Was ist ein Wasserstrahlschneideverfahren

Das Wasserstrahlschneiden ist eine Art Blechherstellungsprozess, bei dem nahezu alle Arten von Materialien, weich und hart, geschnitten werden. Bei diesem Prozess liefern Druckpumpen Hochdruckwasserstrahlen, die verschiedene Arten von Materialien schneiden können.

Wasserstrahlschneidemaschinen können Wasser mit einer Geschwindigkeit liefern, die dreimal so schnell ist wie die Schallgeschwindigkeit, die eine zerstörerische Kraft erzeugen kann, um fast jedes Material zu schneiden. Außerdem ist die Wasserstrahlschneidetechnologie eine hervorragende Lösung, um thermisch empfindliche oder dickere Materialien zu schneiden.

Hier in diesem Leitfaden informieren wir Sie über die Technologie des Wasserstrahlschneidens, um Ihnen dabei zu helfen, wie diese Wörter verarbeitet werden und worauf Sie achten müssen, bevor Sie sich für einen Dienstleister für das Wasserstrahlschneiden entscheiden.

Geschichte des Wasserstrahlschneidens

Mitte des 18. hielt die Technik des Wasserstrahlschneidens Einzug Jahrhundert. Ursprünglich wurde das Prinzip des Wasserstrahlschneidens zum Abbau von Materialien in Kohlebergwerken eingesetzt. Dann sind Russland und Neuseeland die ersten beiden Länder, die diese Technologie in den Kohlebergwerken eingesetzt haben.

Sehr bald lernten kalifornische Kohlebergleute die Definition des Wasserstrahlschneidens kennen und begannen, diese Technologie auch in ihren Kohleminen einzusetzen. Darüber hinaus verwendeten sie Wasserstrahlschneidetechnologie, um Gold unter einem Felsen zu finden.

McCartney Manufacturing führte die Wasserstrahlschneidtechnologie erstmals kommerziell ein und verwendete reine Wasserstrahlschneidwerkzeuge für die Luft- und Raumfahrtindustrie. 1971 begannen sie dann mit der Herstellung von Papierhülsen unter Verwendung dieser Technologie.

Infolgedessen planten die Ingenieure, die Maschine zu verbessern, und in den 1980er Jahren konnten sie die erste abrasive Wasserdruckschneidemaschine herstellen. Ägyptischer Wissenschaftler Mohammad Hashish erfand die erste Düse für die abrasive Wasserstrahlmaschine. Außerdem stellte das chinesische Unternehmen Ingersoll-Rand seine erste Wasserstrahlschneidemaschine vor, die sehr effizient war.

Zeitachse der Wasserstrahltechnologie

1930er – Niederdruck-Wasserdruck-Schneidanlage.

1940er – Hochdrucksystem erstmals in der Autohydraulik und Luftfahrt eingesetzt.

1950er – Einführung der Hochdrucktechnologie zum Schneiden von Kunststoff.

1960er – Bis zu 50.000 psi (3.450 bar) pulsierender Wasserstrahl erzeugt.

1970er – Die kommerzielle Wasserstrahl-Schneidtechnologie wurde zum ersten Mal eingeführt.

1980er – Abrasiver Wasserstrahl kam ins Spiel.

1990er – Das Bewegungssteuerungssystem wurde erfunden, um Wasserstrahlströme genauer zu lokalisieren.

2000er – Deutliche Verbesserung der Schnittgeschwindigkeit.

2010er – 6-Achsen-Bearbeitung und 3D-Werkzeuge wurden eingeführt.

Grundlegende Komponenten der Wasserstrahlschneidemaschine

Hier sind die Listen der Grundkomponenten der Wasserstrahlschneidemaschine:

• CNC-gesteuerte Führungsmaschine
• Elektromotor
• Erinnerung
• Druckverstärker
• Abrasive Wasserstrahldüse (Standarddurchmesser liegt zwischen 0,1 mm und 0,5 mm) und Ventil
• Gelenkter Schneidkopf
• Juwelenöffnung
• Wasseraufbereitung zum Filtern und Entsalzen.
• Hochdruckleitungen
• Die Ölpumpe und der Öltank

Wie funktioniert ein Wasserstrahlschneider?

Technisch gesehen ist das Wasserstrahlschneiden eine besondere Art der CNC-Bearbeitungstechnik (Computer Numerical Control). Sie können sauberes Wasser verwenden oder verschiedene Arten von Schleifmitteln mit dem Wasser mischen, um die Effizienz des Druckwassers zu erhöhen.

Die Schneidemaschine, die als Wasserschneider verwendet wird, wird mit einem Tisch geliefert, um das Material zu stützen. Ein computergeneriertes Programm steuert die CNC-Maschine. Daher erfordert der gesamte Prozess keine menschliche Interaktion.

Arbeitsprozess

Wir haben die Grundregeln aufgelistet, denen die meisten Wasserstrahlschneidemaschinen folgen:

1. Zuerst müssen Sie das Wasser unter Druck setzen. Speziell angefertigte „Kurbelwellenpumpen“ werden verwendet, um Wasser mit extrem hohem Druck zu erzeugen.
2. Der Schneidkopf ist das nächste Ziel von Hochdruckwasser. Ein Hochdruckschlauch wird verwendet, um das Wasser zum Laufen zu bringen. Wenn das unter Druck stehende Wasser den Schneidkopf erreicht, fließt es durch ein Loch.
3. Der Öffnungsabschnitt besteht aus massiven Edelsteinen wie Rubinen, Diamanten oder einigen Arten von harten Materialien. Und die Öffnung ist sehr schmal, kleiner als eine Lochblende. Verwenden Sie nun das Grundgesetz der Physik. Der Druck wandelt sich in Geschwindigkeit um, wenn dieser durch das winzige Loch wandert. Wir haben bereits erwähnt, dass eine Druckübersetzerpumpe Druckwasser mit 90.000 psi erzeugen kann. Und wenn dieses Wasser durch das winzige Loch der CNC-Maschine fließt, kann es eine Geschwindigkeit von fast zweitausendfünfhundert Meilen pro Stunde erzeugen! Das ist eine kolossale Geschwindigkeit, um Zerstörung zu schaffen.
4. Eine Mischkammer und eine Düse sind zwei Komponenten des Schneidkopfes. Bei den meisten Standardmaschinen sind sie direkt unter dem Wasserausstoßloch angebracht. Der Zweck dieser Mischkammer besteht darin, die abrasiven Medien mit dem Wasserdampf zu mischen.

Wasser beschleunigt das Strahlmittel in dem unterhalb der Mischkammer befindlichen Mischrohr. Als Ergebnis erhalten wir einen starken Dampf, der nahezu alle Arten von Materialien schneiden kann.

Verschiedene Maschinen können auf unterschiedliche Weise arbeiten, aber das grundlegende Prinzip des Wasserstrahlschneidens ist fast dasselbe.

Arten des Wasserstrahlschneidens

Es gibt zwei Arten von Wasserstrahlschneidemaschinen – reine Wasserstrahlschneidemaschinen und abrasive Wasserstrahlschneidemaschinen. Im Folgenden haben wir den Arbeitsprozess beider Maschinentypen besprochen.

1. Reines Wasserstrahlschneiden

Reines Wasserstrahlschneiden verwendet reines Wasser, um den Vorgang abzuschließen. Dieses Verfahren ist ideal für weiche und mittelharte Materialien.

Diese Maschine gilt als die umweltfreundlichste Maschine, da sie weder giftige Gase noch Staub freisetzt. Außerdem können Sie das Wasser weiterverwenden und am Ende dem Wasserkreislauf zuführen.

Bei einer reinen Wasserstrahlmaschine ist der Wasserstrahl vergleichsweise klein und kann weniger als 0,1 mm betragen. Diese Maschinen eignen sich hervorragend für präzises Schneiden auf optimalem Niveau für Materialien mit geringer Dicke.

2. Abrasives Wasserstrahlschneiden

Abrasive Wasserstrahlschneidemaschine enthält abrasives Wasser für einen dynamischeren Schnitt. Sie müssen drei weitere Komponenten hinzufügen, um einen reinen Wasserstrahl in einen abrasiven zu verwandeln.

• Abrasive Fokussierdüse
• Schleifmischkammer
• Fokussierdüse für reines Wasser

Darüber hinaus benötigen Sie auch ein Schleifmittel. Die Hauptaufgabe der Reinwasserdüse besteht darin, hochkomprimiertes Wasser in den Strahl zu formen. Dann strömt der Strahl mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/s durch das Wasser in die Schleifmittelmischkammer.

Das Schleifmaterial vermischt sich mit dem Wasser und tritt mit hoher Geschwindigkeit aus, um das gewünschte Material zu schneiden. Als Schleifmittel werden in den meisten Fällen Olivensand und Granatsand verwendet. Ist der Schneidstoff weicher, wird Korund als Schleifmittel verwendet.

Abrasive Wasserstrahlschneidemaschinen sind im Durchschnitt 0,2 mm größer als eine typische Wasserstrahlmaschine. Mit einer Abrasiv-Wasserstrahlschneidemaschine können Sie Stahl bis 50 mm und andere Metalle bis 120 mm schneiden.

Welche Materialien kann ein Wasserstrahl schneiden?

Wasserstrahl ist ein vielseitiges Schneidverfahren, das eine breite Palette von Materialien mit unter Druck stehendem Wasser und Schleifmittel schneiden kann. Sie können auch sehr dickes Material und zerbrechliches Material schneiden. Daher setzen Hersteller diese Technologie immer häufiger ein.

Hier sind einige der wichtigsten Materialien, die mit Wasserstrahl geschnitten werden können:

• Metall
• Glas
• Zusammensetzungen
• Kachel
• Kunststoff
• Gummi
• Keramik
• Stein

Wasserstrahlen können eine Dicke schneiden, die viele andere Technologien nicht können. Sie können 12 Zoll oder mehr mit einem Wasserstrahl schneiden!

In welchen Branchen werden Wasserstrahlen zum Schneiden verwendet?

Die Technologie des Wasserstrahlschneidens ist umweltfreundlich und präzise. Daher setzen immer mehr Branchen auf den Wasserdruckschneider. Hier sind einige der wichtigsten Branchen, die Wasserstrahlen zum Schneiden verwenden:

• Herstellung
• Luft- und Raumfahrt
• Elektronik
• Automobil
• Essen
• Architektur

Gehören Sie zu einer dieser Branchen oder aus einer anderen Branche, die die Wasserstrahldrucktechnologie zum Schneiden von Materialien einsetzen kann? Senden Sie Ihre Anforderung an RapidDirect, um ein kostenloses Angebot zu erhalten.

Warum sollten Sie Wasserstrahlschneiden verwenden?

Ob Sie neu sind oder bereits mit der Wasserstrahlschneidetechnik arbeiten, Sie sollten sich der Vorteile dieser Technik bewusst sein. Nachfolgend haben wir einige Vorteile der Anwendung des Wasserstrahlschneidprinzips aufgelistet:

• Schneiden Sie, was Sie wollen. Die Technologie des Wasserstrahlschneidens ist heute so vielseitig, dass Sie nahezu jedes Material im Prozess verwenden können. Kunststoffe, Verbundwerkstoffe, Keramik, Gummi, Metalle, was auch immer, ein Wasserstrahl schneidet das für Sie.

• Keine Wärmeeinflusszone. Wasserstrahlen sind eine Kaltschneidetechnologie, und wenn Sie die Technologie verwenden, werden Sie keine Wärmeeinflusszone finden. Dadurch bleiben auch die Bediener während des gesamten Prozesses sicher.

• Beseitigt die Möglichkeit einer Materialverzerrung. Dies ist ein weiterer Vorteil des Kaltschneidens. Das Metall wird keiner Hitze ausgesetzt. Dadurch erhalten Sie einen sauberen Schnitt und Materialverzug ist ausgeschlossen.

• Der Finishing-Prozess ist autark. Die Schnittqualität der Wasserstrahltechnologie ist so präzise, ​​dass Sie in den meisten Fällen keine optionale Oberflächenbearbeitung benötigen. Außerdem verbessert dieser Prozess den Schneidprozess, erhöht die Gesamteffizienz und verkürzt die Schneidzeit.

• Umweltfreundlich. Der besorgniserregendste Punkt der modernen Fertigung sind die Auswirkungen auf die Umwelt. Und das Beste:Der Wasserdruckschneider produziert keinen gefährlichen Abfall. Daher ist es ein umweltfreundliches Verfahren, und immer mehr Industrien nehmen dieses Verfahren an.

Was ist der Nachteil des Wasserstrahlschneidens?

Obwohl das Wasserstrahlschneiden einige bemerkenswerte Vorteile hat, hat es auch einige Nachteile. Hier sind seine Nachteile:

• Anfangskalkulation – Das Erforschen und Hinzufügen von abrasiven Materialien ist entscheidend für einen optimalen Schnitt. Das passende Schleifmittel zu finden und zu verwenden, kann aufgrund seines Preises manchmal teuer werden.
• Öffnungsfehler – Dies passiert häufig bei minderwertigen Wasserstrahlschneidemaschinen. Ein Düsenausfall beeinträchtigt die Produktivität und erhöht die Produktionskosten.
• Schnittzeit – Die Wasserstrahlschneidtechnologie kann fast jedes Material schneiden, aber die Schneidzeit ist länger als bei herkömmlichen Schneidwerkzeugen. Infolgedessen erhalten Sie weniger Ausgabe.
• Weniger genau für dickere Materialien – Der Strahl geht von der Düse weg, wenn das Material zu dick ist. Es wirkt sich auf die Schnittgenauigkeit aus.

Fazit

Wenn Sie Metallteile mit extremer Präzision und Genauigkeit suchen, ist die Wasserstrahlschneidtechnologie eine der besten Schneidlösungen.

Dies ist jedoch eine ausgeklügelte Methode, und Sie benötigen modernste Ausrüstung und hochqualifizierte Ingenieure, Techniker und Arbeiter, um den Prozess abzuschließen. Daher müssen Sie sehr vorsichtig sein, bevor Sie ein Unternehmen für den Service auswählen.

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Häufig gestellte Fragen

1. Was ist der Unterschied zwischen reinem und abrasivem Wasserstrahl?

Die meisten Wasserstrahlschneidemaschinen verwenden abrasive Komponenten mit Dampf. Sie sind ideal zum Schneiden von harten Materialien. Gestein, Glas und Metalle benötigen beispielsweise Schleifmittel für einen präzisen Schnitt. Granat ist das am häufigsten verwendete Schleifmittel, weil es zäh und besser verfügbar ist.

Abrsavie ist jedoch nicht zwingend erforderlich, um alle Arten von Komponenten zu schneiden. Wenn Sie weiche und mittelharte Materialien wie Moosgummi schneiden, können Sie eine reine Wasserstrahlmaschine verwenden.
Reinwasserstrahlmaschinen verwenden keine Strahlmittel. Stattdessen verwenden sie reines Wasser, und das in diesem Prozess verwendete Wasser ist wiederverwendbar.

2. Welches ist besser? Wasserstrahlschneiden, Plasmaschneiden oder Laserschneiden?

Jede Schneidtechnologie hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Wir haben die drei wichtigsten Faktoren aufgelistet, um herauszufinden, welcher besser ist.

Kosten: Das Laserstrahlschneiden ist am umfangreichsten, und das Plasmaschneiden ist die kostengünstigste Schneidlösung. Wenn Sie jedoch die Genauigkeit des Schneidens berücksichtigen, hat das Plasmaschneiden die geringste Genauigkeit.

Betriebsgeschwindigkeit: Von allen drei Verfahren ist der Wasserstrahl das langsamste Schneidverfahren. Plasmajet ist die schnellste Methode, und Laserjet bleibt in der Mitte.

Schnittqualität: Der Vergleich zwischen der tatsächlichen Messung des Endprodukts und dem programmierten Produkt bestimmt die Schnittqualität. Und da der Wasserstrahl für weniger Wärmeverzug sorgt, ist die Schnittqualität am besten.

3. Kann ich dicke Materialien mit Wasserstrahlen schneiden?

Ja, mit einer Wasserstrahlschneidemaschine können Sie dicke Materialien schneiden. Tatsächlich sind sie berühmt dafür, dicke Materialien zu schneiden. Aber dickere Wasserstrahlen sind für dickere Materialien nicht sehr effizient. Bei dickeren Materialien verringert sich die Genauigkeit.