Su Jeti ve Su Kesme Yöntemi nedir?

Su kesmeSu jeti bıçağı olarak da bilinen, bir tür yüksek basınçlı su jeti kesme teknolojisine atıfta bulunan yüksek basınçlı su kesme makinesidir. Bilgisayarın kontrolü altında, iş parçası keyfi olarak oyulabilir ve işlenen malzeme kalitesinden daha az etkilenir. Kolay kullanımı ve iyi verimi nedeniyle, su ile kesme, endüstriyel kesme teknolojisinde giderek ana kesme yöntemi haline geliyor.

Tarihsel gelişim

Suyun basıncı çok küçük olduğundan ve aşındırıcı eklenmediğinden erken su kesimi, yalnızca kağıt ve diğer yumuşak, düşük mukavemetli malzemeleri kesmek için kullanılabilir, bu da uygulama aralığının çok dar olduğu anlamına gelir.

Daha sonra, teknolojinin gelişmesiyle birlikte, daha fazla malzemeyi kesmek için yüksek basınçlı su pompası kullanılabilir. Erken su kesimi tamamen malzemelerin kesilmesi için suyun basıncına dayanıyordu, ancak sadece su basıncından daha düşük mukavemetli malzemelerin kesilmesi, uygulama hala sınırlıdır.

Dr. Norman Franz her zaman su bıçağının babası olarak tanınmıştır. Ultra yüksek basınçlı (UHP) su bıçağı kesme aletlerini inceleyen ilk kişiydi. Ultra yüksek basınç 30.000 psi'nin üzerinde olarak tanımlanır. Orman mühendisi Dr. Franz, büyük gövdeleri tahtaya kesmek için yeni bir yol bulmak istedi. 1950'de Franz ilk önce su sütununa ağır nesneler yerleştirdi ve suyu küçük bir nozuldan zorladı. Kısa bir yüksek basınçlı jet aldı (mevcut basıncı birkaç kez aştı) ve ahşap ve diğer malzemeleri kesebildi. Daha sonraki araştırmaları daha sürekli akışı içeriyordu, ancak sürekli yüksek basınçlar elde etmeyi çok zor buldu. Aynı zamanda, parçaların ömrü bugün haftalar veya aylar değil, dakikalar halinde hesaplanır.

1979'da Dr. Mohamed Hashish, metalleri ve diğer sert malzemeleri kesmek için Frow'un araştırma laboratuvarında su bıçaklarının kesme enerjisini artırmanın yollarını araştırmaya başladı. Dr. Hashish, kumlu su bıçağının babası olarak tanınır. Sıradan bir su bıçağına kum ekleme yöntemini icat etti. Kum gibi granat (zımpara kağıdında yaygın olarak kullanılan bir malzeme) kullanır. Bu yöntemle su bıçakları (kum içeren) hemen hemen her malzemeyi kesebilir. 1980'de su kesiciler ilk olarak metal, cam ve beton kesmek için kullanıldı.

Su jeti kesim çalışma prensibi

Suyla kesilen su jeti, basınçlı bir pompadan başlar ve 60.000 PSI'lık bir basınç üretmek için yüksek basınçlı bir karıştırma tüpünden geçer ve daha sonra kesme memesinden dışarı atılır. Tasarım sürecinde, küçük sızıntılar bileşenlere kalıcı olarak zarar verebilir ve hasara neden olabilir. Bu nedenle, üreticiler ve mühendisler, bu tür makineleri birleştirmek için özel teknoloji kullanarak yüksek basınçlı malzemelerin işlenmesini dikkatli bir şekilde ele alacaklardır. Kullanıcıların yalnızca temel operasyonel bilgileri bilmesi gerekir.

Kesme makinesi, 1982 yılında endüstride uygulanmış ve ilk olarak 1970 yılında piyasaya sürülmüştür. Esas olarak endüstride otomotiv, havacılık ve cam endüstrilerinde kullanılmaktadır ve bu kesimlerden hassasiyet sürekli geliştirilmektedir. Aşındırıcı kesici, küçük bir nozuldan 762 m / s hızda enjekte edilen ve ses hızının 2,5 katı olan 55.000 PSI basınca ulaşabilir.

Nar kumunu bu yüksek hızlı su jetine karıştırmak, karıştırma tüpü ve daha sonra kum tüpünden 305 m/s hızında işlenmekte olan malzemeye doğrudan püskürtülür. Bu kesme işlemi aslında bir taşlama ve kesme işlemidir. Süreç, bu güç ve hareketin tamamı su tarafından üretilir.

Destek pompası, istenen basıncı elde etmek için suyu tekrar basınçlandırır. Hat çabuk aşınacağından aşındırıcının suya veya yüksek basınçlı su hattına eklenemeyeceğini belirtmekte fayda var. Bu nedenle sadece su ve aşındırıcıyı karıştırmak için nozul konumuna eklenebilir. Aynı zamanda çıkışa çok yakın olamaz çünkü ona hızlanması için bir hız vermek gerekir, sadece aşındırıcının kesme kabiliyetine sahip olması için belirli bir akış hızı vardır. Aşındırıcının ve suyun aşındırıcı karışımını önlemek için su kesme nozulları, tungsten karbür seramik kompozitler gibi çok sert, yüksek mukavemetli malzemelerden yapılmıştır.

Su jeti kesiminin avantajları

Peki, su kesiminin geleneksel kesim yöntemlerine kıyasla avantajları nelerdir?

Geniş bir aralıkta kesilebilir. Metal, mermer, cam ve daha birçok malzemeyi kesebilir.

İyi kesim kalitesi. Su kesimi, pürüzlü, çapaksız kenarlar oluşturmayan pürüzsüz bir kesim oluşturur.

Sıcak işlem yok. Su ve aşındırıcılar ile kesildiği, işleme sırasında ısı üretmediği (veya çok az ısı ürettiği) için su kesimi ve bu etki ısıdan etkilenen malzemeler için idealdir. Mesela: titanyum.

Çevre dostu. Su kesimi su ve kumla kesilir. Bu tür kum, işleme sırasında toksik gaz üretmez ve doğrudan deşarj edilebilir, bu da daha çevre dostudur.

Su ile kesme, kesici ünitenin değiştirilmesini gerektirmez ve tek bir nozul, farklı malzeme ve şekil türlerini işleyerek maliyet ve zaman tasarrufu sağlar.

Su jeti kesiminin dezavantajları

Su kesme ekipmanının maliyeti sadece lazer kesim, yüksek enerji tüketimi, yüksek bakım maliyeti ve kesme hızı yoktur. Tüm aşındırıcılar tek kullanımlık olduğundan, bir kez doğaya boşaltılır. Çevresel kirliliği de ciddidir.

Su jeti ile kesim sonucu

Kesme kalınlığı

Su kesiminin kalınlığı çok kalın, 0.8-100mm veya daha kalın olabilir.

Hız kesmek

Su kesme hızı, tel kesme ve lazer kesime göre en yavaş olanıdır ve seri üretim için tamamen uygun değildir.

Kesme hassasiyeti

Su ile kesme, ± 0.1mm hassasiyetle termal deformasyon üretmez. Dinamik bir su kesme makinesi kullanılırsa, kesme hassasiyeti artırılabilir ve kesme hassasiyeti ± 0,02 mm'ye kadar çıkabilir ve kesme eğimini ortadan kaldırır.

Yarık genişliği

Su kesimli yarık, bıçak borusunun çapından yaklaşık 10% daha büyüktür, tipik olarak 0.8-1.2 mm'dir. Zımparalama tüpünün çapı büyüdükçe insizyon büyür.

Kesme yüzeyi kalitesi

Su ile kesme, kesme dikişini çevreleyen malzemenin dokusunu değiştirmez. Lazerle kesme gibi termal kesme yöntemleri, kesim alanı çevresindeki dokuyu değiştirir.