Is de 5-assige waterjet helemaal nat?

Sinds de conceptie van Abrasive Waterjet Cutting is het proces van materiaalsnijden niet alleen gebruikt in 2D (Flat Sheet) toepassingen, maar ook in 3D (5-Axis) toepassingen. In de afgelopen 15 jaar is de toepassing van 5-Axis terug verlegd naar het gebied van waterjets voor het snijden van vlakke platen, waar ondernemende bedrijven beloofden dat het betere snelheden en hogere toleranties in vlakke delen zou bieden. In dit exclusieve artikel gebruiken we onze ervaring en onze gebruikerservaringen om ons te verdiepen in de verschillende vormen van 5-assig waterstraalsnijden, wat het allemaal betekent, waar het van toepassing is, waar niet en hoe je kunt bepalen of 5-assig snijden is geschikt voor jou.

Wat is 5-assige waterjet

Zowel klanten als verkoopprofessionals hebben veel verschillende categorieën waterstraalsnijden op één hoop gegooid in de aanduiding "5-assige" waterstraal. Laten we deze categorie ontwerpen voor de gebruiker opsplitsen in 4 basiscategorieën machineontwerpen:

1. Robotisch bestuurd
2. Brugtype / groot formaat
3. Vlakke plaat snijden met 5-assige mogelijkheid Toegevoegd op
4. Vlakke plaat snijden met taper compenserende kantelkoppen toegevoegd

De eerste 2 typen "5-assige waterjets" zijn toepassingsgestuurd en worden doorgaans ontworpen of geconfigureerd om aan de specifieke eisen van de klant te voldoen. De laatste 2 zijn verreweg de meest voorkomende en populaire opties en zijn slechts aanpassingen aan een bestaand machineontwerp om de prestaties en mogelijkheden van een anders typische snijmachine voor platte vellen te verbeteren of te verbeteren.

Robotgestuurd:
Hoewel alle systemen in theorie "Robotic (CNC) Controlled" zijn, zijn er verschillende fabrikanten die een "off-the-shelf" robotmanipulator/arm hebben genomen en er een waterstraalsnijkop aan hebben bevestigd. Hoewel deze waterstraalsystemen slechts een robotarm zijn met de waterstraalsnijkop eraan bevestigd, kunnen ze zeer nuttig zijn bij de juiste toepassing, aangezien ze zeer bedreven en capabel zijn gezien de flexibiliteit van de bewegingsmogelijkheden van de robotarmen. Bij moeilijk bereikbare en omslachtige toepassingen kan de robotarm een ​​groot voordeel zijn. Er zijn echter enkele grote nadelen aan deze benadering.

Deze systemen zijn typisch een "Teach"-type robotbewegingssysteem dat veel meer insteltijd nodig heeft dan een typisch snijsysteem voor vlakke platen en hoewel deze zeer flexibele systemen die vlakke vellen materiaal kunnen snijden, hun belangrijkste doel is het snijden van unieke contouren en vormen in 3 afmetingen meestal. Hun installatie, veiligheidsoverwegingen, opspanning en programmering kunnen moeilijk en omslachtig zijn, maar dat is gemakkelijk te compenseren met hun unieke flexibiliteit en mogelijkheden als uw toepassingen grote en complexe 3D-vormen zijn die 90-100% van de snijtijd zijn. Voor de meeste winkels die vormen uit vlakke platen snijden, zijn dit type 5-assige waterjetsystemen onhandig, onveilig en moeilijk te bedienen.

Deze systemen worden over het algemeen aangetroffen in snijtoepassingen zoals architectuur, kunstwerken, hoge productie van moeilijk te bewerken componenten en extreme omgevingen zoals nucleaire toepassingen.

Type brug:

Bridge Type 5 Axis Waterjet Cutting Systems zijn typisch machines met een scharnierend mondstuk dat in staat is tot 180+/- bewegingsgraden in een A/B-asconfiguratie, gemonteerd op een machine met een Z-as met grote veerweg voor een royaal bereik en mogelijkheden. Deze systemen vereisen ook veel opspan-, instellings- en programmeervaardigheden en lenen zich over het algemeen niet goed voor eenvoudig 2D-snijden van vlakke platen, hoewel dat een mogelijke toepassing is binnen het bereik van de mogelijkheden.

Deze systemen worden het meest gebruikt in toepassingen zoals ruimtevaart, scheepvaart en prototypewinkels.

De meest voorkomende typen 5-assige waterjets die worden gevonden, zijn Waterjet-snijsystemen voor vlakke platen die zijn uitgerust met een optionele 5-assige kop en de meer gebruikelijke, zij het beperkte versie, de Taper Compensating hoofd.

Stapel compenserende kop

Taper-compensatie is aangeboden onder de handelsnamen van Tilt-A-Jet (Omax Corp) en Dynamic Waterjet (Flow Corp). Deze snijkoppen bieden een beperkte bewegingshoek en zijn ontworpen om de snijsnelheden van platte platen te verbeteren. Omdat de waterstraalstroom van nature achter de positie van het mondstuk "sleept", terwijl de straalstroom zich een weg baant door het materiaal, laat het mondstuk slechts een paar graden kantelen om te compenseren voor de natuurlijk voorkomende hoek die ontstaat tijdens het waterstraalproces bij hogere snelheden. Deze hulpstukken zorgen er ook voor dat het mondstuk de straalstroom voor een opkomende hoek kan positioneren en zo de achterblijvende straal in de hoeken compenseren om uitspoeling van hoeken te voorkomen, ook bij hogere waterstraalsnijsnelheden.

Een belangrijk effect van het proces van waterstraalsnijden moet in overweging worden genomen bij het kiezen van dit type:compensatiekoppen. Hoewel de waterstraal geometrisch kan compenseren voor de natuurlijk voorkomende tapsheid en straalstroomvertraging bij snijden met hogere snelheid, kunnen deze kanteltechnologieën het natuurlijke effect van ribbels in het materiaal, veroorzaakt door te snel bewegen door het materiaal, niet veranderen. Deze "strepen" (zie foto rechts) zoals ze worden genoemd, kunnen alleen worden geëlimineerd door het snijproces te vertragen tot een acceptabel afwerkingsniveau, terwijl u misschien zult merken dat de rechtheid EN afwerking van het onderdeel de behoefte aan deze elimineren of sterk verminderen bijlagen. Ook hoogwaardige 2-assige snijsystemen zullen zeer ontwikkeld zijn Accel en Vertragen bedieningselementen voor hoeken waardoor de achterblijvende jetstream in hoeken kan inhalen, waardoor het uitwassen van hoeken wordt geëlimineerd, hoewel met een iets lagere voedingssnelheid.

Voordelen:

• Vermindert of elimineert tapsheid in waterstraalgesneden onderdelen

• Verhoogde snelheid met behoud van geometrische nauwkeurigheid

Nadelen

• Complexiteit van ontwerp

• Verhoogde insteltijd vereist voor onderdeelmeting

• Meer onderhoud en reparatie

• Vlakheid van het blad een vereiste.

• Exacte Nozzle Offset (afstand van nozzle tot materiaal) a Vereiste.

• Elimineert "strepen" die zich bij hoge snelheid voordoen niet.

• Materiaaloppervlak vereist sondering

5-assige kop

De optionele 5-assige koppen zorgen voor extra snijmogelijkheden op een standaard vlakke plaat Waterjet-systeem. Deze hebben doorgaans alle voordelen van de hierboven beschreven Taper Compensating-koppen, maar voegen ook de mogelijkheid toe om complexe taps toelopende delen te snijden. Hoewel deze aanbouwdelen de capaciteit van de machine vergroten, hebben ze een prijs en niet alleen de aankoopprijs. Snijden met 5 assen vereist dat de controle de exacte afmetingen kent tussen de mondstukpunt en het materiaaloppervlak, net als zijn neef de Taper Compensating Head, dit wordt gedaan via een tastercyclus die de machine ingewikkelder maakt en tijd aan de cyclus toevoegt.

Kopers hebben in het verleden om veel van de verkeerde redenen 5-assige mogelijkheden overwogen. Hoewel deze systemen u de mogelijkheid bieden om functies zoals afschuiningen en rechte afschuiningen te snijden, moet u uw aankoop nooit rechtvaardigen, of uw machine hiervoor gebruiken, of een functie die gemakkelijk kan worden uitgevoerd bij een externe bewerking, en dit is waarom; Uw waterjet kost ongeveer $30-$35 p/uur - dat is precies het bedrag dat nodig is om het "beest" te voeden (granaat, verbruiksartikelen enz.). Als u een gat op een kolomboormachine in 30 seconden kunt afschuinen, zijn uw kosten veel goedkoper dan wanneer u de waterstraalkop die hoek gedurende enkele minuten laat articuleren, ook voor lasvoorbereidingsafschuiningen enz. De algemene regel is: Als Je kunt het van de jet afsnijden, doe het! Het is gewoon goedkoper.

Voordelen van 5-assig

• Mogelijkheid om scherpe hoeken van 45 graden of meer te snijden

• Kan dezelfde extra voordelen bieden als Taper Compensating Head

Nadelen van 5-assige

• Complexiteit van ontwerp

• Verhoogde insteltijd vereist voor onderdeelmeting

• Hogere onderhouds- en reparatiekosten

• Vlakheid van het blad een vereiste.

• Exacte Nozzle-offset (afstand van nozzle tot materiaal) een vereiste.

• Elimineert niet "strepen" die optreden bij hoge snelheid.

Dus de oorspronkelijke vraag was; Is 5-assige waterjet helemaal nat ?

Als u de juiste toepassing heeft, kan 5-assig waterstraalsnijden zeer winstgevend zijn. Of het nu een robotarm, portaaltype of zelfs het 5-assige snijkophulpstuk is, deze toepassingen kunnen echt geld opleveren voor een waterstraalsnijsysteem en een waterstraalwerkplaats. Echter, de Taper Compenserende koppen van het type vereisen een diepere en grondigere beoordeling, zoals typisch, waar je een rechte en goede geometrie nodig hebt, je ook een gladde en nauwkeurige afwerking nodig hebt en de enige manier om dat te bereiken is om gewoon de voedingssnelheid te verlagen, wat in natura rechte en strakke randen, waardoor het argument voor deze typekoppen aanzienlijk minder valide is.

Als u met een van onze experts wilt bespreken hoe een 5-Axis Waterjet Cutting System voor uw toepassing kan werken, of als u wilt bespreken hoe u de mogelijkheid aan uw volgende machine kunt toevoegen, neem dan contact op met de experts van Southern Fabricating Machinery Sales vandaag! Bel ons rechtstreeks op 813-444-4555 of bezoek ons ​​op internet op WWW.SOUTHERNFABSALES.COM

Nu een Waterjet kopen? Bekijk onze selectie van 2,3- en 5-assige waterstraalsnijsystemen HIER

Bezoek onze Waterjet Technical Reference Sectie HIER en meld u aan om artikelen zoals deze per e-mail te ontvangen wanneer ze worden gepubliceerd.

Vind je dit bericht leuk? U zult ook genieten van:
Waterjets 101:schurende waterstraalbewerking
Hoe u de juiste waterstraalsnijmachine kiest?
Granaatverwijderingsopties voor waterstraaloperators