Waterstraalbewerking: Hoe Het Werkt, Onderdelen, Voordelen en Toepassingen – PDF Gids

Vandaag bij The Mechanical Post kijken we naar een type geavanceerd productieproces genaamd "Abrasieve waterstraalbewerking" en "Waterstraalbewerking" en de verschillen tussen de twee.

Laten we beginnen met het begrijpen wat waterstraalbewerking is en hoe het werkt? en daarna bespreken we de voordelen, nadelen en toepassingen.

Download uw exemplaar van de PDF over waterstraalbewerking aan het einde van dit artikel. Zonder verder te doen, laten we beginnen!

Wat is Waterstraalbewerking?

Waterstraalbewerking (WJB) is een geavanceerd productie-, niet-conventioneel bewerkingsproces waarbij een hogesnelheidsstraal water het werkstuk treft en de bewerking ervan veroorzaakt door erosie van het werkstukmateriaal.

In het WJB-proces is de druk van het water dat uit de monding komt in het bereik van 60.000 psi of 4136,85 bar.

Dit betekent dat de druk bijna 4000 keer de normale atmosferische druk is (1 bar).

Het eenvoudige waterstraalbewerkingsproces kan geen harde materialen bewerken. Het kan alleen gebruikt worden voor zachtere materialen zoals rubber, ABS, leer, hout, kunststoffen, etc.

Om harde materialen als aluminium, stalen, graniet, gietijzer, etc. te bewerken, worden abrasieve deeltjes gemengd met de waterstraal om het bewerkingsvermogen van het waterstraalbewerkingsproces te vergroten.

Dit proces is vergelijkbaar met ultrasonische bewerking en abrasieve straalbewerking die de bewerking van het werkstuk door mechanische middelen veroorzaken. Dit bewerkingsproces is gekoppeld aan een CNC-machine voor nauwkeurige en geautomatiseerde controle.

Werkprincipe van WJB

Het waterstraalbewerkingsproces werkt op het principe dat wanneer een hogesnelheidsstraal water het werkstuk treft, de bewerking van het werkstuk plaatsvindt door erosie van het werkstukmateriaal.

De constructie en werking van de eenvoudige waterstraalmachine zijn bijna gelijk aan de abrasieve tegenhanger. Laten we dus kijken naar de constructie en werking van de abrasieve straalmachine.

Constructie van Waterstraalmachine

De volgende zijn de hoofdonderdelen van het Waterstraalbewerkingsproces:

• Waterreservoir
• Hydraulische pomp
• Hydraulische intensifier
• Accumulator
• Richtingbestuurklep
• Stroomregelklep
• Mengkamer
• Monding
• Abrasief deeltjesvoeder
• Vanger (Catcher)

Waterreservoir

Het waterreservoir wordt gebruikt om het water op te slaan dat in het waterstraalbewerkingsproces wordt gebruikt.

Hydraulische pomp

Een pomp is verantwoordelijk voor de circulatie van water en wordt gebruikt om de druk van het water van atmosferische druk naar ongeveer 5 bar te verhogen voordat het naar de hydraulische intensifier wordt gestuurd.

Hydraulische intensifier

Dit is het apparaat verantwoordelijk voor het creëren van de enorme hoeveelheid druk die door metalen kan snijden. De hydraulische intensifier ontvangt het geperste water van de pomp op ongeveer 5 bar en verhoogt dit tot ongeveer 4000 bar of ruwweg 60.000 psi.

Accumulator

Het hoogdrukwater wordt in de accumulator opgeslagen en naar de monding geleverd wanneer nodig. De accumulator voorkomt ook fluctuatie van de watertoevoer tijdens het proces. De accumulator van de waterstraalbewerking steunt op de eigenschap van "comprimeerbaarheid van water" zodat een uniforme afvoerdruk wordt gehandhaafd.

Richtingbestuurklep

Zoals de naam suggereert, wordt de richtingbestuurklep gebruikt om de richting van het water te controleren en dus het waterstraalbewerkingsproces te controleren.

Stroomregelklep

Na de richtingbestuurklep wordt de stroomregelklep geplaatst en wordt gebruikt om de stroom of snelheid van het water dat uit de monding komt te controleren.

Mengkamer

Het is de plaats waar de abrasieve deeltjes met de waterstraal worden gemengd.

Monding

De monding is een apparaat met afnemende dwarsdoorsnede wiens functie is om de kinetische energie van het water te verhogen door de drukenergie erin om te zetten in kinetische energie.

De monding verhoogt de snelheid van water tot supersonische snelheden. Harde materialen zoals diamant of tungsten carbide om erosie van de monding zelf door de waterstraal te voorkomen.

Dit is een gedetailleerde figuur van de monding die de menging van de abrasieve deeltjes met de waterstraal toont. Hier zijn de onderdelen getoond in de figuur:

• 1: Hoogdruk waterstraal.
• 2: Hard materiaal (robijn of diamant).
• 3: Abrasief deeltje (granaten).
• 4: Mengbuis.
• 5: Bescherming.
• 6: Snijwaterstraal.
• 7: Werkstuk

Abrasief deeltjesvoeder

Het is een houper waar de abrasieve deeltjes in worden gevoerd. De abrasieve deeltjesvoeder zorgt voor een continue stroom abrasieve deeltjes naar de waterstraal.

Materialen zoals siliciumcarbide, zand, aluminiumoxide, etc. worden gebruikt als abrasieven in waterstraalbewerking.

Vanger (Catcher)

De waterstraal na gebruik wordt verzameld door de vanger, waaruit het na behoorlijke filtratie en behandeling opnieuw hergebruikt kan worden.

Werking van Waterstraalbewerking

De hydraulische pomp ontvangt water uit het reservoir bij atmosferische druk en verhoogt dit tot ongeveer 4-5 bar.

Dit water wordt dan naar de hydraulische intensifier gestuurd wat de waterdruk enorm verhogt tot 4000 bar.

Het geperste water wordt dan naar de accumulator gestuurd terwijl een deel ervan naar de monding via de regelkleppen wordt geleverd.

De accumulator slaat het water op en levert het wanneer nodig.

De stroomregelklep wordt gebruikt om de hoeveelheid water die de monding bereikt te controleren.

Dit water wordt dan door de monding en de mengkamer geleid waar een supersonische waterstraal samen met abrasieve deeltjes wordt gecreëerd.

Deze waterstraal treft dan het werkstuk en door de abrasieve werking en hoge snelheid straal, wordt het werkstuk bewerkt.

Het water wordt dan verzameld door de vanger waaruit het opnieuw hergebruikt kan worden of veilig afgevoerd. Zo werkt het waterstraalbewerkingsproces.

Materialen die bewerkt kunnen worden met Waterstraalbewerking

• Aluminium
• Stalen
• Gietijzer
• Beton
• Stenen
• Graniet
• Metaallegeringen
• Hout
• Leer
• Keramiek
• Kunststoffen
• Rubber
• Glas
• Composieten etc.

Toepassingen van Waterstraalbewerking

De toepassingen van waterstraalbewerking omvatten:

• Waterstraalbewerking wordt gebruikt in de productie van luchtvaartcomponenten.
• Productie van motorcomponenten.
• Het wordt gebruikt om dikke platen staal, aluminium, etc. te bewerken.
• Het wordt gebruikt voor boor- en snijoperaties.
• Materialen die moeilijk te bewerken zijn met conventionele processen.

Voordelen van Waterstraalbewerking

• Hoge precisie kan bereikt worden in waterstraalbewerking.
• Er is geen koelvloeistof nodig tijdens bewerking.
• Complexe vormen en sneden kunnen geproduceerd worden.
• Een goede oppervlakteafwerking kan verkregen worden.
• Bewerkte delen zijn stofvrij omdat ze door de waterstraal gewassen worden.
• Het is milieuvriendelijk aangezien geen schadelijke bijproducten geproduceerd worden.
• Het heeft lage operationele kosten vergeleken met andere niet-traditionele processen.
• Omdat water gebruikt wordt om het werkstuk te bewerken, is er een verwaarloosbare hoeveelheid warmte gegenereerd.

Nadelen van Waterstraalbewerking

• Zeer dikke materialen kunnen niet bewerkt worden met waterstraalbewerking.
• Hoge initiële investering is vereist.
• De benodigde tijd is veel meer vergeleken met traditionele processen.

Bekijk deze video van "Waterjet channel" die een anvil van gietijzer in 2 stukken zaagt. Hun kanaal is volledig gebaseerd op waterstraalbewerking en u kunt ze bekijken op hun YouTube-kanaal bij het snijden van een verscheidenheid aan producten met WJB.

FAQ over Waterstraalbewerking

Wat is de volledige vorm van WJB in geavanceerde bewerkingsprocessen?

WJB staat voor Waterstraalbewerking in geavanceerde bewerkingsprocessen.

In WJB, wat zijn de eigenschappen van straalvloeistof die de MRR beïnvloeden?

Viscositeit, stroomsnelheid, en snelheid zijn de eigenschappen die de metaalverwijderingssnelheid beïnvloeden.

Wat is het sleutelelement van waterstraalbewerking voor materiaalverwijdering?

De waterstraal is het sleutelelement voor materiaalverwijdering.

Hoe wordt het materiaal verwijderd in abrasieve waterstraalbewerking?

Het materiaal wordt verwijderd door erosie veroorzaakt door de abrasieve deeltjes en de waterstraal.

Wat is het verschil tussen Waterstraalbewerking (WJB) en Abrasieve waterstraalbewerking (AWJB)?

Dat was een overzicht van waterstraalbewerking. Als u dit artikel nuttig vindt, laat het ons weten in de reacties.

Leuk The Mechanical Post te lezen? doe mee met ons Telegram-kanaal @themechanicalpost

We zijn er straks weer met nog een interessant artikel, tot dan blijf leren!