Basisprincipes van het waterstraalsnijden

Basisprincipes van het waterstraalsnijden

Hoe werkt waterstraalsnijden?

Waterstraalsnijden is een koud snijproces waarbij supersonisch water of water en schuurmiddel wordt gebruikt voor het snijden van materiaal.

Waarom is dit proces populair bij fabrikanten? Hier zijn enkele redenen:

  • Het is het meest veelzijdige proces voor het snijden van vormen
  • De technologie biedt de hoogste precisie bij het snijden van vrijwel elk materiaal
  • Het proces kan worden gecombineerd met plasma- of autogeen snijden van hetzelfde deel

Meest veelzijdige snijproces

Waterstraalsnijden is een veelzijdig proces omdat de waterstraal vrijwel elk materiaal kan snijden. Het proces maakt gebruik van een stroom water van ultrahoge druk met daarin schuurkorrels. Deze schurende waterstraal werkt als een mechanische zaagbeweging, waardoor een glad, nauwkeurig gesneden oppervlak ontstaat. Tot de beperkingen behoren zeer brosse materialen, zoals gehard glas en sommige keramieksoorten.

Waterstraalsnijden is ook zeer precies. Het heeft een smalle kerfbreedte, waardoor fijne contouren kunnen worden gesneden en delen met een hoge tolerantie kunnen worden geproduceerd. Het is echter een zeer langzaam, duur proces vergeleken met plasma bij de meeste metalen.

ESAB biedt de gepatenteerde combinatie van waterstraal- en plasmasnijden op dezelfde machine. Met deze optie kunt u profiteren van de nauwkeurigheid van waterstralen waar u precisie nodig heeft. Het profiteert ook van de snelheid en lage kosten van plasma waar hoge precisie niet nodig is. Zo kunt u delen produceren tegen aanzienlijk lagere kosten en in aanzienlijk minder tijd.

Hoe een waterstraal-drukverhogingspomp werkt

Het waterstraalsnijproces begint met een drukverhogingspomp, die de ultrahoge druk (tot 6.000 bar) waterdruk creëert die nodig is voor het snijden van harde materialen.

De drukverhogingspomp gebruikt hydraulische druk voor het watersysteem. Een krachtige motor drijft een hydraulische pomp aan, waardoor hydraulische druk ontstaat die een zuiger in een cilinder aandrijft.

Enkele onderdelen van de drukverhogingspomp zijn:

  1. Lagedrukwaterinlaat
  2. Drukverhogingspomp
  3. Waterfilter
  4. Inlaatterugslagkleppen
  5. Hydraulische pomp
  6. Drukverhogingszuiger
  7. Accu
  8. Waterafsluiter
  9. Snijkop
  10. Schuurmiddeldoseersysteem

Schoon water wordt via de lagedrukwaterinlaat (1) naar binnen gezogen en door het inlaatfilter (3) geperst en vervolgens in de drukverhogingspomp via de inlaatterugslagkleppen (4). De hydraulische pomp (5) brengt de hydraulische vloeistof onder druk en verplaatst de druk heen en weer tussen de twee zijden van de hydraulische zuiger (6). Dit verhoogt weer de druk van het water in de drukverhogingspomp. Het water onder druk stroomt uit de drukverhogingspomp en in de accumulator (7) die drukrimpels gladstrijkt. Vervolgens stroomt het door hogedrukslangen naar de snijkop (9). De waterstroom naar de snijkop wordt geregeld door de afsluiter (8). Hierdoor kan de CNC-machine het snijproces op het juiste moment starten en stoppen. In de snijkop (9) wordt granaatschuurmiddel gemengd met het hogedrukwater in de mengkamer. De stroom van het granaatschuurmiddel wordt geregeld door het schuurmiddeldoseersysteem (10).

Hoe een drukverhogingspomp ultrahoge druk creëert

De hydraulische druk wordt versterkt door de verhouding van de grotere hydraulische cilinder die een kleinere zuiger in een met water gevulde cilinder duwt, waardoor de ultrahoge waterdruk wordt gecreëerd. Laten we bijvoorbeeld aannemen dat de hydraulische cilinder 20 keer groter is dan de watercilinder. Dit betekent dat een hydraulische druk van 200 bar wordt versterkt tot een waterdruk van 600 bar of met een verhouding van 30:1 tot een waterdruk van 6000 bar.

Hoe een waterstraalsnijkop werkt

Het water onder druk stroomt naar een snijkop via een hogedrukleiding of een slang. Bij de snijkop stroomt het hogedrukwater door een mondstuk met een typische diameter variërend van 0,01 tot 0,05 cm. Dit mondstuk is gemaakt van diamant of saffier om slijtage door het hogedrukwater te weerstaan. Het mondstuk definieert en creëert de waterstroom die door het materiaal snijdt.

Nadat de waterstroom het mondstuk verlaat, kan een schuurmiddel aan de waterstroom worden toegevoegd, zodat deze harde materialen kan snijden. Bij het snijden van harde materialen, waaronder staal, roestvrij staal, aluminium, steen, hout, plastic, glas etc. voert het schuurmiddel het eigenlijke snijden uit met behulp van een mechanische zaagbeweging.

Het schuurmiddel is meestal gemalen granaat, hetzelfde type materiaal dat vaak wordt gebruikt als schuurmiddel op schuurpapier. Bij sommige speciale toepassingen worden andere schuurmiddelen gebruikt.

Bij het snijden van zachte materialen, zoals rubber, leer, stof, papier, karton, isolatie, schuim etc., voert de ultrahogedrukstraal het snijden uit en wordt geen schuurmiddel gebruikt.

ESAB produceert de Hydrocut CNC-waterstraalsnijmachines voor grote en kleine snijtoepassingen en kan een machine precies aan uw behoeften aanpassen.