ما هي المياه النفاثة وطريقة قطع المياه؟ 1

قطع المياه، المعروف أيضًا باسم السكين المائي النفاث ، والمشار إليه بنوع من تقنية القطع بنفث الماء عالي الضغط ، إنه آلة قطع المياه ذات الضغط العالي. تحت تحكم الكمبيوتر ، يمكن نحت قطعة العمل بشكل تعسفي ، وهي أقل تأثراً بجودة المواد المعالجة. نظرًا لسهولة التشغيل والإنتاجية الجيدة ، أصبح قطع المياه تدريجياً طريقة القطع السائدة في تقنية القطع الصناعية.

قطع المياه

التطور التاريخي

قطع الماء في وقت مبكر نظرًا لأن ضغط الماء صغير جدًا ، ولا تتم إضافة مواد كاشطة ، فلا يمكن استخدامه إلا لقطع الورق والمواد اللينة الأخرى منخفضة القوة , مما يعني أن نطاق تطبيقه ضيق جدًا.

في وقت لاحق ، مع تطور التكنولوجيا ، يمكن استخدام مضخة المياه ذات الضغط العالي لقطع المزيد من المواد. اعتمد قطع المياه المبكر بالكامل على ضغط الماء لقطع المواد ، ولكن قطع المواد فقط ذات قوة أقل من ضغط الماء ، لا يزال التطبيق محدودًا.

لطالما تم الاعتراف بالدكتور نورمان فرانز كأب سكين الماء. كان أول شخص يدرس أدوات قطع سكين المياه ذات الضغط العالي (UHP). يتم تعريف الضغط العالي للغاية على أنه يزيد عن 30000 رطل لكل بوصة مربعة. أراد الدكتور فرانز ، مهندس الغابات ، إيجاد طريقة جديدة لقطع جذوع كبيرة في الخشب. في عام 1950 ، وضع فرانز أولاً أشياء ثقيلة على عمود الماء ، مما أجبر الماء من خلال فوهة صغيرة. حصل على طائرة ضغط عالي قصيرة (تجاوزت الضغط الحالي عدة مرات) وكان قادرًا على قطع الخشب والمواد الأخرى. تضمن بحثه الأخير المزيد من التدفق المستمر ، لكنه وجد أنه من الصعب جدًا الحصول على ضغوط عالية مستمرة. في الوقت نفسه ، يتم حساب عمر الأجزاء بالدقائق ، وليس بالأسابيع أو الأشهر اليوم.

محمد حشيش

في عام 1979 ، بدأ الدكتور محمد حشيش دراسة طرق زيادة طاقة القطع لسكاكين الماء في معمل أبحاث فرو لقطع المعادن والمواد الصلبة الأخرى. الدكتور حشيش معترف به كأب لسكين المياه الرملية. اخترع طريقة إضافة الرمل لسكين الماء العادي. يستخدم العقيق (مادة شائعة الاستخدام على ورق الصنفرة) مثل الرمل. بهذه الطريقة ، يمكن لسكاكين الماء (التي تحتوي على الرمل) قطع أي مادة تقريبًا. في عام 1980 ، تم استخدام قواطع المياه لأول مرة لقطع المعادن والزجاج والخرسانة.

مبدأ عمل قطع المياه النفاثة

يبدأ تدفق الماء المقطوع بالماء من مضخة مضغوطة ويمر عبر أنبوب خلط عالي الضغط لإنتاج ضغط يبلغ 60.000 رطل لكل بوصة مربعة ، يتم إخراجها بعد ذلك من فوهة القطع. أثناء عملية التصميم ، يمكن أن تؤدي التسريبات الصغيرة إلى إتلاف المكونات بشكل دائم والتسبب في تلفها. لذلك ، سيتعامل المصنعون والمهندسون بعناية مع معالجة المواد عالية الضغط ، باستخدام تقنية خاصة لدمج هذه الآلات. يحتاج المستخدمون فقط إلى معرفة المعرفة التشغيلية الأساسية.

تم تطبيق آلة القطع في الصناعة في عام 1982 ، وتم إدخالها لأول مرة في عام 1970. وهي تستخدم بشكل أساسي في صناعات السيارات والفضاء والزجاج في الصناعة ، ويتم تحسين الدقة باستمرار من هذه القطع. يمكن أن تصل القاطعة الكاشطة إلى ضغط يبلغ 55000 رطل لكل بوصة مربعة ، يتم حقنها من خلال فوهة صغيرة بسرعة 762 م / ث ، وهو 2.5 ضعف سرعة الصوت.

خلط رمال الرمان في هذه المياه النفاثة عالية السرعة ، وخلطها في أنبوب الخلط ثم يتم إخراجها مباشرة من أنبوب الرمل إلى المادة التي تتم معالجتها بسرعة 305 م / ث. عملية القطع هذه هي في الواقع عملية طحن وقطع. العملية ، هذه القوة والحركة كلها ناتجة عن الماء.

نظام قطع المياه

تقوم المضخة الداعمة بضغط الماء مرة أخرى لتحقيق الضغط المطلوب. وتجدر الإشارة إلى أنه لا يمكن إضافة المادة الكاشطة إلى الماء أو خط المياه عالي الضغط لأن الخط سوف يتلف بسرعة. لذلك ، يمكن إضافته فقط إلى وضع الفوهة لخلط الماء والمواد الكاشطة. في الوقت نفسه ، لا يمكن أن يكون قريبًا جدًا من المخرج ، لأنه من الضروري منحه سرعة للإسراع ، فالمواد الكاشطة فقط لديها معدل تدفق معين حتى تتمتع بقدرة القطع. من أجل تجنب الخلط الكاشطة بين المواد الكاشطة والماء ، فإن فوهات قطع المياه مصنوعة من مواد صلبة للغاية وعالية القوة مثل مركبات سيراميك كربيد التنجستن.

مزايا قطع المياه النفاثة

إذن ما هي مزايا قطع المياه مقارنة بطرق القطع التقليدية؟

يمكن قطعه في مجموعة واسعة. يمكنها قطع معظم المواد مثل المعادن والرخام والزجاج والمزيد.

جودة قطع جيدة. يخلق قطع الماء قطعًا سلسًا لا يخلق حواف خشنة وخشنة.

لا معالجة ساخنة. قطع الماء لأنه يتم قطعه بالماء والمواد الكاشطة ، ولا يولد حرارة (أو ينتج حرارة قليلة جدًا) أثناء المعالجة ، وهذا التأثير مثالي للمواد التي تتأثر بالحرارة. مثل: التيتانيوم.

صديق للبيئة. يتم قطع قطع الماء بالماء والرمل. لا ينتج هذا النوع من الرمل غازًا سامًا أثناء المعالجة ، ويمكن تصريفه مباشرة ، وهو أكثر ملاءمة للبيئة.

لا يتطلب قطع المياه استبدال وحدة القاطع ، ويمكن لفوهة واحدة معالجة أنواع مختلفة من المواد والأشكال ، مما يوفر التكلفة والوقت.

مساوئ قطع المياه النفاثة

تكلفة معدات قطع المياه في المرتبة الثانية بعد القطع بالليزر ، واستهلاك الطاقة العالي ، وتكاليف الصيانة العالية ، وعدم وجود سرعة قطع. نظرًا لأن جميع المواد الكاشطة يمكن التخلص منها ، يتم تفريغها في الطبيعة مرة واحدة. كما أن التلوث البيئي الناتج عنه خطير.

نتيجة قطع قطع المياه النفاثة

سمك القطع

يمكن أن يكون سمك قطع الماء سميكًا جدًا ، أو 0.8-100 مم ، أو حتى مادة أكثر سمكًا.

سرعة القطع

سرعة قطع المياه هي أبطأ بالنسبة لقطع الأسلاك والقطع بالليزر ، وهي غير مناسبة تمامًا للإنتاج الضخم.

دقة القطع

لا ينتج قطع المياه تشوهًا حراريًا بدقة ± 0.1 مم. إذا تم استخدام آلة قطع المياه الديناميكية ، فيمكن تحسين دقة القطع ، ويمكن أن تصل دقة القطع إلى ± 0.02 مم ، مما يزيل منحدر القطع.

عرض الشق

شق القطع المائي أكبر بحوالي 10% من قطر أنبوب السكين ، عادة 0.8-1.2 مم. مع توسع قطر أنبوب الصنفرة ، يصبح الشق أكبر.

قطع جودة السطح

قطع الماء لا يغير ملمس المواد المحيطة بدرز التماس. طرق القطع الحرارية ، مثل القطع بالليزر ، تغير النسيج حول منطقة القطع.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.