Co to jest obróbka strumieniowo-ścierna?

Proces obróbki strumieniowo-ściernej wykorzystuje jedynie wysokie ciśnienie wody lub dodatek ścierny, aby zapewnić siłę cięcia strumieniem od 30 000 do 60 000 funtów na cal kwadratowy (psi). Ta niezwykle skoncentrowana wiązka energii wodnej emitowana jest z obrabianego przedmiotu zaprojektowanego, aby pomóc w niestandardowym cięciu wielu materiałów. Sama woda tnie bardziej miękkie materiały, takie jak pianka, guma i plastik; proces cięcia na zimno wytwarza niewiele ciepła, co umożliwia cięcie materiałów łatwopalnych bez strefy wpływu ciepła. Dodanie materiałów ściernych pozwala na precyzyjne wycinanie wzorów w mocniejszych materiałach, takich jak metale, szkło i płytki.

Czasami nazywany strumieniem wody lub centrum cięcia wodą, sprzęt do obróbki strumieniowo-ściernej tnie prawie każdy materiał, który można umieścić w postaci arkusza. Precyzyjne cięcia umożliwiają tworzenie skomplikowanych kształtów i wzorów o równych krawędziach. Te maszyny tną kamień, marmur i szkło, chociaż szkło hartowane, jak z przedniej szyby samochodu, nie może być cięte bez rozbicia. Diament to kolejny materiał, którego nie można wyciąć w tym procesie. Maszyny te są stosowane w produkcji i obróbce skrawaniem, do cięcia metali, takich jak aluminium, do produkcji; w rzemiośle, takim jak cięcie szkła dekoracyjnego; oraz w budownictwie, kształtując produkty, takie jak niestandardowe płytki i inkrustowane marmurowe medaliony.

Przeciskanie zwykłej wody wodociągowej pod wysokim ciśnieniem przez niezwykle wąski kanał tworzy strumień cięcia, który usuwa materiał docelowy przez erozję. Te potężne przedmioty zwykle zajmują profesjonalne warsztaty i warsztaty maszynowe, często pracując jako proces wykończeniowy z powodu ich wolnego tempa usuwania. Sprzęt wykorzystuje pompy; pobierają one nie tylko wodę, ale nawet 250 amperów, aby rozpocząć obróbkę strumieniowo-ścierną i zużywają do 50 amperów podczas procesu.

Maszyna działa poprzez sprężanie gazu przez komorę mieszania, być może za pomocą ścierniwa z granatu, który jest twardym minerałem i bezpiecznym, naturalnym materiałem ściernym. Gaz przepływa przez dyszę zbieżno-rozbieżną, komorę mieszania i przez stałą lub ręczną dyszę zbieżną. Odporne na ścieranie dysze są wykonane z twardych materiałów, takich jak syntetyczny szafir lub węglik wolframu. Dysze szafirowe mają żywotność około 300 godzin, podczas gdy typy węglika wolframu mają krótką żywotność od 12 do 30 godzin.

Strumień wody o dużej prędkości opuszcza dyszę, wytwarzając próżnię, która wyciąga materiał ścierny przez rurkę mieszającą. Strumień ten przyspiesza cząstki do prędkości cięcia przez otwór wylotowy o średnicy od 0,007 cala do 0,02 cala (0,18 - 0,4 mm), z prędkością około 600 mph (966 km / h), zbliżając się do prędkości dźwięku. Czynniki, które mogą wpływać na obróbkę strumieniowo-ścierną, obejmują właściwości materiału i pożądane kształty. Dodatkowo należy kontrolować ciśnienie wody i rodzaj ścierniwa, aby osiągnąć pożądane cięcie, na które ma również wpływ prędkość cięcia.

Procesy obróbki strumieniowo-ściernej, czasem nazywane laserem wodnym, dzielą koncepcję niestandardowego, sterowanego komputerowo, ekstrakcyjnego kształtowania z innymi typami maszyn do strumieniowania. Mogą one obejmować obróbkę elektroerozyjną drutową (EDM) oraz przecinarki płomieniowe, laserowe i plazmowe. Kontynuowane są innowacje w rozwoju kriogenicznej obróbki strumieniowo-ściernej z nie pozostającymi resztkami kryształów CO ₂ , aby zminimalizować straty i zmniejszyć koszty środowiskowe. Rosnąca dostępność obróbki strumieniem wody w lokalnych warsztatach sprawia, że ​​zlecanie tego procesu jest przystępną ceną dla hobbystów. Kompletne konfiguracje pomp, powierzchni pozycjonujących, zbiorników i systemów zasilania oznaczają, że te czasami niewygodne maszyny zajmują głównie profesjonalne warsztaty.