Nguyên Lý Hoạt Động Của Máy Cắt Tia Nước

Cắt bằng tia nước (Water Jet Cutting) là một phương pháp gia công bằng thủy động lực học, bằng cách sử dụng tia nước ở áp suất cao để gia công vật liệu. Vết cắt hoặc rãnh cắt có độ rộng chỉ tầm 1mm với sai số và độ lệch cực nhỏ chỉ từ 0.01mm. xem them san pham máy cắt tia nước Omax

Nguyên Lý Hoạt Động Của Máy Cắt Tia Nước

Đầu tiên, nước máy từ thùng cấp nước đi qua bộ lọc (bộ làm mềm nước) loại bỏ tạp chất là các ion kim loại nặng. Sau đó nhờ ống dẫn được máy bơm cao áp nén và bơm giúp tăng áp suất nước đến đầu phun. Tại đầu cắt, tia nước dưới áp lực cao được trộn cùng hạt mài (tùy máy có sử dụng loại hạt này hay không để cắt những vật liệu cứng như cùng để cắt đá, cắt thủy tinh, gia công kim loại…), hỗn hợp tia nước cùng hạt mài được phun ra mạnh hay yếu là nhờ van tiết lưu. Van tiết lưu này được điều khiển bởi một bộ điều khiển. Tia nước sau khi ra khỏi đầu phun có áp suất rất lớn (thường từ 100 – 400 MPa), tốc độ tia nước ở mức rất cao từ 400 – 1000m/s. Ở điều kiện này, khi tia nước cùng hỗn hợp hạt mài khi chạm vào bề mặt vật liệu gia công, nó sẽ tạo nên áp lực lớn hơn độ bền nén của vật liệu bị cắt, bề mặt vật liệu bị xuyên thủng và tia nước xuyên qua và được điều khiển theo đường cong hoặc thẳng tạo thành vết cắt, cắt chi tiết gia công.

Các thông số gia công quan trọng trong gia công bằng tia nước bao gồm : khoảng cách gia công, đường kính lỗ vòi phun, áp suất nước và tốc độ cắt. Khoảng cách gia công là khoảng cách giữa đầu vòi phun và bề mặt gia công. Thông thường khoảng cách này là nhỏ để tia nước phân tán tới mức tối thiểu trước khi kịp đập vào bề mặt.

Khoảng cách gia công điển hình là 3,2mm. Kích thước của lỗ vòi phun ảnh hưởng đến độ chính xác của quá trình cắt lỗ vòi. Vòi phun nhỏ được sử dụng trên những vật liệu mỏng. Đối với những vật liệu dày hơn thì cần có những tia phun dày hơn và áp suất cao hơn. Tốc độ cắt thường vào khoảng từ 5 – 500 mm/s tùy theo độ dày của chi tiết gia công. Phương pháp gia công tia nước thường được tự động hoá bằng hệ thống CNC hay người máy công nghiệp. Phạm vi gia công : từ 1,6 – 305 mm với độ chính xác là ± 0,13 mm.

Tăng khả năng cắt bằng tia nước

Để tăng khả năng cắt bằng tia nước, nhằm cắt các vật liệu cứng như thép, thủy tinh, bê tông hay vật liệu composite, … Máy cắt tia nước được thêm vào tia nước những hạt mài. Vì thế phương pháp này được gọi là gia công tia nước có hạt mài. Nguyên lý của phương pháp này cũng như gia công tia nước nhưng khác ở chổ là trong quá trình hình thành tia nước áp suất cao thì cho thêm vào dòng hạt mài. Vận tốc rất cao của dòng tia khi đi qua lỗ phun sẽ tạo chân không để hút các hạt mài từ ống chứa hạt mài, sau đó, hạt mài sẽ trộn với nước trong ống trộn. Việc cấp hạt mài trong quá trình gia công quyết định năng suất gia công.

Đối với gia công tia nước có hạt mài, khi thêm những hạt mài vào tia nước sẽ làm phức tạp quá trình gia công vì phải bổ sung một số thông số và những thông số này phải được điều khiển. Những thông số thêm vào cho quá trình là loại hạt mài, cỡ hạt và tốc độ dòng chảy. Các loại vật liệu hạt mài thường được sử dụng là Al2O3, SiO2 và garnet, các cỡ hạt khoảng từ 60 đến 100. Lượng mài được thêm vào trong tia nước xấp xỉ khoảng 0,3 kg/phút sau khi thoát ra vòi phun. Đường kính lỗ của vòi khoảng từ 0,25 – 0,63 mm. Sở dĩ kích cỡ hơn một chút so với sự gia công bằng tia nước là để có được tốc độ dòng chảy cao hơn và năng lượng nhiều hơn vì bên trong nó có chứa hạt mài.

Áp suất nước trong gia công bằng tia nước có hạt mài giống trong gia công bằng tia nước. Khoảng cách cho phép phải ít hơn để giảm đến mức tối thiểu hiệu quả phân tán của chất lỏng cắt mà hiện giờ có chứa những hạt mài. Khoảng cách cho phép điển hình là khoảng ¼ hay ½ khoảng cách trong gia công tia nước.

Phương pháp gia công tia nước hay tia nước có hạt mài có thể sử dụng thay thế cho các phương pháp gia công tia laser hay tia plasma nếu yêu cầu không có ảnh hưởng nhiệt tại đường cắt vật liệu.

Ưu điểm máy cắt tia nước của CAD/CAM VIỆT NAM:

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

– Chí phí thấp.

– Không có chất hóa học.

– Thích ứng với hệ thống CAD/CAM.

– Gia công đạt độ chính xác cao, bề mặt phẳng.

– Không ảnh hưởng nhiệt.

– Có thể cắt bất cứ vật liệu nào.

– Ít lãng phí chất thải sau gia công.

– Môi trường gia công trong sạch.

Phạm vi ứng dụng

– Gia công cắt : phương pháp gia công bằng tia nước được ứng dụng trong các ngành hàng không, thực phẩm, nghệ thuật đồ họa, công nghiệp ôtô, giày dép, cao su, nhựa, đồ chơi, gỗ, luyện kim, giấy, chế tạo máy…

– Làm sạch bề mặt trong ngành xây dựng và chế tạo máy. Một số vật liệu được cắt bằng tia nước là : các tông, thảm, lie (làm nút chai), giấy, plastic, sản phẩm gỗ, cao su, da, giấy, lá kim loại mỏng, gạch, vật liệu composite… Tùy loại vật liệu mà chiều dày cắt lên đến 25mm và cao hơn. So với các phương pháp khác, cắt bằng tia nước có năng suất cao và sạch, nên nó cũng được dùng trong công nghệ thực phẩm để cắt và thái mỏng sản phẩm. Khi đó người ta sử dụng dung dịch chất lỏng là cồn, glyxêrin hoặc dầu ăn.

– Cắt được hầu như mọi vật liệu: thép tôi cứng, thép mềm, thép không rỉ (phần lớn thép cắt ở cùng tốc độ dù có khác nhau về độ cứng), đồng thau, nhôm, vật liệu giòn như thuỷ tinh, gốm, thạch anh, và đá, tấm mỏng, vật liệu dễ cháy, cắt quặng mỏng hoặc quặng dày, tạo được mọi loại hình dạng với chỉ một dụng cụ cắt.

– Cắt với một phạm vi bề dầy lớn với dung sai hợp lý, không sinh nhiệt, vùng gia công không chịu tác động nhiệt, đây là phương pháp gia công cắt lạnh.

– Độ nhám bề mặt có thể tốt như các phương pháp gia công truyền thống.

CAD/CAM VIỆT NAM chuyên cung cấp các loại máy cắt tia nước, máy gia công CNC nhập khẩu nguyên chiếc từ các đối tác uy tín trên thế giới, quý khách có nhu cầu đặt hàng hoặc xin báo giá liên hệ hotline để được tu vấn