phương pháp gia công bằng tia nước

Gia công bằng phương pháp cắt tia nước – tia nước có hạt mài...  Gia công bằng tia nước có hạt mài Abrasive Water Jet Cutting – AWJC : phương pháp gia công này có cấu tạo giống như gia

Gia công bằng phương pháp cắt tia nước – tia nước có hạt mài

- Lịch sử : được phát minh vào năm

1950 do tiến sĩ Norman Franz ,phát triển

vào những năm 1970

- Khái niệm :

• Gia công tia nước : (hay còn gọi gia

công cắt bằng tia nước : Water Jet

Cutting-WJC) là một quá trình sử

dụng tia nước ở áp suất cao (từ 2.108

Pa – 4.108 Pa) để cắt đứt vật liệu Vết

cắt hoặc rãnh có độ rộng xấp xỉ 1mm Đường kính lỗ nhỏ nhất có thể cắt được

là 1,5mm Phương pháp này còn được gọi là gia công bằng thuỷ động lực học.

 Gia công bằng tia nước có hạt mài (Abrasive Water Jet Cutting – AWJC) : phương pháp gia công này có cấu tạo giống như gia công tia nước, phương pháp này dùng tia nước được thêm vào các phần tử hạt mài để quá trình

gia công manh hơn nhằm tạo khả năng cắt

các loại vật liệu cứng hơn như thép, thủy

tinh, bê tông và vật liệu composite…

Nguyên lý gia công

 Hiện tượng cắt bằng tia nước thực hiện bằng cách đưa một thể tích lớn nước qua một

đường ống nhỏ Thể tích không đổi đi qua

một tiết diện nhỏ dần sẽ làm các phần tử tăng tốc một cách nhanh chóng Dòng tăng tốc này

ra khỏi ống tác động một lực cắt lớn vào vật liệu gia công

 Gia công tia nước : nước từ thùng cấp đi qua

bộ lọc và hòa trộn, sau đó nhờ ống dẫn đi qua

bộ khuếch đại để đến đầu phun, thông qua

van tiết lưu chỉnh cường độ mạnh hay yếu

của dòng tia nước.

 Gia công tia nước có hạt mài : cơ bản giống gia công tia nước nhưng có thêm phần trộn hạt mài Hạt mài được trộn với ống trộn

trước khi được phun ra ngoài

Thông số kỹ thuật cơ bản

 Gia công tia nước

 Gia công tia nước có hạt mài

Thông số kỹ thuật

Gia công tia nước:

- Khoảng cách gia công.

- Đường kính vòi phun.

- Áp suất nước.

- Tốc độ cắt.

Thông số kỹ thuật

Gia công tia nước có hạt mài:

- Khoảng cách gia công.

- Đường kính vòi phun.

Các thông số kỹ thuật của hệ thống máy gia công bằng tia nước của hãng

AquaDAM

tối đa( bar )

Công suất động

cơ (Kw)

Lưu lượng tối

đa (l/phút)

Đường kính vòi lỗ phun tối đa (mm)

Số đầu cắt tối đa Nước

tinh khiết

Nước

có hạt mài

Ưu điểm và nhược điểm

lý, không sinh nhiệt, vùng gia công không chịu tác động nhiệt, đây là phương pháp gia công cắt lạnh.

bề mặt khó khăn và phức tạp như: những góc nằm bên trong, khớp V, những hình dạng kiến trúc

nghệ thuật,…

cao.

cần khoan mồi trước và có thể cắt được các vật liệu cán mỏng.

• Nhược điểm :

 Khó kiểm soát độ chính xác về kích thước gia công.

 Giá thành thiết bị cao.

 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 giải quyết được hoặc giải quyết chưa triệt để.

Phạm vi ứng dụng

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

 Khoan lỗ bằng tia nước có áp lực cao

 Phương pháp gia công tia nước thường được

tự động hoá bằng hệ thống CNC hay người máy công nghiệp.

Một số sản phẩm

So sánh với các phương pháp gia công khác

 So sánh với gia công truyền thống :

dao dẫn tới cùn dao nhưng với cắt bằng tia nước thì luôn luôn sắc.

tiết kiệm được vật liệu.

đường cong, đặc biệt là đường cong lõm còn tia nước không phân biệt hình dạng dao.

làm biến dạng phôi Có thể gia công bằng vật liệu rất mềm hoặc rất cứng.

So sánh với gia công tia laser

 Gia công được nhiều vật liệu mà laser không thể gia công (vật liệu phản xạ, như nhôm và đồng).

 Tính đồng nhất vật liệu không phải là đặc

tính quan trọng.

 Dòng tia nước không tạo nhiệt lên chi tiết Vì thế không có biến dạng nhiệt và độ cứng

không tăng.

 Tia nước có thể đạt được độ chính xác bằng hoặc hơn tia laser.

 Giá thành rẻ hơn.

 Gia công đuợc vật liệu dầy hơn.

 Dòng tia tạo mài an toàn hơn, không có khói độc, không có lửa

 Có tính môi trường hơn.

 Bảo trì đơn giản hơn

 Tia hạt mài có khả năng đạt dung sai tương

tự trong gia công chi tiết mỏng và đạt độ

chính xác cao hơn trong gia công chi tiết dầy.

So sánh với gia công tia lửa điện

 Gia công nhanh hơn tia lửa điện.

 Khả năng gia công phạm vi vật liệu rộng lớn hơn

 Tính đồng nhất không phải là đặc tính quan trọng đối với gia công tia nước.

 Dòng hạt mài tạo lỗ xuyên cho chính nó.

 Không sinh nhiệt.

 Dòng tia nước có khả năng bỏ qua những bất thường của vật liệu mà có thể những bất

thường này làm cho EDM mất tia lửa điện