπει να εκτελούν δοκιμαστικές κοπές και να κατανοούν ότι η αντιστάθμιση εργαλείου πρέπει να προσαρμόζεται ώστε να ταιριάζει με τη συχνότητα φθοράς του σωλήνα ανάμειξης.
Τα σφάλματα προγραμματισμού συμβαίνουν συχνότερα επειδή ορισμένα χειριστήρια XY δεν εμφανίζουν τις διαστάσεις στο πρόγραμμα εξαρτημάτων, καθιστώντας δύσκολη την ανίχνευση της έλλειψης αντιστοίχισης διαστάσεων μεταξύ του προγράμματος εξαρτημάτων και του σχεδίου CAD. Σημαντικές πτυχές της κίνησης του μηχανήματος που μπορούν να προκαλέσουν σφάλματα είναι το κενό και η επαναληψιμότητα στη μηχανική μονάδα. Η ρύθμιση του σερβομηχανισμού είναι επίσης σημαντική, επειδή η ακατάλληλη ρύθμιση του σερβομηχανισμού μπορεί να προκαλέσει σφάλματα στα κενά, την επαναληψιμότητα, την κατακόρυφοτητα και τον κυματισμό. Τα μικρά εξαρτήματα με μήκος και πλάτος μικρότερο από 12 ίντσες δεν απαιτούν τόσα πολλά τραπέζια XY όσο τα μεγάλα εξαρτήματα, επομένως η πιθανότητα σφαλμάτων κίνησης του μηχανήματος είναι μικρότερη.
Τα λειαντικά αντιπροσωπεύουν τα δύο τρίτα του λειτουργικού κόστους των συστημάτων υδροβολής. Άλλα περιλαμβάνουν την παροχή ρεύματος, νερού, αέρα, στεγανοποιήσεις, βαλβίδες αντεπιστροφής, στόμια, σωλήνες ανάμειξης, φίλτρα εισόδου νερού και ανταλλακτικά για υδραυλικές αντλίες και κυλίνδρους υψηλής πίεσης.
Η λειτουργία πλήρους ισχύος φαινόταν στην αρχή πιο ακριβή, αλλά η αύξηση της παραγωγικότητας ξεπέρασε το κόστος. Καθώς αυξάνεται ο ρυθμός ροής του λειαντικού, η ταχύτητα κοπής θα αυξάνεται και το κόστος ανά ίντσα θα μειώνεται μέχρι να φτάσει στο βέλτιστο σημείο. Για μέγιστη παραγωγικότητα, ο χειριστής θα πρέπει να λειτουργεί την κεφαλή κοπής με την ταχύτερη ταχύτητα κοπής και τη μέγιστη ιπποδύναμη για βέλτιστη χρήση. Εάν ένα σύστημα 100 ίππων μπορεί να λειτουργήσει μόνο με μια κεφαλή 50 ίππων, τότε η λειτουργία δύο κεφαλών στο σύστημα μπορεί να επιτύχει αυτήν την απόδοση.
Η βελτιστοποίηση της κοπής με υδροβολή απαιτεί προσοχή στην εκάστοτε περίπτωση, αλλά μπορεί να προσφέρει εξαιρετική αύξηση της παραγωγικότητας.
Δεν είναι συνετό να κόβετε ένα διάκενο αέρα μεγαλύτερο από 0,020 ίντσες, επειδή ο πίδακας ανοίγει στο διάκενο και κόβει πρόχειρα τα χαμηλότερα επίπεδα. Η στοίβαξη των φύλλων υλικού κοντά το ένα στο άλλο μπορεί να αποτρέψει αυτό.
Μετρήστε την παραγωγικότητα με βάση το κόστος ανά ίντσα (δηλαδή, τον αριθμό των εξαρτημάτων που κατασκευάζονται από το σύστημα) και όχι το κόστος ανά ώρα. Στην πραγματικότητα, η ταχεία παραγωγή είναι απαραίτητη για την απόσβεση των έμμεσων δαπανών.
Οι υδροβολήτες που συχνά διαπερνούν σύνθετα υλικά, γυαλί και πέτρες θα πρέπει να είναι εξοπλισμένες με έναν ελεγκτή που μπορεί να μειώσει και να αυξήσει την πίεση του νερού. Η υποβοήθηση κενού και άλλες τεχνολογίες αυξάνουν την πιθανότητα επιτυχούς διάτρησης εύθραυστων ή πολυστρωματικών υλικών χωρίς να καταστραφεί το υλικό-στόχος.
Ο αυτοματισμός χειρισμού υλικών έχει νόημα μόνο όταν ο χειρισμός υλικών αντιπροσωπεύει μεγάλο μέρος του κόστους παραγωγής των εξαρτημάτων. Οι λειαντικές μηχανές υδροβολής συνήθως χρησιμοποιούν χειροκίνητη εκφόρτωση, ενώ η κοπή πλακών χρησιμοποιεί κυρίως αυτοματοποίηση.
Τα περισσότερα συστήματα υδροβολής χρησιμοποιούν συνηθισμένο νερό βρύσης και το 90% των χειριστών υδροβολής δεν κάνουν καμία προετοιμασία εκτός από την αποσκλήρυνση του νερού πριν στείλουν το νερό στο φίλτρο εισόδου. Η χρήση αντίστροφης όσμωσης και απιονιστών για τον καθαρισμό του νερού μπορεί να είναι δελεαστική, αλλά η αφαίρεση ιόντων διευκολύνει το νερό να απορροφά ιόντα από μέταλλα σε αντλίες και σωλήνες υψηλής πίεσης. Μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του στομίου, αλλά το κόστος αντικατάστασης του κυλίνδρου υψηλής πίεσης, της βαλβίδας ελέγχου και του τελικού καλύμματος είναι πολύ υψηλότερο.
Η υποβρύχια κοπή μειώνει το πάγωμα της επιφάνειας (γνωστό και ως «θάμπωμα») στην επάνω άκρη της κοπής με υδροβολή, μειώνοντας παράλληλα σημαντικά τον θόρυβο της υδροβολής και το χάος στον χώρο εργασίας. Ωστόσο, αυτό μειώνει την ορατότητα της υδροβολής, επομένως συνιστάται η χρήση ηλεκτρονικής παρακολούθησης απόδοσης για την ανίχνευση αποκλίσεων από τις συνθήκες αιχμής και τη διακοπή λειτουργίας του συστήματος πριν από οποιαδήποτε ζημιά σε εξαρτήματα.
Για συστήματα που χρησιμοποιούν διαφορετικά μεγέθη λειαντικών κόσκινων για διαφορετικές εργασίες, χρησιμοποιήστε επιπλέον αποθηκευτικό χώρο και δοσομετρητή για τα συνηθισμένα μεγέθη. Οι μικρές (100 lb) ή μεγάλες (500 έως 2.000 lb) βαλβίδες μεταφοράς χύδην και οι σχετικές βαλβίδες δοσομέτρησης επιτρέπουν την ταχεία εναλλαγή μεταξύ μεγεθών πλέγματος κόσκινου, μειώνοντας τον χρόνο διακοπής λειτουργίας και την ταλαιπωρία, αυξάνοντας παράλληλα την παραγωγικότητα.
Ο διαχωριστής μπορεί να κόψει αποτελεσματικά υλικά με πάχος μικρότερο από 0,3 ίντσες. Παρόλο που αυτές οι προεξοχές μπορούν συνήθως να εξασφαλίσουν μια δεύτερη λείανση της βρύσης, μπορούν να επιτύχουν ταχύτερο χειρισμό υλικού. Τα σκληρότερα υλικά θα έχουν μικρότερες ετικέτες.
Κατεργαστείτε με λειαντικό πίδακα νερού και ελέγξτε το βάθος κοπής. Για τα σωστά εξαρτήματα, αυτή η νέα διαδικασία μπορεί να προσφέρει μια συναρπαστική εναλλακτική λύση.
Η Sunlight-Tech Inc. χρησιμοποίησε τα κέντρα μικροκατεργασίας και μικροφρέζας με λέιζερ Microlution της GF Machining Solutions για την παραγωγή εξαρτημάτων με ανοχές μικρότερες από 1 μικρόν.
Η κοπή με υδροβολή κατέχει μια θέση στον τομέα της κατασκευής υλικών. Αυτό το άρθρο εξετάζει πώς λειτουργούν οι υδροβολή για το κατάστημά σας και εξετάζει τη διαδικασία.
Ώρα δημοσίευσης: 04 Σεπτεμβρίου 2021