Verbesserungen beim Hochdruckschneiden im Laufe der Jahre

Die Verwendung von Wasser zur Erosion unserer Umwelt durch Naturkatastrophen wurde schon lange vor der Eroberung der Erde durch Menschen genutzt. Die zeitgemäße Verwendung von Wasser zum Erodieren von Materialien ist jedoch ein relativ neues Konzept und sicherlich neu, wenn es um die kommerzielle Fertigung geht. Ursprüngliche Prototypen stammen nur aus dem frühen bis mittleren 20. Jahrhundert. Die gute Nachricht ist, dass die Verbesserungen in den letzten Jahrzehnten sowohl bemerkenswert als auch bemerkenswert waren. Um beide Entwicklungen und die Geschichte des Wasserstrahlschneidens richtig zu betrachten, halten wir es für wesentlich, die verfügbaren Arten von Hochdruckschneidemaschinen und deren Verwendung zu unterscheiden.

Sowohl Wasserstrahlschneidemaschinen auf abrasiver als auch nicht abrasiver Basis verwenden einen Wasserstrahl und eine Düse mit sehr hohem Druck, um verschiedene Materialien in Größe, Form, Dicke und Härte zu schneiden. Abhängig von den Anforderungen des Produkts können sie ein zusätzliches Schleifmittel verwenden. Schleifmittelbasierte Wasserschneidsysteme sind ein relativ neues Konzept, das erst im letzten Jahrhundert entwickelt wurde. Zusätzlich zum Druckwasser wird dem Strom ein Schleifmittel, normalerweise Granat, hinzugefügt, um das Schneiden von härteren Materialien zu ermöglichen. Es wurden auch andere Schleifmittel verwendet; Granat ist jedoch ein klarer Gewinner in Bezug auf Präzision und Fähigkeit, härtere Metalle und Steine ​​zu schneiden. Dies kann alles sein, von Granit bis Titan. Wasserstrahlschneider auf nicht abrasiver Basis sind wie beschrieben. Sie enthalten kein zusätzliches Schleifmittel, das zum Schneiden von härteren Metallen und Steinen erforderlich ist, und werden daher im Allgemeinen in weicheren Materialien wie Lebensmitteln, Gummi und Schaumstoff verwendet. Während das Wasserschneiden auf nicht abrasiver Basis schon länger existiert als das Schneiden mit zusätzlichem Schleifmittel, hat die Forschung ergeben, dass die Präzision geringer ist und bei härteren Metallen und Steinen Grenzen bestehen, wenn kein Schleifmittel hinzugefügt wird.

Vorteile des Wasserstrahlschneidens

Das Wasserstrahlschneiden hat sich in den letzten Jahren aus vielen Gründen als führend gegenüber seinen Konkurrenten herauskristallisiert. Der Einsatz des Wasserstrahlschneidens hat zu bedeutenden Fortschritten in der Luftfahrt- und Fertigungsindustrie beigetragen. Mit dem Aufkommen neuer Technologien steigen auch die Vorteile des Wasserschneidens gegenüber anderen traditionelleren Optionen. Da zum Schneiden keine Hitze verwendet wird, bleiben die intrinsischen Eigenschaften von (normalerweise Metall) nach dem Schneiden erhalten und es ist kein Entgraten erforderlich. Wasserstrahlschneiden ist das erste seiner Art in diesem Bereich. Darüber hinaus die Fähigkeit von Wasserstrahlschneidern, viele verschiedene Texturen und Arten von Materialien in vielen verschiedenen Dicken mit einem nahezu Nettoprodukt und einer sehr geringen Schnittfuge (0,040 Zoll) zu schneiden, ohne dass ein Umrüsten erforderlich ist, Wasserstrahl Schneiden ermöglicht es Unternehmen, ihre Fertigungskapazitäten erheblich zu rationalisieren. Und da sich der Fokus in allen Branchen auf einen umweltverträglicheren Ansatz verschiebt, ist das Wasserstrahlschneiden weiterhin der klare Gewinner und die umweltfreundlichste Option unter den verfügbaren Fertigungsmaschinen.

Geschichte des Wasserschneidens

Von seiner ersten Verwendung als hydraulisches Bergbauwerkzeug Mitte bis Ende des 18. Jahrhunderts bis zur heutigen fortschrittlichen Technologie hat das Wasserschneiden in kurzer Zeit einen langen Weg zurückgelegt. Die meisten der verfügbaren Forschungsergebnisse zeigen den Einsatz von nicht abrasivem Wasserschneiden im Bergbau ab etwa Mitte bis Ende des 19. Jahrhunderts. Die Geschichte zeigt, dass seine ersten Anwendungen in Neuseeland und Russland mit Kohle und in Kalifornien liegen, wo hydraulisches Wasser zum Abtragen von Gestein verwendet wird, um Zugang zu Gold und Edelmetallen zu erhalten. Erst um die 1930er Jahre herum sehen wir die Verwendung von Wasser zum Schneiden neuer Materialien. Hier sehen wir die Verwendung von Wasserschneidern, die zum Schneiden von Papier und anderen weichen Gegenständen eingeführt wurden. Derzeit ist es jedoch auf horizontales Schneiden beschränkt. Dies ist auch ungefähr zu der Zeit, als wir eine Schleifidee sehen, die als Mittel zum Schneiden von Metallen und Steinen eingeführt wurde. Wenn dem unter Druck stehenden Wasser Granat hinzugefügt wird, wird die Fähigkeit zum Schneiden von Metall und Steinen verfügbar. In den Nachkriegsjahren gab es weitere Fortschritte, aber längst nicht so schnell, wie man meinen würde.

Erst in den 1970er Jahren geht es richtig los. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Patent für die heute bekannte Düse und den Verstärker (mit einigen Verfeinerungen!) zum Wasserschneiden erteilt. Und in den 1980er Jahren sehen wir, wie die Zugabe von Schleifmitteln zu den neu verfeinerten Düsen und Verstärkern zurückkehrt. Die Steuerungssysteme der frühen 1990er Jahre führten uns dann zu der Präzision, die wir heute durch computergestützte Steuerung sehen, und brachten das Wasserstrahlschneiden in die Fertigungswelt. Die 2000er Jahre brachten eine Mehrkopfachse für 3-D-Fähigkeiten und die Möglichkeiten des Wasserstrahlschneidens wurden erheblich erweitert.

Wasserschneiden heute

Heutzutage sieht das Wasserstrahlschneiden rosig in der Zukunft aus. Die Größe der Schneidgeräte reicht von wenigen Quadratfuß bis zu Hunderten von Quadratfuß, und PSi kann je nach Bedarf von 40.000 bis 100.000 eingestellt werden. Darüber hinaus können Artikel von Einzelstücken bis hin zu Hunderttausenden gleichzeitig hergestellt werden. Während sich das Wasserschneiden immer noch hauptsächlich auf die Herstellung konzentriert, wird die Möglichkeit, für den persönlichen Gebrauch zu verkleinern, im Laufe der Jahre und des technologischen Fortschritts immer weniger zu einem Traum, sondern zu einer Realität.

Die letzten 30 Jahre waren entscheidend für die Weiterentwicklung des Wasserstrahlschneidens, wie wir es kennen. Zwischen der Verfeinerung der Systeme selbst, der Verfeinerung des Drucks zum Schneiden von Gegenständen unterschiedlicher Härte und der Hinzufügung von CNC, um in großem Umfang schneiden zu können, wurden schnell große Fortschritte erzielt. Was also bringt die Zukunft? Wir glauben, dass es in naher Zukunft möglich sein wird, das Wasserschneiden auf den Heimgebrauch zu reduzieren. Zweitens glauben wir, dass es auch in Zukunft eine erhöhte Zuverlässigkeit, eine höhere Verfügbarkeit von Maschinen und niedrigere Gemeinkosten durch Eintrittsbarrieren geben wird. Schließlich erwarten wir, da Verbesserungen an der 3-D-Technologie und der Technologie im Allgemeinen vorgenommen werden, eine signifikante Steigerung der Gesamtfähigkeit der Wasserschneidetechnologie. Kombiniert man diese Faktoren mit der Tatsache, dass das Wasserschneiden die umweltfreundlichste aller Herstellungsoptionen für das Schneiden ist, glauben wir, dass das Wasserschneiden weiterhin als klarer Marktführer in der Schneidindustrie auftauchen wird, während andere zurückfallen.