Ammattimiehet ihmettelevät usein CNC-vesileikkaus. Joitakin yleisiä kysymyksiä ovat, mikä on CNC-vesileikkaus, sen tyypit, erilaiset materiaalit, joita tämä prosessi käsittelee, ja sen suorituskyky. Tämä artikkeli tutkii kaikki nämä vastaukset ja enemmän.
Mikä on CNC-vesileikkuri?
CNC-vesileikkuri on automatisoitu leikkauskone, joka perustuu vesileikkausteknologiaan ja käyttää korkeapaineisen veden voimaa materiaalin leikkaamiseen.
Vesileikkaus on ohjattu tietokoneohjatulla numerolla (CNC). CNC-ohjelmat on ennalta kirjoitettu tietylle osalle. CNC-vesileikkuri on täysin automatisoitu, korkeatajuinen teollisuuden leikkausprosessi.
Pehmeiden materiaalien leikkaamiseen veden voima riittää. Kuitenkin kovien materiaalien kohdalla veden voima voi johtaa hitaampaan leikkausprosessiin. Siksi veteen lisätään hiekkaa tai muuta hiertävää ainetta leikkausvoiman lisäämiseksi. Tätä prosessia kutsutaan hiertäväksi vesileikkaukseksi. CNC voi ohjata sekä puhdasta että hiertävää vesileikkausta.
Miten CNC-vesileikkuri toimii?
CNC-vesileikkaus on monivaiheinen prosessi. Osat ovat:
1. Osan suunnittelu
Ennen leikkaamista osan insinöörisuunnittelu luodaan. Yksinkertaisissa suorissa leikkauksissa tämä vaihe voidaan ohittaa. Kuitenkin monimutkaisempien osien kohdalla tarvitaan yksityiskohtainen graafinen suunnittelu mittoineen. Graafinen suunnittelu tehdään tietokoneavusteisessa suunnitteluohjelmassa (CAD).
2. Muuntaminen CAM-muotoon
CNC-vesileikkuri ei ymmärrä graafista suunnittelua. Se ymmärtää CAM-kieltä (g-koodi ja m-koodi). Siksi CAD-suunnittelu muunnetaan CAM-muotoon tietokoneavusteisessa valmistusohjelmassa (CAM). CAM-tiedosto ladataan koneen ohjauspaneeleihin.
3. Koneen valmistelu
Käyttäjä aloittaa koneen valmistelut operaatioita varten. Työkappale kiinnitetään työpöytään. Kaikki tarvittavat asetukset valitaan ja tehdään alustavat tarkastukset.
4. Koneen käynnistäminen
Koneen käynnistysprosessi tapahtuu kyseisen CNC-vesileikkurin mallin mukaan. Käynnistys sisältää paineen generoinnin hydraulipumpussa. Hydraulipumppu toimittaa noin 50 psi:n paineista hydraulista öljyä vahvistimeen. Vahvistin lisää hydraulista painetta jopa 50 000 psi:iin ja enemmän.
5. Vesileikkauksen toteutus
Kun paine on valmis, leikkausoperaattori käynnistää. Vesileikkauksen pää liikkuu osan ympäri samalla kun se työntää korkeapaineista vesivirtaa. CAM-tiedoston G-koodi ohjaa liikettä. Vesivirta on erittäin kapea, paksuudeltaan alle ihmisen hiuksen.
6. Osan irrotus
Kun koneistus on valmis, osa irrotetaan koneesta. Jos osaa tarvitsee vielä koneistaa, operaattori kiinnittää sen uudelleen työpöydälle. Muussa tapauksessa osa lähetetään toissijaiseen koneistukseen.
Mitkä ovat CNC-vesileikkurin osat
CNC-vesileikkuri koostuu teollisuusluokan osista, jotka kestävät erittäin korkeita eroosiovoimia. Vesileikkureiden eri osat ovat:
CNC-ohjain
CNC-ohjain on koneen äly. Se lukee ohjelmiston antamat komennot ja operaattorin tekemät asetukset. Yhdistetty tulkinta lähetetään koneen leikkauspäähän.
Korkeapainepumppu
Korkeapainepumppu luo tarvittavan voiman leikkaustoimintaa varten. Se koostuu hydraulisesta pumpusta ja tehostimesta. Hydraulipumppu luo pienen paineen, joka vahvistetaan tehostimella. Vesileikkurin kustannukset riippuvat suuresti tästä osasta. Korkeapainepumput tarjoavat useita asetuksia paineen säätämiseksi osan vaatimusten mukaan.
Leikkauspää
Leikkauspää on kokoonpano, joka liikuttaa vesivirtaa työpöydän ympäri. Leikkauspäässä on suutin, joka keskittyy vesivirtaan. Abrasiivivesileikkauksessa suuttimen edessä on sekoituskammi, jossa sekoitetaan hionta-aine vesivirtaan.
Abrasivi-astia
Abrasivi-astian tarkoitus on varastoida ja syöttää hionta-aine sekoituskammiin. Hyvälaatuinen abrasivi-astia voi toimittaa hionta-ainetta tasaisesti. Abrasivi-astiat voivat yleensä varastoida riittävästi materiaalia useiden tuntien vesileikkaukseen.
Gantry
Gantry on vesileikkurin silta-järjestelmä. Se tukee leikkauspäätä ja koneen liikkuvia osia. Gantry-silta-järjestelmä tukee leikkauspään liikettä X-, Y- ja Z-akseleilla.
Leikkauspöytä
Leikkauspöytä tarjoaa vakaan alustan työosan kiinnittämiseen. Työosa pidetään tiukasti kiinni leikkauspöydässä. Modernit vesileikkurit sisältävät vedenalaisen leikkausominaisuuden. Työosa voidaan upottaa veteen, mikä mahdollistaa meluttoman ja roiskeeton leikkauksen.
Vedensuodatusjärjestelmä
Vedensuodatusjärjestelmä puhdistaa veden ja poistaa siitä roskat. Tämä pidentää vesileikkurin osien käyttöikää. Vedensuodatusjärjestelmään sisältyy yleensä pehmentin veden kovuuden säätämiseksi. Suodatusjärjestelmän tulisi olla suunniteltu käytettävän veden lähteen mukaan.
Ohjauspaneeli
Ohjauspaneeli tarjoaa väylän operaattorin vuorovaikutukseen koneen kanssa. Erilaisia asetuksia vesileikkurin koneelle voidaan valita ohjauspaneelin kautta. Ohjauspaneeleihin sisältyy myös näyttö, josta voidaan katsella asiaankuuluvaa tietoa.
Ohjelmisto
Vesileikkurikoneet toimitetaan ohjelmistolla, joka toimii kielenä ohjaimen, operaattorin ja koneen välillä. Ohjelmiston toiminnallisuus voi vaihdella koneen mukaan. Jokainen Techni Waterjet -leikkauskone tulee ilmaisen ohjelmiston kanssa. Ohjelmisto sisältää monia perusleikkausmuotoja, jotka on esiladattu järjestelmään.
Eri tyyppiset CNC-vesileikkurit
CNC-vesileikkurit ovat saatavilla monissa eri kokoonpanoissa. Tietyn tyyppisen käytön tarve perustuu operoinnin vaatimuksiin. Näitä eri tyyppejä ovat:
Yhteen suuntaan vesileikkaus
Yhteen suuntaan vesileikkaus voidaan nähdä myös yksittäisakselileikkauksena. Tässä menetelmässä leikkauspäät voivat liikkua vain yhdessä suunnassa. Tätä menetelmää käytetään yleensä raaka-aineiden käsittelyssä.
Kaksisuuntainen vesileikkaus
Kaksisuuntainen vesileikkaus tunnetaan myös 2-akselisena vesileikkauksena. Leikkauspää voi liikkua X- ja Y-akselilla. Näitä koneita voidaan käyttää sekä suorien että pyöreiden leikkausten tekemiseen. Ne eivät kuitenkaan pysty luomaan kaltevia pintoja tai kaarevia leikkauksia pystysuunnassa.
3-akselinen vesileikkaus
3-akselinen vesileikkuri voi liikuttaa leikkauspäätä X-, Y- ja Z-akselilla. X-akseli liikkuu vasemmalle ja oikealle työpöydän yli. Y-akseli liikkuu ylös ja alas työpöydän yli. Z-akseli liikkuu pystysuunnassa kohtisuoraan työpöytää vastaan.
4-akselinen vesileikkaus
4-akselinen vesileikkuri voi liikkua lineaarisesti X-, Y- ja Z-akselilla. Lisäksi se voi pyöriä A-akselilla. A-akseli on ympyräinen akseli X-akselin ympäri. 4-akselinen vesileikkaus voi tehdä kaarevia leikkauksia ja koneistaa viisi sivua työkappaleesta.
5-akselinen vesileikkaus
5-akselinen vesileikkuri on monipuolisin vaihtoehto eri tyyppien joukossa. Se voi leikata lineaarisesti X-, Y- ja Z-akselilla. Lisäksi leikkauspää voi liikkua missä tahansa kahdessa A-, B- ja C-akselista. A-akseli pyörii X-akselin ympäri, B-akseli Y-akselin ympäri ja C-akseli Z-akselin ympäri. 5-akseliset leikkurit voivat luoda lineaarisia, kaarevia ja kaltevia osia. Ne voivat myös valmistaa osia sisäisillä ominaisuuksilla ja geometrioilla.
Mitä materiaaleja CNC-vesileikkuri voi leikata?
Vesileikkaus voi leikata käytännössä mitä tahansa materiaalia lukuun ottamatta vain timanttia ja karkaistua lasia. Joitakin yleisiä materiaaleja, joita vesileikkausprosessi käsittelee, ovat:
Metallit
Metallit ja metalliseokset käyvät yleensä vesileikkauksen läpi. Joitakin yleisiä metalleja, jotka käyttävät tätä tekniikkaa, ovat:
Ruostumaton teräs (kaikki luokat)
Alumiini
Hiiliteräs
Mild Steel
Työstöteräs
Kupari
Messinki
Rauta
Kromi
Nikkeli
Titaani
Platina
Kulta
Lasi
Lasi voi olla herkkä leikata perinteisin menetelmin. Kuitenkin vesileikkaus voi lävistää ja leikata sujuvasti minkä tahansa lasityypin helposti. Joitakin yleisiä esimerkkejä ovat:
Tavallinen lasi
Häivytetty lasi
Vahvistettu lasi
Peilit
Lasiset astiat
Kivi
Vesileikkaus kiviä ja laattoja on erittäin yleinen sovellus menetelmälle. Se löytää yleistä käyttöä keittiön työtasoissa, lattioissa, julkisivuissa ja muilla alueilla. Joitakin yleisiä kiviä ja laattoja, joita leikataan CNC-vesileikkauksella, ovat:
Marmori
Graniitti
Laatat
Posliini
Silestone
Caesarstone
Komposiitit
Komposiittimateriaalit valmistetaan sulattamalla useita materiaaleja yhteen. Komposiitit voivat olla kestäviä perinteisille leikkausmenetelmille. Kuitenkin vesileikkaus voi leikata ne helposti. Joitakin yleisiä vesileikkauksella leikattavia komposiitteja ovat:
Lasikuitu
Kuituvahvistetut muovit
Hiilikuitu
Muovit
Vesileikkaus tarjoaa paljon etuja muovien leikkaamisessa. CNC-vesileikkaus on kylmä leikkausmenetelmä. Siksi muovit eivät vapauta myrkyllisiä höyryjä leikattaessa vesileikkauksella. Joitakin yleisiä muoveja, joita leikataan vesileikkauksella, ovat:
ABS
Styreen
Polyeteeni
LHDP
UHDP
Nailon
Kumi
CNC-vesileikkaus näyttää myös poikkeuksellista suorituskykyä leikatessa kumia. Vaikka kumit ovat pehmeitä materiaaleja, perinteiset leikkausprosessit aiheuttavat lämpöä, mikä voi kovettaa kumia. Vesileikkaus ei kuitenkaan aiheuta tällaista ongelmaa. Se voi leikata mitä tahansa kumia äärimmäisellä tarkkuudella.
Paperituotteet
CNC-vesileikkaus on yleistä paperiteollisuudessa. Se soveltuu paperiin, paperirulliin ja paperipohjaisiin tuotteisiin kuten kartonkiin. Paperituotteiden pehmeyden vuoksi pelkkä vesileikkaus riittää tehtävän suorittamiseen.
Puu
CNC-vesileikkaus puulle toteutetaan yleensä huonekaluteollisuudessa. Vesileikkausprosessi voi luoda monimutkaisia muotoja puuhun, kuten kaiverruksia. Vesileikkaus voi myös leikata vaneria ilman delaminaatio-ongelmia.
Mikä on CNC-vesileikkauksen enimmäispaksuus eri materiaaleille?
Vesileikkaus voi leikata useimpia materiaaleja jopa 61 cm paksuisiksi. Enimmäispaksuuden vaihtelut riippuvat materiaalin tyypistä. Esimerkiksi kovia metalleja ja seoksia voidaan leikata paksuuteen 30–45 cm (koneesta riippuen). Pehmeitä materiaaleja voidaan leikata moninkertaisesti tätä paksuutta.
Enimmäispaksuus ei tarkoita, että vesileikkikone olisi rajoitettu tähän arvoon. Teoreettisesti vesileikkaus voi leikata minkä tahansa paksuista ja minkä tahansa materiaalin. Kuitenkin leikkausaika kasvaa merkittävästi tietyn paksuuden yli. Lisäksi paksummat materiaalit johtavat hitaampaan leikkausnopeuteen. Enimmäispaksuus on arvo, jonka jälkeen leikkausnopeus ja -aika voivat tulla epäkäytännöllisiksi.
Kuinka tarkka CNC-vesileikkaus on?
CNC-vesileikkaus voi olla toleranssi jopa ± 0,05 mm. Tämä tekee CNC-vesileikkauksesta yhden tarkimmista leikkausmenetelmistä. Vesileikkauksen tarkkuus riippuu leikattavasta materiaalista. Koneen ylläpito ja oikea asennus voivat lisätä leikkauksen tarkkuutta.
CNC-vesileikkauksen sovellukset
CNC-vesileikkausta käytetään monilla eri teollisuudenaloilla ja sektoreilla. Näitä ovat:
Ilmailu: Vesileikkaus voi luoda erikoisosia, joita tarvitaan ilmailuteollisuudessa. Vesileikkauksen korkea tarkkuus tekee siitä houkuttelevan vaihtoehdon ilmailualalla.
Autoteollisuus: Autoteollisuus luottaa vesileikkaukseen luodakseen tarkkoja ja johdonmukaisia osia. Tämä sisältää kaiken auton rakenteista moottoriosiin.
Lääketiede: Vesileikkauskone valmistaa kirurgisia laitteita ja muita lääketieteellisiä laitteita. Vesileikkaus luo puhtaita ja hygieenisiä leikkauksia, mikä lisää kysyntää terveydenhuollon alalla.
Elektroniikka: Vesileikkauksen kapean paksuuden ansiosta se on ihanteellinen käytettäväksi elektroniikkateollisuudessa. Sitä käytetään yleisesti elektroniikkatuotteiden, kuten puhelimien ja älypuhelimien, runkopartojen leikkaamiseen.
Taide: Vesileikkauksen tarjoama räätälöitävyys tekee siitä ihanteellisen taide-esineiden leikkaamiseen. Esimerkiksi vesileikkaus voi luoda veistoksia ja arkkitehtonisia installaatioita.
Kyltit: Vesileikkaus tarjoaa materiaalille sileän pintakäsittelyn sekä erinomaisen reunalaadun. Kyltiteollisuus käyttää näitä ominaisuuksia brändilogoihin, nimikilpiin, kyltteihin ja muihin.
Ruoka ja Juomat: Vesileikkaus on kosketukseton teknologia. Prosessin korkea hygienia tekee siitä ihanteellisen ruokatuotteiden leikkaamiseen ja elintarvikepakkausalalle.
CNC-vesileikkauksen edut
CNC-vesileikkausprosessi tarjoaa monia etuja, joita muut leikkaustekniikat eivät pysty tarjoamaan. Näitä etuja ovat:
Ei lämpövaurioalueita: Lämpövaurioalueet johtuvat leikkauskitkan aiheuttamasta paikallisesta lämmöstä. Vesi on itsessään jäähdytysaine. Siksi vesileikkaus ei aiheuta lämpövaurioalueita.
Materiaalin eheyden säilyttäminen: Materiaalin eheys säilyy koskemattomana lämpöalueiden puuttumisen vuoksi. Materiaalin pinnassa ei ole palojälkiä.
Tarkkuus: Kapeasta vesivirtaasta johtuva erittäin korkea tarkkuus tekee leikkauksesta erittäin tarkan. Vesileikkaus on tarkempaa kuin vaihtoehtoiset leikkaustavat.
Reunalaatu: Vesileikkauksella on erinomainen reunalaatu. Tämä johtuu materiaalin eroosiosta hiukkastasolla. Vesileikkauksen osat eivät vaadi toissijaista viimeistelyä.
Ei kosketusleikkaus: Vesileikkaus ei vaadi työkalun kosketusta työkappaleeseen. Korkeapaineinen virta riittää tekemään leikkauksen. Tämä vähentää työkalun kulumista ja vähentää työkalujen vaihtoväliä.
Kustannukset: Vesileikkaus pitää toimintakustannukset hallinnassa. Pelkkä vesileikkaus on erittäin edullinen prosessi. Abrasiivinen vesileikkaus sisältää abrasiivin kustannukset pääasiallisena toimintakustannuksena.
Monipuolinen: Vesileikkuri on monipuolisin leikkausvaihtoehto. Se pystyy käsittelemään kaikkia leikkausmateriaaleja niiden muodon tai muodon mukaan. Tämä sisältää metallit, ei-metallit, keramiikan, komposiitit, lasin, paperin jne.
Mikä on CNC-vesileikkurin hinta?
Hyvän CNC-vesileikkurin keskimääräinen hinta on $100 000. Halvempia malleja löytyy alkaen $50 000. Nämä mallit kuitenkin puuttuvat laadusta ja ominaisuuksista, joita jokainen työ vaatii. Siksi uuden vesileikkaus-CNC-koneen ostaminen voi olla hyvä alkuinvestointi, ja hinta vaihtelee useiden tekijöiden mukaan.
Mikä on CNC-vesileikkurin odotettu käyttöikä?
Vesileikkauskoneet voivat kestää helposti yli 25 vuotta. Kuitenkin joidenkin osien käyttöikä on lyhyempi ja ne tarvitsevat usein vaihtoa. Näihin osiin kuuluvat suutin, tiivisteet, venttiilit, putket ja muut korkeapaineisen virtauksen osat.
Mitkä ovat turvallisuusnäkökohdat CNC-vesileikkurin käytössä?
CNC-vesileikkuri on teollisuustyökalu. Sen tuottamat voimat voivat leikata kovimmatkin materiaalit. Siksi se vaatii äärimmäisiä turvallisuustoimenpiteitä. Kukaan ei saisi joutua kosketuksiin laitteen kanssa käytön aikana. Laite tulisi käyttää vain koulutettujen ammattilaisten toimesta. Käyttäjän tulee saada turvallisuuskoulutus ennen laitteen käyttöä.
Huolto-ohjelma CNC-vesileikkurille
Seuraamalla oikeaa huoltomenettelyä vesileikkurin kanssa voi johtaa korkealaatuiseen toimintaan ja pitkään laitteiston käyttöikään. Joitakin tärkeitä huoltokohteita ovat:
Tarkista osien, kuten suuttimen, kulumisen aste ennen käyttöä. Kulunut suutin voi johtaa huonolaatuisiin leikkauksiin.
Tyhjennä koneen pneumatiikkasuodatinpaineen säätimen viikoittain.
Vapauta vesileikkurin keräämät kaasut viikoittain. Vesihöyryn kertyminen voi olla yleinen ongelma vesileikkurin työkalussa.
Puhdista säännöllisesti vesisuodatin. Tiheys riippuu leikkaamistasi materiaalien tyypistä.
Voitele koneen eri laakerit kerran vuodessa.
Kuinka valita CNC-vesileikkuri?
Läpi käyty yksityiskohtainen osto-opas vesileikkurille voi auttaa tekemään tietoisen päätöksen. Joitakin tärkeitä tekijöitä, jotka on otettava huomioon uuden vesileikkurin valinnassa, ovat:
Pumppupaine: Pumppupaine riippuu siitä, millaisia materiaaleja haluat leikata. Tarvittu leikkausnopeus on myös ratkaiseva tekijä tässä.
Abrasivi vs. Puhdas vesileikkaus: Puhdas vesileikkaus voi olla edullisempaa pehmeille materiaaleille. Kuitenkin kovia materiaaleja vaatii abrasivi-vesileikkausteknologia.
Brändiarvo: On parempi valita tunnettu merkki, vaikka se maksaisi hieman enemmän. Hyvän rakenteen laitteet voivat välttää käyttökatkoja ja operatiivisia menetyksiä.
Varaosat: Varmista, että varaosat ovat saatavilla tarvittaessa.
Techni Waterjetin G2-sarja on usein ammattilaisten mielestä paras monilla eri teollisuudenaloilla. Nämä koneet ovat kestävästi rakennettuja ja sisältävät vesileikkureiden ominaisuudet, jotka ovat kaksinkertaisia hintaluokaltaan. Koneisiin sisältyy ilmainen ohjelmisto, jossa on esiladatut ohjelmat perusleikkausmuodoille.
Mikä on ero CNC-laserin ja CNC-vesileikkurin välillä?
CNC-laser ja CNC-vesileikkuri käyttävät molemmat tietokoneohjattua numerohallintaa. Kuitenkin niiden välillä on suuria eroja. Vesileikkausprosessi on huomattavasti parempi kuin laserleikkaus. Laser käyttää korkeaintensiivisiä valonsäteitä materiaalin sulattamiseen. Tämä aiheuttaa haitallisia lämpövaikutuksia materiaaliin. Materiaalit voivat vaatia toissijaisen viimeistelyn palovammojen vuoksi.
Vesileikkausprosessi ei kuitenkaan aiheuta haitallisia vaikutuksia. Lisäksi vesileikkuri voi leikata käytännössä mitä tahansa materiaalia. CNC-laseissa on puutteita tässä suhteessa. Materiaalit kuten muovit vapauttavat myrkyllisiä höyryjä kuumennettaessa. Tämä voi vahingoittaa laserputkia, tehden CNC-laserleikkauksesta käyttökelvottoman.
Loppukaneet
CNC-vesileikkuri on läpimurroteknologia kovien ja pehmeiden materiaalien leikkaamiseen. Prosessin tarkkuus ja monipuolisuus ovat erittäin vertaansa vailla. Lisäksi, koska se on kylmäleikkausprosessi, vesileikkuri on houkuttelevampi vaihtoehto kuin vaihtoehdot kuten plasma-leikkaus.
Jos harkitset uuden koneen hankkimista valmistusliikkeeseesi, CNC-vesileikkuri voi olla täydellinen valinta. Ota yhteyttä Techni Waterjetiin saadaksesi oikean ratkaisun tarpeisiisi.
XTJ on johtava alkuperäisvalmistaja, joka on omistautunut tarjoamaan yhdestä paikasta koneistuksen 6061-alumiinin valmistusratkaisut prototyypistä tuotantoon. Olemme ylpeitä ISO 9001 -sertifioidusta järjestelmälaadunhallintayrityksestä ja olemme päättäneet luoda arvoa jokaisessa asiakassuhteessa. Teemme sen yhteistyön, innovoinnin, prosessien parantamisen ja poikkeuksellisen työn laadun kautta.
