BÁO CÁO - KỸ THUẬT CHẾ TẠO MÁY -PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG BẰNG TIA NƯỚC

PHƯƠNG PHÁP
GIA CÔNG
BẰNG TIA
NƯỚC


MỤC LỤC
1. Khái niệm.
2. Gia công bằng tia nước không có hạt mài.
 Thơng số.
 Ngun lý làm việc.
3. Gia cơng bằng tia nước có hạt mài.
 Thơng số.
 Ngun lý làm việc.
4. Phạm vi ứng dụng.
5. Ưu, nhược điểm.

2


1. Khái niệm

Gia công tia nước
bao gồm 2 loại:
◈ Không có hạt
mài
◈ Có hạt mài
3


1. Khái niệm

◈ Gia cơng bằng tia nước khơng có hạt mài:
 Sử dụng tia nước ở áp suất cao để gia cơng
vật liệu.
 Vết cắt hoặc rãnh có độ rộng xấp xỉ 1mm.
Đường kính lỗ nhỏ nhất có thể cắt được là
1,5mm.
 Phương pháp này còn được gọi là gia công
bằng thuỷ động lực học.
4


1. Khái niệm
◈ Gia cơng bằng tia nước có hạt mài:
 Có thêm các hạt mài vào tia nước để tăng
q trình gia cơng, hiệu quả hơn.
 Có cấu trúc như gia cơng bằng tia nước
khơng có hạt mài.
 Cắt các vật liệu cứng như bê tông, thủy tinh,
đá,…
5


2. Gia cơng tia nước khơng có hạt mài
◈ Thơng số:
_ Khoảng cách gia cơng điển hình là 3,2 mm.
_ Tốc độ cắt mm/s có thể lên đến 900 mm/s
tùy theo độ dày của chi tiết gia công.
_ Phạm vi có thể gia cơng mm với độ chính
xác là mm.

6


2. Gia cơng tia nước khơng có hạt mài
Thơng số phun (nozzle):
◈ Đường kính vịi phun 0,1 ÷0,4 mm.
◈ Đầu phun gồm có vịng kẹp và vịi phun.
◈ Vịng kẹp làm bằng thép khơng gỉ, vịi
phun làm bằng ngọc bích, hồng ngọc
hoặc kim cương.
7


2. Gia cơng tia nước khơng có hạt mài
Ngun lí hoạt động của tia nước để cắt:
◈ Với một lượng nước lớn, thể tích khơng đổi đi
qua một tiết diện nhỏ dần sẽ làm các phần tử
trong nước tăng áp suất một cách nhanh chóng.
◈ Áp suất khi ra khỏi ống sẽ tạo một lực bóc tách
lớn vào chi tiết. Áp suất cực đại khoảng 2.
〖 10 〗 ^8 Pa ÷4. 〖 10 〗 ^8 Pa.
◈ Tia nước cuốn trôi vật liệu bị bóc tách ra khỏi
chi tiết gia cơng.

8


* Sơ đồ nguyên lí hoạt động:
1. Nước từ thùng cấp được bơm vào bộ lọc và hòa trộn.
2. Ống dẫn đưa chất lỏng qua bộ khuyếch đại để tăng áp và

bơm đến đầu phun.
3. Khi tia nước được phun ra, lực phun của tia nước còn phụ
thuộc vào van tiết lưu.
4. Van tiết lưu được điều chỉnh bởi một hệ thống điều khiển.
5. Thường tia nước ra khỏi đầu phun có áp suất 100 ÷400
MPa, tốc độ tia nước bắn ra 400 ÷1000 m/s.
9


10


3. Gia cơng tia nước có hạt mài
◈ Phương pháp cũng tương tự như gia công bằng
tia nước nhưng sử dụng hạt mài làm tăng năng
suất gia công.
◈ Các loại hạt mài thường được sử dụng là Al2O3,
SiO2 và garnet.
◈ Các hạt mài có kích thước 0,25 ÷0,63 mm.
11


3. Gia cơng tia nước có hạt mài
* Thơng số:
◈ Áp suất tia nước (20,000 -60,000 PSI hay 1300 –
4000 bar).
◈ Tốc độ của dòng tia lên đến 285 fps (1950 mph),
khoảng 2,5 lần tốc độ âm thanh.
◈ Tốc độ cắt , 1 – 5 inch/ph.

12


3. Gia cơng tia nước có hạt mài
• Ngun lý làm việc:
- Hạt mài được trộn với nước trong ống trộn trước
khi được phun ra ngồi.
- Vận tốc của dịng nước rất cao sẽ tạo ra vùng chân
không và hút hạt mài từ ngồi vào mà khơng cần
bất kỳ một máy nào khác để đưa hạt mài vào.
- Tia nước cùng gia tốc với hạt mài mang cả dòng hạt
mài và vật liệu bị mài mòn ra khỏi chi tiết.
13


14


4. Phạm vi ứng dụng
• Cắt đứt hoặc cắt định
hình các bề mặt kim loại
hoặc phi kim loại.
• Khoan lỗ bằng tia nước
áp lực cao.
• Ứng dụng tia nước trong
cơng nghiệp làm sạch bề
mặt.
15

4. Phạm vi ứng dụng
• Ứng dụng tia nước trong kỹ thuật
đào đường hầm.
• Gia cơng bằng tia nước có thể
được sử dụng có hiệu quả với
những đường cắt hẹp cho các loại
chi tiết có dạng tấm mỏng làm
bằng vật liệu nhựa, vải,
composite, gạch lát sàn, da, thảm
và cát tông…

16


5. Ưu, nhược điểm
• 5.1 Ưu điểm:
- Dao kim loại sau một thời cắt sẽ bị cùn, nhưng tia
nước thì luôn luôn sắc.
- Dao kim loại cần phải luôn luôn hướng theo phương
tiếp tuyến với phương cắt , nhưng tia nước lại khơng
cần định hướng chính xác.
17


5.1 Ưu điểm

- Dùng dao kim loại rất khó cắt dọc theo các
đường cong, đặc biệt là đường cong lõm cịn
tia nước khơng phân biệt hình dạng đường
bao.

- Miệng cắt tia nước rất mảnh, do đó có thể tiết
kiệm được vật liệu.
18


5.1 Ưu điểm

- Trong vùng cắt tỏa
nhiệt ít, do đó không
làm biến dạng vật liệu
gia công. Gia công
được những vật liệu rất
mềm nhưng có cũng có
thể gia cơng được
những vật liệu rất cứng.

19


5. Ưu, nhược điểm
• 5.2 Nhược điểm:
- Nhược điểm chính của
phương pháp gia cơng
bằng tia nước là khó kiểm
sốt độ chính xác về kích
thước (khi gia cơng các
loại chi tiết) và giá thành
thiết bị còn cao.

20