Home CNC Ưu điểm và phạm vi ứng dụng gia công tia nước

Ưu điểm và phạm vi ứng dụng gia công tia nước

134
0

Công nghệ cắt bằng tia nước có những ưu điềm so với cắt bằng dao kim loại như sau:

Dao kim loại sau một thời cắt sẽ bị cùn, nhưng tia nước thì luôn luôn sắc.

Dao kim loại cần phải luôn luôn hướng theo phương tiếp tuyến với phương cắt, nhưng tia nước lại không cần định hướng chính xác.

Dùng dao kim loại rất khó cắt dọc theo các đường cong, đặc biệt là đường cong lõm còn tia nước không phân biệt hình dạng đường bao.

Miệng cắt của tia nước rất mảnh, do đó có thể tiết kiệm được vật liệu.

Trong vùng cắt tỏa nhiệt ít, do đó không làm biến dạng vật liệu gia công. Gia công được những vật liệu rất mềm nhưng có cũng có thể gia công được những vật liệu rất cứng.

Cơ sở của công nghệ gia công bằng tia nước áp lực cao là động lực học của dòng tia mà trong đó áp lực động của tia nước là một yếu tố quan trọng có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình gia công. Yếu tố này lại bị ảnh hưởng của áp lực của bản thân thiết bị, của khoảng cách từ vòi phun đến bề mặt gia công, của kích thước và hình dạng của vòi phunể

Tuy vậy, công nghệ gia công bằng tia nước áp lực cao trong lĩnh vực chế tạo máy vẫn còn mới mẻ mà nhiều vấn đề lý thuyết và thực tiễn chưa được giải quyết hoặc giải quyết chưa triệt để.

Một số ưu điểm khác :

Gia công bằng tia nước là một phát minh quan trọng của các phương pháp gia công đặc biệt cả trong những ứng dụng công nghiệp và trong kiến trúc, phương pháp này phụ thuộc vào vật liệu, chiều dày và độ phức tạp của các đường cắt.

Tạo ra lợi nhuận rất lớn nếu so sánh với các phương pháp gia công không truyền thông khác như: phương pháp cắt bằng tiện hay cắt bằng tia Plasma, tia Laser, tia lửa điện (EDM). Cắt bằng tia nước có thể cắt những vật liệu tưởng chừng như không thể gia công bằng những phương pháp gia công thông thường được.

Những thuận lợi của phương pháp gia công này vượt ra xa sự cạnh tranh về giá cả so với kỹ thuật gia công khác. Gia công bằng tia nước cho phép gia công những bề mặt khó khăn và phức tạp như : những góc nằm bên trong, khớp V, những hình dáng kiến trúc nghệ thuật,… có thể gia công với độ chính xác ngang hoặc cao hơn các phương pháp cũ. Bởi vì quá trình gia công này sử dụng phần mềm CAD do đó có khả năng gia công và lập lại mà các phương pháp khác không có.

Gia công bằng tia nước có thể gia công các vật liệu tổng hợp, nhựa mà không gặp phải dung sai do nhiệt, hoặc do sự xuống cấp của các chi tiết cơ khí. Không phải trả chi phí cho các dụng cụ hay khuôn mẫu kèm theo.

Cắt bằng tia nước là một quá trình gia công lạnh và sạch nên loại bỏ hoàn toàn các vùng ảnh hưởng nhiệt, khói độc, phân lớp khi đúc, ứng suất nhiệt, lớp biến cứng bề mặt, sự biến dạng của kim loại..

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 thể được dùng để cắt hoặc tạo hình các bộ phần bằng thép, nhôm, thủy tinh, cao su, vật liệu tổng hợp và các loại vật liệu khác.

Có khả năng tự động hóa và người máy hóa rất cao.

Dưới đây là một số tính năng đặc biệt của phương pháp gia công bằng tia nước :

+ Tính hiệu quả : Quá trình sử dụng CAD/CAM và vết cắt rất nhỏ khi gia công bằng tia nước cho phép chúng ta sử dụng các vật liệu mắc tiền một cách hiệu quả như : Titan, vật liệu tổng hợp và các loại thủy tinh quang học. vết cắt hẹp cho phép thu được lợi nhuận tối ưu do sự lắp ráp có dung sai rất chính xác ±2,54 mm (0,1 inch) tùy theo loại vật liệu.

+ Tính linh hoạt và nhanh chóng xác định đường biên của chi tiết cần gia công : Các đầu dụng cụ cắt bằng nước tự động hoá có thể cắt theo bất kỳ hướng nào, bảo đảm các hình dạng phức tạp luôn luôn được cắt với độ chính xác cao.

+ Tính kinh tế : Gia công tia nước gia công rất tốt với những vật liệu dễ gãy như thủy tinh. Với vật liệu này khi gia công bằng những phương pháp thông thường tỉ lệ thất bại rất cao. Không có bề mặt chịu ảnh hưởng nhiệt hoặc bị biến dạng thường gặp ở các phương pháp cắt gọt khác. Các nguyên công kế tiếp như là xử lý nhiệt, mài hoặc gia công lại là không cần thiết. Hình dạng, kích thước sau cùng đạt được chỉ sau một lần gia công. Quá trình gia công bằng tia nước có thể sản xuất hàng loạt do khả năng lập lại của các phần mềm CAD/CAM.

+ Giảm thiểu hư hỏng : Đôi với các phương pháp gia công truyền thông do có tồn tại ứng suất dư của quá trình cắt nên các góc không thể cắt được. Nhưng với phương pháp này các góc có thể cắt được trên các vật liệu dễ vỡ mà không làm vỡ, nứt chi tiếtể Cắt bằng tia nước các vật liệu như đá, gốm và sứ thì hiệu quả và sạch sẽ hơn. Bất kỳ vật nào mà được vẽ trên vi tính đều có thể gia công bằng tia nước. Nhiều vật liệu như đá, sứ và thép không rỉ không thể gia công thành các vật thể phức tạp một cách kinh tế ở bất kỳ cách gia công nào khác.

+ Tận dụng tối đa : Dòng nước dùng để cắt rất hẹp giảm thiểu bề rộng của đường cắt, làm tăng phần sử dụng của vật liệu. Điều này có ảnh hưởng đặc biệt đến giá thành khi cắt các vật liệu đắt tiền như titan, đồng thiếc, kevlar, teflon v.v..

+ Bảo vệ môi trường : Dụng cụ cắt, nước, các chất mài mòn vô cơ có trong tự nhiên không làm ô nhiễm môi trường trái ngược với việc sử dụng laser, plasma, . . . Gia công bằng tia nước là một giải pháp mang tính chất môi trường nhất nếu so với các giải pháp gia công phức tạp khác. Quá trình gia công sạch sẽ, không thải ra các hạt mài, bụi bặm hoặc ô nhiễm không khí bằng hóa chất. Phương pháp này mang theo các vật liệu ăn mòn, loại bỏ bụi bặm, không gây ô nhiễm và xả khói như các phương pháp gia công khác. Dầu và nhũ tương bôi trơn dùng cho quá trình cắt khác thì không cần thiết cho phương pháp này.

Nhược điểm :

Nhược điểm chính của phương pháp gia công bằng tia nước là khó kiểm soát độ chính xác về kích thước (khi gia công các loại chi tiết) và giá thành thiết bị còn cao.

Phạm vi ứng dụng :

Tia nước áp lực cao có thể được sử dụng trong các lĩnh vực sau đây :

Cắt đứt hoặc cắt định hình các bề mặt kim loại hoặc phi kim loại.

Khoan lỗ bằng tia nước áp lực cao.

ứng dụng tia nước ưong công nghiệp làm sạch bề

mặt.

ứng dụng tia nước trong kỹ thuật đào đường hầm.

Gia công bằng tia nước có thể được sử dụng có hiệu quả với những đường cắt hẹp cho các loại chi tiết có dạng tấm mỏng làm bằng vật liệu nhựa, vải, composite, gạch lát sàn, da, thảm và cát tông…

Ngoài việc sử dụng tia nước để cắt gọt các vật liệu để đạt được những hình dạng mong muôn, người ta còn sử dụng tia nước để làm sạch bề mặt kim loại, các bề mặt khác.

Các loại yật liệu có thể gia công bằng tia nước : Acrylic, Nhôm, Arborite, Đồng thau, Đồng thanh, vải, Thảm, Gôm sứ, Thép cán nguội, Đồng, Amiăng, Delrin, Sợi thủy tinh, Vật liệu ma sát, Thủy tinh, Granite, Graphite, Thép cán nóng, Inconel 600, Kevlar, Da, Lexan, Linoleum, Magnet, Thép mangan, Đá cẩm thạch, Nylon, Giấy, Phenotic, Polyester, Polyurethane, Cao su, Thép lò xo, Đá, Styrofoam, Thép không rỉ dùng ưong y tế, Teflon, Titanium(6AL-4V, R2), Thép dụng cụ, UHMW (Polythylene), Mica, Lưới thép, Gỗ,……… Trong danh sách này độ chính xác gia công là 0,127- 0,254 mm (phụ thuộc vào vật liệu) với chiều rộng vết cắt 0,762 – 1,27 mm.

Gia công tia nước được áp dụng rất rộng rải trong các ngành, lĩnh vực khác.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here