Post on 22-Oct-2015
description
TĂIERE CU JET DE APĂ
Student: Duica Ojovan NicolaeSecţia: SALTI
Grupa: 6421
CAPITOLUL 1. Introducere CAPITOLUL 2. Scurt istoric CAPITOLUL 3. Cadrul teoretic al tăierii cu jet de apă
◦ De ce să alegi tăierea cu jet de apă◦ Caracteristici generale ale mașinilor de tăiere cu jet de apă◦ Materialele tăiate cu jet de apă◦ Avantajele și dezavantajele tăierii cu jet de apă
CAPITOLUL 4. Tăiere cu jet de apă folosind metoda SIX-SIGMA◦ Originalitatea
Caracteristicile mașinii Parametrii tăierii cu jet de apă
◦ Tehnologia de tăiere Tăiere cu jet de apă pură Tăiere cu jet de apă abrazivă Avantajele jetului abraziv Proprietăţile materialului abraziv
CAPITOLUL 5. Concluzii Bibliografie
Cuprins:
◦ Tema aleasă de mine pentru acest proiect este „Tăierea cu jet de apă„ .
◦ Motivul pentru care am ales această temă este acela că tehnologia acestei tăieri cu jet de apă mi-a captivat atenția în urma unei sesiuni științifice prezentate în facultate.
◦ În această lucrare am prezentat tehnologia tăierii cu jet de apă pentru diferite tipuri de materiale. La concurență cu prelucrarea laser se află prelucrarea cu jet de apă cu particule abrazive, unul dintre cele mai noi procedee de tăiere. Plecând de la prelucrarea sticlei, unde singura problema care apare sunt zgârieturile de pe suprafața tăiată cu jet de apă, prin injectarea de particule abrazive foarte fine s-a reușit tăierea materialelor metalice.
Am studiat deasemenea metoda SIX-SIGMA, metodă ce determină o creștere a calității produsului minimizând timpul și costul de fabricație.
Am prezentat diferite mașini de tăiere cu jet de apă și caracteristicile acestora
Cap 1:Introducere:
Fig. 1 (Masină pentru tăiere cu jet de apă)
-masa de lucru 1600x3100-
Procedeul de tăiere cu jet de apă la presiune înaltă a fost brevetat în anul 1968 de către Dr. Norman Franze, profesor de geniu civil la Universitatea Noua Caledonie din Canada. Primul echipament industrial a fost comercializat în anul 1971 de către firma Ingersoll-Rand.
Tăierea cu jet de apă abraziv este una din cele mai noi tehnologii neconvenţionale de prelucrare a materialelor. Pentru prima dată jetul de apă a fost utilizat în exploatarea cărbunelui, în Rusia şi Noua Zeelandă .
În anul 1979, Dr. Mohamed Hashish a inventat tăierea cu jet de apă abraziv prin adăugarea materialului abraziv în jetul de apă, în 1980 tot el a folosit pentru prima dată maşina de tăiat cu jet de apă abraziv la tăierea sticlei, oţelului, beton .
Cap 2:Scurt istoric:
Cu jet de apă abraziv se pot tăia diferite materiale cum ar fi: oţel, oţel inoxidabil, diferite aliaje de nichel, materiale compozite, aluminiu,cupru, titan, piatră,granit, sticlă, plastic, lemn etc.
Tehnologia este utilizată pe scară largă în industria aeronautică, industria automobilelor, construcţie la tăiat piatră, granit etc.
TAIEREA CU JET DE APA ABRAZIV:
Fig. 2 (Schema tăierii cu jet de apă şi abraziv)
◦ Tăierea cu jet de apă si abraziv constă în dirijarea unui jet de apă de înaltăpresiune (3000...6000 bar) și de mare viteză (500...900 m/s) către locul de tăiere.
◦ Componentele principale ale unei instalații de tăiere cu jet de apă și abraziv sunt:
pompa hidraulică - acționată de un motor electric sau de un motor cu ardere internă;
amplificatorul hidraulic - ridică presiunea apei livrate de pompa hidraulică
(2000...4000 bar); conductele de legătură care pot fi rigide sau flexibile; capul de tăiere cu jet de apă și abraziv format din camera de amestec și
duza; sistemul de alimentare cu abraziv.
Forme tăiate cu jet de apă:
Fig.3
3.1. De ce să alegi tăierea cu jet de apă? La concurenţa cu prelucrarea laser seaflă prelucrarea cu jet de apă cu particuleabrazive, unul dintre cele mai noi procedeede tăiere. Datorită versatilităţii şi uşurinţeide operare aceasta se foloseşte în multedomenii de activitate.
Tăierea cu jet de apă: -prezintă o gamă largă de material ce poate fi tăiat
cu ușurință-are un finisaj de calitate-materialele se pot tăia cu o grosime de până la
200 mm-nu apar decolorări ale suprafețelor tăiate-nu produce căldură în procesul de prelucrare-este ecologic.
Cap 3:Cadrul teoretic al tăierii cu jet de apă
Fig. 4 Fluturași din inox
Fig. 5 Medalion alamă
3.2.Caracteristici generale ale mașinilor de tăiere cu jet de apă
Sisteme de tăiere cu jet de apă Maşina OPAL WCS este o maşină de
tăiere precisă, controlată digital, pentru tăierea cu jet de apă. Maşina este echipată cu o modernă pompă de presiune înaltă, producţie KMT SUA sau UHDE Germania, care respectă pe deplin standardele mondiale în ceea ce priveşte tăierea cu apă curată (pt. materiale fine) cât şi tăierea cu jet abraziv, folosind materiale abrazive (în cazul materialelor dure). Capul de tăiere, este unul dintre cele mai eficiente şi rezistente capete de tăiere, disponibile pe piaţă.
Toate elementele aflate in mediile cu pericol de coroziune sunt confecţionate din inox. Toate elementele sistemului de conducere (direcţie) sunt protejate cu capace din material elastic. Elementele de acţionare cum sunt: servomotoarele, planetarele, ghidajul de precizie, cremalierele, garanteaza o durată lungă de funcţionare şi eficientă ridicată a maşinii.
Fig. 6 OPAL WCS
Maşinile de tăiere cu jet de apă OPAL WCS sunt disponibile cu urmatoarele dimensiuni:- Lăţimi utile de lucru de la 1000mm pana la 4500mm - Lungimi utile de lucru de la 1000mm de la 10000mm
Maşinile pot fi echipate cu 3 tipuri de pompe de diferite puteri şi eficiente: - 19kW cu debit maxim de apă de 1,93 l/min- 37kW cu debit maxim de apă de 3,79 l/min- 75kW cu debit maxim de apă de 7,57 l/min
-comandă numerică CNC -dimensiuni de tăiere 1500x1000 mm -viteze de tăiere 1 6000 mm/min -grosimi de tăiere 1 100 mm
Fig. 7 Maşină de tăiere cu jet de apă
Scaner cu ecartament mare SSC2011
Suprafaţa de lucru : 2000 x 1100 mm Scaner cu un fundal luminat, care
asigură unghiuri precise Pot fi alese mai multe profiluri în
acelaş timp Transformă profilurile în poligoane
şi cercuri O comandă oferă o precizie înaltă
liniară Formele pot fi scanate până la o
înălţime de 30 mm şi 20 kg/m2.
Fig. 8
WS X030
Este unul dintre cele mai mari sisteme de tăiere cu jet de apă Suprafaţă de lucru 12000 x 3000 30 m/min. viteza de poziţionare Comanda se face cu o tijă dinţată Sistemul este construit complet cu aluminiu şi oţel Are avantajul că nu prezintă nici o deformare a obiectului în timpul tăierii
Fig.9.
WS 2515
Suprafaţa de lucru: 2500 x 1500 Cada de baie cu fund de 70 cm Nu are nici un impact asupra mediului prin vapori de gaze Are pereţi laterali plaţi Potrivit pentru jeturi abrazive
WS 1515
Suprafaţa de lucru: 1500 x 1500
Senzor de înălţime Potrivit pentru jet abraziv Laturi plate Are o tehnologie non-poluantă
3.3.Dimensiuni şi materiale tăiate cu jet de apă
Avantaje:- Absenţa zonelor afectate de căldură, absenţa durificării termice şi a solicitării materialelor. - Absenţa prafului, a fumului sau a gazelor toxice. - Ascuţirea uneltelor nu este necesară. - Sarcină mecanică redusă a piesei prelucrate.
- Debavurarea nu este necesară. - Reprelucrarea nu este necesară. - Viteze de tăiere relativ mari pentru materiale groase. Tăiere de până la 200 mm, în funcţie de tipul materialului.
Dezavantaje:-Nu se pot tăia in pachet.-Cost ridicat la prelucrare.-La grosimi mari apar striaţii.-Materialul Abraziv-Un număr mare de materiale abrazive de diferite tipuri sunt folosite în tehnologia de taiere cu jet de apa cu abraziv. -Material abraziv înainte de prelucrare-Material abraziv după prelucrare
3.4.Avantajele și dezavantajele tăierii cu jet de apă
4.1. Originalitatea Tehnologia prioritară
urmărindu-se validarea planului de optimizare
prin elaborarea cu metoda Six Sigma, avându-se în vedere fiabilitatea procesului de prelucrare ales .
CAP 4.:Tăierea cu jet de apă folosind metoda SIX- SIGMA
Fig. 12 Schema unei maşini cu jet de apă cu componentele sale de bază
Raza de actiune a barei ( peste 30 cm)
La o viteza maxima de traversare ±0.003" (±0.08 mm) Marja de eroare ±0.0013"
(0.033 mm) Marja de eroare unghiuri drepte
0.0013"
(0.11 mm/m) Abatere de la linia dreapta
0.0017"
(0.14 mm/m) Distanta intre componente
0.0007"
(Specificatii in conformitate cu standardele Asociatiei Nationale de Constructori deMasini-Unelte)
Suprafata de lucru:
Miscarea axei X-Y 26" x 26" (660 mm x 660 mm)
Suprafata mesei 40"x 29" (1016 mm x 736 mm)
Dimensiunile masinii:
Suprafata de sustinere 57” x 55” (1450 mm x 1400 mm)
Greutate 2810 lb (1275 kg) Inaltime 92” (2340 mm)
Greutate operationala(cu apa in rezervor)
5240 lb (2375 kg)
Viteza: •200 inci pe minut standard (5080 mm/min) (Viteza poate fi marita daca se doreste)
Nivelul de zgomot:
• Sub 80 dBA pentru taiere sub nivel
4.1.1. Caracteristicile maşinii (la temperatura de 21;C)
4.1.2. Parametrii tăierii cu jet de apă Precizia (+/- .010") ; Adâncimea minimă de tăiere ; Nereguli (complicaţii) apărute în timpul procesului ; Catalog piese de schimb (documente, indicator).
4.2.1Tăiere cu jet de apă pură
4.2.Tehnologia de tăiere
Materiale: P = 4000 bar
Cauciuc peste 80 mm
Tesaturi peste 30 mm
Piele peste 30 mm
Lemn peste 35 mm
Mase plastice stratificate
peste 35 mmFig. 13 Jetul de apă pură
4.2.2.Tăiere cu jet de apă abrazivă
Materiale: P = 4000 bar P = 6000 bar
Otel inoxidabil peste 180 mm peste 300 mm
Otel peste 180 mm peste 300 mm
Titan peste 250 mm peste 350 mm
Aluminiu peste 300 mm peste 400 mm
Lemn peste 300 mm Necunoscut
Fig. 14 Jetul de apă abrazivă
Permite prelucrarea unei game largi de materiale si de grosimi ;
Nu produce arsuri din cauza temperaturii inalte si nici efecte mecanice (zgarieturi, etc) ;
Usor de montat, nu necesita schimbarea nici unei ustensile ;
Necesitate minima de fixare si ajustare ; Lasa in urma o margine neteda, satinata,
reducând astfel necesitatea unor operatiuni secundare ;
Nu sunt folosite gaze, lichide sau uleiuri toxice in cadrul procesului de prelucrare ;
Taierile sub nivel se realizeaza in majoritate sub 80dBA.
4.2.3Avantajele jetului abraziv
Tăierea cu jet de apă se poate reliza:
Fig. 15 Tăiere cu jet de apă 3D
Fig. 16 Tăiere cu jet de apă 2D
4.2.4.Proprietăţile materialului abraziv
◦ Proprietăţile materialului abraziv sunt dictate de materialul piesei, de preciza şi calitatea tăieturii, de lungimea ei.
◦ În funcţie de materialul abraziv folosit, durata de viaţă a cilindrului de focalizare este de 80...100 ore, de 4...5 ori mai mare decât a celor din tungsten, dar şi preţul este de circa 10 ori mai mare. În afară de carbura de bor se fac cercetări şi asupra altor materiale, cum ar fi de exemplu, materialele ceramice. Problema fundamentală o constituie uzura diuzei. S-au realizat până în prezent diuze din materiale ceramice sinterizate, din carbura de tungsten (Japonia), din safir (Franta), din bor (SUA).
O maşină de tăiere cu jet de apă realizează munca a patru alte maşini în timp redus. Maşinile de tăiere cu jet de apă au fost concepute pentru a realiza tăieri de o calitate mai mare, fiind mai rapide şi uşor de folosit.
Un alt avantaj este acela ca poate realiza tăierea profilelor complexe chiar şi cu unghiuri ascuţite la o înaltă calitate.
Pentru eliminarea dezavantajelor produse de absorbţia umidităţii, propunem utilizarea jetului abraziv care:
- Prelucrează un domeniu extins de materiale de diferite grosimi şi durităţi;
- Nu arde materialul şi nu îl deformează sub influenţa presiunilor ridicate;
- Realizează prelucrări valoroase.
Cap 5:Concluzii:
http://www.trambus.ro/servicii-debitare-cu-jet-de-apa-cluj-napoca/prezentare-masina
http://www.referatele.com/referate/diverse/online11/Proiect---Prelucrarea-cu-jet-de-Plasma-referatele-com.php
http://translate.google.ro/translate?hl=ro&langpair=en%7Cro&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Water_jet_cutter
http://www.sidora.ro/date-tehnice.html http://www.plasmaservmures.bizoo.ro/vanzare/99045/M
asina-de-taiere-cu-jet-de-apa http://granddesign.ro/debitare-cu-jet-de-apa.htm http://www.isim.ro/nucleu/nucleu108/documente/oferta
%20taiere%20cu%20jet%20de%20apa.pdf http://facultate.regielive.ro/laboratoare/mecanica/deter
minarea-experimentala-a-vitezei-de-taiere-cu-jet-de-apa-abraziv-113360.html
http://ursul3tz.blogspot.com/2006/04/tehnologia-taierii-materialelor.html
http://www.kmt-waterjet.it/ www.iw.uni-hannover.de/wlh/techno/ws.html www.industribehov.no www.esplines.com
Bibliografie:
Va multumesc pentru atentie!