Abrasive Jet Machining:definitie, constructie, werking, voordelen, toepassing

In dit artikel zullen we de definitie, onderdelen of constructie, werkprincipes, voordelen, nadelen en toepassing van Abrasive Jet Machining bestuderen. in detail.

Dus laten we eerst beginnen met de definitie,

Abrasive Jet Machining Definitie:

Abrasive Jet Machining is een materiaalverwijderingsproces met behulp van geconcentreerde schuurkorrels ingesloten in een mondstuk dat wordt verwijderd door de werking van impacterosie. Bij het machinaal bewerken met straalstralen wordt een straal met hoge snelheid die schurende deeltjes bevat onder gecontroleerde omstandigheden op het werkstukoppervlak gericht.

De impact van de deeltjes ontwikkelt een voldoende geconcentreerde kracht om bewerkingen uit te voeren zoals snijden, het materiaal wordt verwijderd door de erosie van werkmateriaal met schurende korrels met een snelheid van 150-300 m/s. De schuurkorrels worden uitgevoerd in een gasstroom met hoge snelheid.

Komt nu naar constructiedelen,

Schuurstraalbewerkingsonderdelen of constructie:

Schuurstraalbewerking Bestaat uit de volgende verschillende onderdelen:

• Gasvoorziening
• Filteren
• Manometer
• Mengkamer
• Spuitmond en
• Schuurmiddel

Gasvoorziening:

Een hogesnelheidsstraal van luchtachtige stikstofkooldioxide enz. en ingesloten schurende deeltjes worden onder gecontroleerde omstandigheden op het werkstuk gericht. Het gas wordt toegevoerd onder een druk van 2 tot 8 kilopascal.

Filteren:

Het filter wordt gebruikt om de brandstoftoevoer te reinigen zodat vuil of andere onzuiverheden de voortgang van het proces niet belemmeren.

Manometer:

De manometer wordt gebruikt om de druk van de gecomprimeerde stof te regelen die wordt gebruikt bij het machinaal bewerken van straalstralen. Omdat de druk de snijdiepte bepaalt en de hoeveelheid kracht die nodig is om te snijden.

Mengkamer:

In de mengkamer wordt schuurpoeder toegevoerd en met behulp van een vibrator kan de hoeveelheid schuurmiddel worden geregeld. Zodat de schuurmiddelen en de gassen goed gemengd worden in de mengkamer.

Spuitmond:

Het mondstuk wordt gebruikt om de snelheid van de fijne schurende straalslurry te verhogen ten koste van de druk, omdat we weten dat als we de druk verlagen, de snelheid zal toenemen. De snelheid van de jet zal ongeveer 100-300 m/s zijn.

Het mondstuk kan dienovereenkomstig worden aangepast zodat de gewenste hoeksnede kan worden bereikt en het materiaal zal worden verwijderd door slagerosie.

Het mondstuk is meestal gemaakt van wolfraamcarbide omdat het onderhevig is aan een hoge mate van slijtage. De diameter van het mondstuk is ongeveer 0,2-0,8 mm.

Het materiaal van het mondstuk moet bestand zijn tegen corrosie. Het mondstuk is gemaakt van ronde of rechthoekige doorsneden en de kop kan recht of in een rechte hoek zijn.

Schuurmiddelen:

Siliciumcarbide, aluminiumoxide glasparels worden gebruikt als schuurmiddelen bij schurende straalbewerking. De vorm van de schuurmiddelen kan regelmatig of onregelmatig zijn. De grootte van de schuurmiddelen is ongeveer 10 tot 50 micron. De massastroom van de schuurmiddelen is ongeveer 2-20 gram/min.

De selectie van schuurmiddelen hangt af van de MRR, het type werkmateriaal en het vereiste type bewerkingsnauwkeurigheid.

Aluminiumoxide (Al2O3) grootte van 12, 20, 50 micron en het is goed voor reinigen, snijden en ontbramen, Dolomiet grootte van 200 mesh en het wordt gebruikt voor etsen en polijsten.

Natriumbicarbonaat grootte van 27 micron en gebruikt voor het reinigen, ontbramen en snijden van zacht materiaal.

Abrasive Jet Machining Werkingsprincipe:

Het werkingsprincipe van schurende straalbewerking omvat het gebruik van een hogesnelheidsstroom van gecomprimeerde schuurmiddeldeeltjes die door een hogedrukgas door een mondstuk op het werkstuk worden gedragen.

Metaal zal verwijderen door erosie door de schurende deeltjes die met een zeer hoge snelheid op het werkstuk terechtkomen. de drukenergie van de stroom wordt omgezet in kinetische energie en

Daarom wordt de hogesnelheidsstraal geproduceerd. De schurende deeltjes met hoge snelheid verwijderen het materiaal van het werkstuk door microsnijactie en een brosse breuk.

Het mondstuk is gemaakt van ronde of rechthoekige doorsneden en de kop kan recht of in een rechte hoek zijn. Het is zo ontworpen dat drukverlies door de bochten, wrijving, minimaal mogelijk is.

De divergentie van de straalstroom neemt toe, wat resulteert in meer onregelmatig snijden en hoge onnauwkeurigheid.

Effect van korrelgrootte en stroomsnelheid van schuurmiddelen op materiaalverwijderingssnelheid:

Bij een bepaalde druk neemt MRR toe met een toename van de stroomsnelheid van het schuurmiddel en wordt bepaald door de grootte van de schuurdeeltjes.

Maar nadat de optimale waarde is bereikt, neemt de MRR af met een verdere toename van het straalmiddeldebiet.

Dit komt door het feit dat de massastroomsnelheid van het gas afneemt met een toename van de abrasieve stroomsnelheid en dus de mengverhouding toeneemt, zodat het een afname van de materiaalverwijderingssnelheid zal veroorzaken vanwege afnemende beschikbare energie voor erosie.

Effect van uitlaatgassnelheid en schurende deeltjesdichtheid:

De snelheid van het dragergas dat de schurende deeltjes draagt, verandert aanzienlijk met de verandering van de dichtheid van de schurende deeltjes.

De uitlaatsnelheid van gas kan worden verhoogd tot kritische snelheid wanneer de interne gasdruk bijna tweemaal de druk bij de uitlaat van het mondstuk is, want de dichtheid van de schurende deeltjes is nul.

Als de dichtheid van schurende deeltjes geleidelijk wordt verhoogd, zal de uitgangssnelheid afnemen voor dezelfde drukomstandigheid.

Het is te wijten aan het feit dat de kinetische energie van het gas wordt gebruikt voor het verplaatsen van de schurende deeltjes.

Effect van mengverhouding op materiaalverwijderingssnelheid:

Naarmate de massastroomsnelheid van het schuurmiddel toeneemt, neemt de snelheid ervan af en zal daardoor de beschikbare energie voor erosie en uiteindelijk de materiaalverwijderingssnelheid verminderen.

Effect van mondstukdruk op MRR:

De abrasieve stroomsnelheid kan worden verhoogd door de stroomsnelheid van het dragergas te verhogen. Naarmate de interne gasdruk toeneemt, neemt de abrasieve massastroom toe en dus neemt de MRR toe.

De materiaalverwijderingssnelheid zal toenemen met de toename van de gasdruk. De kinetische energie van de schurende deeltjes is verantwoordelijk voor het verwijderen van materiaal door het erosieproces.

Abrasive Jet Machining Working Video:

Abrasive Jet Machining Voordelen:

De volgende voordelen van Abrasive Machining zijn:

• Er kan een hoge oppervlakteafwerking worden verkregen.
• De diepte van de schade is laag.
• Het zorgt voor een koele snijwerking voor glas en keramiek, zodat het delicaat en warmtegevoelig materiaal kan bewerken.
• Het proces is vrij van geratel en trillingen omdat er geen contact is tussen het gereedschap en het werkstuk.
• Bij abrasieve jetbewerking zijn de kapitaalkosten laag omdat het eenvoudig te bedienen is.
• harde materialen (dunne sectie) kunnen worden bewerkt zoals germanium.
• ingewikkelde vormgaten van brosse materialen kunnen worden bewerkt.
• Het abrasieve straalproces produceert oppervlakken met een hoge slijtvastheid.

Abrasive Jet Machining Nadelen:

De volgende nadelen van schurende bewerkingen zijn:

• Minder capaciteit van het proces door lage materiaalverwijderingssnelheid.
• Tijdens het bewerken van zacht materiaal wordt schuurmiddel ingebed waardoor de oppervlakteafwerking afneemt.
• De nauwkeurigheid van het snijden wordt verstoord door het taps toelopen van het gat als gevolg van de onvermijdelijke variatie van een schurende straal.
• Nauwkeurigheid is niet goed door verdwaald snijden.
• Een stofopvangsysteem is een basisvereiste om luchtvervuiling en gezondheidsrisico's te voorkomen, dus de extra kosten zullen er zijn.
• De levensduur van het mondstuk is beperkt (300 uur).
• Schuurpoeders kunnen niet opnieuw worden gebruikt omdat de scherpe randen zijn versleten en kleinere deeltjes de spuitmond kunnen blokkeren.
• Een kleine afstand kan de spuitmond beschadigen.
• De procesnauwkeurigheid is slecht vanwege het flakkerende effect van de schurende straal.
• Diepe gaten lopen taps toe.
• AJM-proces is niet milieuvriendelijk en veroorzaakt vervuiling.
• Schuurmiddelen in de lucht kunnen een gevaarlijke atmosfeer veroorzaken.

Abrasive Jet Machining-toepassing:

De volgende toepassingen van Abrasive Machining zijn:

• Het wordt gebruikt voor het schuren en matteren van glas, keramiek en vuurvaste materialen en het is zuiniger in vergelijking met etsen of slijpen.
• Reinigen van gelaagdheid van metalen zoals resistieve coatings.
• Ontvlammen van kleine gietstukken en trimmen van scheidingslijnen van spuitgegoten onderdelen en smeedstukken.
• Het wordt gebruikt voor het graveren van registratienummers op gehard glas voor autoruiten.
• AJM wordt gebruikt voor het snijden van dunne, kwetsbare componenten zoals germanium, silicium, kwarts, mica, enz.
• Abrasieve straalbewerking wordt effectief gebruikt voor de fabricage van micromodules.
• Ontbramen, etsen, boren, snijden en polijsten van harde en brosse materialen.
• Het kan worden gebruikt voor microbewerking van brosse materialen.
• Het wordt gebruikt bij fijnboren en apertuurboren voor een elektronische microscoop.
• Gebruikt voor het reinigen van metalen mallen en holtes.
• Oppervlakken reinigen van corrosie, verf, lijm en andere verontreinigingen.
• Ontbramen van chirurgische naalden en hydraulische ventielen, nylon, teflon en Delrin.
• Graveren op glas met rubberen of metalen maskers.