Η κοπή με υδροβολή μπορεί να είναι μια απλούστερη μέθοδος επεξεργασίας, αλλά είναι εξοπλισμένη με ισχυρή διάτρηση και απαιτεί από τον χειριστή να έχει επίγνωση της φθοράς και της ακρίβειας πολλών εξαρτημάτων.
Η απλούστερη κοπή με πίδακα νερού είναι η διαδικασία κοπής πίδακες νερού υψηλής πίεσης σε υλικά. Αυτή η τεχνολογία είναι συνήθως συμπληρωματική με άλλες τεχνολογίες επεξεργασίας, όπως φρέζα, λέιζερ, EDM και πλάσμα. Στη διαδικασία εκτόξευσης νερού, δεν σχηματίζονται επιβλαβείς ουσίες ή ατμός και δεν σχηματίζεται ζώνη επηρεασμένη από τη θερμότητα ή μηχανική καταπόνηση. Οι πίδακες νερού μπορούν να κόψουν εξαιρετικά λεπτές λεπτομέρειες σε πέτρα, γυαλί και μέταλλο. τρυπήστε γρήγορα τρύπες σε τιτάνιο. κομμένα τρόφιμα? και ακόμη και σκοτώνουν παθογόνους παράγοντες σε ποτά και ντιπ.
Όλα τα μηχανήματα υδροβολής διαθέτουν αντλία που μπορεί να πιέσει το νερό για παράδοση στην κοπτική κεφαλή, όπου μετατρέπεται σε υπερηχητική ροή. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι αντλιών: αντλίες απευθείας μετάδοσης κίνησης και αντλίες με βάση ενισχυτή.
Ο ρόλος της αντλίας άμεσης μετάδοσης κίνησης είναι παρόμοιος με αυτόν ενός καθαριστή υψηλής πίεσης και η τρικύλινδρη αντλία κινεί τρία έμβολα απευθείας από τον ηλεκτροκινητήρα. Η μέγιστη συνεχής πίεση εργασίας είναι 10% έως 25% χαμηλότερη από παρόμοιες ενισχυτικές αντλίες, αλλά αυτό εξακολουθεί να τις διατηρεί μεταξύ 20.000 και 50.000 psi.
Οι αντλίες που βασίζονται σε ενισχυτές αποτελούν την πλειοψηφία των αντλιών υπερυψηλής πίεσης (δηλαδή, αντλίες άνω των 30.000 psi). Αυτές οι αντλίες περιέχουν δύο κυκλώματα υγρών, το ένα για το νερό και το άλλο για τα υδραυλικά. Το φίλτρο εισόδου νερού περνά πρώτα από ένα φίλτρο φυσιγγίου 1 micron και μετά από ένα φίλτρο 0,45 micron για να απορροφήσει το συνηθισμένο νερό της βρύσης. Αυτό το νερό εισέρχεται στην ενισχυτική αντλία. Πριν εισέλθει στην ενισχυτική αντλία, η πίεση της ενισχυτικής αντλίας διατηρείται στα 90 psi περίπου. Εδώ, η πίεση αυξάνεται στα 60.000 psi. Πριν το νερό τελικά φύγει από το σετ αντλίας και φτάσει στην κεφαλή κοπής μέσω του αγωγού, το νερό περνά μέσα 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 ηλεκτροκινητήρας μεταξύ των ηλεκτροκινητήρων αντλεί λάδι από τη δεξαμενή λαδιού και το πιέζει. Το λιπαντικό υπό πίεση ρέει στην πολλαπλή και η βαλβίδα της πολλαπλής εγχέει 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, 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 ακραία καπάκια που περικλείουν το έμβολο και τα εξαρτήματα του μπισκότου πρέπει να πληρούν ειδικές απαιτήσεις για να αντέχουν τις δυνάμεις της διαδικασίας και τους κύκλους σταθερής πίεσης. Ολόκληρο το σύστημα έχει σχεδιαστεί για να αποτυγχάνει σταδιακά και η διαρροή θα ρέει σε ειδικές «οπές αποστράγγισης», τις οποίες μπορεί να παρακολουθεί ο χειριστής προκειμένου να προγραμματιστεί 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. Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι το υλικό επιλογής για αυτούς τους σωλήνες και υπάρχουν τρία κοινά 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 εύκολο να λυγίσει, ακόμη και σε ρολό, ένα μήκος 10 έως 20 ποδιών μπορεί να επιτύχει κίνηση X, Y και Z. Οι 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 κατάλληλο για εξοπλισμό κίνησης αγωγών. Ο μεγαλύτερος σωλήνας, διαστάσεων 9/16 ίντσες, είναι ο καλύτερος για τη μεταφορά νερού υψηλής πίεσης σε μεγάλες αποστάσεις. Μια 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 λυγιστούν και πρέπει να τοποθετηθούν εξαρτήματα στις γωνίες.
Η μηχανή κοπής καθαρού νερού είναι η παλαιότερη μηχανή κοπής με πίδακα νερού και η ιστορία της μπορεί να ανιχνευθεί 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 εσωτερικοί χώροι αυτοκινήτων και πάνες μιας χρήσης. Το υγρό είναι πολύ λεπτό - 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 τα καλύτερα κατάλληλα για 24ωρη λειτουργία.
Όταν εξετάζετε μια κεφαλή κοπής για μια μηχανή καθαρού υδροβολής, είναι σημαντικό να θυμάστε ότι η ταχύτητα ροής είναι τα μικροσκοπικά θραύσματα ή σωματίδια του σχιστικού υλικού και όχι η πίεση. Για να επιτευχθεί αυτή η υψηλή ταχύτητα, το νερό υπό πίεση ρέει μέσα από μια μικρή τρύπα σε ένα πετράδι (συνήθως ζαφείρι, ρουμπίνι ή διαμάντι) στερεωμένο στο άκρο του ακροφυσίου. Η τυπική κοπή χρησιμοποιεί διάμετρο στομίου από 0,004 ίντσες έως 0,010 ίντσες, ενώ ειδικές εφαρμογές (όπως ψεκασμένο σκυρόδεμα) μπορούν να χρησιμοποιήσουν μεγέθη έως 0,10 ίντσες. Στα 40.000 psi, η ροή από το στόμιο ταξιδεύει με ταχύτητα περίπου 2 Mach και στα 60.000 psi, η ροή υπερβαίνει τα 3 Mach.
Διαφορετικά κοσμήματα έχουν διαφορετική εξειδίκευση στην κοπή με εκτόξευση νερού. Το ζαφείρι είναι το πιο κοινό υλικό γενικής χρήσης. Διαρκούν περίπου 50 έως 100 ώρες χρόνου κοπής, αν και η εφαρμογή λειαντικού υδροβολής μειώνει κατά το ήμισυ αυτούς τους χρόνους. Τα ρουμπίνια δεν είναι κατάλληλα για καθαρή κοπή με εκτόξευση νερού, 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 διαμαντιού μπορεί επίσης να καθαριστεί και να επαναχρησιμοποιηθεί με υπερήχους.
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 καθαρές μηχανές κοπής με εκτόξευση νερού και μπορούν να κόψουν σκληρά υλικά όπως μέταλλο, πέτρα, σύνθετα υλικά και κεραμικά.
Το λειαντικό ρεύμα είναι μεγαλύτερο από το ρεύμα καθαρού πίδακα νερού, με διάμετρο μεταξύ 0,020 ίντσες και 0,050 ίντσες. Μπορούν να κόψουν στοίβες και υλικά πάχους έως και 10 ίντσες χωρίς να δημιουργήσουν ζώνες που επηρεάζονται από τη θερμότητα ή μηχανική καταπόνηση. Αν και η αντοχή τους έχει αυξηθεί, η δύναμη κοπής του λειαντικού ρεύματος είναι ακόμα μικρότερη από μία λίβρα. Σχεδόν όλες οι εργασίες εκτόξευσης λειαντικών χρησιμοποιούν μια συσκευή εκτόξευσης και μπορούν εύκολα να αλλάξουν από χρήση με μία κεφαλή σε χρήση πολλαπλών κεφαλών, ενώ ακόμη και η λειαντική δέσμη νερού μπορεί να μετατραπεί σε πίδακα καθαρού νερού.
Το λειαντικό είναι σκληρό, ειδικά επιλεγμένο και μεγέθους άμμου 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 λειαντικών 50 mesh είναι μεγαλύτερη, αλλά η επιφάνεια είναι ελαφρώς πιο τραχιά.
Αν και οι πίδακες νερού είναι ευκολότεροι στη λειτουργία από πολλές άλλες μηχανές, ο σωλήνας ανάμιξης απαιτεί την προσοχή του χειριστή. Το δυναμικό επιτάχυνσης αυτού του σωλήνα είναι σαν μια κάννη τουφεκιού, με διαφορετικά μεγέθη και διαφορετική διάρκεια ζωής αντικατάστασης. Ο σωλήνας ανάμειξης μεγάλης διάρκειας είναι μια επαναστατική καινοτομία στην κοπή με λειαντικό πίδακα νερού, αλλά ο σωλήνας είναι ακόμα πολύ εύθραυστος - εάν η κεφαλή κοπής έρθει σε επαφή με ένα εξάρτημα, ένα βαρύ αντικείμενο ή το υλικό στόχο, ο σωλήνας μπορεί να φρενάρει. Οι κατεστραμμένοι σωλήνες δεν μπορούν να επισκευαστούν, επομένως η μείωση του κόστους απαιτεί ελαχιστοποίηση της αντικατάστασης. Τα σύγχρονα μηχανήματα έχουν συνήθως λειτουργία αυτόματης ανίχνευσης σύγκρουσης για την αποφυγή συγκρούσεων με τον σωλήνα ανάμιξης.
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 ένας διαχωρισμός μεγαλύτερος από 0,080 ίντσες θα προκαλέσει πάγωμα στην κορυφή της κομμένης ακμής του εξαρτήματος. Η υποβρύχια κοπή και άλλες τεχνικές μπορούν να μειώσουν ή να εξαλείψουν αυτό το πάγωμα.
Αρχικά, ο σωλήνας ανάμιξης ήταν κατασκευασμένος από καρβίδιο βολφραμίου και είχε διάρκεια ζωής μόνο τέσσερις έως έξι ώρες κοπής. Οι σημερινοί σύνθετοι σωλήνες χαμηλού κόστους μπορούν να φτάσουν σε διάρκεια ζωής κοπής από 35 έως 60 ώρες και συνιστώνται για πρόχειρη κοπή ή εκπαίδευση νέων χειριστών. Ο σύνθετος σωλήνας καρβιδίου με τσιμέντο επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του σε 80 έως 90 ώρες κοπής. Ο υψηλής ποιότητας σύνθετος σωλήνας καρβιδίου με τσιμέντο έχει διάρκεια κοπής 100 έως 150 ώρες, είναι κατάλληλος για ακρίβεια και καθημερινή εργασία και παρουσιάζει την πιο προβλέψιμη ομόκεντρη φθορά.
Εκτός από την παροχή κίνησης, οι εργαλειομηχανές με εκτόξευση νερού πρέπει επίσης να περιλαμβάνουν μια μέθοδο ασφάλισης του τεμαχίου εργασίας και ένα σύστημα συλλογής και συλλογής νερού και υπολειμμάτων από εργασίες μηχανουργικής κατεργασίας.
Οι σταθερές και μονοδιάστατες μηχανές είναι οι απλούστεροι πίδακες νερού. Οι σταθεροί πίδακες νερού χρησιμοποιούνται συνήθως στην αεροδιαστημική για την περικοπή σύνθετων υλικών. Ο χειριστής τροφοδοτεί το υλικό στον κολπίσκο σαν πριονοκορδέλα, ενώ ο συλλήπτης συλλέγει τον κολπίσκο και τα συντρίμμια. Οι περισσότεροι σταθεροί πίδακες νερού είναι καθαροί πίδακες νερού, αλλά όχι όλοι. Η μηχανή κοπής είναι μια παραλλαγή της σταθερής μηχανής, στην οποία προϊόντα όπως το χαρτί τροφοδοτούνται μέσω της μηχανής και η δέσμη νερού κόβει το προϊόν σε ένα συγκεκριμένο πλάτος. Μια μηχανή εγκάρσιας κοπής είναι μια μηχανή που κινείται κατά μήκος ενός άξονα. Συχνά εργάζονται με μηχανές κοπής για να φτιάξουν σχέδια που μοιάζουν με πλέγμα σε προϊόντα όπως μηχανήματα αυτόματης πώλησης όπως τα μπράουνις. Η μηχανή κοπής κόβει το προϊόν σε ένα συγκεκριμένο πλάτος, ενώ το μηχάνημα εγκάρσιας κοπής κόβει σταυρωτά το προϊόν που τροφοδοτείται κάτω από αυτό.
Οι χειριστές δεν πρέπει να χρησιμοποιούν χειροκίνητα αυτόν τον τύπο λειαντικού νερού. Είναι δύσκολο να μετακινήσετε το κομμένο αντικείμενο με συγκεκριμένη και σταθερή ταχύτητα και είναι εξαιρετικά επικίνδυνο. Πολλοί κατασκευαστές δεν θα αναφέρουν καν τις μηχανές για αυτές τις ρυθμίσεις.
Το τραπέζι XY, που ονομάζεται επίσης μηχάνημα κοπής επίπεδης επιφάνειας, είναι η πιο κοινή δισδιάστατη μηχανή κοπής νερού. Οι πίδακες καθαρού νερού κόβουν παρεμβύσματα, πλαστικά, καουτσούκ και αφρό, ενώ τα λειαντικά μοντέλα κόβουν μέταλλα, σύνθετα υλικά, γυαλί, πέτρα και κεραμικά. Ο πάγκος εργασίας μπορεί να είναι τόσο μικρός όσο 2 × 4 πόδια ή τόσο μεγάλος όσο 30 × 100 πόδια. Συνήθως, ο έλεγχος αυτών των εργαλειομηχανών γίνεται από CNC ή υπολογιστή. Οι σερβοκινητήρες, συνήθως με ανάδραση κλειστού βρόχου, διασφαλίζουν την ακεραιότητα της θέσης και της ταχύτητας. Η βασική μονάδα περιλαμβάνει γραμμικούς οδηγούς, περιβλήματα ρουλεμάν και σφαιρικές βίδες, ενώ η μονάδα γέφυρας περιλαμβάνει επίσης αυτές τις τεχνολογίες και η δεξαμενή συλλογής περιλαμβάνει υποστήριξη υλικού.
Οι πάγκοι εργασίας XY διατίθενται συνήθως σε δύο στυλ: ο πάγκος εργασίας με γέφυρα μεσαίας ράγας περιλαμβάνει δύο βασικές ράγες οδήγησης και μια γέφυρα, ενώ ο πάγκος εργασίας με πρόβολο χρησιμοποιεί μια βάση και μια άκαμπτη γέφυρα. Και οι δύο τύποι μηχανών περιλαμβάνουν κάποια μορφή ρύθμισης ύψους κεφαλής. Αυτή η δυνατότητα προσαρμογής του άξονα Z μπορεί να έχει τη μορφή χειροκίνητου στρόφαλου, ηλεκτρικής βίδας ή πλήρως προγραμματιζόμενης σερβοβίδας.
Το κάρτερ στον πάγκο εργασίας XY είναι συνήθως μια δεξαμενή νερού γεμάτη με νερό, η οποία είναι εξοπλισμένη με γρίλιες ή πηχάκια για τη στήριξη του τεμαχίου εργασίας. Η διαδικασία κοπής καταναλώνει αυτά τα στηρίγματα αργά. Η παγίδα μπορεί να καθαριστεί αυτόματα, τα απόβλητα αποθηκεύονται στο δοχείο ή μπορεί να είναι χειροκίνητη και ο χειριστής φτυαρίζει τακτικά το κουτί.
Καθώς το ποσοστό των αντικειμένων χωρίς σχεδόν επίπεδες επιφάνειες αυξάνεται, οι δυνατότητες πέντε αξόνων (ή περισσότερων) είναι απαραίτητες για τη σύγχρονη κοπή με εκτόξευση νερού. Ευτυχώς, η ελαφριά κεφαλή κοπής και η χαμηλή δύναμη ανάκρουσης κατά τη διαδικασία κοπής παρέχουν στους μηχανικούς σχεδιασμού ελευθερία που δεν έχει το φρεζάρισμα υψηλού φορτίου. Η κοπή υδροβολής πέντε αξόνων αρχικά χρησιμοποιούσε ένα σύστημα προτύπων, αλλά οι χρήστες σύντομα στράφηκαν σε προγραμματιζόμενους πέντε άξονες για να απαλλαγούν από το κόστος του προτύπου.
Ωστόσο, ακόμη και με αποκλειστικό λογισμικό, η κοπή 3D είναι πιο περίπλοκη από την κοπή 2D. Το σύνθετο τμήμα ουράς του Boeing 777 είναι ένα ακραίο παράδειγμα. Πρώτα, ο χειριστής ανεβάζει το πρόγραμμα και προγραμματίζει το ευέλικτο προσωπικό «pogostick». Ο υπερυψωμένος γερανός μεταφέρει το υλικό των εξαρτημάτων και η ράβδος ελατηρίου ξεβιδώνεται σε κατάλληλο ύψος και τα μέρη στερεώνονται. Ο ειδικός μη κοπτικός άξονας Z χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα επαφής για την ακριβή τοποθέτηση του εξαρτήματος στο χώρο και τα σημεία δειγματοληψίας για να αποκτήσει τη σωστή ανύψωση και κατεύθυνση εξαρτήματος. Μετά από αυτό, το πρόγραμμα ανακατευθύνεται στην πραγματική θέση του εξαρτήματος. ο καθετήρας ανασύρεται για να δημιουργήσει χώρο για τον άξονα Z της κεφαλής κοπής. το πρόγραμμα εκτελείται για να ελέγχει και τους πέντε άξονες για 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 εκτοξευτής πρέπει να εμποδίζεται να κόψει τη ράβδο ελατηρίου και το κρεβάτι του εργαλείου μετά την κοπή. Η ειδική σύλληψη σημείων είναι ο καλύτερος τρόπος για να επιτύχετε κοπή υδροβολής πέντε αξόνων. Οι δοκιμές έχουν δείξει ότι αυτή η τεχνολογία μπορεί να σταματήσει ένα τζετ αεροσκάφος 50 ίππων κάτω από 6 ίντσες. Το πλαίσιο σε σχήμα C συνδέει το catcher με τον καρπό του άξονα Z για να πιάσει σωστά την μπάλα όταν το κεφάλι κόβει ολόκληρη την περιφέρεια του εξαρτήματος. Το point catcher σταματά επίσης την τριβή και καταναλώνει χαλύβδινες μπάλες με ρυθμό περίπου 0,5 έως 1 λίβρα την ώρα. Σε αυτό το σύστημα, ο πίδακας σταματά από τη διασπορά της κινητικής ενέργειας: αφού ο πίδακας εισέλθει στην παγίδα, συναντά την περιεχόμενη χαλύβδινη σφαίρα και η χαλύβδινη σφαίρα περιστρέφεται για να καταναλώσει την ενέργεια του πίδακα. Ακόμη και όταν είναι οριζόντια και (σε ορισμένες περιπτώσεις) ανάποδα, το σποτ μπορεί να λειτουργήσει.
Δεν είναι όλα τα μέρη πέντε αξόνων εξίσου πολύπλοκα. Καθώς το μέγεθος του εξαρτήματος αυξάνεται, η προσαρμογή του προγράμματος και η επαλήθευση της θέσης του εξαρτήματος και της ακρίβειας κοπής γίνονται πιο περίπλοκα. Πολλά καταστήματα χρησιμοποιούν μηχανές 3D για απλή κοπή 2D και σύνθετη 3D κοπή καθημερινά.
Οι χειριστές πρέπει να γνωρίζουν ότι υπάρχει μεγάλη διαφορά μεταξύ της ακρίβειας εξαρτημάτων και της ακρίβειας κίνησης της μηχανής. Ακόμη και ένα μηχάνημα 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 τεμαχίου εργασίας (σταθερότητα, επιπεδότητα και θερμοκρασία).
Όταν κόβετε υλικά με πάχος μικρότερο από 1 ίντσα, η ακρίβεια του πίδακα νερού είναι συνήθως μεταξύ ±0,003 και 0,015 ίντσες (0,07 έως 0,4 mm). Η ακρίβεια υλικών με πάχος άνω της 1 ίντσας είναι εντός ±0,005 έως 0,100 ίντσες (0,12 έως 2,5 mm). Ο πίνακας XY υψηλής απόδοσης έχει σχεδιαστεί για ακρίβεια γραμμικής τοποθέτησης 0,005 ίντσες ή μεγαλύτερη.
Τα πιθανά σφάλματα που επηρεάζουν την ακρίβεια περιλαμβάνουν σφάλματα αντιστάθμισης εργαλείου, σφάλματα προγραμματισμού και κίνηση του μηχανήματος. Η αντιστάθμιση εργαλείου είναι η τιμή που εισάγεται στο σύστημα ελέγχου για να ληφθεί υπόψη το πλάτος κοπής του πίδακα, δηλαδή η ποσότητα της διαδρομής κοπής που πρέπει να επεκταθεί προκειμένου το τελικό τμήμα να πάρει το σωστό μέγεθος. Για να αποφευχθούν πιθανά σφάλματα σε εργασίες υψηλής ακρίβειας, οι χειριστές θα πρέπει να εκτελούν δοκιμαστικές κοπές και να κατανοήσουν ότι η αντιστάθμιση του 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 ανταλλακτικό πρόγραμμα, γεγονός που καθιστά δύσκολο τον εντοπισμό της έλλειψης αντιστοίχισης διαστάσεων μεταξύ του εξαρτήματος προγράμματος και του σχεδίου CAD. Σημαντικές πτυχές της κίνησης της μηχανής που μπορούν να δημιουργήσουν 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 καθετότητα και τη φλυαρία. Τα μικρά εξαρτήματα με μήκος και πλάτος μικρότερο από 12 ίντσες δεν απαιτούν τόσα τραπέζια XY όσο 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 ρεύμα, νερό, αέρα, τσιμούχες, βαλβίδες αντεπιστροφής, στόμια, σωλήνες ανάμειξης, φίλτρα εισόδου νερού και ανταλλακτικά για υδραυλικές αντλίες και κυλίνδρους υψηλής πίεσης.
Η λειτουργία πλήρους ισχύος φαινόταν πιο ακριβή στην αρχή, αλλά η αύξηση της παραγωγικότητας ξεπέρασε το κόστος. Καθώς αυξάνεται ο ρυθμός ροής του λειαντικού, η ταχύτητα κοπής θα αυξηθεί και το κόστος ανά ίντσα θα μειωθεί μέχρι να φτάσει στο βέλτιστο σημείο. Για μέγιστη παραγωγικότητα, ο χειριστής θα πρέπει να λειτουργεί την κεφαλή κοπής με τη μεγαλύτερη ταχύτητα κοπής και τη μέγιστη ιπποδύναμη για βέλτιστη χρήση. Εάν ένα σύστημα 100 ίππων μπορεί να λειτουργήσει μόνο μια κεφαλή 50 ίππων, τότε η λειτουργία δύο κεφαλών στο σύστημα μπορεί να επιτύχει αυτήν την απόδοση.
Η βελτιστοποίηση της κοπής με λειαντικό υδροβολή απαιτεί προσοχή στη συγκεκριμένη κατάσταση, αλλά μπορεί να προσφέρει εξαιρετικές αυξήσεις παραγωγικότητας.
Δεν είναι συνετό να κόψετε ένα διάκενο αέρα μεγαλύτερο από 0,020 ίντσες επειδή ο πίδακας ανοίγει στο κενό και κόβει χονδρικά τα χαμηλότερα επίπεδα. Η στοίβαξη των φύλλων υλικού στενά μεταξύ τους μπορεί να αποτρέψει αυτό.
Μετρήστε την παραγωγικότητα με βάση το κόστος ανά ίντσα (δηλαδή, τον αριθμό των εξαρτημάτων που κατασκευάζονται από το σύστημα), όχι το κόστος ανά ώρα. Στην πραγματικότητα, η ταχεία παραγωγή είναι απαραίτητη για την απόσβεση του έμμεσου κόστους.
Οι εκτοξευτήρες νερού που συχνά τρυπούν σύνθετα υλικά, γυαλί και πέτρες θα πρέπει να είναι εξοπλισμένοι με 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 πλαστικοποιημένων υλικών χωρίς να καταστρέψουν το υλικό-στόχο.
Ο αυτοματισμός χειρισμού υλικών έχει νόημα μόνο όταν ο χειρισμός υλικών αντιπροσωπεύει μεγάλο μέρος του κόστους παραγωγής των ανταλλακτικών. Τα λειαντικά μηχανήματα υδροβολής συνήθως χρησιμοποιούν χειροκίνητη εκφόρτωση, ενώ η κοπή πλακών χρησιμοποιεί κυρίως αυτοματισμό.
Τα περισσότερα συστήματα εκτόξευσης νερού χρησιμοποιούν συνηθισμένο νερό βρύσης και το 90% των χειριστών εκτόξευσης νερού δεν κάνουν καμία προετοιμασία εκτός από το να μαλακώσουν το νερό 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 αντεπιστροφής και του ακραίου καλύμματος είναι πολύ υψηλότερο.
Η υποβρύχια κοπή μειώνει το πάγωμα της επιφάνειας (επίσης γνωστό ως "θόμπωμα") στο επάνω άκρο της λειαντικής κοπής με εκτόξευση νερού, ενώ επίσης μειώνει σημαντικά τον θόρυβο του πίδακα και το χάος στο χώρο εργασίας. Ωστόσο, αυτό μειώνει την ορατότητα του πίδακα, επομένως συνιστάται η χρήση ηλεκτρονικής παρακολούθησης απόδοσης για την ανίχνευση αποκλίσεων από τις συνθήκες αιχμής και τη διακοπή του συστήματος πριν από οποιαδήποτε βλάβη εξαρτήματος.
Για συστήματα που χρησιμοποιούν διαφορετικά μεγέθη οθόνης λειαντικών για διαφορετικές εργασίες, χρησιμοποιήστε πρόσθετη αποθήκευση και μέτρηση για κοινά μεγέθη. Μικρές (100 λίβρες) ή μεγάλες (500 έως 2.000 λίβρες) χύδην μεταφορά και οι σχετικές βαλβίδες μέτρησης επιτρέπουν γρήγορη εναλλαγή μεταξύ των μεγεθών πλέγματος οθόνης, μειώνοντας το χρόνο διακοπής λειτουργίας και την ταλαιπωρία, ενώ αυξάνουν την παραγωγικότητα.
Ο διαχωριστής μπορεί να κόψει αποτελεσματικά υλικά με πάχος μικρότερο από 0,3 ίντσες. Αν και αυτά τα ωτία μπορούν συνήθως να εξασφαλίσουν ένα δεύτερο τρίψιμο της βρύσης, μπορούν να επιτύχουν ταχύτερο χειρισμό υλικού. Τα σκληρότερα υλικά θα έχουν μικρότερες ετικέτες.
Μηχανή με λειαντικό πίδακα νερού και έλεγχο του βάθους κοπής. Για τα σωστά μέρη, αυτή η εκκολαπτόμενη διαδικασία μπορεί να προσφέρει μια συναρπαστική εναλλακτική.
Η Sunlight-Tech Inc. έχει χρησιμοποιήσει τα κέντρα μικροκατεργασίας και μικροάλεσης με λέιζερ Microlution της GF Machining Solutions για την παραγωγή εξαρτημάτων με ανοχές μικρότερες από 1 micron.
Η κοπή υδροβολής κατέχει θέση στον τομέα της κατασκευής υλικών. Αυτό το άρθρο εξετάζει πώς λειτουργούν οι εκτοξευτήρες νερού για το κατάστημά σας και εξετάζει τη διαδικασία.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-04-2021