A vízsugaras vágás a forgácsolással végzett anyagfeldolgozás egyik fajtája , ahol a vízsugarat vagy a csiszolóanyag vízben való szuszpenzióját használják vágószerszámként vágó helyett , nagy sebességgel és nagy nyomással kibocsátva . A természetben egy hasonló, természetesen előforduló folyamatot vízeróziónak neveznek .
Az első kísérleteket a vízsugár ipari felhasználására a XX. század 30-as éveiben hajtották végre amerikai és szovjet mérnökök kő, érc és szén feltárására. A nagynyomású vízsugaras vágási technológia fejlesztésének komoly lendületet adott a repülőgép- és repülőgépiparban való felhasználása.
Az anyagok vízsugaras vágási technológiája (HAS) több mint 40 éve létezik. A technológia megjelenésének története a XX. század 50-es éveiben gyökerezik. A legaktívabb kutatásokat ezen a területen a Szovjetunióban végezték az 1940-es években, de aztán valamiért elhaltak. Aztán 1979-ben az USA-ban a szakértők csiszoló homokot próbáltak hozzáadni a sugárhoz, aminek köszönhetően a vágási tulajdonságai sokszorosára nőttek. 1980-ban megtervezték és piacra dobták a vízsugaras gép első prototípusát, 1983-ban pedig megkezdődött a GAR berendezések és alkatrészek tömeggyártása.
A vágási folyamat az ultramagas nyomáson szállított szilárd csiszolószemcséket tartalmazó vízsugár anyagán kifejtett eróziós hatás eredménye. A GAR technológia napjainkig méltán az egyik legdinamikusabban fejlődő anyagvágási módszer, és komoly versenytársa az olyan hagyományos technológiáknak, mint a lézer- és plazmavágás, valamint a megmunkálás. A vízsugár fizikai jellemzői ideálissá teszik a kopásmentes vágószerszámot. A sugár átmérője 0,5 - 1,5 mm lehet (az alkalmazott fúvókák és keverőcsövek típusától függően), aminek köszönhetően a feldolgozott anyag pazarlása minimális, a vágást a kontúr bármely pontján, bármilyen bonyolultságú körvonal mentén elkezdhetjük. A termikus és mechanikai (deformáló) hatások hiánya a GAD másik előnye, melynek köszönhetően a feldolgozott anyag kezdeti fizikai és mechanikai jellemzői változatlanok maradnak. A vízsugaras vágás folyamata környezetbarát és teljesen tűzálló, mivel az anyag égésének / megolvadásának és a káros gőzök képződésének lehetősége kizárt. Bizonyos típusú anyagok – kerámiák, kompozitok, többrétegű és méhsejt szerkezetek – esetében nincs alternatívája a GAD-nak. A feldolgozott vastagságok tartománya is lenyűgöző - 0,1 mm - 300 mm és a felett, ami a vízsugaras vágógépet olykor létfontosságú eszközzé teszi olyan területeken, mint a gépészet, szerszámgyártás, repülőgépipar, védelmi és közlekedési termékek gyártása. iparágak, kőfeldolgozás .
A vízsugaras vágás technológiája a nagy sebességű vízsugár és kemény csiszolószemcsék keverékének eróziós hatásán alapul a feldolgozott anyagon . A vízsugaras vágás mechanizmusának fizikai lényege abban áll, hogy a szilárd fázisú részecskék nagy sebességű áramlásával a vágott üregből az anyagrészecskéket leválasztják és magával ragadják. A kétfázisú sugár ( víz és csiszolóanyag) áramlási stabilitását és hatékonyságát számos forgácsolási paraméter optimális megválasztása biztosítja, beleértve a nyomást és a vízáramlást , valamint a csiszolóanyag áramlását és szemcseméretét.
Vízsugár segítségével szinte bármilyen anyagot vághat:
Puha anyagok, például poliuretán , habszivacs és egyéb habok, műanyagok , bőr, karton, szövetek stb. vágását csak vízsugárral végezzük, csiszolóanyag hozzáadása nélkül.
A HAR technológiát az élelmiszeriparban is alkalmazzák, élelmiszerek darabolására és porciójára.
A vízsugaras vágás vízsugaras vágógépekkel történik.
A rendszer egyik fő alkotóeleme - egy nagynyomású szivattyú (4000 bar vagy több) által összenyomott víz egy vízfúvókán halad át, és 0,2-0,35 mm átmérőjű sugarat képez, amely belép a keverőkamrába. A keverőkamrában a vizet csiszolóanyaggal (gránithomok) keverik össze, majd egy második, 0,6-1,2 mm belső átmérőjű keményötvözet vagy gyémánt fúvókán halad át. Ebből a fúvókából egy csiszolóanyaggal ellátott vízsugár jön ki kb. 1000 m/s sebességgel és eléri a vágandó anyag felületét.
A gép működő fürdőkádja
Utazási rendszer
Nagynyomású szivattyú
CNC rendszer
Távirányító kézikerékkel
Csiszolótartály
Állandó ürítési rendszer
Szögletes fej
A szögletes fej lehetővé teszi a vágófej két síkban történő elforgatását, legfeljebb 60 fokos dőlésszöggel, ami lehetővé teszi a letörések , ívelt felületek feldolgozását és a feldolgozás során a kúposodás kompenzálását . A szögfej úgy van kialakítva, hogy a kúp kiegyenlítésekor vagy a kontúr letörésekor a mozgás csak egy forgástengely mentén történik, ami nagy megmunkálási pontosságot és állandó szöget biztosít. Összetett felületek feldolgozásakor a gép képes azonnal 5 koordinátában dolgozni.
Media Scan érzékelő
A vízsugaras vágógépeken történő feldolgozás során probléma adódik a feldolgozott anyag egyenetlenségével. A probléma megoldására lézeres vagy ultrahangos anyagszkennelő rendszer telepíthető a gépre . Ez a rendszer meghatározott időközönként átvizsgálja az anyagot a feldolgozás előtt, ami lehetővé teszi a szükséges hézag fenntartását az anyag feldolgozása során, és biztosítja a maximális feldolgozási pontosságot. Kis alkatrészekkel végzett munka esetén csak a belépési pontok szkennelése lehetséges.
Abrazív vezérlő érzékelő
A csiszolóanyag előtolást vezérlő érzékelő ellenőrzi a feldolgozás során szállított csiszolóanyag mennyiségét , ami lehetővé teszi a vágást a kezelő állandó jelenléte nélkül, ami lehetővé teszi a feldolgozás leállítását, ha idegen anyagok, például zsákvászon vagy idegen frakció kerül a vágófejbe. A megengedett értékek tartománya közvetlenül a kezelői asztalról állítható be, és még a feldolgozás során is módosítható.
Csiszolóanyag-eltávolító eszköz
Vízsugaras gépre telepíthető egy ülepítő tartályból és szivattyúból álló hulladékkoptató rendszer. Ennek a rendszernek a megkülönböztető jellemzője a membránszivattyú használata , amely leginkább az agresszív környezetben való működésre alkalmas és könnyen karbantartható. A munkavégzés kényelmét szolgálja, hogy a hulladékkoptató tartály gyorscsatlakozókkal rendelkezik a tömlők csatlakoztatásához, és gerendadaruval vagy rakodógéppel történő szállításra alkalmas.
Fém rakodóeszközök
A vízsugaras gépek különféle anyagfeltöltő rendszerekkel vannak felszerelve. A legelterjedtebb darugerendák telferekkel, vákuum- vagy mechanikus markolattal; pneumatikus és hidraulikus emelők állítható karokkal, amelyek megtámasztják az anyagot a legfontosabb területeken.