How do waterjets work?

Learn About Waterjets

DOWIEDZ SIĘ WIĘCEJ O MASZYNACH DO CIĘCIA WODĄ

JAK DZIAŁA CIĘCIE WODĄ?

Pompa wysokiego ciśnienia1Głowicatnąca2Dysza strumienia wody ściernej3Zbiornik łapacza4Zbiornik ścierniwa5System trawersu X-Y6Kontroler PC7

MOTION CONTROL

Because the waterjet cutting medium is liquid and not static, a waterjet tends to undercut corners and swing wide on curves when moved as one would move a traditional rigid cutting tool. OMAX eliminates this issue by using an advanced computer model to accurately predict the motion and shape of the cutting stream and then by using a PC-based motion control system to compensate for undesired jet motion. The result is a fast, accurate part the first time. No trial and error and no need for an experienced programmer because the experience and the knowledge is in the control software.

POMPY

W systemach do cięcia wodą wykorzystuje się zarówno starszą, bardzie kompleksową hydrauliczną pompę wzmacniaczową lub nowszą, prostszą pompę nurnikowa triplex napędzaną wałem korbowym. Pompy korbowe są z natury bardziej wydajne niż pompy wzmacniaczowe, ponieważ nie wymagają absorbującego moc układu hydraulicznego. Napęd wału korbowego jest czysto mechanicznym systemem napędu bezpośredniego z minimalnymi stratami wynikającymi z tarcia, dlatego też typowa sprawność wynosi od 85% do 90%. Oznacza to, że 85% lub więcej mocy elektrycznej dostarczanej do silnika napędowego może być faktycznie dostarczone do dyszy tnącej, w porównaniu do typowej wartości 65% lub mniej w przypadku pompy wzmacniaczowej. Historycznie pompy wzmacniaczowe miały przewagę w postaci dłuższej żywotności uszczelnienia i zaworu zwrotnego, ale ciągłe doskonalenie konstrukcji i materiałów uszczelnień oraz szeroka dostępność i niższe koszty ceramicznych elementów zaworów umożliwiają obecnie eksploatację pomp z wałem korbowym w zakresie 60 000 PSI (4 137 barów) z długimi okresami pracy między cyklami konserwacji i doskonałą niezawodnością.

OMAX stosuje we wszystkich swoich systemach wyłącznie wysokowydajne pompy z napędem bezpośrednim napędzane wałem korbowym. Pompa z napędem bezpośrednim jest bardziej wydajna niż tradycyjna pompa ze wzmacniaczem hydraulicznym, dlatego może dostarczyć więcej mocy netto do dyszy tnącej, co skutkuje szybszym cięciem. Jest cicha i czysta, bez ryzyka niepożądanych wycieków hydraulicznych. Ponadto, pompa z napędem bezpośrednim jest prosta do zrozumienia, rozwiązywania problemów i konserwacji. Pompa OMAX EnduroMAX charakteryzuje się okresem pracy między przeglądami prewencyjnymi wynoszącym 1000 godzin, oferując najwyższy poziom niezawodności przy niskich kosztach eksploatacji.

Rysunek oryginalny
Rysunek zmieniony
Poprzez zastosowanie rubinu lub diamentukryza skupia wodę owysokim ciśnieniu. Średnica kryzypomaga określić szerokość cięcia(obrys). Im mniejsza kryza, tymmniejsza jest szerokość cięcia (obrys).Kryza z kamienia szlachetnegoCiśnienie wody jest generowanew pompie i przemieszcza się dokorpusu dyszy przez rurkęwysokiego ciśnienia. Ciśnienie wodyjest zmienne przy pompie.Woda pod wysokim ciśnieniemWprowadzanie materiału ściernego (zwykleścierniwa) w celu utworzenia mieszanki,która potrafi przeciąć prawiekażdy materiał. Ścierniwo ma kategoriegranulacji, podobne do papieru ściernegogranulacja 80 to ścierniwo gruboziarniste,poniżej tej wielkości jest coraz drobniejsze.Wlot ścierniwaWoda i ścierniwo,Mieszanka jest dostarczana przezrurkę mieszająca do cięcia materiału.Rurki mieszające mogą się różnić rozmiarem w zależności odciśnienia wody, mieszanki ściernej izastosowania. Podobnie jak w przypadku kryzy z kamienia szlachetnegoim mniejsza średnica rurkimieszającej, tym mniejsza jest szerokość cięcia (obrys).Rurka mieszająca

DYSZA STRUMIENIA WODY ŚCIERNEJ

Wszystkie dysze do strumienia wody ściernej wykorzystują tę samą podstawową zasadę działania, co dysza do strumienia cieczy, opatentowana po raz pierwszy w 1936 roku (patent 2 040 715). Nowoczesną konfigurację przedstawia schemat po prawej stronie.
Należy pamiętać, że w przypadku dyszy wykorzystującej tylko wodę, która jest przeznaczona do cięcia miękkich materiałów, komora mieszania i rurka są wyeliminowane, a spójny strumień wody sam przecina materiał.
Aby dysza strumienia wody ściernej mogła wydajnie ciąć i aby zwiększać żywotność komponentów, krytyczne znaczenie ma dokładne ustawienie kryzy z kamienia szlachetnego w korpusie dyszy. Wszystkie dysze OMAX są fabrycznie ustawione i indywidualnie testowane, aby zapewnić wydajne cięcie i długą żywotność.

RELATED QUESTIONS

Most of the maintenance on an abrasive waterjet involves servicing the pump and the cutting head. The exact type and frequency of maintenance will depend on how the machine is used (pump pressure, type of material cut, etc.) the specific components (pump type, nozzle type, accessories) and the water quality. The nozzle needs to be changed out fairly frequently to ensure precision cutting. Changing out a nozzle takes just a few minutes. Our MAXJET 5i nozzle is warranted to last 500 operating hours. The wear components in the cutting head need to be changed out occasionally. This takes approximately 10 minutes. The high pressure pump needs regular servicing. Our direct drive pumps are very easy to service and, depending on the pump model, a rebuild typically takes 1-2 hours. Accumulated abrasive and work material particles need to be regularly removed from the tank. The table slats should be inspected for wear at least once a month and rotated or replaced when worn.

What to do with that used abrasive tends to fall into three categories: disposing, recycling, and repurposing. In most cases, used abrasive from a waterjet can be thrown out with other non-toxic garbage since garnet is a non-reactive, natural substance. However, if the abrasive has been used to erode toxic material and is contaminated with particles of toxic material such as lead or beryllium, it can't be simply thrown out with the trash and must be treated as toxic waste. A service that will periodically collect and properly dispose of your used abrasive can be employed to simplify this process.

Cutting speed for abrasive waterjets is affected by multiple factors, including material type, material thickness, desired edge quality, part geometry, pump horsepower and more. Compared to other cutting processes, abrasive waterjets cut 5-10 times faster than wire EDM when cutting material less than 1 inch thick, and generally not as fast as plasma and laser cutters.

Table accuracy for OMAX line waterjets is ±0.0010", for MAXIEM line waterjets is ±0.0030", for GlobalMAX line waterjets is ±0.0030" and ProtoMAX is ±0.0050". The repeatability for the tables in both lines is ±0.0010". Be aware that more than just the X-Y accuracy of a table goes into the final accuracy of a part cut on an abrasive waterjet. This is due to the nature of the cutting tool on an abrasive waterjet, a high velocity stream of water and abrasive known as the jetstream. Unlike rigid cutting tools, the jetstream bends as it moves and the lower part of the jetstream doesn't behave exactly like the upper part. The width changes and deforms and it tapers as it cuts. All of these things change with different materials, different thicknesses, different cutting speeds and a range of other factors. The control software on all OMAX abrasive waterjets uses an advanced cutting model that takes all of these factors into account and for each cutting job and optimizes the cutting parameters to make accurate parts every time. To get a precise measurement of accuracy for any abrasive waterjet system, get some test cuts done with your part designs and material and measure them.