Vízsugaras vágás Bevezetés Abrazív vízvágás A vágható anyagok listája Tiszta vízvágás Történelem Összeállításra példa Víz kontra lézer Hátrányok Előnyök Mikor hasznos? Víz kontra plazma Összefoglalás 10 érv a vízvágás mellett Vízsugaras vágás egyéb eljárásokkal szemben

Bevezetés - Anyagszétválasztás Az anyagszétválasztás lényege: Az ide tartozó eljárások közös tulajdonsága, hogy a szilárd halmazállapotú test alakjának megváltoztatása oly módon megy végbe, hogy az anyag részecskéinek kapcsolatát helyileg megszűntetik. A legfontosabb anyagszétválasztási módszerek: Anyagszétválasztás nyírással (pl: vágás, lyukasztás, stb.) Forgácsolás (pl: reszelés, fúrás, stb.) Termikus anyagszétválasztás (lángvágás, lézervágás, stb.) Munkadarabok felület tisztítása (pl: lekefélés, lefújás, mosás, pácolás, stb.) Egyéb ( pl: vízsugaras vágás)

Bevezetés - Anyagszétválasztás A nyírással történő anyagszétválasztás legfontosabb műveleti: Levágás, darabolás, leszabás Bevágás Kivágás és lyukasztás Kicsípés Sorjázás

Bevezetés – Vízvágás A vízsugaras vágás (vagy röviden vízvágás) egy olyan sokélű forgácsolási technológia, amelynél a forgácsolást nagy sebességgel (500–1500 m/s) áramló vízzel, vagy vízzel kevert abrazív homokkal végzik. Leggyorsabban fejlődő és legsokoldalúbb megmunkálási folyamat A vágás technológiája a víznek mint sokélű forgácsolószerszámnak anyagleválasztó, koptató hatására épül. Valódi hideg vágás– nem keletkezik hő, mechanikai feszültség Nincsenek határok (rendkívül nagy a felhasználási terület)

Történelem Az 1950-es években Dr. Norman Franz erdőmérnök kísérletezett egy korai változattal, favágás céljából ben Dr. Mohamed Hashish először kevert koptató hatású anyagot a vízhez, ezzel növelve a vágás erejét Első az iparban használt vízvágó: autóipar, üveg vágása 1983-ban Később, átveszi az űripar nagy keménységű anyagok vágására pl.: Inconel, acél, titánium, kompozit anyagok Manapság a vízsugaras vágás egyedülálló, például a vágható anyagok számának és a vágás finomságának tekintetében.

Tiszta vízvágás A vágáshoz szükséges nagy nyomású vizet (400– 6000 bar) hidraulikus nyomásfokozó munkahengerekkel érik el A nagynyomású vizet a szivattyútól a vágófejig 5–8 milliméter átmérőjű és 1–2 milliméter belső átmérőjű „hajlékony” acélcsöveken továbbítják. A vágófejben lévő lyuk átmérője (drágakőből): ” dia, így érik el az igen nagy áramlási sebességet Nagyon vékony vízsugár ( dia) Zafír, rubin órás élettartalommal Gyémánt 800-2,000 órás élettartalommal(drága)

Tiszta vízvágás Ekkor önmagában a víz eróziós („pusztító”) hatását használják fel Megfelelő sűrítési viszony és előtolás esetén elérhető a szinte köszörüléshez mérhető felületi minőség is. Vízsugaras vágás közben nincs sorja képződés és minimális a munkadarab hevülés (25-40 °C ) Nincs számottevő hevülés, mert maga a vágó él a hűtő adalék is egyben Alacsony anyagveszteség a vágás során Nem változtatja meg az anyag belső szerkezetét a vágási élek mentén A vágható anyag vastagsága az anyag minőségétől függően tág határok között mozog ( mm) Gumi100 mm-ig Üveg 50 mm-ig Bronz130 mm-ig Réz130 mm-ig Alumínium130 mm-ig Saválló/Inox100 mm-ig Acél110 mm-ig Szénacél120 mm-ig

A vágható anyagok listája Vas és egyéb vas alapú fémek (acél, ötvözött acél, edzett acél, rozsdamentes acél) tetszőleges edzési és egyéb kezelési fázisban Nemesfémek (ezüst, arany, platina) További fémek (alumínium, titán, ólom) Márvány, gránit Kerámia és egyéb kerámia alapú anyagok (csempe,márvány) Beton, tégla, gipsz és egyéb építőipari anyagok Fa Aptakorit Műanyag származékok (gumi, teflon, bakelit, habok,PVC) Üveg, üvegszálas anyagok, plasztik, plexiüveg élelmiszer (fagyasztott húsok, nagyiparban használt termékek szétválasztásakor)

Bemutató videó

Abrazív (koptató hatás) vízvágás Keményebb anyagok vágása Nem magát a vizet használják a vágásra, hanem a vizet homokkal keverve, annak sokkal nagyobb koptatási erejét használja Szemcseméret: általában 80-mesh (csiszolópapír),de 50 és 120-mesh között is A fúvóka és a munkadarab közti távolság mm, fontos a vágis felület minősége miatt Kétféle változata létezik: injektoros (AWJ) és szuszpenziós (ASJ)

Összeállításra példa 1Nagynyomású víz 2Fókuszáló 3Keverőkamra 4Fröccsenő víz ellen védő sapka 5Fröccsenő víz 6Munkadarab 7Rács 8Kádban lévő víz 9A munkadarab már vágott része 10Fúvóka 11Abrazív homok Abrazív adagoló és puffertartály Vezérlő Munkaasztal (kád) Vágófej Mechanikus mozgást végző szerkezet

Mikor hasznos? A vágófejhez közvetlenül kapcsolódik egy nagynyomású szivattyú, ahol a víz a szórófejen át távozik, átvágva az alatta lévő anyagokat miközben szuperszonikus sebességgel csapódik beléjük. Szinte bármilyen anyag vágható így. Vágás közben nem keletkezik hő. Különösen hasznos olyan acélok vágásánál, ahol fontos, hogy ne változzanak meg az anyag tulajdonságai. A vágás során nem keletkezik sorja vagy durva élek, így szükségtelen az utómegmunkálás. Könnyen automatizálható.

Előnyök Ezt az alkatrészt egy szerszámmal, vízvágóval alakították ki: furatok, lekerekítések, élek. Mind ezt 2 perc alatt. Vizes vágás során nincs hőterhelés, nem edződik a felület, nincs anyagszerkezet változás Gyakorlatilag nincs anyagkárosító hatás (repedés, keményedés) A vízsugár reakcióereje kicsi, a deformációs hatás elhanyagolható így szendvics szerkezetek is vághatók Kis vágási rés, az anyagveszteség alacsony Nagyon sokoldalú megmunkálás

Hátrányok Egyik hátrány, hogy a sok vágható anyag közül csak kevés vágható gazdaságosan Lehetséges szerszámacélok, egyéb kemény anyagok vágására, de a vágás sebességét le kell csökkenteni és ez megnöveli a vágás idejét. Ezért ez nagyon költséges tud lenni az előnyök ellenére is. Nagyon vastag anyagok vágásakor a vízsugár elhajlik, mire átér az anyagon, a be – és kilépő sugár nagy szöget zárnak be egymással, így kilépő oldalon rosszabb a vágás felületi minősége. A vágási sebesség csökkentésével csökkenthető a probléma A vízsugár lemaradása

Hátrányok a fókuszálók viszonylag alacsony élettartama a magas zajszint vízpára keletkezése a vágás közben fröccsenő víz és egyéb anyagok a nagynyomású szivattyú gyakori kötelező szervizelése (tömítések cseréje) a vágóasztalt képező kádban időről időre felgyülemlő abrazív homok és egyéb beleeső, a vágáskor keletkező anyagdarabok, amelyet a gép szüneteltetése mellett ki kell takarítani

Víz kontra lézer Abrazív vízvágással sok olyan anyag vágható ami lézerrel nem. (Tükröződő anyagok, pl.:alumínium és réz) Vízvágásnál nem fontos, hogy homogén legyen az anyag. Vízvágásnál nincs melegedés. A precíziós vízsugaras vágással ugyanolyan vagy jobb méretpontosság érhető el mint lézerrel A vízsugaras vágás biztonságosabb. A karbantartás egyszerűbb mint a lézernél, még ha gyakrabban is van rá szükség. Lézeres vágás után Vízsugaras vágás után

Bemutató videó

Víz kontra plazma Vízvágás során szebb vágási élek. Vízvágás nem melegíti fel az alkatrészt. Vízvágással majdnem minden vágható. Vízvágás pontosabb. Vízsugaras vágás után Plazma vágás után A plazma gyorsabb.

Bemutató videó

Vízsugaras vágás egyéb eljárásokkal szemben Lángvágás: A vízsugaras vágás kiváló alternatívája a lángvágásnak ott ahol nagy pontosságra és minőségre van szükség, vagy ahol az alkatrészek melegedése nem megengedett, vagy ahol a vágandó anyagok széles skálán mozognak. Marás: A vízsugaras vágással csaknem teljesen kiválthatóak a marószerszámok. Gyakran alkalmazzák a marószerszámok mellett, helyett. Sajtolás: Néhány sajtoló üzem vízsugaras vágókat használ alacsony mennyiségű prototípusok gyártására. A vízsugaras vágók nagyszerű alternatívái a préseknek és sokkal több anyag megmunkálható velük.

10 érv a vízvágás mellett Majdnem minden anyag vágható vízzel. Nincs anyagszerkezet változás Vizes vágás során nincs hőterhelés, nem edződik a felület, nincs anyagkárosító hatás (repedés, keményedés). A deformációs hatás elhanygolható, mivel a sugár reakcióereje kicsi, 20…40[N] (szendvicsszerkezetek is vághatók). Rideg, kemény anyagok is vághatók. Kis vágási rés, az anyagveszteség alacsony, 0,3..1,2[mm]. Előfúrást nem igényel. Minimális a sorja képződés. Alacsonyabb költség: lemezáru estében egyidőben több réteg munkálható meg, valamint egy terítéken több termék is gyártható. Környezetvédelem: a vágás során nincs környezet terhelés.

Összefoglalás Relatív új technológia jelent meg gyorsan és lecserélte a század közepi régi gyártási folyamatokat Nem csak egy tipikus alkalmazási területe van, Ahogy fejlődnek az anyagok, a szivattyúk, úgy gyorsul a vágás, nő a gépek élettartama és egyre kisebb tűrések érhetőek el. Egyszerű megmunkálási folyamatról van szó amely csekély környezeti szennyezéssel jár.

Köszönjük a figyelmet!