Što je rezanje vodenim mlazom?

Rezanje vodenim mlazom

Waterjet cutting is a modern cutting technology that uses a high-pressure stream of water to cut a variety of materials, including metal, stone, glass and composites.

Ova metoda rezanja poznata je po svojoj preciznosti i svestranosti, jer može proizvesti zamršene oblike i dizajne s minimalnim otpadom.

Rezanje vodenim mlazom postalo je sve popularnije u proizvodnji, umjetnosti i drugim industrijama zbog svoje sposobnosti rezanja kroz materijale koje je teško ili nemoguće rezati tradicionalnim metodama rezanja.

U ovom postu na blogu istražit ćemo osnove rezanja vodenim mlazom, kako funkcionira, njegove prednosti i nedostatke te različite primjene.

What is waterjet cutting?

Rezanje vodenim mlazom je svestrana metoda rezanja niza materijala, metalnih i nemetalnih, korištenjem snažnog mlaza vode.

Ovaj mlaz nastaje guranjem vode pod visokim tlakom, između 30 ksi i 60 ksi, kroz mali otvor koji je obično napravljen od safira promjera od 0,004 inča do 0,024 inča (0,1 mm do 0,6 mm).

Iako se ne radi o termičkom procesu rezanja, rezanje vodenim mlazom stvara zarez kroz koncentriranu eroziju vodenim mlazom.

Za razliku od tradicionalnih metoda rezanja alatnih strojeva, rezanje vodenim mlazom je proces koji koristi mlaz vode pod visokim pritiskom za rezanje materijala.

Ova metoda uključuje tjeranje vode kroz mali otvor, obično napravljen od safira, pri pritiscima između 30 ksi i 60 ksi, što rezultira snažnim vodenim mlazom koji može prorezati različite materijale.

Iako se ne radi o procesu termičkog rezanja, rezanje vodenim mlazom proizvodi zarez kroz koncentriranu eroziju vodenim mlazom, što ga čini donekle sličnim metodama termičkog rezanja.

Rezanje vodenim mlazom je netermički proces rezanja koji koristi mlaz vode pod visokim pritiskom za rezanje niza materijala, uključujući metalne i nemetalne materijale.

Ovaj snažan mlaz nastaje tjeranjem vode kroz mali otvor od safira, promjera u rasponu od 0,004 inča do 0,024 inča (0,1 mm do 0,6 mm), pri tlaku između 30 ksi i 60 ksi.

Dok rezanje vodenim mlazom ne koristi uređaj za rezanje alatnog stroja, ono je slično tehnikama termičkog rezanja po tome što stvara zarez kroz koncentriranu eroziju vodenim mlazom.

Kako funkcionira rezanje vodenim mlazom?

Rezanje vodenim mlazom je proces rezanja širokog raspona materijala pomoću vode pod visokim pritiskom. Proces uključuje korištenje specijaliziranih strojeva koji stvaraju mlaz vode pod pritiskom do 60 000 PSI (funti po kvadratnom inču) ili više. Mlaz vodenog mlaza zatim se usmjerava prema materijalu koji se reže, gdje nagriza materijal, stvarajući precizan rez.

Mlaz vodenog mlaza može se miješati s abrazivnim materijalima kao što su granat, aluminijev oksid ili dijamantne čestice, kako bi se povećala snaga rezanja mlaza. To je poznato kao abrazivno rezanje vodenim mlazom i koristi se za materijale kao što su metali, keramika, kamen i kompoziti.

Proces uključuje nekoliko komponenti, uključujući visokotlačnu pumpu, mlaznicu vodenog mlaza, komoru za miješanje abraziva, stol za rezanje i računalno kontrolirani softver. Visokotlačna pumpa stvara tlak potreban za stvaranje vodenog mlaza. Vodena mlaznica je mjesto gdje se stvara mlaz, a komora za miješanje abraziva je mjesto gdje se abrazivni materijali dodaju u mlaz.

Stol za rezanje je mjesto gdje se postavlja materijal koji se reže, a računalno kontrolirani softver usmjerava mlaz vodenog mlaza kako bi se stvorio željeni oblik ili uzorak. Brzina rezanja, pritisak i smjer vodenog mlaza mogu se kontrolirati pomoću softvera.

Advantages of water jet cutting

Rezanje vodenim mlazom nudi nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne metode rezanja, uključujući:

1. Svestranost: rezanje vodenim mlazom može rezati širok raspon materijala, uključujući metale, kamen, staklo, plastiku i kompozite. To ga čini svestranom metodom rezanja za različite primjene.
2. Preciznost: Vodeni mlaz velike brzine može se kontrolirati vrlo precizno za rezanje zamršenih oblika i dizajna, s visokim stupnjem točnosti i ponovljivosti.
3. Bez zona utjecaja topline: Za razliku od termičkih metoda rezanja, rezanje vodenim mlazom ne stvara toplinu, što može uzrokovati izobličenje, savijanje ili drugu štetu na materijalu koji se reže. To znači da se rezanje vodenim mlazom može koristiti na materijalima koji su osjetljivi na visoke temperature.
4. Minimalni otpad materijala: Rezanje vodenim mlazom proizvodi uzak zarez, što znači da se gubi manje materijala u usporedbi s drugim metodama rezanja. To može pomoći u smanjenju troškova i poboljšanju učinkovitosti.
5. Ekološki prihvatljivo: Rezanje vodenim mlazom čista je, ekološki prihvatljiva metoda rezanja jer ne stvara štetne pare, prašinu ili druge zagađivače. Osim toga, voda koja se koristi u procesu rezanja može se reciklirati i ponovno upotrijebiti, čime se dodatno smanjuje otpad.

Nedostaci rezanja vodenim mlazom

Dok rezanje vodenim mlazom ima mnoge prednosti, postoje i neki nedostaci koje treba uzeti u obzir. Evo nekoliko:

1. Trošak: Strojevi za rezanje vodenim mlazom općenito su skuplji od ostalih alata za rezanje, a operativni troškovi također mogu biti visoki zbog cijene opreme, potrebe za specijaliziranom obukom i troškova održavanja.
2. Ograničena debljina: Dok se rezanje vodenim mlazom može rezati kroz širok raspon materijala, debljina koja se može rezati ograničena je u usporedbi s drugim metodama rezanja. Deblji materijali mogu zahtijevati više prolaza, što može biti dugotrajno i skupo.
3. Utjecaj na okoliš: Rezanje vodenim mlazom proizvodi puno otpadne vode, koja može sadržavati abrazivne čestice i druge materijale. To može otežati sigurno odlaganje vode i dovesti do problema za okoliš.
4. Buka i vibracije: Strojevi za rezanje vodenim mlazom mogu proizvesti mnogo buke i vibracija, što u nekim situacijama može biti problem. To se može ublažiti korištenjem materijala za zvučnu izolaciju ili smještajem stroja u zasebno područje.
5. Mala brzina rezanja: Iako je rezanje vodenim mlazom vrlo precizno, brzina rezanja općenito je sporija od ostalih metoda rezanja. To može biti problem u nekim aplikacijama gdje je vrijeme od presudne važnosti.

Rezanje vodenim mlazom u odnosu na rezanje plazmom

Kriteriji	Rezanje vodenim mlazom	Rezanje plazmom
Brzina rezanja	Sporo do umjereno	Umjereno do brzo
Debljina materijala	Do 200 mm	Do 150 mm
Točnost rezanja	visoko	Umjereno
Zona utjecaja topline	Minimalno do ništa	Značajan
Materijalna ograničenja	Gotovo ništa	Samo vodljivi materijali
Kvaliteta rubova	Glatko, nesmetano	Hrapav
Utjecaj na okoliš	Minimalno	Zagađenje zraka
Razina buke	Niska	visoko
Operativni troškovi	visoko	Niska do umjerena
Početno ulaganje	visoko	Niska do umjerena

Napomena: Usporedba se temelji na općim opažanjima i može varirati ovisno o specifičnoj primjeni i korištenom stroju.

Rezanje vodenim mlazom naspram laserskog rezanja

Značajke	Rezanje vodenim mlazom	Lasersko rezanje
trošak	visoko	Srednje do visoko
Ubrzati	Usporiti	Brzo
Raspon materijala	Može rezati gotovo sve materijale, uključujući metale i nemetale, debele ili tanke	Primarno ograničeno na metal i neke nemetalne materijale
Preciznost	Izvrsno	Vrlo dobro do izvrsno
Kvaliteta rubova	Dobro	Izvrsno
Zona utjecaja topline	Minimalno	Značajan
Održavanje	visoko	Niska
Utjecaj na okoliš	Niska	Srednje do visoko
Sigurnost	visoko	Srednji

Rezanje vodenim mlazom i lasersko rezanje popularne su metode za rezanje širokog raspona materijala.

Međutim, oni imaju neke značajne razlike. Rezanje vodenim mlazom može rezati gotovo sve materijale, dok je lasersko rezanje prvenstveno ograničeno na metal i neke nemetalne materijale.

Rezanje vodenim mlazom je sporije, ali nudi izvrsnu preciznost, dok je rezanje laserom brže, ali ima nešto manju preciznost.

Rezanje vodenim mlazom stvara minimalne zone utjecaja topline i ima nizak utjecaj na okoliš, ali zahtijeva puno održavanja.

Lasersko rezanje ima izvrsnu kvalitetu rubova, ali stvara značajnu zonu utjecaja topline i ima srednji do visoki utjecaj na okoliš.

Water jet cutting versus gas cutting

Rezanje vodenim mlazom	Plinsko rezanje
Može rezati širok izbor materijala, uključujući metale i nemetale	Ograničeno na rezanje željeznih metala
Nema zone utjecaja topline (HAZ), što rezultira minimalnim izobličenjem ili savijanjem	Stvara ZUT, što dovodi do iskrivljenja ili savijanja
Visoko precizno rezanje s malim tolerancijama	Ograničeno precizno rezanje
Ne proizvodi opasne pare niti otpadne materijale	Proizvodi opasne pare i otpadne materijale
Zahtijeva vodu pod visokim pritiskom i abraziv, što može biti skupo	Plinsko gorivo općenito je jeftinije od vode i abraziva
Niža brzina rezanja u usporedbi s plinskim rezanjem	Brža brzina rezanja u usporedbi s rezanjem vodenim mlazom

Brzine rezanja vodenim mlazom za razne materijale

Rezanje vodenim mlazom je svestrana metoda rezanja koja se može koristiti na različitim materijalima.

Brzina rezanja za rezanje vodenim mlazom može varirati ovisno o materijalu koji se reže.

Ovdje su približne brzine rezanja za neke uobičajene materijale:

Open this in UX Builder to add and edit content