Máy bay phản lực nước và phương pháp cắt nước là gì?

Water cutting, also known as water jet knife, referred to a kind of high-pressure water jet cutting technology, it’s high-pressure water cutting machine. Under the control of the computer, the workpiece can be carved arbitrarily, and it is less affected by the processed material quality. Due to its easy operation and good yield, water cutting is gradually becoming the mainstream cutting method in industrial cutting technology.

Phát triển mang tính lịch sử

Early water cutting because the pressure of water is very small, and no abrasive is added, it can only be used to cut paper and other soft, low strength materials，which means its application range is very narrow.

Sau này, với sự phát triển của công nghệ, máy bơm nước áp lực cao có thể được sử dụng để cắt giảm nhiều vật liệu hơn. Cắt nước sớm phụ thuộc hoàn toàn vào áp lực của nước để cắt vật liệu, nhưng chỉ cắt vật liệu có cường độ thấp hơn áp lực nước, ứng dụng vẫn còn hạn chế.

Bác sĩ Norman Franz luôn được công nhận là cha đẻ của con dao nước. Ông là người đầu tiên nghiên cứu dụng cụ cắt dao nước siêu cao áp (UHP). Áp suất cực cao được định nghĩa là hơn 30 000 psi. Tiến sĩ Franz, một kỹ sư lâm nghiệp, muốn tìm một cách mới để cắt thân cây lớn vào gỗ. Năm 1950, Franz lần đầu tiên đặt các vật nặng lên cột nước, buộc nước qua một vòi nhỏ. Ông đã có được một máy bay phản lực cao áp ngắn (nhiều lần vượt quá áp suất hiện tại) và có thể cắt gỗ và các vật liệu khác. Nghiên cứu sau này của ông liên quan đến dòng chảy liên tục hơn, nhưng ông thấy rất khó để có được áp lực cao liên tục. Đồng thời, tuổi thọ của các bộ phận được tính bằng phút, không phải tuần hay tháng ngày hôm nay.

In 1979, Dr. Mohamed Hashish began to study ways to increase the cutting energy of water knives in Frow's research laboratory to cut metals and other hard materials. Dr. Hashish is recognized as the father of sand water knife. He invented the method of adding sand to an ordinary water knife. He uses garnet (a material commonly used on sandpaper) like sand. With this method, water knives (containing sand) can cut almost any material. In 1980, and water cutters were first used to cut metals, glass, and concrete.

Nguyên lý làm việc của cắt tia nước

The water-cut water jet starts from a pressurized pump and passes through a high-pressure mixing tube to produce a pressure of 60,000 PSI, which is then ejected from the cutting nozzle. During the design process, small leaks can permanently damage the components and cause damage. Therefore, manufacturers and engineers will carefully handle the processing of high-pressure materials, using special technology to combine such machines. Users only need to know basic operational knowledge.

Máy cắt được áp dụng trong ngành công nghiệp vào năm 1982, và nó được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1970. Nó chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ và thủy tinh trong ngành, và độ chính xác liên tục được cải thiện từ những lần cắt này. Máy cắt mài mòn có thể đạt áp suất 55.000 PSI, được bơm qua một vòi nhỏ với tốc độ 762 m / s, gấp 2,5 lần tốc độ âm thanh.

Mixing the pomegranate sand into this high-speed water jet, mixing it in a mixing tube and then directly ejecting it from the sand tube to the material being processed at a speed of 305 m/s. This cutting process is actually a grinding and cutting process. The process, this power and movement are all produced by water.

The booster pump pressurizes the water again to achieve the desired pressure. It is worth noting that the abrasive cannot be added to the water or high-pressure water line because the line will wear through quickly. Therefore, it can only be added to the nozzle position to mix water and abrasive. At the same time, it can't be too close to the exit, because it is necessary to give him a speed to accelerate, only the abrasive has a certain flow rate to have the cutting ability. In order to avoid the abrasive mixing of the abrasive and water, the water cutting nozzles are made of very hard, high strength materials such as tungsten carbide ceramic composites.

Ưu điểm của cắt tia nước

Vậy những ưu điểm của cắt nước so với các phương pháp cắt truyền thống là gì?

Có thể được cắt trong một phạm vi rộng. Nó có thể cắt hầu hết các vật liệu như kim loại, đá cẩm thạch, thủy tinh và nhiều hơn nữa.

Chất lượng cắt tốt. Cắt nước tạo ra một vết cắt mịn mà không tạo ra các cạnh gồ ghề.

Không chế biến nóng. Cắt nước vì nó được cắt bằng nước và chất mài mòn, không tạo ra nhiệt (hoặc tạo ra rất ít nhiệt) trong quá trình xử lý, và hiệu ứng này rất lý tưởng cho các vật liệu bị ảnh hưởng bởi nhiệt. Chẳng hạn như: titan.

Thân thiện với môi trường. Cắt nước được cắt bằng nước và cát. Loại cát này không tạo ra khí độc trong quá trình chế biến, và có thể thải trực tiếp, thân thiện với môi trường hơn.

Cắt nước không yêu cầu thay thế bộ phận cắt, và một vòi phun có thể xử lý các loại vật liệu và hình dạng khác nhau, tiết kiệm chi phí và thời gian.

Nhược điểm của cắt tia nước

Chi phí cho thiết bị cắt nước chỉ đứng thứ hai sau cắt laser, tiêu thụ năng lượng cao, chi phí bảo trì cao và không có tốc độ cắt. Bởi vì tất cả các chất mài mòn đều dùng một lần, chúng được thải vào tự nhiên một lần. Ô nhiễm môi trường do nó mang lại cũng nghiêm trọng.

Kết quả cắt của tia nước cắt

Độ dày cắt

Độ dày của vết cắt nước có thể rất dày, 0,8-100mm hoặc thậm chí là vật liệu dày hơn.

Cắt nhanh

Tốc độ cắt nước là chậm nhất so với cắt dây và cắt laser, và hoàn toàn không phù hợp để sản xuất hàng loạt.

Cắt chính xác

Cắt nước không tạo ra biến dạng nhiệt với độ chính xác ± 0,1mm. Nếu sử dụng máy cắt nước động, độ chính xác cắt có thể được cải thiện và độ chính xác cắt có thể lên tới ± 0,02mm, loại bỏ độ dốc cắt.

Khe rộng

Khe cắt nước lớn hơn khoảng 10% so với đường kính của ống dao, thường là 0,8-1,2 mm. Khi đường kính của ống chà nhám mở rộng, vết mổ trở nên lớn hơn.

Chất lượng bề mặt cắt

Cắt nước không làm thay đổi kết cấu của vật liệu xung quanh đường cắt. Phương pháp cắt nhiệt, chẳng hạn như cắt laser, thay đổi kết cấu xung quanh khu vực cắt.