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關(guān)于水刀切割
8 b7 r+ @$ Z% Z" M" x7 `1 M" c8 d水切割技術(shù)是一項獨特的、先進(jìn)的自動切割技術(shù), 可以有效地切割幾乎所有的材料。9 C9 x- a4 R' R$ @
水切割技術(shù)使得制造過程可以有巨大的靈活性和多功能性,并提供了更多切割的可能性。簡而言之,一位自豪的水刀切割及激光加工車間的業(yè)主說道:“水切割是迄今為止在我們的業(yè)務(wù)領(lǐng)域最為靈活并可取的技術(shù),它所提供的結(jié)果具有高度可靠性”。
4 m" @8 F# Q+ ?* k3 i英格索蘭德在過去的40年中大量參與超高壓技術(shù)大大有助于現(xiàn)代水刀切割技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。* V0 t4 h5 j8 q9 F6 S; v
4 h1 A* [) q5 S6 G0 uHP Cylinder高壓缸4 n1 p1 j7 C4 Y* }% c r
HP Attenuator高壓蓄能器
) C: U4 a8 D+ J5 g7 b1 ~# HHP Water高壓水
2 m7 ]8 n: O% i3 M8 {Hydraulic piston液壓活塞
2 Q( C+ @! {& q2 e+ OHP Intensifier Assembly超高壓泵組件" R/ A2 ~* e$ k0 d8 y8 D4 F9 _0 b
Low Pressure Water低壓水
5 @8 z8 X k0 I; ZElectric Motor電機* O8 E# H" l( O+ ^- ^9 P
Hydraulic Motor液壓馬達(dá) Normal Tap Water普通的自來水
- E, }" h8 a3 J* w. z/ y2 HHP Pneumatic Valve高壓氣動閥
) b8 U( e8 B5 X- T& F: n0 \3 rAbrasive Feeder加砂料斗
, k, h9 t4 r% X$ F. aAbrasive Hose砂料管
) z5 G' j! f& \+ a1 @: IAutoline Abrasive Autoline砂料系統(tǒng)7 |# |$ b+ L) Q9 V; U
Focusing Tube噴砂管
% O: M' J8 R; j6 F7 t: t9 ^1 copper round part machined with a water stream
+ C( H' M. D9 |" B9 g水刀切割加工的銅環(huán)部件
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3 z% }2 R& I z- i水刀工作原理8 K0 p4 {. N; l# z
了解實現(xiàn)切割所需要的高壓水的物理本質(zhì):
! ~+ h& T; c% W# x$ p9 X( l' F切割材料所需的動力來自于在超高壓條件下被壓縮的水射流,將高速水射流通過一個很小的鉆石噴嘴孔中,就形成了高強度的切割束。
( g O+ c2 r) ]# h5 ?水刀切割工序主要包括以下2部分:
/ g. f e; M5 M) U, U1.超高壓泵或增強器通常會將普通的龍頭水加壓到50,000PSI,使之產(chǎn)生切割所需要的能量。
7 s( o; B' V# T A2 h2.然后將水對準(zhǔn)鉆石噴嘴上的小孔,形成高強度的水射流。根據(jù)水壓運用方式的不同,該水射流可以以音速的三倍。5 B7 D3 v1 F3 E9 a0 b0 ^9 u
加工過程中純水水刀和加砂水刀均可采用。用于加砂水刀切割時,混合器的作用是讓砂料和高壓水混合成加砂水刀,它是切割頭主體的一部分,用來產(chǎn)生持續(xù)的和高壓力的加砂水刀。
* G( \" A2 p& s7 {2 J為了達(dá)到所需壓力,采用一個超高壓泵和過濾器將水引入此單位中。過濾過程非常重要,因為水在達(dá)到超高壓之前必須保持清潔,以保護(hù)高壓部件并提供恒定的切割束。有時需要使用水處理系統(tǒng)來消除水中的有害礦物質(zhì)。經(jīng)過過濾之后,將水注入高壓缸中,水在高壓缸中被加壓至所期望的壓力值。
5 w6 h- ?+ L, {2 E然后,根據(jù)不同的應(yīng)用,將水置于加砂切割或純水切割噴嘴中。切割噴嘴可以是固定的,也可以使用在數(shù)控切割設(shè)備中,從而實現(xiàn)復(fù)雜形狀和設(shè)計的切割。切割設(shè)備可以是簡單的橫切割器,二維切割系統(tǒng)和三維切割機器,以及多軸機械手。結(jié)合有數(shù)控控制器的CAD/CAM軟件可把圖紙或命令轉(zhuǎn)譯成數(shù)碼程序通道,切割頭遵循此數(shù)碼程序通道進(jìn)行切割。
1 U2 u( z' v* I: j s( t切割較硬材料時需要添加細(xì)網(wǎng)狀砂料到切割水射流中。可以使用的各種磨砂材料包括橄欖石,石榴砂,和剛玉,其粒徑介于50至120目(0.2至0.5mm)之間。當(dāng)需要砂料時,英格索蘭德提供了一套砂料裝置,其主要由砂料漏斗,加砂料斗系統(tǒng),氣動控制開/關(guān)閥,以及砂料切割噴嘴組成,其中含有專用混合室。
2 D# j ?9 Q, o1 T& o" ^0 o& E砂料首先儲存在加壓漏斗中并轉(zhuǎn)移到測量組件,其控制加入到噴嘴中的顆粒數(shù)量。然后,砂料引入到加砂切割頭的專用混合室的切割水射流中。加砂切割可以通過加快侵蝕進(jìn)程從而以更快的速度切割較硬材料。切割之后,切割水射流中的剩余能量被分散到采集罐中,其中存儲有切口材料和廢砂料。
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水刀切割的優(yōu)點
1 t# h7 }6 ?6 {花一點時間來了解一些水刀切割技術(shù)較之傳統(tǒng)切割方法的優(yōu)越性
- \5 W7 G( Z! v8 K1 x水刀切割的最大優(yōu)點是具有冷加工能力。這樣材料不會出現(xiàn)因使用其他切割方法而出現(xiàn)的燒傷、熔化或破碎。某些熱處理過程還可能造成零件表面破壞、變形和有害氣體的產(chǎn)生,相比之下,水刀切割不涉及到熱加工過程,從而消除上述不良結(jié)果。1 N. A" N5 b9 X# Y9 ?
* 冷切割冷切割-無熱影響區(qū),無淬火效應(yīng)
4 \: `" G: U5 {* 全方位切割-能從任何角度加工零件
/ E$ T* M: p4 Q( B& {7 S% I& ?* 在大多材料上進(jìn)行孔加工時無需定位孔1 i$ D+ Z6 z! ]
* 能加工任何材料# `" m4 f1 K h7 D+ N! j7 H
* 網(wǎng)狀或近網(wǎng)狀部件
6 V3 R# f: c, a* 在很多應(yīng)用中不需要二次加工
! k3 C6 e8 r/ H z* 只需最少的工件夾具
) Z l1 i# k( ^' x* 壞境危害小2 V7 F( e+ t; f6 o
* 減少灰塵和有害氣體* S- s% @/ R1 @- ?8 y
* 不會對材料組織產(chǎn)生破壞,無應(yīng)力切割
" h8 _8 r! O8 P O* 靈活的機械一體化
, e5 R8 h' m4 {( f* 節(jié)省原材料(較小的切縫寬度,具有鑲嵌能力), s- \$ z" H' k2 \' N- @" ]5 v5 y
* 速度超過許多常規(guī)切割工具
# ^1 o+ w1 c/ G+ i* p* q, b) t另一個主要優(yōu)勢是水刀切割可以切割纖維增強材料,反光材料,不平整表面和不同材料的堆疊層。由于機械加工過程發(fā)生在微觀層面,材料本身及其表面光潔度不是關(guān)鍵的因素。
( ~! I$ C- ^+ n, z1 x- W盡管水刀切割采用高能量,它可避免零件變形并實現(xiàn)高精度切割,不會留下任何磨邊或毛刺。水刀切割的零件邊緣質(zhì)量優(yōu)良,從而在許多情況下,無需進(jìn)行二次精加工。
?4 i" s9 g$ [6 G. k2 `水刀切割在切割復(fù)雜形狀零件時優(yōu)勢明顯。幾乎可以將材料切割成任何形狀。所有尖角, 斜角,穿孔,以及具有最小內(nèi)徑的形狀都可以進(jìn)行切割。堆疊,鑲嵌和固定可優(yōu)化材料并可顯著降低切割時間。% B6 V/ z0 m: N1 | J3 I- o
水刀切割對環(huán)境特別“友好”。通常情況下,其加工過程是清潔的,不會產(chǎn)生磨屑,碎片,或有害氣體。不需要切割油或乳液。* w) k* o% Y" X) [; {# Q) b
當(dāng)今世界,原材料價格高,資源有限,水刀切割的較小切縫,或切割寬度,以及部件與部件的鑲嵌能力可優(yōu)化材料使用,并提高效益。" c2 m: B, g0 t8 U5 }, v
使用純水切割,可以切割紡織品,橡膠,無紡布,塑料薄膜,食品和許多其他產(chǎn)品。切割這些材料的速度可達(dá)每分鐘25m。( Z. D" t5 _0 Y
添加砂料后,較硬的材料,如金屬,石頭,防彈玻璃,陶瓷等可以很容易地進(jìn)行切割。使用加砂水刀切割系統(tǒng)還可以更有效地切割較厚的材料。
( ?0 h1 @8 ]/ k6 d1 C6 J% \% T切割非常厚的金屬體現(xiàn)出了水刀切割技術(shù)的另一個優(yōu)越性。結(jié)合管口,噴砂管直徑,網(wǎng)格以及砂料數(shù)量進(jìn)行調(diào)整,可以實現(xiàn)最具成本效益的切割速度。$ u/ e7 o( R: l; U! @
水刀切割主要用于 7 m% `+ Z7 U5 r6 S$ m4 |
特殊合金材料、厚金屬材料、復(fù)合材料、大理石、玻璃、有機成材料、木材、陶瓷、塑膠及各種非金屬材料等…..
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特性:
% m( L2 e, z8 v& l•實際切割面無毛刺,通常不需要再進(jìn)行后處理
' V8 k9 r$ q7 v& I5 C% o•可配置雙切割頭增加生產(chǎn)率 - O+ u: I" t2 x
•切割波動被水吸收,噪音很低
/ Q6 \. v9 I' \3 I0 k8 H# V•低溫加工,無煙塵且不產(chǎn)生有害氣體,有利于 ( v# q; i& p- J3 n; C; I
環(huán)境保護(hù)
3 o( i; k7 U" ?) o4 s•通過集成的碎屑輸送帶,連續(xù)傳輸廢磨料和切
$ v8 z9 G- u, {" k$ t5 g: C割余料 " Y+ M, c4 i- R9 N% |9 _" e# ?. _
•清潔且安全的加工過程& h: F" a: i# L% M3 S
, D$ ?8 U' H" a* ]
) [1 h2 o' _1 V: x+ k7 H4 a* }$ ^/ ?' Z& `9 ?" B) {
水刀切割機泵浦
! O- K- L: E# v, [! e) h8 e- [9 x3 r. @" ^9 y2 }
# A6 t- @) o( s# I( u; O
/ L V* Q9 D; b$ N' v7 V) {3 {
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水刀切割優(yōu)點:
" k7 i+ N" p0 t( z# p•無機械加熱所引起的或化學(xué)反應(yīng)對工件的影響 - p; \+ ]/ g8 H( ] U* k
•材料便于處理
: o, W8 r9 e) F$ `4 \" Y•所有類型的材料都能進(jìn)行切割
8 l2 S$ |7 E# _9 `•較好的切割斷面 ) i1 {4 Q* r2 j d
•即使硬質(zhì)材料或很厚的材料也能加工出精細(xì)的零件 3 F! _& `' F0 ^! z. I
•能切割任意復(fù)雜輪廓 0 d+ p2 T4 R! U2 Z, Z) L6 k0 }) p" j
•低材料損失
+ h- ~! ^6 U/ I•復(fù)合材料或多層材料切割前鉆孔 * O5 N: `5 J% c* r. H' T# d
Bystronic于1986年開始積極研發(fā)高壓水刀切割,并成為該領(lǐng)域五個主要制造商之一1 q( Q: v& C* W' W
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( I2 r0 P. a; c e( E' X, ~水刀切割發(fā)展歷史
8 [$ u. w' w& a) ]! @# ~- @根據(jù)有關(guān)資料記載,水刀切割的“發(fā)現(xiàn)”起源于蘇格蘭。 經(jīng)過100年的試驗研究,才出現(xiàn)工業(yè)高壓水刀切割系統(tǒng)。 2 q6 E) H, J/ \4 W2 ]
1936年美國和蘇聯(lián)的采礦工程師成功的利用高壓水射方式,進(jìn)行采煤采煤和采礦。 直到1956年蘇聯(lián)才利用2000bar壓力高壓水刀切割巖石。 實際的高壓水切割切割不是專利,直到1968年被英國的哥倫比亞大學(xué)教授通過。 " l. D2 R! S j) B1 d
現(xiàn)今最一般使用的高壓水刀切割介質(zhì)都含有磨料。 事實上,通過水的高壓噴射和磨料的磨削作用,加速了切割的過程的完成。
. w8 N" V/ O$ o0 ^) g& h# m: _0 q" [& [# m2 O6 E. U/ Y3 q
1 @, P5 ]+ u9 x* a% R/ o, e& d# Q技術(shù)參數(shù)
; n+ `" b# Q9 Z4 ?4 F6 f. I! A% h
( X# N. \! S/ ]- c, `; [1 A9 B加工范圍 X=3048/4000mm% E+ r* z9 |1 |9 J- z
Y=1524/2250mm
$ K2 j/ j2 q- @Z=200mm
9 Z( t* ?: ?! v, K, q加工精度 ±0.1mm
* T# X8 |2 q1 f6 m重覆精度 ±0.05mm. h8 ~& O r' r0 @4 N6 e
定位速度 84m/mm
# P* j/ D$ d/ F. j最大管徑(選項) Φ500mm
5 q1 G4 j5 W$ s, t: W% p壓力 3800bar- J$ B% X' |) {( I* j* H
床臺尺寸 : 3000x1500mm、4000x2250mm
7 \4 z% N. h7 M9 ]' P( [- K3 ?* |$ j
*超大型水刀切割機尺寸: 2030、4030、6030、8030、10030、14030、16030
; b y, _4 P9 F7 w; f& t并可選配交換工作床臺 |
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