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磨料水刀具成为扩大生产和多样化生产的理想工具

 

30年前,磨料水刀工艺主要用于在相对较薄的铝材上切割2D几何形状,并且至少可以说切割的质量非常粗糙。如今,除了切割所有厚度的铝和其他金属外,精度也提高到了几分之一毫米。此外,磨料水刀还可用于从1mm厚的用于手机和家用电器的化学钢化玻璃到六层防弹玻璃进行冷切割。


使玻璃完美适用于楼梯或淋浴房护栏等应用的相同属性也使玻璃很难使用传统的加工方法(例如CNC)进行加工。然而,令人惊讶的是,使用磨料水刀设备可以很容易地加工非回火玻璃。将用于建筑应用的玻璃切成一定尺寸(包括切开用于安装硬件的小孔),然后穿过烤箱进行回火。使用超细磨料可最大程度地减少玻璃碎裂和龟裂,从而最终减少二次抛光操作。


磨料水刀是将水流加速到声速的两倍,然后将磨料引入射流的过程。磨料被射流加速,当其撞击物料时,磨料腐蚀物料。计算机控制的压力和磨料流可消除穿孔过程中的裂纹。


例如,可以使用55,000 psi的压力和0.015“的孔,通过磨料水刀以高达120英寸/分钟的速度加工1/4”厚的玻璃。这种切割速度以及相对较小的0.04英寸切缝宽度,意味着可以将这种非常昂贵的材料快速加工到接近净尺寸,而将材料浪费降至最低。


与CNC上使用的金属切削工具不同,磨料射流是一种流体工具,可被正在加工的材料偏转。但是,在建模过程中磨料射流在加工过程中如何弯曲方面的进展,使得可以提高切割精度以及可重复性:总之,这些都可以转化为更精确的零件并消除了昂贵的浪费。


磨料水刀切割在切割中引入了锥度。锥度是射流在材料顶部停留时间长于底部停留时间的结果。可以通过减慢切割速度或使用复杂的计算机模型对喷嘴进行铰接来实现锥度补偿。


当然,除了切割玻璃之外,磨料水刀还可以切割金属和高温合金。磨料水刀也被广泛使用,以刺穿和切割层压材料(如DIBOND ®)和纤维增强聚合物(如碳纤维)。这些不同的应用程序使制造商可以轻松地在建筑设计中组合多种材料。


这些材料中的每一种都给传统的加工技术带来了独特的问题,但是磨料水刀加工所使用的腐蚀工艺使制造商能够快速干净地切割它们,而无需更换工具。


最后,应该指出的是,磨料水刀是一种环保的过程。磨料本身是从世界各地的河流中疏的,以粒度分开,不含任何有害化学物质。研磨剂只使用一次,然后送到填埋场。饮用水用于加速磨料,切割后,水不含化学物质,可以排入下水道。


当今的磨料水刀设备是功能强大的机器,可以像切割铝,铜和钢一样轻松切割玻璃和层压板等精细材料。软件控制方面的进步允许更好地利用材料,而绿色切割过程减少了浪费。这些功能共同使磨料水刀具成为扩大生产和多样化生产的理想工具。


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