Abrasieve straalmachining: hogedruk water snijden uitgelegd

Het proces van abrasieve straalmachining

Het proces van abrasieve straalmachining gebruikt alleen hoge waterdruk, of met een abrasief additief, om een straalsnijtkracht van 30.000 tot 60.000 pond per vierkante inch (psi) te leveren. Deze extreem geconcentreerde bundel waterenergie wordt uitgezonden door een machinewerkstuk ontworpen om te helpen bij het op maat snijden van talrijke materialen. Water alleen snijdt zachtere materialen zoals schuim, rubber en plastic; het koude snijproces produceert weinig warmte, wat het mogelijk maakt brandbare materialen te snijden zonder warmtebeïnvloede zone. De toevoeging van abrasieven maakt het snijden van precisiepatronen in sterkere materialen mogelijk zoals metalen, glas en tegels.

Mogelijkheden en beperkingen

Soms waterstraalsnijder of water snijcentrum genoemd, snijt abrasieve straalmachining apparatuur bijna elk materiaal dat in vellen kan worden geplaatst. Hoog-precisie sneden produceren ingewikkelde vormen en patronen met nette randen. Deze machines snijden steen, marmer en glas, hoewel gehard glas, zoals van een autoruit, niet kan worden gesneden zonder te bersten. Diamant is een ander materiaal dat niet met dit proces kan worden gesneden. Deze machines worden eingesetzt in productie en bewerking, het snijden van metalen zoals aluminium voor fabricatie; in ambachten zoals decoratief glassnijden; en in de bouw, het vormgeven van producten zoals maatwerk tegels en ingelegt marmer medaillons.

Technische werking

Het forceren van gewoon kraanwater onder hoge druk door een extreem smalle kanaal creëert een snijstraal die doelmateriaal verwijdert door erosie. Deze krachtige werkstukken bezetten meestal professionele werkplaatsen en machineshops, vaak werkend als een afwerkproces vanwege hun langzame verwijderingssnelheid. De apparatuur gebruikt pompen; deze trekken niet alleen water, maar tot 250 ampère alleen al om abrasieve straalmachining te starten, en gebruiken tot 50 ampère tijdens het proces.

De machine werkt door gas te comprimeren door een mengkamer, misschien met een granaat abrasief, een hard mineraal en een veilig, natuurlijk abrasief materiaal. Gas stroomt door een convergent-divergente monding, een mengkamer, en uit een vaste of handgehouden convergente monding. Verslijtvaste mondingen zijn gemaakt van zware materialen zoals synthetische sapphire of wolframcarbide. Sapphire mondingen hebben een levensduur van ongeveer 300 uur, terwijl wolframcarbide typen een korte levensduur van 12 tot 30 uur hebben.

Snijproces en factoren

Een hoge-snelheids waterstraal verlaat de monding, creëert een vacuüm dat het abrasief door een mengbuis trekt. Deze stroom versnelt de deeltjes tot snijsnelheden door een uitlaatgat met een diameter van 0,007 inch tot 0,02 inch (0,18 - 0,4 mm), met snelheden van ongeveer 600 mph (966 km/u), naderend de geluidssnelheid. Factoren die abrasieve straalmachining beïnvloeden, zijn materiaaleigenschappen en gewenste vormen. Bovendien moeten waterdruk en type abrasief gecontroleerd worden om de gewenste snede te bereiken, wat ook beïnvloed wordt door de snijsnelheid.