Sự phát triển của vòi phun cắt tia nước sử dụng hạt mài
Tìm hiểu máy cắt bằng tia nước là gì?
Máy cắt tia nước CNC là một thiết bị dùng trong ngành công nghiệp có khả năng cắt các vật liệu kim loại. cắt kim loại bằng tia nước Nó sử dụng áp suất rất cao của nước để gia công bề mặt vật liệu hoặc nó có thể sử dụng một hỗn hợp của nước và mài mòn chất.
Loại máy này thường được sử dụng trong quá trình chế tạo các bộ phận máy. Đây là phương pháp được ứng dụng để cắt các vật liệu nhạy cảm với nhiệt độ cao được tạo ra bởi các phương pháp khác.
Máy cắt tia nước được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau như ngành công nghiệp khai thác, tạo hình, khoan lỗ, hàng không vũ trụ,…
Cấu tạo của máy cắt tia nước
Một máy cắt tia nước CNC bao gồm có 4 bộ phận cơ bản như sau:
XY Motion table (bộ khung CNC): cơ cấu vận hành điều khiển cánh tay robot.
Bơm: là bộ phận có nhiệm vụ tạo áp lực lớn cho dòng nước.
Đầu cắt: là bộ phận dùng để định hướng tia nước bắn ra với đường kính nhỏ nhằm tạo đường cắt đẹp nhất.
Phần mềm điều khiển: là bộ phận có nhiệm vụ thiết kế và điều khiển máy cắt.
Các bộ phận cơ bản này làm việc theo hệ thống đảm bảo thống nhất và có sự đồng bộ để phát huy được tính năng. Bộ phận bơm tạo áp lực rất cao sẽ yêu cầu đường dẫn nước, hệ thống cắt có khả năng chịu đựng áp lực và độ mài mòn.
Bộ khung CNC hay XY Motion table
Cũng giống như các loại máy cắt CNC, thay vì dùng đầu cắt thông thường thì máy cắt này lại sử dụng đầu cắt tia nước. Máy hoạt động và di chuyển theo chiều XY để gia công và thực hiện việc cắt gọt bề mặt chi tiết.
Bơm – được ví như trái tim của máy cắt
Áp suất của bơm để nén nước trong thời gian nước thoát ra khỏi ống là rất lớn. Khi áp suất nước đạt 55k psi thì áp suất này chỉ tồn tại trước khi nước thoát ra khỏi ống. Ngoài ra, chúng ta chỉ đề cập tới vấn đề tốc độ nước. các thông số công nghệ và khả năng công nghệ máy cắt tia nước Bộ phận này được coi là trái tim của toàn bộ hệ thống máy cắt tia nước.
Đầu cắt của máy cắt tia nước CNC
Đầu cắt sẽ có nhiệm vụ là dẫn hướng cho tia nước bắn ra. Nước từ bơm thông qua ống dẫn di chuyển vào đầu cắt sẽ theo trình tự: => đầu phun => Buồng trộn => Vòi phun.
Dòng nước khi đi xuyên qua đầu phun sẽ có áp suất rất lớn khoảng 60000 psi. Đây là thời điểm áp suất trong máy bơm biến thành năng lượng nên tia nước đi với tốc độ rất lớn. Phần đầu cắt của máy phải chịu áp lực nước cao và độ mài mòn lớn.
Thông thường đầu cắt của máy sẽ phải thay thế sau khi hoạt động được 100h sử dụng với loại thông thường. Còn nếu sử dụng loại vòi kim cương có thể lên tới 2000h mới cần thay. Tuy nhiên, loại đầu cắt kim cương này có giá cao hơn rất nhiều lần so với loại đầu cắt thông thường. Đường kính phổ thông của cắt là 0,1 đến 0,25 mm. Trình điều khiển sai số tự động sẽ tạo ra những sản phẩm chính xác và tốc độ cắt cao.
Phần mềm điều khiển của máy
Để vận hành máy cắt tia nước CNC, người ta sẽ không sử dụng một hệ thống CNC thông thường. Mà họ thường sử dụng phần mềm Flow Master, đây là phần mềm được thiết kế, giả lập và vận hành trên máy cắt bằng tia nước của Flow.
Khi sử dụng phần mềm này người dùng sẽ dễ dàng sử dụng và thao tác trên máy. Flow Master chạy trên nền Windows khá quen thuộc với hầu hết người dùng. Fow Master tự động cài đặt các thông số như: gia tốc, tốc độ, đường kính cắt của máy cắt. Tất cả các thông số của máy và bơm sẽ được hiển thị chi tiết trên màn hình giúp người vận hành dễ dàng điều khiển và kiểm soát các hoạt động trong quá trình cắt.
Phần mềm có thể sử dụng các định dạng file khác nhau như: cad (dxf, iges),… Với một cơ sở dữ liệu với chi tiết thông số cho các vật liệu khác nhau. Thì người dùng chỉ cần nhập thông số vật liệu, độ dày,… Sau đó các vấn đề tính toán sẽ do máy tính đảm nhận.
>>> So sánh ưu nhược điểm của phương pháp cắt bằng tia nước và tia laser