워터 제트 및 워터 절단 방법은 무엇입니까?

워터 제트 나이프라고도하는 워터 절단은 고압 워터 제트 절단 기술의 일종으로, 고압 수 절단 기계입니다. 컴퓨터의 제어하에 작업 물은 임의로 조각 할 수 있으며 가공 된 재질의 영향을 덜받습니다. 쉬운 조작과 좋은 수율로 인하여 물 절단은 점차 산업 절단 기술의 주류 절단 방법이되고 있습니다.

역사적인 발전

초기 수분 절단은 물의 압력이 매우 작고 연마제가 첨가되어 있지 않기 때문에 종이와 다른 부드럽고 강도가 낮은 부드러운 재료를자를 때만 사용할 수 있습니다. 이는 적용 범위가 매우 좁다는 것을 의미합니다.

나중에 기술 개발로 고압 수 펌프를 사용하여 더 많은 재료를 절단 할 수 있습니다. 초기 수분 절단은 재료를 절단하는 물의 압력에 전적으로 의존하지만, 수압보다 강도가 낮은 재료 만 절단하기 때문에 적용은 여전히 제한적입니다.

Norman Franz 박사는 항상 물 칼날의 아버지로 인정 받았습니다. 그는 초고압 (UHP) 워터 나이프 절단 도구를 연구 한 최초의 인물입니다. 초고압은 30 000 psi 이상으로 정의됩니다. 산림 엔지니어 프란츠 (Franz) 박사는 큰 트렁크를 나무에 자르는 새로운 방법을 찾고 싶었습니다. 1950 년에 프란츠는 먼저 무거운 물체를 물줄기에 올려 놓았습니다. 물을 작은 노즐을 통해 강요했습니다. 그는 짧은 압력의 제트기 (현재의 압력을 몇 배 초과하는)를 얻었고 목재와 다른 재료를자를 수있었습니다. 그의 후기 연구는 더 많은 연속 흐름을 필요로하지만 지속적으로 높은 압력을 얻는 것은 매우 어려운 것으로 나타났습니다. 동시에 부품 수명은 몇 주 또는 몇 달이 아닌 몇 분 안에 계산됩니다.

1979 년 Mohamed Hashish 박사는 Frow의 연구 실험실에서 금속 및 기타 단단한 재료를 절단하기 위해 나이프의 절삭 에너지를 높이는 방법을 연구하기 시작했습니다. 해시 박사는 모래 물 칼의 아버지로 알려져 있습니다. 그는 일반적인 물 칼에 모래를 추가하는 방법을 발명했습니다. 그는 모래처럼 가닛 (일반적으로 사포에 사용되는 재료)을 사용합니다. 이 방법을 사용하면 물 나이프 (모래 포함)가 거의 모든 재료를 절단 할 수 있습니다. 1980 년에는 금속, 유리 및 콘크리트를 자르기 위해 워터 커터가 처음 사용되었습니다.

워터 제트 절단의 작동 원리

수냉식 워터 제트는 가압 펌프에서 시작하여 고압 튜브를 통과하여 60,000 PSI의 압력을 생성 한 다음 절단 노즐에서 배출됩니다. 설계 과정에서 작은 누출은 부품을 영구적으로 손상시키고 손상을 초래할 수 있습니다. 따라서 제조업체와 엔지니어는 이러한 기계를 결합하는 특수 기술을 사용하여 고압 재료의 가공을 신중하게 처리 할 것입니다. 사용자는 기본 운영 지식 만 알아야합니다.

이 절단기는 1982 년에 업계에 적용되었으며 1970 년에 처음 소개되었습니다.이 기계는 주로 자동차, 우주 항공 및 유리 산업에서 사용되며 정밀도는 이러한 절삭에 따라 지속적으로 향상됩니다. 연마 커터는 55,000 PSI의 압력에 도달 할 수 있으며, 이는 작은 노즐을 통해 762 m / s의 속도로 분사되며, 이는 사운드 속도의 2.5 배입니다.

석류 모래를이 고속 워터 제트에 섞어서 혼합 튜브에서 혼합 한 다음 모래 튜브에서 가공 대상 물질까지 305m / s의 속도로 직접 분출하십시오. 이 절단 공정은 실제로 연삭 및 절단 공정입니다. 과정,이 힘 및 운동은 모두 물에 의해 생성됩니다.

부스터 펌프는 물을 다시 가압하여 원하는 압력을 얻습니다. 라인이 빠르게 마모되기 때문에 연마제를 물 또는 고압 수 라인에 첨가 할 수 없다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 따라서 물과 연마제를 혼합하기 위해 노즐 위치에만 추가 할 수 있습니다. 동시에 출구로 너무 가까워서는 안됩니다. 속도를 높이기 위해 속도를 줄 필요가 있기 때문에 연마제에만 절단 능력이있는 유속이 있습니다. 연마제와 물의 연마 혼합을 피하기 위해, 워터 커팅 노즐은 텅스텐 카바이드 세라믹 복합재와 같은 매우 단단하고 강도가 높은 재료로 만들어집니다.

워터 제트 절단의 장점

그렇다면 전통적인 절삭 방법에 비해 물 절단의 이점은 무엇입니까?

넓은 범위에서자를 수 있습니다. 금속, 대리석, 유리 등 대부분의 재료를자를 수 있습니다.

좋은 절단 품질. 워터 커팅은 매끄러운 커팅을 만들어 거친 가장자리를 만들지 않습니다.

뜨거운 처리 없음. 수분과 연마제로 절단되기 때문에 수 절단은 가공 중에 열을 발생시키지 않으며 (또는 열 발생이 거의 없음) 열 영향을받는 재료에 이상적입니다. 예 : 티타늄.

환경 친화적 인. 물 절단은 물과 모래로 잘립니다. 이러한 종류의 모래는 가공 과정에서 유독 가스를 발생시키지 않으며 직접 배출 될 수있어 환경 친화적입니다.

워터 커팅은 커터 유닛을 교체 할 필요가 없으며 하나의 노즐로 다양한 유형의 재료와 형상을 처리 할 수 있으므로 비용과 시간이 절약됩니다.

제트 커팅의 단점

수 절단 장비의 비용은 레이저 절단, 높은 에너지 소비, 높은 유지 보수 비용 및 절삭 속도에 이어 두 번째입니다. 모든 연마재는 일회용이므로 자연으로 배출됩니다. 그것으로 인한 환경 오염도 심각합니다.

워터젯 절단 결과 절단

절단 두께

물 컷의 두께는 매우 두껍고, 0.8-100mm, 또는 더 두꺼운 재료 일 수 있습니다.

절삭 속도

물 절단 속도는 와이어 절단 및 레이저 절단에 비해 가장 느리며 대량 생산에는 전혀 적합하지 않습니다.

절삭 정확도

워터 절단은 ± 0.1mm의 정확도로 열 변형을 일으키지 않습니다. 역동적 인 수중 절단기를 사용하면 절단 정확도가 향상되고 절단 정확도가 최대 ± 0.02mm가되어 절단 경사가 없어집니다.

슬릿 너비

수 절단 슬릿은 나이프 튜브의 직경보다 약 10 % 크며, 일반적으로 0.8-1.2mm입니다. 샌딩 튜브의 직경이 팽창하면 절개가 커집니다.

절단 표면 품질

워터 커팅은 커팅 솔기를 둘러싸는 재질의 질감을 변경하지 않습니다. 레이저 커팅과 같은 열 커팅 방법은 커팅 영역 주변의 텍스처를 변경합니다.

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