Đang tải...

Công nghệ cơ khí Công nghệ cắt bằng tia nước

Thảo luận trong 'Cơ khí chế tạo' bắt đầu bởi hochoi, 12/3/10.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. hochoi
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    16/7/09
    Số km:
    2,544
    Được đổ xăng:
    111
    Mã lực:
    401
    Xăng dự trữ:
    646 lít xăng
    #1 hochoi, 12/3/10
    Last edited by a moderator: 7/7/14
    1. Nguyên lý gia công.
    Cắt bằng tia nước (Water Jet Cutting-WJC) là một quá trình sử dụng tia nước ở áp suất cao để gia công vật liệu. Vết cắt hoặc rãnh có độ rộng xấp xỉ 1mm. Đường kính lỗ nhỏ nhất có thể cắt được là 1,5mm. Phương pháp này còn được gọi là gia công bằng thuỷ động lực học. Sơ đồ nguyên lý được thể hiện trên hình 1.
    Đầu tiên nước từ thùng cấp nước đi qua bộ lọc và hòa trộn. Sau đó nhờ ống dẫn chất lỏng đi qua bộ khuyếch đại để tăng áp đến đầu phun. Tại đầu phun tia nước được phun ra mạnh hay yếu là nhờ van tiết lưu. Van này được điều khiển bởi một bộ điều khiển. Tia nước sau khi ra khỏi đầu phun có áp suất rất lớn (thường từ 100 – 400 MPa), tốc độ tia nước từ 400 – 1000m/s. Với áp suất này, khi tia nước chạm vào bề mặt vật liệu gia công nó tạo nên áp lực lớn hơn độ bền nén của vật liệu, bề mặt vật liệu bị nát ra và tia nước xuyên qua tạo thành vết cắt, cắt chi tiết gia công. Vậy tia nước tạo đóng vai trò như một cái cưa cắt một vết hẹp trên vật liệu.
    2. Các thông số công nghệ.
    Các thông số gia công quan trọng trong gia công bằng tia nước bao gồm : khoảng cách gia công, đường kính lỗ vòi phun, áp suất nước và tốc độ cắt. Khoảng cách gia công là khoảng cách giữa đầu vòi phun và bề mặt gia công. Thông thường khoảng cách này là nhỏ để tia nước phân tán tới mức tối thiểu trước khi kịp đập vào bề mặt.
    Khoảng cách gia công điển hình là 3,2mm. Kích thước của lỗ vòi phun ảnh hưởng đến độ chính xác của quá trình cắt lỗ vòi. Vòi phun nhỏ được sử dụng trên những vật liệu mỏng. Đối với những vật liệu dày hơn thì cần có những tia phun dày hơn và áp suất cao hơn. Tốc độ cắt thường vào khoảng từ 5 – 500 mm/s tùy theo độ dày của chi tiết gia công. Phương pháp gia công tia nước thường được tự động hoá bằng hệ thống CNC hay người máy công nghiệp. Phạm vi gia công : từ 1,6 – 305 mm với độ chính xác là ± 0,13 mm.
    [​IMG]
    3. Ưu điểm và phạm vi ứng dụng.
    Ưu điểm :
    - Chất lượng vết cắt rất cao.
    - Vết cắt có thể bắt đầu ở bất kỳ chỗ nào mà không cần khoan mồi trước và có thể cắt được các vật liệu cán mỏng.
    - Có khả năng tự động hóa và người máy hóa rất cao.
    - Chí phí thấp.
    - Không có chất hóa học như cắt bằng hạt mài (AWJC).
    - Thích ứng với hệ thống CAD/CAM.
    - Gia công đạt độ chính xác cao, bề mặt phẳng.
    - Không ảnh hưởng nhiệt.
    - Có thể cắt bất cứ vật liệu nào.
    - Ít lãng phí chất thải sau gia công.
    - Môi trường gia công trong sạch.
    Phạm vi ứng dụng.
    - Gia công cắt : phương pháp gia công bằng tia nước được ứng dụng trong các ngành hàng không, thực phẩm, nghệ thuật đồ họa, công nghiệp ôtô, giày dép, cao su, nhựa, đồ chơi, gỗ, luyện kim, giấy, chế tạo máy…
    - Làm sạch bề mặt trong ngành xây dựng và chế tạo máy.
    Một số vật liệu được cắt bằng tia nước là : các tông, thảm, lie (làm nút chai), giấy, plastic, sản phẩm gỗ, cao su, da, giấy, lá kim loại mỏng, gạch, vật liệu composite… Tùy loại vật liệu mà chiều dày cắt lên đến 25mm và cao hơn. So với các phương pháp khác, cắt bằng tia nước có năng suất cao và sạch, nên nó cũng được dùng trong công nghệ thực phẩm để cắt và thái mỏng sản phẩm. Khi đó người ta sử dụng dung dịch chất lỏng là cồn, glyxêrin hoặc dầu ăn.

    Nguyễn Văn Tường
     
  2. vinamech
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    6/2/10
    Số km:
    819
    Được đổ xăng:
    52
    Mã lực:
    51
    Xăng dự trữ:
    399 lít xăng
    Máy cắt bằng tia nước là một công cụ có khả năng cắt kim loại hay các vật liệu khác bằng cách sử dụng một tia nước có áp suất rất cao và tốc độ lớn, hoặc bằng một hỗn hợp của nước và hạt mài (loại vật chất dùng để mài mòn như các hạt đá mài). Nguyên lý của quá trình này tương tự như sự xói mòn bởi nước ở trong tự nhiên nhưng nhanh hơn và tập trung hơn. Nó thường được sử dụng cho việc chế tạo các vật mẫu hoặc sản xuất ra các bộ phận của máy móc, thiết bị. Nó cũng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau từ khai thác mỏ đến hàng không vũ trụ, những nơi mà nó được sử dụng để cắt, tạo hình dáng, tạo lỗ, khoan, trạm khắc. Nó có thể cắt được kim loại, bê tông, đá, hay các vật cứng khác.

    Lịch sử


    Năm 1950, tiến sĩ Norman Franz đã thử dùng máy cắt tia nước để cắt gỗ. Tuy nhiên kỹ thuật này đã không được phát triển cho đến tận những năm 1970 khi tiến sĩ Mohamed Hashish đã tạo ra một phương pháp kỹ thuật đó là thêm vào dòng tia nước có áp suất cao và tốc độ lớn các hạt mài để tăng khả năng cắt.[1] Ngày nay việc cắt bằng tia nước đã được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực. Môt số loại tia nước hay được dùng gồm: tia nước không có hạt mài, tia nước có trộn hạt mài, tia nước va đập.

    Sự hoạt động

    Việc cắt bằng tia nước theo cách thức: nước được bơm và nén vào một bình nén có áp suất cao sau đó được phụt qua một cái vòi nhỏ, việc cắt vào các vật là do sự bắn phá của dòng tia nước có tốc độ cao này. Áp suất cắt có thể đạt từ 40.000 psi đến trên 87.000 psi. Việc thêm vào dòng tia nước các hạt mài cũng hỗ trợ cho quá trình cắt bằng tia nước. Do đặc tính dễ thay đổi của dòng cắt nên tia nước có thể cắt được nhiều vật liệu khác nhau từ bê tông, đá, gỗ, vải hay đến các kim loại. Cũng có vài loại vật liệu không thể cắt bằng tia nước như một số loại thủy tinh đặc biệt, hay một số loại gốm. Việc cắt bằng tia nước không bị hạn chế bởi độ dày vật thể, có thể cắt được các vật có độ dày trên 20 inch.

    Lợi ích

    Một lợi ích quan trọng của việc cắt bằng tia nước là khi cắt vào các vật liệu mà không làm thay đổi cấu trúc bên trong, vốn có của vật liệu và không gây nóng vật liệu. Việc giảm tối thiểu sự ảnh hưởng của nhiệt độ trong phương pháp này cho phép các kim loại sau khi cắt không bị hỏng hay thay đổi tính chất của kim loại do nhiệt độ.

    Việc cắt bằng tia nước cũng tạo ra ít các viết cắt trên vật liệu cắt. Chiều rộng của mũi cắt (tia nước) có thể thay đổi bằng việc thay đổi độ rộng của vòi cắt hay loại hạt mài và kích cỡ hạt mài. Tia nước có hạt mài thường tạo ra vết cắt có độ rộng từ 0,9 mm đến 1,2 mm nhưng cũng có thể nhỏ hơn, khoảng 0,4 mm. Tia cắt không có hạt mài tạo ra vết cắt có chiều rộng từ 0,17 đến 0,35 mm, nhưng có thể nhỏ hơn, khoảng 0,075 mm, vết cắt nhỏ như tóc của con người. Những vết cắt nhỏ này có thể tạo ra được các chi tiết rất nhỏ trong các ứng dụng.

    Xem thêm clip hình ảnh về gia công tia nước tại đây:
    http://science.howstuffworks.com/question553.htm [​IMG]
    CNCKnight Posts: 1Joined: Sat Nov 22, 2008 4:13 pm
     

Chia sẻ trang này