Tehnologii de decupare cu jet de apLucrare de laborator 2Generaliti

Un tietor cu jet de ap este un instrument industrial capabil de a tia o mare varietate de materiale, folosind un jet de foarte nalt presiune de apa, sau un amestec de ap i o substan abraziv. Termenul de jet abraziv se refer n mod special la utilizarea unui amestec de ap i abraziv pentru a tia materiale dure, cum ar fi metal sau granit, n timp ce termenii waterjet pur se refer la tierea fr utilizarea materialelor abrazive, adesea folosit pentru materiale mai moi cum ar fi lemnul sau cauciuc. Tierea cu jet de ap este adesea utilizat n timpul fabricrii de piese de maini. Aceasta este metoda preferat atunci cnd materialele tiate sunt sensibile la temperaturi ridicate generate de alte metode. Tierea cu jet de ap este folosit n diverse industrii, inclusiv activitile miniere i industria aerospaial pentru tiere, formare i alezare.

n timp ce utilizarea de jeturi de nalt presiune de ap pentru eroziune dateaz nc de la mijlocul anilor 1800 cu mineritul hidraulic , jeturi de ap nu au nceput s apar pn n 1930 sub forma unui dispozitiv de tiere industrial . n 1933 , Paper Patents Company n Wisconsin a dezvoltat o main de msurare i de tiere care a folosit o duza cu jet de ap care se deplasa n diagonal pentru a tia hrtia aflat n micare orizontal. Aceste aplicaii timpurii au fost la o presiune sczut i limitat la materiale moi cum ar fi hrtia .

Tehnologia cu jet de ap a evoluat n era post- rzboi cnd de cercettori din ntreaga lume cautau noi metode de sisteme de tiere mai eficiente . n 1956 , Carl Johnson de la DUROX International din Luxemburg a dezvoltat o metod de tiere de forme de plastic , folosind un flux subire de jet de ap de nalt presiune , dar acele materiale , cum ar fi hrtie , au fost materiale moi . n 1958 , Billie Schwacha de la Nord American Aviation dezvoltat un sistem cu lichid de presiune ultra nalt pentru a tia materiale dure . Acest sistem a folosit o pomp de presiune de 100.000 PSI ( 690 MPa ) pentru a transmite un jet de lichid hipersonic , care ar putea tia aliaje de mare rezisten , cum ar fi oelul inoxidabil . Folosit ca un fagure de miere laminat pe Mach 3 Americana de Nord XB - 70 Valkyrie , aceast metod de tiere a dus la delaminare rapid , care necesit modificri n procesul de fabricaie . n timp ce nu sunt eficiente pentru proiectul XB - 70 , conceptul a fost valabil si cercetat in continuare pentru a dezvolta tierea cu jet de ap . n 1962 , Philip Rice de la Union Carbide explorat un jet de ap cu impulsuri de pn la 50.000 psi ( 345 MPa ), pentru a tia metale , piatr , i alte materiale . Cercetarea facut de S.J. Leach i G.L. Walker n mijlocul anilor 1960 sa extins pe tradiionala tiere cu jet de ap cu crbune pentru a determina forma duzei ideale pentru tierea cu jet de ap de nalt presiune a pietrei , i Norman Franz n 1960 s-a axat pe tierea cu jet de ap a materialelor moi prin dizolvarea lan lung polimeri n ap pentru a mbunti coeziunea jetului . La inceputul anilor 1970 , dorina de a mbunti durabilitatea duzei de jet de ap i-a condus Ray Chadwick , Michael Kurko , i Joseph Corriveau de la Bendix Corporation s vin cu ideea de a folosi un cristal corindon pentru a forma un orificiu pentru jetul de ap , n timp ce Norman Franz extins pe acest lucru i a creat o duz cu jet de ap cu un orificiu de pn la 0.002 inch ( 0,05 mm), care funcioa la presiuni de pn la 70.000 psi(483 MPa ). John Olsen , mpreun cu George Hurlburt i Louis Kapcsandy la Research Flow ( mai trziu numit Flow Industries) ,au mbuntit i mai mult potenialul comercial al waterjetului artnd c tratarea n prealabil a apei ar putea crete durata de via operaional a duzei .Vase de nalt presiune i pompe au devenit accesibile i fiabile cu apariia puterii obtinute din abur . De la mijlocul anilor 1800 , locomotivele cu abur au fost frecvente i primul motor eficient cu aburi era operaional . Pn la nceputul secolului , fiabilitatea la nalt presiune s-a imbunatatit , cu cercetarea locomotivelor care a dus la o cretere de ase ori a presiunii n cazan , unele atingnd 1600 psi ( 11 MPa ) . Cele mai multe pompe de nalt presiune n acest moment , ns ,sunt operate la presiuni cu valori n jurul 500-800 psi ( 3-6 MPa ) .

Sisteme de inalta presiune au fost modelate n continuare de aviaie , automobile , i industria de petrol . Productorii de aeronave , cum ar fi Boeing a dezvoltat sigilii pentru sisteme de control hidraulic n 1940 , n timp ce designerii auto , au efectuat programe de cercetare similar pentru sisteme de suspensie hidraulic . Presiuni mai mari n sistemele hidraulice n industria de petrol , de asemenea, au condus la dezvoltarea de sigilii avansate i de ambalare pentru a preveni scurgerile .Aceste progrese n tehnologiile de sigilare , la care se adaug utilizarea materialelor din plastic n anii de dup rzboi , au condus la dezvoltarea primei pompe de nalt presiune fiabil . Invenia Marlex fcut de Robert Banks i John Paul Hogan a companiei Phillips Petroleum a necesitat un catalizator pentru a fi injectate n polietilen .McCartneyManufacturing Company n Baxter Springs , Kansas , a nceput fabricarea acestor pompe de inalta presiune in 1960 pentru industria de polietilen . Industries Flow n Kent , Washington a stabilit bazele pentru viabilitatea comercial a mainilor cu jet de ap cu dezvoltarea fcut John Olsen a amplificatorului lichid de nalt presiune n 1973 , un design care a fost n continuare rafinat n 1976 .Industries Flow au combinat apoi cercetarea de pompe de inalt presiune cu cercetarea lorde duza cu jet de ap i au adus n domeniul de fabricri tierea cu jet de ap.

n timp ce tierea cu ap este posibil pentru materiale moi ,adugarea de material abraziv a transformat waterjet ntr-un instrument modern de prelucrare pentru toate materialele . Acest lucru a nceput n 1935 , cnd ideea de a aduga un material abraziv n fluxul de ap a fost dezvoltat de Elmo Smith pentru sablarea lichid . Designul lui Smith a fost rafinat n continuare de ctre Leslie Tirrell de la Hydroblast Corporation n 1937 , rezultnd ntr-un design de duz care a creat un amestec de ap de nalt presiune i material abraziv cu scopul de sablare umed .Producerea unei duze viabile comercial cu jet de ap abraziv pentru tierea de precizie a fost urmrit de Dr. Mohamed Hashish care a condus o echipa de cercetare de inginerie la Flow Industries construit pe tehnologia de pomp de presiune ultra nalt ( UHP ),lucrri legate de jeturi de ap , i improcare cu material abraziv , pentru a dezvolta tehnologia modern de waterjet abraziv. Dr. Hashish , care , de asemenea, a inventat noul termen " jet de ap abraziv " AWJ , iar echipa sa a continuat s dezvolte i s mbunteasc tehnologia AWJ i hardware-ul su pentru multe aplicaii , care este n prezent n peste 50 de industrii din ntreaga lume . O dezvoltare mai critic a fost crearea unui tub de amestecare durabil , care ar putea rezista la puterea AWJ-ului de nalt presiune , i a fost dezvoltarea Boride Products ( acum Kennametal ) a liniei lor ROCTEC de evi de carbur de tungsten ceramic compozite care a crescut n mod semnificativ durata de exploatare a duzei AWJ. Activitatea curent pe duze AWJ este pe micro jet de ap abraziv astfel tierea cu jeturi de ap mai mici dect 0,015 inch n diametrul cuprins pot fi comercializate .

Dispozitivul de tiere este de obicei conectat la o pomp de ap de nalt presiune (o conduct de ap local nu furnizeaz suficient presiune), n care apa este apoi evacuat n afara duzei, tind materialul prin bombardarea cu jetul de ap de mare vitez. Aditivi sub form de nisip suspendat sau alte materiale abrazive, cum ar fi granat si oxid de aluminiu, poate contribui la acest proces. Din cauza naturii fluxului de tiere pot fi uor modificate, jeturi de ap poate fi folosit pentru a tia materiale diverse, de exemplu titan. Exist cteva materiale care nu pot fi tiate n mod eficient cu un tietor cu jet de ap; unul dintre acestea este sticla care sparge atunci cnd tiat, indiferent de tehnologia de tiere utilizat.

Cel mai important avantaj al dispozitivului de tiere cu jet de ap este capacitatea sa de a tia materialul fr a interfera cu structura inerent a materialului, deoarece nu exist nici o "zon afectat de cldur" . Acest lucru permite metalelor s fie tiate, fr a afecta sau modifica proprietile lor intrinseci.

Producatori OMAX Corporation

OMAX Corporation este un mare furnizor de sisteme multi-axa (capacitatea de a tia obiecte non-plate) cu jet de ap pentru utilizare n fabricarea i industria de prelucrare. Aceasta este a doua cea mai mare companie de prelucrare cu jet de ap n Statele Unite ale Americii.

OMAX a fost nfiinat n 1993 de ctre Dr. John Cheung i Dr. John Olsen. Ei au fcut procedeu de presiune de prelucrare cu jet abraziv de nalt presiune (o prelucrare i procedeu de fabricare folosind un amestec de materiale abrazive puternice i lichid propulsate de gaz vitez mare) pentru a eroda materialului pentru a forma forme complicate sau forme specifice de margine. International Waterjet MachinesInternational Waterjet Machines este un productor i furnizor de maini cu jet de ap i echipamente de tiere sau echipamente de compensare de presiune ultra nalt, precum i furnizarea de ap de nalt presiune ca o surs pentru testarea produselor i utilizarea de laborator. Compania are sediul in California, Statele Unite ale Americii.

Echipa de IWM are n mod colectiv peste 30 de ani de experien n aplicaii de presiune ultra nalta, cum ar fi masini de debitat cu jet de ap. n prezent, linia de produse al companiei include jet de ap, jet de ap abraziv, pompe de inalta presiune, garnituri de etanare, produse de curaare nalt presiune i senzor / traductoare de presiune ultra-nalt. IWM ofer, de asemenea, un design personalizat i fabricarea de aplicaii de nalt presiune speciale. Jet Edge Waterjet SystemsJet Edge este un productor de maini cu jet de ap i de tiere cu jet de ap abraziv , pompe intensificatoare si accesorii pentru tiere cu jet de ap de precizie , pregtirea suprafeei i ndeprtarea stratului de acoperire . Un pionier industrie , Jet Edge a intrat pe piata cu jet de ap n urm cu mai mult de 25 de ani.

Sisteme cu jet de ap Jet Edge sunt utilizate n ntreaga lume ntr- o gam larg de industrii , de la importante companii aeriene din lume la productorii de automobile , industria aerospaial , i fabricani industriali. Sisteme cu jet de ap i abrasivejet Jet Edge poate tia orice material , de la produse alimentare la oel de scule clit la titan .Aplicatii in industria de automobilePentru mai mult de trei decenii, industria de automobile a bazat pe waterjets de debit pentru a crete eficiena lor .

Practic, fiecare producator de automobile majore consider maina cu jet de ap ca fiind cea mai bun soluie de productivitate , siguran i respectarea legislaiei de mediu .

Mainile cu jet de ap sunt utilizate pentru a tia o gam larg de componente de interior i exterior , cum ar fi covoare , materiale acustice , instrumente i ui , precum i mulaje laterale i piese turnate .

Integrarea sistemelor cu jet de ap UHP cu cele mai noi tehnologii robotizate permite s oferim procese multi axiale , eficiente i flexibile din punct de vedere al costului pentru tierea unei varieti de materiale n industria de automobile .

Mainile cu jet de ap de tiere cresc productivitatea cu soluii mai curate , mai sigure i mai precise de tiere , fr distorsiuni de cldur .

Sistemele UHP sunt , de asemenea, utilizate n vopsitorii auto pentru a cura i elimina vopsea uscata de pe piese .

Procesele de curare i manipulare stabilite de cicluri de curare regulate pentru manipulatorii pieselos , reduce semnificativ riscul de introducere de particule n mediul de vopsea .