phương pháp gia công bằng tia nước

Gia công bằng phương pháp cắt
Gia công bằng phương pháp cắt
tia nước – tia nước có hạt mài
tia nước – tia nước có hạt mài
1. Khái niệm
2. Nguyên lý gia công
3. Thông số kỹ thuật
4. Ưu nhược điểm
5. Phạm vi ứng dụng và so sánh với các
phương pháp khác.
- Lịch sử :
- Lịch sử :
được phát minh vào năm
được phát minh vào năm
1950 do tiến sĩ
1950 do tiến sĩ
Norman Franz ,
Norman Franz ,
phát triển
phát triển
vào những năm 1970
vào những năm 1970
-
Khái niệm :
•
Gia công tia nước : (hay còn gọi gia
công cắt bằng tia nước : Water Jet
Cutting-WJC) là một quá trình sử
dụng tia nước ở áp suất cao (từ 2.10
8

Pa – 4.10
8
Pa) để cắt đứt 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.

Gia công bằng tia nước có hạt mài (Abrasive
Water Jet Cutting – AWJC) : phương pháp
gia công này có cấu tạo giống như gia công tia
nước, phương pháp này dùng tia nước được
thêm vào các phần tử hạt mài để quá trình
gia công manh hơn nhằm tạo khả năng cắt
các loại vật liệu cứng hơn như thép, thủy
tinh, bê tông và vật liệu composite….
Nguyên lý gia công
Nguyên lý gia công

Hiện tượng cắt bằng tia nước thực hiện bằng
cách đưa một thể tích lớn nước qua một
đường ống nhỏ. Thể tích không đổi đi qua
một tiết diện nhỏ dần sẽ làm các phần tử tăng
tốc một cách nhanh chóng. Dòng tăng tốc này
ra khỏi ống tác động một lực cắt lớn vào vật
liệu gia công

Gia công tia nước : nước từ thùng cấp đi qua
bộ lọc và hòa trộn, sau đó nhờ ống dẫn đi qua
bộ khuếch đại để đến đầu phun, thông qua

van tiết lưu chỉnh cường độ mạnh hay yếu
của dòng tia nước.

Gia công tia nước có hạt mài : cơ bản giống
gia công tia nước nhưng có thêm phần trộn
hạt mài. Hạt mài được trộn với ống trộn
trước khi được phun ra ngoài
Thông số kỹ thuật cơ bản
Thông số kỹ thuật cơ bản

Gia công tia nước

Gia công tia nước có hạt mài
Thông số kỹ thuật
Thông số kỹ thuật
Gia công tia nước:
- Khoảng cách gia công.
- Đường kính vòi phun.
- Áp suất nước.
- Tốc độ cắt.
Thông số kỹ thuật
Thông số kỹ thuật
Gia công tia nước có hạt mài:
- Khoảng cách gia công.
- Đường kính vòi phun.
- Áp suất nước.

- Tốc độ cắt.
- Loại hạt mài
- Cỡ hạt.
- Tốc độ dòng chảy.
Các thông số kỹ thuật của hệ thống máy gia công bằng tia nước của hãng
Các thông số kỹ thuật của hệ thống máy gia công bằng tia nước của hãng
AquaDAM
AquaDAM
Kiểu Áp lực
tối
đa( bar )
Công
suất động
cơ (Kw)
Lưu
lượng tối
đa
(l/phút)
Đường
kính vòi lỗ
phun tối đa
(mm)
Số đầu cắt tối đa
Nước
tinh
khiết
Nước
có hạt
mài
2000-5.5 2 5,5 0,65 0,12 2 -

4000-5.5 4 5,5 0,65 0,12 2 -
4000-11 4 11 1,2 0,18 5 -
4000-22 4 22 2,5 0,25 10 1
4000-30 4 30 3,6 0,35 18 2
4000-45 4 45 5 0,4 25 3
4000-60 4 60 7,2 0,45 30 4
4000-75 4 75 8,5 0,5 35 5
4000-90 4 90 10 0,55 40 6
Ư
Ư
u điểm và nhược điểm
u điểm và nhược điểm

Ưu điểm :

Cắt với một phạm vi bề dầy lớn với dung sai hợp
lý, không sinh nhiệt, vùng gia công không chịu tác
động nhiệt, đây là phương pháp gia công cắt lạnh.

Gia công bằng tia nước cho phép gia công những
bề mặt khó khăn và phức tạp như: những góc nằm
bên trong, khớp V, những hình dạng kiến trúc
nghệ thuật,…

Có khả năng tự động hóa và người máy hóa rất
cao.

Vết cắt có thể bắt đầu ở bất kì chỗ nào mà không
cần khoan mồi trước và có thể cắt được các vật liệu

cán mỏng.

Chất lượng vết cắt rất cao.
•


Nhược điểm :
Nhược điểm :

Khó kiểm soát độ chính xác về kích thước gia
công.

Giá thành thiết bị cao.

Công nghệ gia công bằng tia nước áp lực cao
trong lĩnh vực chế tạo máy vẫn còn mới mẻ
mà nhiều vấn đề lý thuyết và thực tiễn chưa
giải quyết được hoặc giải quyết chưa triệt để.
Phạm vi ứng dụng
Phạm vi ứng dụng

Cắt đứt hoặc cắt định hình các bề mặt kim
loại hay phi kim loại

Khoan lỗ bằng tia nước có áp lực cao

Phương pháp gia công tia nước thường được
tự động hoá bằng hệ thống CNC hay người
máy công nghiệp.
Một số sản phẩm

Một số sản phẩm
So sánh với các phương pháp gia
So sánh với các phương pháp gia
công khác
công khác

So sánh với gia công truyền thống :

Dao kim loại sau một thời gian cắt sẽ mòn
dao dẫn tới cùn dao nhưng với cắt bằng tia
nước thì luôn luôn sắc.

Miệng cắt tia nước rất mảnh, do đó có thể
tiết kiệm được vật liệu.

Dùng dao kim loại thì rất khó cắt dọc theo
đường cong, đặc biệt là đường cong lõm còn
tia nước không phân biệt hình dạng dao.

Trong vùng cắt tỏa nhiệt ít, do đó không
làm biến dạng phôi. Có thể gia công bằng
vật liệu rất mềm hoặc rất cứng.
So sánh với gia công tia laser
So sánh với gia công tia laser

Gia công được nhiều vật liệu mà laser không
thể gia công (vật liệu phản xạ, như nhôm và
đồng).


Tính đồng nhất vật liệu không phải là đặc
tính quan trọng.

Dòng tia nước không tạo nhiệt lên chi tiết. Vì
thế không có biến dạng nhiệt và độ cứng
không tăng.

Tia nước có thể đạt được độ chính xác bằng
hoặc hơn tia laser.

Giá thành rẻ hơn.

Gia công đuợc vật liệu dầy hơn.

Dòng tia tạo mài an toàn hơn, không có khói
độc, không có lửa.

Có tính môi trường hơn.

Bảo trì đơn giản hơn.

Tia hạt mài có khả năng đạt dung sai tương
tự trong gia công chi tiết mỏng và đạt độ
chính xác cao hơn trong gia công chi tiết dầy.
So sánh với gia công tia lửa điện
So sánh với gia công tia lửa điện

Gia công nhanh hơn tia lửa điện.

Khả năng gia công phạm vi vật liệu rộng lớn

hơn.

Tính đồng nhất không phải là đặc tính quan
trọng đối với gia công tia nước.

Dòng hạt mài tạo lỗ xuyên cho chính nó.

Không sinh nhiệt.

Dòng tia nước có khả năng bỏ qua những bất
thường của vật liệu mà có thể những bất
thường này làm cho EDM mất tia lửa điện.