Vesisuihkuleikkausprosessin perusteet

Vesisuihkuleikkausprosessin perusteet

Miten vesileikkausprosessi toimii

Vesisleikkausteknologia on kylmäleikkausprosessi, jossa materiaalin leikkaamiseen käytetään yliäänivettä tai vettä ja hioma-ainetta.

Miksi tämä prosessi on suosittu valmistajien keskuudessa? Tässä on muutamia syitä:

  • Se on monipuolisin prosessi muotoleikkaukseen
  • Teknologia mahdollistaa erittäin tarkan leikkauksen lähes kaikissa materiaaleissa
  • Prosessia voidaan käyttää samaan kappaleeseen plasmaleikkauksen tai kaasuleikkauksen kanssa

Monipuolisin leikkausprosessi

Vesileikkaus on monipuolinen prosessi, koska vesisuihkulla voidaan leikata lähes mitä tahansa materiaalia. Prosessissa käytetään erittäin korkeapaineista vesivirtaa, joka kuljettaa hiomarakeen. Tämä hankaava vesisuihku leikkaa mekaanisen sahausliikkeen avulla, jolloin tuloksena on sileä, tarkasti leikattu pinta. Rajoituksina ovat erittäin hauraat materiaalit, kuten karkaistu lasi ja jotkin keraamiset materiaalit.

Vesisuihku on myös erittäin tarkka. Sen leikkausrailo on kapea, joten sillä voidaan leikata hienoja ääriviivoja ja valmistaa tarkkoja osia. Se on kuitenkin hyvin hidas ja kallis prosessi verrattuna plasmaan useimmissa metalleissa.

ESAB tarjoaa patentoidun vesisuihkun ja plasman yhdistelmän samassa koneessa. Tämän vaihtoehdon avulla voit hyödyntää vesisuihkun tarkkuutta siellä, missä tarvitset tarkkuutta. Voit hyötyä myös plasman nopeudesta ja alhaisista kustannuksista silloin, kun suurta tarkkuutta ei tarvita. Tuloksena on, että tarvittavat osat voidaan valmistaa huomattavasti halvemmalla ja lyhyemmässä ajassa.

Kuinka vesisuihkun tehostuspumppu toimii

Vesileikkausprosessi alkaa tehostinpumpulla, joka luo kovien materiaalien leikkaamiseen tarvittavan erittäin korkean paineen (jopa 90 000 psi).

Tehostinpumppu käyttää hydraulista painetta. Suuritehoinen moottori pyörittää hydraulipumppua, joka luo hydraulipaineen, joka pyörittää mäntää sylinterissä.

Tehostinpumpun komponentit ovat:

  1. Matalapaineisen veden tulo
  2. Tehostinpumppu
  3. Vedensuodatin
  4. Tulon takaiskuventtiilit
  5. Hydraulinen pumppu
  6. Tehostimen mäntä
  7. Akku
  8. Veden sulkuventtiili
  9. Leikkauspoltin
  10. Hioma-aineen annostelujärjestelmä

Puhdas vesi imetään sisään matalapaineisen veden tuloaukon (1) kautta ja pakotetaan tulosuodattimen (3) läpi ja sitten tehostimeen tuloaukon tulon takaiskuventtiilien (4) kautta. Hydraulipumppu (5) paineistaa hydraulinesteen ja vaihtaa painetta edestakaisin hydraulimännän (6) kahden puolen välillä. Tämä puolestaan paineistaa veden tehostimessa. Paineistettu vesi virtaa ulos tehostimesta ja akkuun (7), joka auttaa tasoittamaan paineen vaihtelua. Sen jälkeen se virtaa korkeapaineletkua pitkin leikkuupäähän (9). Veden virtausta leikkuupäähän ohjataan sulkuventtiilillä (8). Näin CNC voi käynnistää ja pysäyttää leikkausprosessin sopivaan aikaan. Leikkuuppolttimerssa (9) granaattihioma-aine sekoitetaan sekoituskammiossa korkeapaineiseen veteen. Granaattihioma-aineen virtausta ohjataan hioma-aineen annostelujärjestelmällä (10).

Miten tehostin luo erittäin korkean paineen

Hydraulipaine vahvistuu, kun suurempi hydraulisylinteri työntää pienempää mäntää vedellä täytettyyn sylinteriin, jolloin syntyy erittäin korkea vedenpaine. Oletetaan esimerkiksi, että hydraulisylinterin koko on 20 kertaa suurempi kuin vesisylinterin koko. Tämän jälkeen 3 000 PSI:n hydraulinen paine tehostetaan 60 000 PSI:n vedenpaineeksi tai 30:1-suhteella 90 000 PSI:n vedenpaineeksi.

Miten vesileikkauspoltin toimii?

Paineistettu vesi johdetaan leikkauspolttimeen korkeapaineletkulla. Leikkauspolttimessa korkeapaineinen vesi johdetaan suuttimeen, jonka tyypillinen halkaisija on 0,1–0,5 mm. Tämä suutin on tehty timantista tai safiirista, jotta se kestää korkeapaineisen veden aiheuttamaa hankausta. Suutin määrittelee ja luo vesisuihkun, joka leikkaa materiaalin läpi.

Kun vesisuihku poistuu suuttimesta, siihen voidaan lisätä hioma-ainetta, jotta se voi leikata kovia materiaaleja. Kun leikataan kovia materiaaleja, kuten terästä, ruostumatonta terästä, alumiinia, kiveä, puuta, muovia, lasia jne., varsinainen leikkaaminen tapahtuu hioma-aineella mekaanisen sahausliikkeen avulla.

Hioma-aine on yleensä murskattua granaattia, samantyyppistä materiaalia, jota käytetään usein hiomapaperin hioma-aineena. Joissakin erikoissovelluksissa käytetään muita hioma-aineita.

Kun leikataan pehmeitä materiaaleja, kuten kumia, nahkaa, kangasta, paperia, pahvia, eristeitä, vaahtomuovia jne., leikkaaminen tapahtuu korkeapaineisen vesisuihkun avulla, eikä hioma-aineita käytetä.

ESAB valmistaa Hydrocut CNC-vesileikkauskoneita suuriin ja pieniin leikkaussovelluksiin ja voi räätälöidä koneen juuri sinun tarpeisiisi sopivaksi.