Generisk vattenstråle. Med tillstånd av OMAX Corporation A vattenstråle är ett verktyg som används i maskinaffärer för att skära metalldelar med en (mycket) högtrycksström. Så fantastiskt som det låter, om du får vatten att rinna tillräckligt snabbt kan det faktiskt skära metall.
Tänk på en vattenstråle som något med cirka 30 gånger trycket från spolstaven vid din lokala biltvätt. Power tvätt vid biltvättar är ett vardagligt exempel på att en smutsfilm "skärs" av kroppen, hjul och däck till en bil.
Nyckeln till att skära metall med vatten är att hålla sprayen koherent. Vattenstrålar kan skäras eftersom sprayen kanaliseras genom ett mycket smalt juvelmunstycke vid mycket högt tryck för att hålla sprayen koherent. Till skillnad från metallskärare, en vattenstråle blir aldrig tråkig och den kan inte överhettas.
Lågtrycksvattenstrålar användes först för att bryta guld i Kalifornien 1852. Ånga- och varmvattenstrålar användes i början av 1900 -talet för rengöring. Högtrycksvattenstrålar användes för gruvdrift på 1960 -talet, och för cirka 10 år sedan började industrin använda vattenstrålar för skärning. Slipande vattenstrålar (slipstrålar) användes först i industrin omkring 1980.
Förr, endast en metallbit kunde skäras åt gången med en såg eller annan mekanisk skärning av metall. Det var tidskrävande och dyrt. Datorstyrd skärning av vattenstrålar och slipmedel används idag inom industrin för att skära många mjuka och hårda material. Den vanliga vatten-slipande blandningen lämnar munstycket vid mer än 900 mph. De senaste maskinerna kan skära till inom två tusendels tum, och har jethastigheter runt Mach 3.
Vattenstrålar kan skära:
En vattenstråle kan skära en "smörgås" av olika material upp till fyra tum tjocka. Denna luktfria, dammfri och relativt värmefri process kan också skära något så tunt som fem tusendels tum. Den lilla jetströmmen gör att den första skärningen också kan vara den sista färdiga ytan. Denna enda skärprocess sparar materialkostnader och bearbetningskostnader. Till exempel, ingenjören ger bara en redskapsteckning till skärverkstaden via en diskett eller e-post och får tillbaka det färdiga redskapet.
Abrasivejet-maskin med en 26-tums fyrkantig skäryta. Observera behållaren av rödaktigt granatslipmedel. Med tillstånd av OMAX Corporation Vattenstrålar skär mjukare material, medan slipstrålar används för hårdare material. Själva skärningen sker ofta under vatten för att minska stänk och buller. Snabbare matningshastigheter används för att förhindra att jetstrålen skär hela vägen.
Vattentrycket är vanligtvis mellan 20, 000 och 55, 000 pund per kvadrattum (PSI). Vattnet tvingas genom en öppning (hål) i diametern 0,010 "till 0,015" i en juvel.
En vattenstråle kan ta bort barken från ett träd på ett avstånd av 40 fot om man ändrar kemin i vanligt vatten genom att tillsätta SUPER-WATER®, tillgänglig från Berkeley Chemical Research. SUPER-WATER® är en löslig polymer kemikalie som fungerar som en serie molekylära ryggrader eller betongarmeringsstänger som knyter ihop de enskilda vattenmolekylerna på ett mer strukturerat sätt för att bilda en sammanhängande stråle. Föreställ dig möjligheten att skära ner ogräs vid vägkanten.
Abrasivejet-skurna delar. Med tillstånd av OMAX Corporation En slipstråle kan skära en halv tum tjockt titan med en hastighet av 7 tum per minut när en 30 hk pump används. Slipstrålen rör sig på ett sätt som liknar en mycket långsam pennplotter.
Slipstrålar har använts för att:
Branscher som kan använda slipande vattenstråle- och slipstrålningsteknik:
Klicka på tryckavläsning för att se och höra 5-sekunders filmklipp av en Flow Corporation abrasivejet. En 50 hk pump skapar 52, 400 PSI tryck för en vattenstråle och granat slipmedel för att skära 1/16-tums stål. Denna slipstråle har en inre .013 "rubinöppning för att producera en vattenstråle med en diameter på 0,040". Leta efter några gnistor att flyga!
Särskilt tack till ADR Hydro-Cut, Morrisville, N.C., Carl Olsen på WaterJets.org och W. Glenn Howells på Berkeley Chemical Research, Inc. för teknisk hjälp med denna artikel.
