ผลิตภัณฑ์

การประมวลผล 101: การตัดด้วยเจ็ทน้ำคืออะไร | การประชุมเชิงปฏิบัติการเครื่องจักรสมัยใหม่

การตัดด้วยเจ็ทน้ำอาจเป็นวิธีการประมวลผลที่ง่ายกว่า แต่ต้องใช้เครื่องเจาะที่ทรงพลัง และต้องให้ผู้ปฏิบัติงานคอยระวังการสึกหรอและความแม่นยำของชิ้นส่วนต่างๆ หลายชิ้น
การตัดด้วยเจ็ทน้ำที่ง่ายที่สุดคือกระบวนการตัดด้วยเจ็ทน้ำแรงดันสูงลงในวัสดุ เทคโนโลยีนี้มักจะเสริมเทคโนโลยีการประมวลผลอื่นๆ เช่น การกัด เลเซอร์ EDM และพลาสม่า ในกระบวนการเจ็ทน้ำ ไม่มีสารอันตรายหรือไอน้ำเกิดขึ้น และไม่มีโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนหรือความเครียดทางกลเกิดขึ้น เจ็ทน้ำสามารถตัดรายละเอียดที่บางมากบนหิน แก้ว และโลหะ เจาะรูในไททาเนียมได้อย่างรวดเร็ว ตัดอาหาร และแม้แต่ฆ่าเชื้อโรคในเครื่องดื่มและดิป
เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงทุกเครื่องมีปั๊มที่สามารถสร้างแรงดันน้ำเพื่อส่งไปยังหัวตัด ซึ่งน้ำจะถูกแปลงเป็นกระแสน้ำที่ไหลเร็วกว่าเสียง ปั๊มมีอยู่ 2 ประเภทหลักๆ ได้แก่ ปั๊มแบบขับเคลื่อนตรงและปั๊มแบบเพิ่มแรงดัน
บทบาทของปั๊มขับตรงนั้นคล้ายคลึงกับเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูง โดยปั๊ม 3 สูบจะขับเคลื่อนลูกสูบ 3 ตัวโดยตรงจากมอเตอร์ไฟฟ้า แรงดันทำงานต่อเนื่องสูงสุดนั้นต่ำกว่าปั๊มบูสเตอร์ที่คล้ายกัน 10% ถึง 25% แต่แรงดันดังกล่าวก็ยังคงอยู่ระหว่าง 20,000 ถึง 50,000 psi
ปั๊มที่ใช้ตัวเพิ่มแรงดันเป็นปั๊มแรงดันสูงส่วนใหญ่ (นั่นคือ ปั๊มที่มีแรงดันมากกว่า 30,000 psi) ปั๊มเหล่านี้มีวงจรของไหลสองวงจร วงจรหนึ่งสำหรับน้ำและอีกวงจรหนึ่งสำหรับระบบไฮดรอลิก ตัวกรองทางเข้าน้ำจะผ่านตัวกรองตลับกรองขนาด 1 ไมครอนก่อน จากนั้นจึงผ่านตัวกรองขนาด 0.45 ไมครอนเพื่อดูดน้ำประปาธรรมดา น้ำนี้จะเข้าสู่ปั๊มบูสเตอร์ ก่อนที่จะเข้าสู่ปั๊มบูสเตอร์ แรงดันของปั๊มบูสเตอร์จะคงอยู่ที่ประมาณ 90 psi ที่นี่ แรงดันจะเพิ่มขึ้นเป็น 60,000 psi ก่อนที่น้ำจะออกจากชุดปั๊มและไปถึงหัวตัดผ่านท่อ น้ำจะผ่านโช้คอัพ อุปกรณ์นี้สามารถระงับความผันผวนของแรงดันเพื่อปรับปรุงความสม่ำเสมอและกำจัดพัลส์ที่ทิ้งรอยไว้บนชิ้นงาน
ในวงจรไฮดรอลิก มอเตอร์ไฟฟ้าระหว่างมอเตอร์ไฟฟ้าจะดึงน้ำมันจากถังน้ำมันและเพิ่มแรงดันให้กับน้ำมัน น้ำมันที่มีแรงดันจะไหลไปที่ท่อร่วม และวาล์วของท่อร่วมจะฉีดน้ำมันไฮดรอลิกสลับกันทั้งสองด้านของชุดลูกสูบและบิสกิตเพื่อสร้างการทำงานของบูสเตอร์ เนื่องจากพื้นผิวของลูกสูบมีขนาดเล็กกว่าบิสกิต แรงดันน้ำมันจึง "เพิ่ม" แรงดันน้ำ
บูสเตอร์เป็นปั๊มลูกสูบ ซึ่งหมายความว่าชุดบิสกิตและลูกสูบจะส่งน้ำที่มีแรงดันสูงจากด้านหนึ่งของบูสเตอร์ ในขณะที่น้ำที่มีแรงดันต่ำจะเติมอีกด้านหนึ่ง การหมุนเวียนยังช่วยให้น้ำมันไฮดรอลิกเย็นลงเมื่อไหลกลับไปที่ถัง วาล์วตรวจสอบช่วยให้มั่นใจว่าน้ำที่มีแรงดันต่ำและแรงดันสูงจะไหลไปในทิศทางเดียวเท่านั้น กระบอกสูบแรงดันสูงและฝาปิดปลายที่หุ้มลูกสูบและชิ้นส่วนบิสกิตต้องเป็นไปตามข้อกำหนดพิเศษเพื่อทนต่อแรงของกระบวนการและรอบแรงดันคงที่ ระบบทั้งหมดได้รับการออกแบบให้ล้มเหลวทีละน้อย และการรั่วไหลจะไหลไปยัง "รูระบายน้ำ" พิเศษ ซึ่งผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบได้เพื่อกำหนดตารางการบำรุงรักษาตามปกติได้ดีขึ้น
ท่อแรงดันสูงพิเศษส่งน้ำไปยังหัวตัด ท่อยังสามารถให้หัวตัดเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ ขึ้นอยู่กับขนาดของท่อ สเตนเลสสตีลเป็นวัสดุที่เลือกใช้สำหรับท่อเหล่านี้ และมีขนาดทั่วไปสามขนาด ท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1/4 นิ้วมีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์กีฬา แต่ไม่แนะนำให้ใช้สำหรับการขนส่งน้ำแรงดันสูงในระยะไกล เนื่องจากท่อนี้โค้งงอได้ง่าย แม้จะม้วนเป็นม้วนก็ตาม ความยาว 10 ถึง 20 ฟุตจึงสามารถเคลื่อนที่ในแนวแกน X, Y และ Z ได้ ท่อขนาดใหญ่ 3/8 นิ้ว มักจะส่งน้ำจากปั๊มไปยังด้านล่างของอุปกรณ์ที่เคลื่อนที่ แม้ว่าจะโค้งงอได้ แต่โดยทั่วไปจะไม่เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่เคลื่อนที่ด้วยท่อ ท่อขนาดใหญ่ที่สุดซึ่งวัดได้ 9/16 นิ้ว เหมาะที่สุดสำหรับการขนส่งน้ำแรงดันสูงในระยะทางไกล เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าจะช่วยลดการสูญเสียแรงดัน ท่อขนาดนี้เข้ากันได้ดีกับปั๊มขนาดใหญ่ เนื่องจากน้ำแรงดันสูงจำนวนมากยังมีความเสี่ยงต่อการสูญเสียแรงดันที่อาจเกิดขึ้นได้ อย่างไรก็ตาม ท่อขนาดนี้ไม่สามารถงอได้ และจะต้องติดตั้งอุปกรณ์ที่มุม
เครื่องตัดด้วยพลังน้ำบริสุทธิ์เป็นเครื่องตัดด้วยพลังน้ำรุ่นแรกๆ และสามารถสืบประวัติย้อนกลับไปได้ถึงช่วงต้นทศวรรษปี 1970 เมื่อเปรียบเทียบกับการสัมผัสหรือการสูดดมวัสดุ เครื่องนี้ผลิตน้ำบนวัสดุได้น้อยกว่า จึงเหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ เช่น ชิ้นส่วนภายในรถยนต์และผ้าอ้อมสำเร็จรูป ของเหลวมีความบางมาก โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.004 นิ้วถึง 0.010 นิ้ว และให้รูปทรงที่ละเอียดมากโดยสูญเสียวัสดุเพียงเล็กน้อย แรงตัดต่ำมาก และการยึดมักจะทำได้ง่าย เครื่องเหล่านี้เหมาะที่สุดสำหรับการทำงานตลอด 24 ชั่วโมง
เมื่อพิจารณาหัวตัดสำหรับเครื่องฉีดน้ำบริสุทธิ์ สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าความเร็วของการไหลคือเศษหรืออนุภาคขนาดเล็กของวัสดุที่ฉีกขาด ไม่ใช่แรงดัน เพื่อให้ได้ความเร็วสูงนี้ น้ำที่มีแรงดันจะไหลผ่านรูเล็กๆ ในอัญมณี (โดยปกติจะเป็นแซฟไฟร์ ทับทิม หรือเพชร) ที่ติดอยู่ที่ปลายหัวฉีด การตัดทั่วไปใช้เส้นผ่านศูนย์กลางรู 0.004 นิ้วถึง 0.010 นิ้ว ในขณะที่การใช้งานพิเศษ (เช่น คอนกรีตพ่น) อาจใช้ขนาดได้ถึง 0.10 นิ้ว ที่ 40,000 psi การไหลจากรูจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ Mach 2 และที่ 60,000 psi การไหลจะเกิน Mach 3
เครื่องประดับแต่ละประเภทมีความเชี่ยวชาญในการตัดด้วยเจ็ทน้ำต่างกัน แซฟไฟร์เป็นวัสดุเอนกประสงค์ที่พบได้บ่อยที่สุด มีอายุการใช้งานประมาณ 50 ถึง 100 ชั่วโมงในการตัด แม้ว่าการใช้เจ็ทน้ำแบบขัดจะช่วยลดเวลาลงได้ครึ่งหนึ่ง ทับทิมไม่เหมาะสำหรับการตัดด้วยเจ็ทน้ำบริสุทธิ์ แต่การไหลของน้ำที่เกิดขึ้นนั้นเหมาะสำหรับการตัดด้วยเจ็ทน้ำมาก ในกระบวนการตัดด้วยเจ็ทน้ำ เวลาในการตัดทับทิมจะอยู่ที่ประมาณ 50 ถึง 100 ชั่วโมง เพชรมีราคาแพงกว่าแซฟไฟร์และทับทิมมาก แต่เวลาในการตัดจะอยู่ระหว่าง 800 ถึง 2,000 ชั่วโมง ทำให้เพชรเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งาน 24 ชั่วโมง ในบางกรณี รูเพชรสามารถทำความสะอาดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงแล้วนำกลับมาใช้ใหม่ได้
ในเครื่องตัดด้วยน้ำแรงดันสูงแบบขัดถู กลไกการกำจัดวัสดุไม่ได้อยู่ที่การไหลของน้ำ ในทางกลับกัน การไหลของน้ำจะเร่งอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนให้กัดกร่อนวัสดุ เครื่องจักรเหล่านี้มีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องตัดด้วยน้ำแรงดันสูงแบบบริสุทธิ์หลายพันเท่า และสามารถตัดวัสดุแข็ง เช่น โลหะ หิน วัสดุผสม และเซรามิกได้
กระแสน้ำที่มีฤทธิ์กัดกร่อนมีขนาดใหญ่กว่ากระแสน้ำเจ็ทบริสุทธิ์ โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 0.020 นิ้วถึง 0.050 นิ้ว สามารถตัดกองและวัสดุที่มีความหนาได้ถึง 10 นิ้วโดยไม่ก่อให้เกิดบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนหรือความเครียดทางกล แม้ว่าความแข็งแรงจะเพิ่มขึ้น แต่แรงตัดของกระแสน้ำที่มีฤทธิ์กัดกร่อนยังคงน้อยกว่าหนึ่งปอนด์ การดำเนินการพ่นน้ำด้วยสารกัดกร่อนเกือบทั้งหมดใช้เครื่องพ่นน้ำ และสามารถเปลี่ยนจากการใช้หัวเดียวเป็นหลายหัวได้อย่างง่ายดาย และแม้แต่กระแสน้ำที่มีฤทธิ์กัดกร่อนยังสามารถแปลงเป็นกระแสน้ำเจ็ทบริสุทธิ์ได้
สารกัดกร่อนมีความแข็ง คัดเลือกและปรับขนาดเป็นพิเศษ โดยส่วนใหญ่มักเป็นทรายสีแดงเข้ม ขนาดกริดต่างๆ เหมาะกับงานที่แตกต่างกัน สารกัดกร่อนที่มีขนาด 120 เมชสามารถสร้างพื้นผิวที่เรียบได้ ในขณะที่สารกัดกร่อนที่มีขนาด 80 เมชได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเหมาะกับการใช้งานทั่วไปมากกว่า ความเร็วในการตัดด้วยสารกัดกร่อนที่มีขนาด 50 เมชนั้นเร็วกว่า แต่พื้นผิวจะหยาบกว่าเล็กน้อย
แม้ว่าการใช้เครื่องพ่นน้ำจะใช้งานง่ายกว่าเครื่องจักรอื่นๆ มาก แต่ท่อผสมนั้นต้องใช้ความเอาใจใส่จากผู้ปฏิบัติงาน ศักยภาพในการเร่งความเร็วของท่อนี้เปรียบเสมือนลำกล้องปืนไรเฟิล มีขนาดและอายุการใช้งานที่แตกต่างกัน ท่อผสมที่ใช้งานได้ยาวนานเป็นนวัตกรรมที่ปฏิวัติวงการในการตัดด้วยเครื่องพ่นน้ำแบบขัดถู แต่ท่อยังคงเปราะบางมาก หากหัวตัดสัมผัสกับอุปกรณ์ วัตถุหนัก หรือวัสดุเป้าหมาย ท่ออาจแตกหักได้ ท่อที่ชำรุดไม่สามารถซ่อมแซมได้ ดังนั้นการลดต้นทุนจึงต้องลดการเปลี่ยนท่อให้เหลือน้อยที่สุด เครื่องจักรสมัยใหม่มักจะมีฟังก์ชันตรวจจับการชนอัตโนมัติเพื่อป้องกันการชนกับท่อผสม
ระยะห่างระหว่างท่อผสมกับวัสดุเป้าหมายโดยปกติจะอยู่ที่ 0.010 นิ้วถึง 0.200 นิ้ว แต่ผู้ปฏิบัติงานต้องจำไว้ว่าระยะห่างที่มากกว่า 0.080 นิ้วจะทำให้เกิดคราบน้ำแข็งเกาะบนขอบตัดของชิ้นส่วน การตัดใต้น้ำและเทคนิคอื่นๆ สามารถลดหรือขจัดคราบน้ำแข็งเกาะนี้ได้
ในช่วงแรก ท่อผสมทำจากทังสเตนคาร์ไบด์และมีอายุการใช้งานเพียงสี่ถึงหกชั่วโมงในการตัด ปัจจุบัน ท่อคอมโพสิตราคาถูกมีอายุการใช้งานในการตัด 35 ถึง 60 ชั่วโมง และแนะนำสำหรับการตัดแบบหยาบหรือการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานใหม่ ท่อคาร์ไบด์ซีเมนต์คอมโพสิตยืดอายุการใช้งานเป็น 80 ถึง 90 ชั่วโมงในการตัด ท่อคาร์ไบด์ซีเมนต์คอมโพสิตคุณภาพสูงมีอายุการใช้งานในการตัด 100 ถึง 150 ชั่วโมง เหมาะสำหรับงานที่มีความแม่นยำและงานประจำวัน และแสดงการสึกหรอแบบคอนเซนตริกที่คาดเดาได้มากที่สุด
นอกเหนือจากการให้การเคลื่อนไหว เครื่องมือเครื่องจักรฉีดน้ำจะต้องประกอบด้วยวิธีการยึดชิ้นงานและระบบรวบรวมน้ำและเศษซากจากการทำงานของเครื่องจักรด้วย
เครื่องจักรแบบนิ่งและแบบมิติเดียวเป็นเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงแบบเรียบง่ายที่สุด เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงแบบนิ่งมักใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเพื่อตัดแต่งวัสดุคอมโพสิต ผู้ควบคุมจะป้อนวัสดุลงในลำธารเหมือนเลื่อยสายพาน ในขณะที่เครื่องจับจะรวบรวมลำธารและเศษซาก เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงแบบนิ่งส่วนใหญ่เป็นเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงล้วน แต่ไม่ใช่ทั้งหมด เครื่องตัดเป็นเครื่องชนิดหนึ่งของเครื่องนิ่ง ซึ่งผลิตภัณฑ์ เช่น กระดาษ จะถูกป้อนผ่านเครื่อง และน้ำแรงดันสูงจะตัดผลิตภัณฑ์ให้มีความกว้างที่กำหนด เครื่องตัดขวางเป็นเครื่องจักรที่เคลื่อนที่ไปตามแกน มักจะทำงานร่วมกับเครื่องตัดเพื่อสร้างรูปแบบคล้ายตารางบนผลิตภัณฑ์ เช่น เครื่องจำหน่ายสินค้าอัตโนมัติ เช่น บราวนี่ เครื่องตัดขวางจะตัดผลิตภัณฑ์ให้มีความกว้างที่กำหนด ในขณะที่เครื่องตัดขวางจะตัดผลิตภัณฑ์ที่ป้อนด้านล่าง
ผู้ปฏิบัติงานไม่ควรใช้เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงแบบขัดถูชนิดนี้ด้วยมือ เนื่องจากเป็นการยากที่จะเคลื่อนย้ายวัตถุที่ถูกตัดด้วยความเร็วที่กำหนดและสม่ำเสมอ และยังเป็นอันตรายอย่างยิ่งอีกด้วย ผู้ผลิตหลายรายไม่ยอมเสนอราคาเครื่องสำหรับการตั้งค่าเหล่านี้ด้วยซ้ำ
โต๊ะ XY หรือที่เรียกว่าเครื่องตัดแบบแบนราบ เป็นเครื่องตัดด้วยเจ็ทน้ำสองมิติที่พบได้ทั่วไปที่สุด เจ็ทน้ำบริสุทธิ์จะตัดปะเก็น พลาสติก ยาง และโฟม ในขณะที่เครื่องกัดกร่อนจะตัดโลหะ วัสดุผสม แก้ว หิน และเซรามิก โต๊ะทำงานอาจมีขนาดเล็กเพียง 2 × 4 ฟุตหรือใหญ่ถึง 30 × 100 ฟุต โดยปกติแล้ว การควบคุมเครื่องมือเครื่องจักรเหล่านี้จะดำเนินการโดย CNC หรือ PC มอเตอร์เซอร์โว ซึ่งโดยปกติแล้วจะมีข้อเสนอแนะแบบวงปิด ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสมบูรณ์ของตำแหน่งและความเร็ว หน่วยพื้นฐานประกอบด้วยไกด์เชิงเส้น ตัวเรือนตลับลูกปืน และไดรฟ์บอลสกรู ในขณะที่หน่วยสะพานยังรวมถึงเทคโนโลยีเหล่านี้ และถังเก็บรวมถึงการรองรับวัสดุ
โต๊ะทำงาน XY มักมี 2 แบบ: โต๊ะทำงานแบบคานกลางมีรางนำฐาน 2 รางและสะพาน ในขณะที่โต๊ะทำงานแบบคานยื่นมีฐานและสะพานแข็ง เครื่องจักรทั้งสองประเภทมีการปรับความสูงของหัวได้หลายแบบ การปรับแกน Z นี้อาจใช้มือหมุน สกรูไฟฟ้า หรือสกรูเซอร์โวที่ตั้งโปรแกรมได้เต็มรูปแบบ
อ่างเก็บน้ำบนโต๊ะทำงาน XY มักเป็นถังน้ำที่เต็มไปด้วยน้ำซึ่งมีตะแกรงหรือแผ่นไม้สำหรับรองรับชิ้นงาน กระบวนการตัดจะใช้ตัวรองรับเหล่านี้อย่างช้าๆ สามารถทำความสะอาดกับดักโดยอัตโนมัติ เก็บขยะไว้ในถัง หรืออาจใช้มือคนทำงานตักถังเป็นประจำ
เนื่องจากสัดส่วนของชิ้นงานที่แทบไม่มีพื้นผิวเรียบเพิ่มขึ้น ความสามารถแบบห้าแกน (หรือมากกว่านั้น) จึงมีความจำเป็นสำหรับการตัดด้วยเจ็ทน้ำสมัยใหม่ โชคดีที่หัวตัดที่มีน้ำหนักเบาและแรงดีดกลับต่ำในระหว่างกระบวนการตัดทำให้ผู้ออกแบบมีอิสระที่การกัดที่มีภาระสูงไม่มี การตัดด้วยเจ็ทน้ำห้าแกนในตอนแรกใช้ระบบเทมเพลต แต่ในไม่ช้าผู้ใช้ก็หันมาใช้ระบบห้าแกนที่ตั้งโปรแกรมได้เพื่อกำจัดต้นทุนเทมเพลต
อย่างไรก็ตาม การตัดแบบ 3 มิตินั้นซับซ้อนกว่าการตัดแบบ 2 มิติ แม้แต่ซอฟต์แวร์เฉพาะทางก็ตาม ส่วนหางแบบคอมโพสิตของโบอิ้ง 777 ถือเป็นตัวอย่างที่รุนแรงมาก ขั้นแรก ผู้ควบคุมจะอัปโหลดโปรแกรมและตั้งโปรแกรมไม้ค้ำยันแบบยืดหยุ่น เครนเหนือศีรษะจะขนย้ายวัสดุของชิ้นส่วน และคลายสปริงบาร์ให้สูงพอเหมาะ จากนั้นจึงยึดชิ้นส่วนให้แน่น แกน Z พิเศษที่ไม่ตัดจะใช้หัววัดแบบสัมผัสเพื่อวางชิ้นส่วนในอวกาศอย่างแม่นยำ และจุดตัวอย่างเพื่อให้ได้ระดับความสูงและทิศทางของชิ้นส่วนที่ถูกต้อง หลังจากนั้น โปรแกรมจะเปลี่ยนเส้นทางไปยังตำแหน่งจริงของชิ้นส่วน หัววัดจะหดกลับเพื่อเปิดพื้นที่สำหรับแกน Z ของหัวตัด โปรแกรมจะทำงานเพื่อควบคุมแกนทั้งห้าเพื่อให้หัวตัดตั้งฉากกับพื้นผิวที่จะตัด และทำงานตามต้องการ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่แม่นยำ
จำเป็นต้องใช้สารกัดกร่อนในการตัดวัสดุคอมโพสิตหรือโลหะใดๆ ที่มีขนาดใหญ่กว่า 0.05 นิ้ว ซึ่งหมายความว่าต้องป้องกันไม่ให้ตัวขับตัดสปริงบาร์และฐานเครื่องมือหลังจากตัด การจับจุดพิเศษเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการตัดด้วยเจ็ทน้ำห้าแกน การทดสอบแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้สามารถหยุดเครื่องบินเจ็ท 50 แรงม้าที่มีขนาดต่ำกว่า 6 นิ้วได้ โครงรูปตัว C เชื่อมต่อตัวจับกับข้อมือแกน Z เพื่อจับลูกบอลได้อย่างถูกต้องเมื่อหัวตัดรอบเส้นรอบวงทั้งหมดของชิ้นส่วน ตัวจับจุดยังหยุดการเสียดสีและใช้ลูกเหล็กในอัตราประมาณ 0.5 ถึง 1 ปอนด์ต่อชั่วโมง ในระบบนี้ เจ็ทจะหยุดโดยการกระจายพลังงานจลน์: หลังจากที่เจ็ทเข้าไปในกับดัก มันจะพบกับลูกเหล็กที่บรรจุอยู่ และลูกเหล็กจะหมุนเพื่อใช้พลังงานของเจ็ท แม้ว่าจะอยู่ในแนวนอนและ (ในบางกรณี) คว่ำลง ตัวจับจุดก็สามารถทำงานได้
ชิ้นส่วน 5 แกนไม่ได้มีความซับซ้อนเท่ากันทั้งหมด เมื่อขนาดของชิ้นส่วนเพิ่มขึ้น การปรับโปรแกรมและการตรวจสอบตำแหน่งชิ้นส่วนและความแม่นยำในการตัดก็จะซับซ้อนมากขึ้น ร้านค้าหลายแห่งใช้เครื่องจักร 3 มิติสำหรับการตัด 2 มิติแบบง่ายๆ และการตัด 3 มิติที่ซับซ้อนทุกวัน
ผู้ปฏิบัติงานควรทราบว่ามีความแตกต่างอย่างมากระหว่างความแม่นยำของชิ้นส่วนและความแม่นยำของการเคลื่อนที่ของเครื่องจักร แม้แต่เครื่องจักรที่มีความแม่นยำเกือบสมบูรณ์แบบ การเคลื่อนที่แบบไดนามิก การควบคุมความเร็ว และความสามารถในการทำซ้ำที่ยอดเยี่ยมก็อาจไม่สามารถผลิตชิ้นส่วนที่ "สมบูรณ์แบบ" ได้ ความแม่นยำของชิ้นส่วนสำเร็จรูปเป็นการผสมผสานระหว่างข้อผิดพลาดของกระบวนการ ข้อผิดพลาดของเครื่องจักร (ประสิทธิภาพ XY) และความเสถียรของชิ้นงาน (อุปกรณ์จับยึด ความเรียบ และความเสถียรของอุณหภูมิ)
เมื่อตัดวัสดุที่มีความหนาน้อยกว่า 1 นิ้ว ความแม่นยำของเจ็ทน้ำมักจะอยู่ระหว่าง ±0.003 ถึง 0.015 นิ้ว (0.07 ถึง 0.4 มม.) ความแม่นยำของวัสดุที่มีความหนามากกว่า 1 นิ้วจะอยู่ระหว่าง ±0.005 ถึง 0.100 นิ้ว (0.12 ถึง 2.5 มม.) โต๊ะ XY ประสิทธิภาพสูงได้รับการออกแบบให้มีความแม่นยำในการวางตำแหน่งเชิงเส้น 0.005 นิ้วขึ้นไป
ข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำ ได้แก่ ข้อผิดพลาดในการชดเชยเครื่องมือ ข้อผิดพลาดในการเขียนโปรแกรม และการเคลื่อนไหวของเครื่องจักร การชดเชยเครื่องมือคือค่าที่ป้อนเข้าในระบบควบคุมเพื่อคำนึงถึงความกว้างของการตัดของเจ็ท นั่นคือ ปริมาณเส้นทางการตัดที่ต้องขยายเพื่อให้ชิ้นส่วนสุดท้ายมีขนาดที่ถูกต้อง เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นในการทำงานที่มีความแม่นยำสูง ผู้ปฏิบัติงานควรทำการตัดทดลองและเข้าใจว่าจะต้องปรับการชดเชยเครื่องมือให้ตรงกับความถี่ของการสึกหรอของท่อผสม
ข้อผิดพลาดในการเขียนโปรแกรมมักเกิดขึ้นบ่อยที่สุดเนื่องจากการควบคุม XY บางอย่างไม่แสดงมิติในโปรแกรมชิ้นส่วน ทำให้ยากต่อการตรวจจับการขาดการจับคู่มิติระหว่างโปรแกรมชิ้นส่วนและแบบ CAD แง่มุมที่สำคัญของการเคลื่อนไหวของเครื่องจักรที่อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดได้คือช่องว่างและความสามารถในการทำซ้ำในหน่วยเชิงกล การปรับเซอร์โวก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากการปรับเซอร์โวที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในช่องว่าง ความสามารถในการทำซ้ำ การตั้งฉาก และการสั่น ชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีความยาวและความกว้างน้อยกว่า 12 นิ้วไม่จำเป็นต้องใช้โต๊ะ XY มากเท่ากับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ ดังนั้น ความเป็นไปได้ของข้อผิดพลาดในการเคลื่อนไหวของเครื่องจักรจึงน้อยลง
สารกัดกร่อนคิดเป็นสองในสามของต้นทุนการดำเนินงานของระบบเจ็ทน้ำ สารอื่นๆ ได้แก่ พลังงาน น้ำ อากาศ ซีล วาล์วตรวจสอบ รูเปิด ท่อผสม ตัวกรองน้ำเข้า และชิ้นส่วนอะไหล่สำหรับปั๊มไฮดรอลิกและกระบอกสูบแรงดันสูง
การทำงานแบบเต็มกำลังดูเหมือนจะมีราคาแพงกว่าในตอนแรก แต่การเพิ่มผลผลิตนั้นเกินต้นทุน เมื่ออัตราการไหลของสารกัดกร่อนเพิ่มขึ้น ความเร็วในการตัดจะเพิ่มขึ้นและต้นทุนต่อนิ้วจะลดลงจนกว่าจะถึงจุดที่เหมาะสมที่สุด เพื่อให้ได้ผลผลิตสูงสุด ผู้ปฏิบัติงานควรใช้งานหัวตัดด้วยความเร็วในการตัดที่เร็วที่สุดและกำลังแรงม้าสูงสุดเพื่อการใช้งานที่เหมาะสมที่สุด หากระบบที่มีกำลัง 100 แรงม้าสามารถใช้งานหัวตัดที่มีกำลัง 50 แรงม้าได้ การใช้งานหัวตัดสองหัวในระบบก็สามารถบรรลุประสิทธิภาพนี้ได้
การเพิ่มประสิทธิภาพการตัดด้วยเจ็ทน้ำแบบขัดสีต้องอาศัยความใส่ใจต่อสถานการณ์เฉพาะที่เกิดขึ้น แต่สามารถเพิ่มผลผลิตได้อย่างยอดเยี่ยม
การตัดช่องว่างอากาศให้ใหญ่กว่า 0.020 นิ้วถือเป็นเรื่องที่ไม่ฉลาดนัก เนื่องจากเจ็ทจะเปิดช่องว่างและตัดระดับล่างได้คร่าวๆ การวางแผ่นวัสดุให้ชิดกันอาจช่วยป้องกันปัญหานี้ได้
วัดผลผลิตในแง่ของต้นทุนต่อนิ้ว (นั่นคือ จำนวนชิ้นส่วนที่ผลิตโดยระบบ) ไม่ใช่ต้นทุนต่อชั่วโมง ในความเป็นจริง การผลิตอย่างรวดเร็วมีความจำเป็นเพื่อลดต้นทุนทางอ้อม
หัวฉีดน้ำที่เจาะวัสดุคอมโพสิต แก้ว และหินบ่อยครั้งควรติดตั้งตัวควบคุมที่สามารถลดและเพิ่มแรงดันน้ำได้ เทคโนโลยีช่วยดูดสูญญากาศและเทคโนโลยีอื่นๆ ช่วยเพิ่มโอกาสในการเจาะวัสดุเปราะบางหรือวัสดุลามิเนตได้สำเร็จโดยไม่ทำให้วัสดุเป้าหมายเสียหาย
การจัดการวัสดุด้วยระบบอัตโนมัติจะสมเหตุสมผลก็ต่อเมื่อการจัดการวัสดุคิดเป็นส่วนใหญ่ของต้นทุนการผลิตชิ้นส่วน เครื่องจักรฉีดน้ำแรงดันสูงแบบขัดผิวมักใช้การขนถ่ายด้วยมือ ในขณะที่การตัดแผ่นโลหะจะใช้ระบบอัตโนมัติเป็นหลัก
ระบบฉีดน้ำแรงดันสูงส่วนใหญ่ใช้น้ำประปาธรรมดา และผู้ควบคุมระบบฉีดน้ำแรงดันสูง 90% ไม่ได้เตรียมการใดๆ นอกจากการทำให้น้ำอ่อนลงก่อนส่งน้ำไปยังตัวกรองทางเข้า การใช้รีเวิร์สออสโมซิสและเครื่องกำจัดไอออนเพื่อฟอกน้ำอาจดูน่าดึงดูด แต่การกำจัดไอออนจะทำให้สามารถดูดซับไอออนจากโลหะในปั๊มและท่อแรงดันสูงได้ง่ายขึ้น วิธีนี้จะช่วยยืดอายุการใช้งานของรูเปิดได้ แต่ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนกระบอกสูบแรงดันสูง วาล์วตรวจสอบ และฝาปิดปลายท่อจะสูงกว่ามาก
การตัดใต้น้ำช่วยลดการเกิดฝ้าที่ผิว (หรือที่เรียกว่า “การเกิดฝ้า”) ที่ขอบด้านบนของการตัดด้วยเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงแบบขัดผิว ขณะเดียวกันก็ช่วยลดเสียงของเจ็ทน้ำและความวุ่นวายในที่ทำงานได้เป็นอย่างดี อย่างไรก็ตาม การทำเช่นนี้จะลดการมองเห็นเจ็ทน้ำ ดังนั้นจึงขอแนะนำให้ใช้การตรวจสอบประสิทธิภาพทางอิเล็กทรอนิกส์เพื่อตรวจจับการเบี่ยงเบนจากสภาวะสูงสุดและหยุดระบบก่อนที่ส่วนประกอบใดๆ จะเสียหาย
สำหรับระบบที่ใช้ตะแกรงขัดขนาดต่างกันสำหรับงานที่แตกต่างกัน โปรดใช้พื้นที่จัดเก็บเพิ่มเติมและการวัดสำหรับขนาดทั่วไป วาล์วลำเลียงและการวัดที่เกี่ยวข้องขนาดเล็ก (100 ปอนด์) หรือขนาดใหญ่ (500 ถึง 2,000 ปอนด์) ช่วยให้สลับระหว่างขนาดตะแกรงได้อย่างรวดเร็ว ลดเวลาหยุดทำงานและความยุ่งยาก ขณะเดียวกันก็เพิ่มผลผลิต
เครื่องแยกสามารถตัดวัสดุที่มีความหนาไม่เกิน 0.3 นิ้วได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้ว่าเดือยเหล่านี้มักจะช่วยให้เจียรก๊อกได้เป็นครั้งที่สอง แต่สามารถจัดการวัสดุได้เร็วขึ้น วัสดุที่แข็งกว่าจะมีฉลากที่เล็กกว่า
เครื่องจักรที่ใช้เครื่องพ่นน้ำแรงดันสูงและควบคุมความลึกในการตัด สำหรับชิ้นส่วนที่เหมาะสม กระบวนการใหม่นี้อาจเป็นทางเลือกที่น่าสนใจ
Sunlight-Tech Inc. ได้ใช้ศูนย์เครื่องจักรกลขนาดเล็กและเครื่องจักรกัดขนาดเล็กด้วยเลเซอร์ Microlution ของ GF Machining Solutions เพื่อผลิตชิ้นส่วนที่มีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า 1 ไมครอน
การตัดด้วยเจ็ทน้ำมีบทบาทสำคัญต่อการผลิตวัสดุ บทความนี้จะกล่าวถึงการทำงานของเจ็ทน้ำในร้านของคุณ และกล่าวถึงกระบวนการด้วย


เวลาโพสต์: 04-09-2021