Waterstraal & Abrasieve Waterstraal Bewerking: Principes, Proces, Apparatuur, Toepassingen, Voor- & Nadelen

Vandaag leren we over waterstraalbewerking en abrasieve waterstraalbewerking: principe, werking, apparatuur, toepassingen, voordelen en nadelen met diagram. Het is een van de meest bekende niet-traditionele bewerkingsprocessen omdat het milieu-vriendelijk is. Het gebruikt waterstraal als gereedschap om het metaal te snijden. Het is vergelijkbaar met abrasieve straalbewerking behalve dat het werkmiddel water is. In dit bewerkingsproces botst een hogesnelheids waterstraal op het werkstuk, wat metaal van de contactvlakte verwijdert door erosie. Het wordt meestal gebruikt om zachte materialen te bewerken. Voor het bewerken van harde materialen zoals hardmetaal, keramiek, etc. worden abrasieve deeltjes in de waterstraal toegevoegd, wat de bewerkingskwaliteit verhoogt. Dit proces heet abrasieve waterstraalbewerking. Het wordt meestal gebruikt in de mijnbouw- en luchtvaartindustrie voor het snijden van vereiste vormen.

Waterstraal en Abrasieve Waterstraal Bewerking:

Principe:

Dit proces werkt op het basisprincipe van watererosie. In dit proces wordt een hogesnelheid, goed geconcentreerde waterstraal gebruikt om het metaal te snijden. Het gebruikt de kinetische energie van waterdeeltjes om metaal op de contactvlakte te erosioneren. De straalsnelheid is bijna 600 m/s. Het genereert geen milieugevaren. Voor het snijden van harde materialen worden abrasieve deeltjes in de waterstraal gebruikt. Deze abrasieve deeltjes erosioneren metaal van de contactvlakte.

Apparatuur:

Diagram van Waterstraalbewerking

Hydraulische Pomp:

In het waterstraalbewerkingsproces wordt een hydraulische pomp gebruikt om water uit de opslagtank te pompen voor het bewerkingsproces. Het is aangesloten op een electromotor van ongeveer 100 pk.

Hydraulische Intensifier:

Zoals de naam impliceert, wordt het gebruikt om de waterdruk voor het verdere proces te verhogen. De hydraulische intensifier accepteert water van de pomp bij een lage druk van ongeveer 4 bar. De waterdruk aan de uitlaat van de intensifier is ongeveer 3000-4000 bar.

Hydraulische Accumulator:

De hydraulische accumulator wordt gebruikt wanneer een grote hoeveelheid drukenergie direct vereist is. Het elimineert drukfluctuaties. Het levert vloeistof op hoge druk wanneer nodig.

Buisleidingssysteem:

Buizen worden gebruikt om hoogdrukwater naar de monding te transporteren voor het verdere snijproces. Het verhoogt de kinetische energie van de vloeistof. De diameter is ongeveer 10-14 mm. Het biedt flexibele beweging en laat geen significante verliezen toe.

Stroomregelaar:

Stroomregelaars worden gebruikt om de stroom te regelen volgens de snijvereisten. Bij hoge snijbelasting wordt hoogdrukwater met een hoge snelheid toegevoerd.

Abrasief:

Abrasieve deeltjes worden in abrasieve waterstraalbewerking gebruikt voor het bewerken van hard materiaal. Over het algemeen worden aluminiumoxide, siliciumcarbide, etc. gebruikt als abrasieve deeltjes.

Monding (Nozzle):

Zoals we weten, worden mondingen gebruikt om drukenergie om te zetten in kinetische energie. Deze monding zet de hoge druk van water om in een hogesnelheidsstraal. Deze hogesnelheids waterstraal botst op het werkoppervlak, wat gebruikt wordt voor bewerking. Er is mogelijkheid van erosie aan de opening van de monding door de hoge druk waterstraal. Daarom wordt hoog slijtvast materiaal voor de monding gebruikt. De grootte van de monding is ongeveer 0,2 – 0,4 mm. Als abrasieve waterstraalbewerking gebruikt wordt, worden abrasieve deeltjes in de waterstraal gemengd voordat deze de monding binnenkomt.

Afvoer en Vanger (Drain and Catcher)

Het afvoer- en vangstelsel wordt gebruikt om afval en andere bewerkte deeltjes uit het water te verwijderen. Het scheidt metaaldeeltjes van het water en dit water wordt verder naar het reservoir gestuurd. Het wordt ook gebruikt om geluid geassocieerd met WJM te verminderen.

Werking:

De werking van waterstraalbewerking kan als volgt samengevat worden.

• Eerst wordt water in het waterreservoir gevuld. Het levert water voor de snijoperatie.
• Een pomp zuigt water uit het waterreservoir en stuurt het naar de intensifier.
• De intensifier verhoogt de waterdruk van 4 bar naar 4000 bar. Het stuurt water naar de accumulator die een deel van het geperpliceerde water opslaat.
• Deze hoge druk water wordt nu via het buisleidingssysteem naar de monding gestuurd. Het water passeert de stroomregelklep die de stroom regelt.
• Nu treedt dit hoge druk water de monding binnen. De monding zet een deel van de drukenergie van water om in kinetische energie.
• Een hogesnelheid, hoge druk waterstraal is beschikbaar aan de mondinguitgang.
• Deze waterstraal wordt gestuurd om op het werkoppervlak te botsen. Het erosionert metaal van de contactvlakte. Zo vindt metaalverwijdering plaats.

Dit is het complete werkwijze van waterstraalbewerking.

Toepassing:

• Het wordt gebruikt in de luchtvaartindustrie.
• Abrasieve straalbewerking wordt gebruikt om harde metalen te snijden zoals roestvrij staal, titanium, Inconel, etc.
• Het wordt gebruikt om versterkte kunststoffen te bewerken of te snijden.
• Gebruikt om steen te snijden wat stof in de omgeving vermindert.
• Gebruikt om PCB's te bewerken.

Voordelen en Nadelen:

Voordelen:

• Het verandert de mechanische eigenschappen van het werkstuk niet. Het is nuttig voor het bewerken van warmtegevoelig materiaal.
• Het is milieu-vriendelijk omdat het geen stofdeeltjes vormt en water als koelvloeistof gebruikt.
• Goede oppervlakteafwerking.
• Geen fysiek gereedschap vereist.
• Het kan zowel zachte als harde materialen snijden. Voor zachte materialen wordt waterstraalbewerking gebruikt en voor harde materialen abrasieve waterstraalbewerking.
• Het is ideaal proces voor laser-reflecterende materialen waar laserstraalbewerking niet gebruikt kan worden.
• Lagere bewerkingskosten.

Nadelen:

• Het kan niet gebruikt worden voor het bewerken van materiaal dat afbraakt in aanwezigheid van water.
• Lage metaalverwijderingssnelheid.
• Hoge initiële kosten.
• Dik materiaal kan niet gemakkelijk bewerkt worden.

Dit is alles over waterstraal en abrasieve waterstraalbewerking, principe, werking, apparatuur, toepassingen, voordelen en nadelen met diagram. Als je vragen hebt over dit artikel, stel ze in een reactie. Als je dit artikel leuk vindt, vergeet niet om het op je sociale netwerken te delen. Abonneer je op ons kanaal voor meer interessante artikelen. Bedankt voor het lezen.