Przegląd technologii

Obszerny przegląd technologii cięcia wodą z materiałem ściernym.

Systemy cięcia materiałów wodą pod bardzo wysokim ciśnieniem i wodą zmieszaną z materiałem ściernym istnieją już od ponad dwudziestu lat. Przez długi czas uważane były one tylko za technologię wypełniającą lukę na rynku, dostępną jedynie dla dobrze wyszkolonych fachowców, obsługujących przemysł oraz wyspecjalizowane zakłady zajmujące się tego typu cięciem. Jednak w ostatnich latach technologia ta przeszła spektakularne zmiany. Postęp w technologii sterowników, budowie pomp wysokociśnieniowych oraz w technologii komponentów wysokociśnieniowych spowodował, że obecnie każdy zakład usługowy czy wytwórczy mający do czynienia z obróbką skrawaniem może sobie pozwolić na kupno precyzyjnych systemów do cięcia wodą.

Podstawowe ograniczenia tradycyjnych systemów kontroli przy pomocy komputera.

Dawniej stoły robocze do cięcia strumieniem wody czy ścierniwem były sterowane tradycyjnymi systemami CNC (komputerowej kontroli numerycznej), stosującymi znane narzędzie: „kod G”. Jednakże teraz szybko odchodzi się od tej technologii w systemach cięcia wodą z materiałem ściernym, w szczególności tych mających zastosowanie w warsztatach do produkcji mało- i krótkoseryjnej. Kontrolery kodu G były rozwijane po to, by poruszały sztywne narzędzie tnące, takie jak frez walcowo-­czołowy lub nóż mechaniczny. Szybkość posuwu tych narzędzi w zasadzie jest utrzymywana na stałym poziomie lub zmienia się w nieciągłych inkrementach na rogach i krzywiznach. Za każdym razem kiedy pożądana jest zmiana w prędkości posuwu, trzeba wprowadzić zmiany w programowaniu.

Strumień tnący wodą lub materiałem ściernym zdecydowanie nie jest sztywnym narzędziem tnącym; używanie stałej szybkości posuwu przyniosłoby w rezultacie poważne niedocięcia lub stożki na rogach i wokół krzywizn. Co więcej, robienie nieciągłych zmian skokowych w szybkości posuwu wpłynęłoby również na nierówne cięcie tam gdzie następuje przejście. Zmiany w szybkości posuwu dla rogów i krzywizn muszą być robione gładko i stopniowo, z szybkością zmian określoną przez rodzaj ciętego materiału, jego grubość, kształt wycinanej części oraz przez mnóstwo parametrów dyszy.

 

Wykonanie, program sterujący OMAX-a

Wykonanie, program sterujący OMAX-a

 

Sercem sytemu sterującego OMAX-a jest algorytm kontroli, który oblicza jak szybkość posuwu powinna się zmieniać dla danego kształtu w danym materiale, po to by precyzyjnie wykonać jakąś część. W rzeczywistości algorytm określa pożądaną zmianę prędkości posuwu co 0,0005 cala (0,012 mm) wzdłuż ścieżki którą porusza się narzędzie, po to by zapewnić niezwykle płynną charakterystykę szybkości posuwu i bardzo dokładne wykonanie części. Użycie kodu G do przekształcenia tej pożądanej charakterystyki szybkości posuwu w rzeczywiste instrukcje kontrolne dla serwomotorów wymagałoby ogromnej ilości oprogramowania oraz pamięci kontrolera. Zamiast tego OMAX używa mocy i pamięci nowoczesnego komputera osobistego do wyliczenia i przechowania całej ścieżki narzędzia i charakterystyki szybkości posuwu, a stąd do bezpośredniego kierowania serwomotorami, które kontrolują ruch głowicy wzdłuż osi X-Y.

W rezultacie daje to dokładniej wykonaną część, która jest znacznie łatwiejsza do wykonania, niż gdyby użyto oprogramowania kodu G.

imitation louis vuitton black pumps with red soles Replica Louboutin imitation lv flower fields pump

Przez lata, maszyny do cięcia wodą ze ścierniwem były wyposażone w różnorakie skomplikowane systemy odmierzania tego materiału. Ta złożoność wzięła się z przeświadczenia, że przepływ strumienia materiału ściernego musi być dostosowany do różnych typów ciętych materiałów, a także ich grubości. Obecnie preferuje się podejście, żeby używać prostego, ustalonego stosunku przepływu materiału ściernego do przepływu wody, dla wszelkich materiałów które mają być cięte i zmieniać tylko szybkość cięcia dyszy. Szybkość przesuwu dyszy jest łatwo zmieniana przez system sterujący ruchem głowicy wzdłuż osi X i Y.

Oznacza to, że wszystko co jest potrzebne do gładkiego, dokładnego cięcia, to proste stałe natężenie przepływu wody i materiału ściernego. Współczesne systemy dostarczania ścierniwa eliminują podatne na kłopoty dozowniki wibracyjne i zawory dozujące substancje stałe, występujące we wcześniejszych systemach. Używają one prostej kryzy o stałej średnicy, by odmierzała przepływ materiału ściernego od dołu małego pojemnika samozsypnego, który jest umiejscowiony tuż przy dyszy, na posuwie osi Y. System dozowania poprzez kryzę jest wyjątkowo niezawodny i wyjątkowo powtarzalny.

Jeśli już raz przepływ materiału ściernego przez kryzę jest zmierzony podczas nastawienia maszyny, można wprowadzić tę wartość do programu komputera kontrolującego i nigdy już nie trzeba będzie robić regulacji czy dostrajania.

Mały samozsypny pojemnik materiału ściernego, umiejscowiony na suporcie osi Y, zazwyczaj mieści zapas ścierniwa na 45 minut i można go dopełniać ręczną szufelką w trakcie pracy maszyny. Ten prosty sposób jest używany przez wielu właścicieli mniejszych maszyn do cięcia, takich jak modele 2652 i 2626 OMAX-a. Na większych stołach roboczych, takich jak w modelach 55100 i 80160, mały pojemnik samozsypny mógłby być trudno dostępny w czasie pracy. W dodatku, niektórzy właściciele mniejszych maszyn obawiają się, że mogą stale zapominać o dopełnianiu pojemnika ze ścierniwem.

Z tych powodów OMAX oferuje wielki pojemnik podający materiał ścierny, który można umieścić gdziekolwiek w pobliżu stołu roboczego. Podłącza się do niego sprężone powietrze, by podawało materiał do tego małego, zamontowanego na osi Y zbiornika, kiedykolwiek tylko poziom ścierniwa spadnie w nim poniżej ustalonej wielkości.

faux christin loubitons Fake Christian Louboutin faux cristian loboutin

Wczesne ultra-wysokociśnieniowe systemy cięcia używały wyłącznie hydraulicznych pomp ze wzmacniaczem. W tamtym czasie jedynie pompy ze wzmacniaczem były w stanie niezawodnie wytworzyć ciśnienie od 40 tys. do 60 tys. PSI (276 tys. do 414 tys. kPa). Rysunek pokazuje schematyczne przedstawienie pompy hydraulicznej ze wzmacniaczem.

Schemat działania pompy ze wzmacniaczem
Schemat działania pompy ze wzmacniaczem

Silnik cieplny lub elektryczny w sposób typowy napędza pompę hydrauliczną, która pompuje płyn hydrauliczny pod ciśnieniem od 1000 do 4000 PSI (6 900 do 27 600 kPa) do cylindra wzmacniacza. Ciśnienie hydrauliczne działa na stosunkowo duży tłok, by wytworzyć dużą siłę na tłocznik o stosunkowo małej średnicy. Ten tłocznik podnosi ciśnienie wody do poziomu, który jest proporcjonalny do odpowiednich pól przekroju poprzecznego dużego tłoka i małego tłocznika. Na przykład, jeżeli 3000 funtów na cal kwadratowy (czyli 20 700 kPa) płynu hydraulicznego oddziaływuje na duży tłok o powierzchni 20 cali kwadratowych i jeżeli ten tłok pcha tłocznik o powierzchni tylko jednego cala kwadratowego, woda która jest wypychana przez tłocznik będzie sprężona do 60 000 funtów na cal kwadratowy [3000 x 20/1].

Cylinder wzmacniacza jest cylindrem obustronnego działania, w którym płyn hydrauliczny jest wprowadzany na przemian z jednej i drugiej strony. Hydrauliczny tłok na przemian zwiększa ciśnienie wody poprzez tłoczniki małej średnicy na każdym końcu zespołu wzmacniacza. Zestaw zaworów zwrotnych na przemian wpuszcza wodę o niskim ciśnieniu do cylindra tłocznika, kiedy tłocznik się cofa, a potem kieruje sprężoną wodę do rozgałęzionego przewodu wylotowego, gdy tłocznik wchodzi w suw sprężania. Chodzący tam i z powrotem tłok wzmacniacza powoduje pulsujący przepływ wody pod bardzo wysokim ciśnieniem. By uczynić przepływ wody bardziej jednolity (w ten sposób wpływając na gładsze cięcie), pompa wzmacniacza jest zazwyczaj wyposażona w cylinder „tłumienia”, który działa jako wysokociśnieniowe naczynie wyrównawcze. Użycie

christian louboutin patent & cork platform sandal knockoff Replica Louboutin christian louboutin patent & cork platform sandal replica

Wszystkie systemy cięcia strumieniem ścierniwa używają podstawowej dwustopniowej dyszy tego samego pomysłu , pokazanej na Rys. 2. Najpierw woda przechodzi przez otworek o małej średnicy w kryzie kryształowej, po to by utworzyć wąski strumień. Wtedy strumień wody przechodzi przez małą komorę, gdzie efekt Venturiego tworzy niewielką próżnię, która wciąga w to miejsce materiał ścierny oraz powietrze poprzez rurkę zasilającą. Cząsteczki materiału ściernego są przyspieszane przez strumień wody i wpadają do długiej, wydrążonej, cylindrycznej ceramicznej rurki miksującej ( mixing tube ). Otrzymana w ten sposób mieszanina materiału ściernego i wody opuszcza rurkę miksującą jako spójny strumień i przecina materiał. Decydujące znaczenie ma tutaj to, żeby kryza ze szlachetnego kamienia oraz rurka miksująca były precyzyjnie zosiowane, by zagwarantować przejście strumienia wody prosto przez środek rurki miksującej. W przeciwnym wypadku strumień materiału ściernego będzie rozproszony, jakość cięcia będzie kiepska, a żywotność rurki miksującej będzie krótka.

W przeszłości większość konstrukcji dysz wymagała, by operator regulował ustawienie kryzy i rurki miksującej w czasie pracy urządzenia. Współczesne konstrukcje dysz opierają się na precyzyjnie obrobionych częściach składowych, po to by w trakcie montażu prawidłowo ustawić kryzę oraz rurkę miksującą, w ten sposób eliminując potrzebę regulacji przez operatora maszyny.


Typowa średnica kryzy w dyszy strumienia materiału ściernego wynosi 0,010 cala do 0,014 cala (0,25 do 0,35 mm). Kamień kryzy może być rubinem, szafirem lub diamentem, przy czym najczęściej stosowany jest szafir. Uważa się, że diament wytrzymuje najdłużej, ale większość operatorów stwierdza, że nie jest to warte dodatkowego kosztu. Typowy zespół kryzy, składający się z szafirowej kryzy oraz z precyzyjnej oprawy ze stali nierdzewnej wraz z integralną komorą dostarczania materiału ściernego kosztuje ok. 50 dolarów. Podobny zespół z diamentową kryzą kosztowałby kilkaset dolarów i nie dawałby rozsądnego zysku.

Rubin i szafir są bardzo podobne pod względem długości czasu pracy. O żadnym z nich nie można powiedzieć, że ma jakąś wyraźną przewagę nad drugim. W teorii, kryza z kamienia szlachetnego powinna pracować niezawodnie, aż rozpuszczone w wodzie ciała stałe i minerały nagromadzą się w miejscu, gdzie przepływa woda. Tak właściwie to kamień szlachetny nie ulega uszkodzeniu, lecz nie tworzy już więcej prostego, gładkiego strumienia wody, z powodu nagromadzenia kamiennego osadu.

Jednakże w rzeczywistości wiele kamieni(kryz) ulega uszkodzeniu, kiedy zostają uderzone przez zanieczyszczenia albo cząsteczki materiału ściernego, którym udało się dostać pod prąd strumienia, podczas wymiany dyszy, przeglądów lub napraw. To powoduje, że kamień pęka lub powstaje wgłębienie, istotnie zmieniając przepływ wody przez niego. Kiedy już przepływ wody przez kamień będzie zakłócony, jakość cięcia będzie kiepska, a długość pracy rurki miksującej będzie istotnie skrócona. Pęknięty zespół kamienia kosztujący 55 dolarów może szybko zniszczyć ceramiczną rurkę miksującą wartą 155 dolarów. Wielu operatorów zmienia kamienną kryzę automatycznie, kiedykolwiek naprawia lub robi przegląd dyszy.

Większość rurek miksujących używanych w systemach cięcia wodą jest produkowanych przez Boride Corporation, oddział firmy Kenametal, korzystający z chronionej prawami technologii rozwiniętej przez Dow Corning Corporation. Rurka miksująca firmy OMAX ma wewnętrzną średnicę 0,03” (0,75mm) i ma 10 cm długości. Charakteryzuje się mniejszym otworem i większą długością niż bardziej rozpowszechniona rurka o średnicy 0,04” (1,02 mm) i długości 7,5 cm, używana przez większość producentów maszyn do cięcia materiałem ściernym. Testy pokazują, że rurka OMAX-a zapewnia bardziej precyzyjne cięcie i z mniejszym stożkowaniem niż inne rurki. Ceną płaconą za tę precyzję jest to, że rurka miksująca OMAX-a wytrzymuje normalnie 40 do 100 godzin, w porównaniu z 60 do 120 godz. „standardowej” rurki. OMAX oferuje teraz rurkę o średnicy 0,04” (1,02 mm) i długości 10 cm klientom, którzy chcą zamienić precyzję i stożkowatość cięcia na dłuższy żywot rurki miksującej.

Rurki miksujące są drogie, zazwyczaj 140 do 250 dolarów, niezależnie od marki. Wiele firm ceramicznych i narzędziowych próbowało wejść na rynek z rurkami po 50 dolarów, ale żadna z tych tanich rurek nie pokazała możliwej do zaakceptowania trwałości. Ponieważ rynek maszyn do cięcia wodą ciągle się powiększa, prawdopodobnie pojawią się tanie i opłacalne rurki miksujące.

Warto zauważyć, że dyskusje z wieloma operatorami systemów cięcia innych niż OMAX pokazują, że najczęstszym powodem wymiany rurki miksującej jest nie to, że rurka się zużyła, lecz częściej, że krucha rurka została zniszczona , kiedy dysza przypadkowo zetknęła się z jakimiś skrawkiem lub podniesionym materiałem na stole roboczym.

Z tego powodu zespół dyszowy OMAX-a jest wyposażony w osłonę i dyszę tę można przesunąć do nieruchomego obiektu na stole roboczym z pełną prędkością, bez uszkodzenia rurki miksującej.

Komora Venturiego pomiędzy kryzą z kamienia, a górą rurki miksującej, jest obszarem który podlega zużyciu. To zużywanie się jest spowodowane niszczącym działaniem strumienia materiału ściernego, gdy wchodzi on w bok komory i jest porywany przez strumień wody. Niektóre dysze (a w szczególności dysza Ingersoll-Rand) mają wkładkę z węglika, by zminimalizować to zużycie. Inni zalecają, po prostu, okresową wymianę całego korpusu dyszy. Dysza MaxJet 5 firmy OMAX włącza komorę Venturiego do oprawy kryzy ze szlachetnego kamienia, która to oprawa jest jednorazowego użytku. Oznacza to, że jest ona wymieniana za każdym razem, gdy tylko rurka miksująca i oprawa kamienia są wymieniane. Przez sam korpus dyszy strumień materiału ściernego nie przepływa, stąd jego żywotność jest całkiem duża.

Precyzyjne zosiowanie kryzy z kryształu oraz rurki miksującej ma bardzo istotne znaczenie dla żywotności rurki. Jest to szczególnie ważne dla rurek o mniejszej średnicy (0,030” tj. 0,75 mm), używanych przez standardową precyzyjną dyszę OMAX-a. Kryza ze szlachetnego kamienia jest zamontowana do precyzyjnie wykonanej oprawki z nierdzewnej stali, która pasuje do dokładnie obrobionego otworu w korpusie dyszy. Z kolei rurka miksująca pasuje do precyzyjne obrobionej stożkowej sekcji w dolnej części oprawki kamienia, żeby zapewnić prawidłowe ustawienie rurki miksującej i oprawki kamienia. Jeżeli zanieczyszczenia, cząsteczki materiału ściernego lub jakieś inne zanieczyszczenia nie pozwalają oprawce kamienia na precyzyjne spasowanie się z korpusem dyszy lub rurką miksującą, wtedy żywot rurki będzie poważnie skrócony.

Niezależnie od marki, dysze muszą być nieskazitelnie czyste podczas przeglądu czy naprawiania. Aby maksymalnie wydłużyć żywotność rurki miksującej powinno się używać małej oczyszczarki ultradźwiękowej, by mieć pewność, że korpus dyszy jest wolny od zanieczyszczeń. Dysza powinna być przeglądana czy naprawiana w najczystszym dostępnym miejscu, a nie, po prostu, gdziekolwiek w zakładzie.

Oprócz czystości decydujące znaczenie dla zapewnienia najdłuższej możliwej żywotności rurki miksującej ma utrzymanie dobrej jakości wody. Gdy woda wchodząca do rurki miksującej ma wysoką zawartość minerałów, będą one odkładały się w postaci kamienia na kryzie i wpływały na jakość oraz żywotność rurki miksującej. OMAX oferuje w standardzie filtrowanie cząsteczek, a w dodatkowym wyposażeniu uzdatnianie wody, by zapewnić jej najlepszą pożądaną jakość. OMAX, przed zainstalowaniem urządzeń, sprawdzi również Waszą wodę, by określić, czy potrzebny jest system oczyszczania wody.

imitation shoes for sale christian louboutin pumps imitation shoes louboutin

Licząca już kilka stuleci technologia pomp z wałem korbowym oparta jest na użyciu mechanicznego wału korbowego, który porusza w cylindrze tam i z powrotem dowolną liczbę pojedynczych tłoków lub tłoczników. Zawory zwrotne w każdym cylindrze pozwalają wodzie wejść do cylindra, gdy tłocznik cofa się i opuścić cylinder do rozgałęzionego przewodu wylotowego, gdy tłocznik posuwa się naprzód w cylindrze.


Schemat działania pompy z wałem korbowym


Pompy z wałem korbowym są z natury bardziej wydajne niż pompy ze wzmacniaczami, ponieważ nie wymagają pożerającego ogromną ilość energii systemu hydraulicznego. Dodatkowo, pompy z wałem korbowym o trzech lub więcej cylindrach mogą być tak zaprojektowane, by dostarczały bardzo jednorodne ciśnienia na wyjściu , bez potrzeby używania systemu tłumienia. Pompy z wałem korbowym generalnie nie były używane w zastosowaniu przy ultra wysokich ciśnieniach aż do naprawdę ostatnich lat. Działo się tak dlatego, że typowe pompy z wałem korbowym pracowały mając więcej suwów na minutę niż pompy ze wzmacniaczem i powodowały niemożliwy do zaakceptowania krótki żywot uszczelek oraz zaworów zwrotnych. Postęp w technologii uszczelek i materiałów do ich wytwarzania, połączony z powszechną dostępnością komponentów - zaworów ceramicznych spowodował, że w przedziale od 40 000 do 50 000 funtów na cal kwadratowy (280 tys. do 345 tys. kPa) pompa z wałem korbowym może pracować z doskonałą niezawodnością. To stanowiło ogromny przełom w użyciu pomp korbo-wodowych do cięcia wodą zmieszaną z materiałem ściernym.

Dzisiaj pompy z wałem korbowym mogą pracować niezawodnie aż do 55 tysięcy funtów na cal kwadratowy (380 tys. kPa).

Doświadczenie pokazało, że strumień materiału ściernego tak naprawdę nie potrzebuje pełnych 60 tys. funtów na cal kwadratowy (414 tys. kPa) pompy ze wzmacniaczem. W tego typu maszynach tak naprawdę tnie ścierniwo, podczas gdy woda działa jedynie jako medium do jego przenoszenia przez materiał, który jest cięty. To wielce pomniejsza korzyści z używania ultra wysokiego ciśnienia. W rzeczywistości wielu operatorów pomp ze wzmacniaczem 60 tys. funtów na cal kwadratowy (414 tys. kPa) odkryło, że otrzymują gładsze cięcie i większą niezawodność, jeżeli ich maszyny będą działały w zakresie 40 do 50 tys. funtów na cal kwadratowy (276 tys. do 345 tys. kPa) . Ponieważ obecnie pompy z wałem korbowym wytwarzają ciśnienie w tym zakresie, zwiększa się liczba sprzedawanych maszyn do cięcia z bardziej wydajnymi i łatwiejszymi w utrzymaniu pompami tego typu.

knockoff christian louboutin red bottom herls Replica christian louboutin shoes knockoff christian louboutin red crystal pumps

Skontaktuj się z nami

Jeśli interesują Państwa nasze usługi z zakresu produkcji z metalu, usług specjalistycznych - prosimy o pozostawienie swojego nr telefonu, adresu e-mail, ew. przesłanie projektów (format .dxf lub .dwg)
Zatwierdzając ten formularz akceptujesz naszą politykę prywatności. Prosimy o zapoznanie się z nią.
Wybierz plik jaki chcesz załączyć
Limit wielkości dla jednego pliku to 100 MB
    loubotin replica imitation watches