Gearradh laser agus gearradh uisge-uisge: Dà theicneòlas fìor mhath a’ tighinn còmhla? No a bheil iad nas fheàrr nuair a bhios iad leotha fhèin? Mar as àbhaist, tha am freagairt an urra ri dè na h-obraichean a tha air làr na bùtha, dè na stuthan a bhios mar as trice air an làimhseachadh, ìre sgil an luchd-obrachaidh, agus aig a’ cheann thall am buidseat uidheamachd a tha ri fhaighinn.
A rèir sgrùdadh air prìomh sholaraichean gach siostam, is e am freagairt ghoirid gu bheil jets uisge nas saoire agus nas sùbailte na lasers a thaobh stuthan a ghabhas gearradh.From foam gu biadh, tha jets uisge a’ nochdadh sùbailteachd iongantach. làmh, bidh lasers a’ tabhann astar agus mionaideachd gun choimeas nuair a bhios iad a’ toirt a-mach meudan mòra de mheatailtean nas taine suas gu 1 òirleach (25.4 mm) de thighead.
A thaobh cosgaisean obrachaidh, bidh siostaman jet uisge ag ithe stuth sgrìobach agus feumach air atharrachaidhean pumpaidh. Tha cosgaisean tòiseachaidh nas àirde aig lasers fiber, ach cosgaisean obrachaidh nas ìsle na an co-oghaichean CO2 as sine;dh’ fhaodadh gum bi feum aca air barrachd trèanaidh gnìomhaiche (ged a tha eadar-aghaidh smachd an latha an-diugh a’ giorrachadh an lùb ionnsachaidh). Gu ìre mhòr is e garnet an sgrìob uisge-uisge as cumanta a chleachdar. .With garnet, waterjet co-phàirtean dòcha gearradh airson 125 uair a thìde;le alumina chan fhaod iad mairsinn ach mu 30 uair a thìde.
Aig a 'cheann thall, bu chòir an dà theicneòlas a bhith air am faicinn mar thaic, thuirt Dustin Diehl, manaidsear toraidh airson roinn laser Amada America Inc. ann am Pàirc Buena, Calif.
“Nuair a tha an dà theicneòlas aig luchd-ceannach, tha tòrr sùbailteachd aca ann an tagraidhean,” mhìnich Diehl.
Mar eisimpleir, bidh neach-ceannach Amada le dà shiostam a’ dèanamh plaideachan air leusair.“Dìreach ri taobh a’ bhreic preas tha jet uisge a’ gearradh insulation dìon-teas,” arsa Diehl. a-rithist agus dèan an còmhdachadh no an seulachadh.Is e loidhne cruinneachaidh beag grinn a th’ ann.”
Ann an cùisean eile, lean Diehl air adhart, thuirt stòran gu robh iad airson siostam gearraidh laser a cheannach ach nach robh iad a’ smaoineachadh gu robh iad a ’gabhail os làimh mòran obrach gus a’ chaitheamh a dhearbhadh. latha, bheir sinn orra coimhead air an leusair.Is urrainn dhuinn cleachdadh duilleag meatailt a dhèanamh ann am mionaidean an àite uairean.”
Tha cuimhne aig Tim Holcomb, eòlaiche thagraidhean aig OMAX Corp. Kent, Wash., A bhios a’ ruith bùth le timcheall air 14 lasers agus jet-uisge, air dealbh a chunnaic e o chionn bhliadhnaichean aig companaidh a’ cleachdadh lasers, waterjets agus uèir EDM.Tha am postair a' mìneachadh nan stuthan agus an tighead as fheàrr a dh'fhaodas gach seòrsa inneal a làimhseachadh - tha an liosta de jets uisge a' toirt buaidh air càch.
Aig a’ cheann thall, “Tha mi a’ faicinn lasers a’ feuchainn ri farpais ann an saoghal uisge-uisge agus a chaochladh, agus chan eil iad gu bhith a’ buannachadh taobh a-muigh nan raointean aca fhèin,” mhìnich Holcomb. gabh brath air barrachd thagraidhean meidigeach no dìon leis nach eil sòn fo bhuaidh teas (HAZ) againn - is e teicneòlas microjet a th’ annainn.Minijet nozzle agus gearradh microjet ”Thòisich e gu mòr dhuinn.”
Fhad ‘s a tha làmh an uachdair aig lasers ann a bhith a’ gearradh stàilinn dhubh tlàth, is e teicneòlas uisge-uisge “fìor Sgian Arm na h-Eilbheis de ghnìomhachas innealan inneal,” tha Tim Fabian, iar-cheann-suidhe margaidheachd is riaghladh toraidh aig Flow International Corp. ann an Kent, Washington.Member of Shape Tha an luchd-dèiligidh aige a’ toirt a-steach Joe Gibbs Racing.
“Ma smaoinicheas tu mu dheidhinn, tha nas lugha de chothrom aig neach-dèanamh càr rèis mar Joe Gibbs Racing air innealan laser oir bidh iad gu tric a’ gearradh àireamh cuibhrichte de phàirtean bho iomadh stuth eadar-dhealaichte, a ’toirt a-steach titanium, alùmanum agus fiber carbon,” mhìnich Fabian rathad. De na feumalachdan a mhìnich iad dhuinn b’ e gum feumadh an inneal a bha iad a’ cleachdadh a bhith gu math furasta a phrògramadh.Aig amannan dh’ fhaodadh gnìomhaiche pàirt a dhèanamh a-mach à ¼ ”[6.35 mm] alùmanum agus a chuir suas air càr rèis, ach an uairsin co-dhùnadh gum bu chòir am pàirt a dhèanamh le Dèanta de titanium, duilleag fiber carbon nas tiugh, no duilleag alùmanum nas taine. ”
Air ionad innealachaidh CNC traidiseanta, lean e air, “tha na h-atharrachaidhean sin mòr.”Tha a bhith a’ feuchainn ri gèaraichean atharrachadh bho stuth gu stuth agus bho phàirt gu pàirt a’ ciallachadh atharrachadh cinn gearraidh, astar dealgan, ìrean biadhaidh agus prògraman.
“B’ e aon de na rudan a bhrùth iad gu mòr sinn a bhith a’ cleachdadh waterjet leabharlann a chruthachadh de na diofar stuthan a bhiodh iad a’ cleachdadh, agus mar sin cha robh aca ach cliogan lucha no dhà a dhèanamh agus toirt orra gluasad bho ¼” alùmanum gu ½” [12.7 mm] snàithleach gualain,” lean Fabian air adhart. ”Aon bhriogadh eile, bidh iad a’ dol bho ½ ”fibre carbon gu 1/8 ″ [3.18 mm] titanium.”Tha Joe Gibbs Racing “a’ cleachdadh tòrr aloidhean coimheach agus stuth nach àbhaist dhut a bhith a’ faicinn luchd-ceannach cunbhalach a’ cleachdadh.Mar sin tha sinn air tòrr ùine a chosg ag obair còmhla riutha gus leabharlannan a chruthachadh leis na stuthan adhartach sin.Le ceudan de stuthan anns an stòr-dàta againn, tha pròiseas furasta ann do luchd-cleachdaidh cur ris na stuthan sònraichte aca fhèin agus an stòr-dàta seo a leudachadh tuilleadh.”
Is e neach-cleachdaidh àrd eile den uisge-uisge Flow SpaceX aig Elon Musk.” Tha grunn innealan againn aig SpaceX gus pàirtean a dhèanamh airson soithichean rocaid,” thuirt Fabian. chan eil iad a’ dèanamh 10,000 de rud sam bith;tha iad a’ dèanamh fear dhiubh, còig dhiubh, ceithir dhiubh.”
Airson a’ bhùth àbhaisteach, “Uair sam bith tha obair agad agus feumaidh tu 5,000 ¼” de rudeigin dèanta de stàilinn, bidh leusair gu bhith duilich a bhualadh, ”tha Fabian ag ràdh.“Ach ma tha feum agad air dà phàirt stàilinn, trì pàirtean alùmanum Pàirtean dèanta no ceithir pàirtean nylon, is dòcha nach smaoinicheadh tu air leusair a chleachdadh an àite jet uisge. Leis a’ chidhe uisge, faodaidh tu stuth sam bith a ghearradh, bho stàilinn tana gu 6 ″ gu 8 ″ [15.24 gu 20.32 cm] meatailt tiugh.
Leis na roinnean innealan laser agus inneal aige, tha suidheachadh soilleir aig Trumpf ann an laser agus CNC àbhaisteach.
Anns an uinneag chumhang far a bheil an uisge-uisge agus an leusair nas buailtiche a dhol thairis air - tha an tighead meatailt beagan a bharrachd air 1 òirleach [25.4 mm] - tha oir biorach aig an uisge-uisge.
“Airson meatailtean glè thiugh - 1.5 òirleach [38.1 mm] no barrachd - chan e a-mhàin gun urrainn do jet uisge càileachd nas fheàrr a thoirt dhut, ach is dòcha nach bi leusair comasach air a’ mheatailt a phròiseasadh, ”thuirt Brett Thompson, Manaidsear Teicneòlais Laser agus Reic. Às deidh sin, tha an eadar-dhealachadh soilleir: tha coltas ann gun tèid neo-mheatailt a innealachadh air jet uisge, agus airson meatailt sam bith 1 ″ tiugh no nas taine,” tha an leusair na neo-brainer. agus/no stuthan nas cruaidhe – mar eisimpleir, stàilinn gun staoin an taca ri alùmanum.”
Airson crìoch a chuir air pàirt, gu sònraichte càileachd iomall, leis gu bheil an stuth a’ fàs nas tiugh agus an teas a-steach gu bhith na fheart, bidh an jet-uisge a’ faighinn buannachd a-rithist.
“Dh’ fhaodadh seo a bhith far am faodadh buannachd a bhith aig a ’chidhe uisge,” dh’aidich Thompson.Ged a tha am pròiseas nas slaodaiche na leusair, tha an t-uisge-uisge cuideachd a 'toirt seachad càileachd iomall math gu cunbhalach.Tha thu cuideachd buailteach a bhith a’ faighinn ceàrnag fìor mhath nuair a bhios tu a’ cleachdadh jet uisge - eadhon tiugh ann an òirlich, gun burrs idir.”
Thuirt Thompson gur e buannachd fèin-ghluasaid a thaobh amalachadh a-steach do loidhnichean toraidh leudaichte an leusair.
“Le leusair, tha làn amalachadh comasach: luchdaich stuth air aon taobh, agus toradh bho thaobh eile an t-siostam gearraidh is cromadh aonaichte, agus gheibh thu pàirt gearraidh is lùbte deiseil.Anns a’ chùis seo, is dòcha gur e droch roghainn a th’ ann an jet uisge fhathast - eadhon le siostam riaghlaidh stuthan math - leis gu bheil na pàirtean air an gearradh gu math nas slaodaiche agus gu follaiseach feumaidh tu dèiligeadh ris an uisge."
Tha MacThòmais ag ràdh nach eil lasers cho daor airson obrachadh agus cumail suas oir “tha na stuthan consum a thathar a’ cleachdadh an ìre mhath cuibhrichte, gu sònraichte leusairean snàithleach.”Ach, “tha coltas ann gum bi cosgais neo-dhìreach iomlan uisge-uisge nas ìsle air sgàth cumhachd nas ìsle agus sìmplidheachd coimeasach an inneil.Tha e gu mòr an urra ri dè cho math ‘s a tha an dà inneal air an dealbhadh agus air an cumail suas.”
Tha cuimhne aige nuair a bha Holcomb aig OMAX a’ ruith bùth anns na 1990n, “Nuair a bha pàirt no plana-dhealbh agam air an deasg agam, b’ e a’ chiad bheachd a bh’ agam, ‘Am faod mi a dhèanamh air leusair?’” Ach mus robh fios agam Roimhe, bha sinn a' faighinn barrachd is barrachd phròiseactan coisrigte do waterjets.Tha iad sin nan stuthan nas tiugha agus cuid de phàirtean, chan urrainn dhuinn faighinn a-steach gu oisean gu math teann air sgàth sòn teas an leusair;bidh e a’ sèideadh a-mach às an oisean, agus mar sin bhiodh sinn a ’lùbadh a dh’ ionnsaigh jets uisge - eadhon na bhios lasers a ’dèanamh mar as trice Tha an aon rud a’ dol airson tiugh stuthan. ”
Ged a tha duilleagan singilte nas luaithe air an leusair, tha siotaichean air an càrnadh gu ceithir sreathan nas luaithe air an uisge-uisge.
“Nam bithinn a’ gearradh cearcall 3 ″ x 1″ [76.2 x 25.4 mm] bho 1/4 ″ [6.35mm] de stàilinn tlàth, is dòcha gum b’ fheàrr leam an leusair air sgàth cho luath ‘s a tha e agus cho cinnteach sa tha e.Crìochnachadh - gearradh taobh Contour - bidh e nas coltaiche ri glainne, gu math rèidh. ”
Ach airson leusair fhaighinn airson obrachadh aig an ìre seo de chruinneas, thuirt e, “feumaidh tu a bhith nad eòlaiche air tricead agus cumhachd.Tha sinn glè mhath air, ach feumaidh tu a dial gu math teann;le jets uisge, airson a’ chiad uair, Feuch an toiseach.A-nis, tha siostam CAD aig na h-innealan againn uile. Is urrainn dhomh pàirt a dhealbhadh gu dìreach air an inneal.”Tha seo sgoinneil airson prototyping, thuirt e. “Is urrainn dhomh prògramadh gu dìreach air an uisge-uisge, ga dhèanamh nas fhasa tigheadan agus suidheachaidhean stuthan atharrachadh.”Tha na suidheachaidhean obrach agus eadar-ghluasadan “coimeasach;Tha mi air beagan eadar-ghluasadan fhaicinn airson jets uisge a tha glè choltach ri lasers.”
A-nis, airson obraichean nas lugha, prototyping no cleachdadh foghlaim - eadhon airson bùth cur-seachad no garaids - thig OMAX's ProtoMAX le bòrd pumpa agus caster airson gluasad furasta.
A thaobh cumail suas, “Mar as trice is urrainn dhomh waterjet cuideigin a thrèanadh ann an latha no dhà agus an cur a-mach don raon gu math luath," tha Holcomb ag ràdh.
Tha pumpaichean EnduroMAX aig OMAX air an dealbhadh gus cleachdadh uisge a lùghdachadh agus ath-thogail luath a cheadachadh. Tha trì ròin fiùghantach aig an dreach làithreach.”Is e pumpa bruthadh àrd a th’ ann, mar sin gabh do chuid ùine agus faigh trèanadh ceart. ”
“Is e deagh cheum a th’ ann an jets uisge a-steach do phlanadh agus saothrachadh, agus is dòcha gur e leusair an ath cheum agad, ”tha e a’ moladh. ”Leigidh e le daoine pàirtean a ghearradh.Agus tha na breicichean preas gu math ruigsinneach, gus an urrainn dhaibh an gearradh agus an lùbadh.Ann an àrainneachd cinneasachaidh, is dòcha gu bheil thu dualtach laser a chleachdadh. ”
Fhad ‘s a tha lasers fiber a’ tabhann sùbailteachd airson neo-stàilinn (copar, umha, titanium) a ghearradh, faodaidh jets uisge stuthan gasket agus plastaic a ghearradh air sgàth dìth HAZ.
Tha a bhith ag obrachadh a’ ghinealach gnàthach de shiostaman gearradh laser snàithleach “a-nis gu math intuitive, agus faodar suidheachadh an toraidh a dhearbhadh leis a’ phrògram, ”thuirt Diehl.“ Bidh an gnìomhaiche dìreach a ’luchdachadh a’ phìos obrach agus a ’tòiseachadh a’ tòiseachadh.Tha mi bhon bhùth agus anns an àm CO2 bidh optics a’ tòiseachadh a ’fàs nas sine agus a’ crìonadh, a ’gearradh càileachd a’ fulang, agus mas urrainn dhut na cùisean sin a dhearbhadh, tha thu air do mheas mar ghnìomhaiche sàr-mhath.Is e luchd-gearraidh cookie a th’ ann an siostaman snàithleach an latha an-diugh, chan eil na stuthan consum sin aca, agus mar sin faodar an tionndadh air no dheth - a’ gearradh phàirtean no nach eil.Tha e a 'toirt beagan iarrtas sgileil ghnìomhaiche.Thathas ag ràdh sin, tha mi a’ smaoineachadh gum bi an gluasad bho jet uisge gu laser furasta agus rèidh. ”
Tha Diehl a’ dèanamh a-mach gum faod siostam laser snàithleach àbhaisteach ruith eadar $2 agus $3 san uair, fhad ‘s a bhios jets uisge a’ ruith timcheall air $50 gu $75 san uair, a’ toirt aire do chaitheamh sgrìobach (me, garnet) agus ath-dhealbhan pumpa dealbhaichte.
Mar a tha cumhachd kilowatt de shiostaman gearraidh laser a ’sìor dhol am meud, tha iad a’ sìor fhàs mar roghainn eile an àite jets uisge ann an stuthan leithid alùmanum.
“San àm a dh’ fhalbh, nan deidheadh alùmanum tiugh a chleachdadh, bhiodh [a’ bhuannachd] aig a’ jet-uisge,” mhìnich Diehl.” Chan eil comas aig an leusair a dhol tro rudeigin mar 1 ″ alùmanum.Anns an t-saoghal laser, cha do rinn sinn. t suas anns an t-saoghal sin airson ùine mhòr, ach a-nis le optics fiber wattage nas àirde agus adhartasan ann an teicneòlas laser, chan eil 1 ″ alùmanum na dhuilgheadas tuilleadh.Ma rinn thu coimeas cosgais, airson a 'chiad tasgadh ann an inneal, uisge jets dòcha gum bi e nas saoire.Faodaidh pàirtean gearraidh laser a bhith 10 tursan nas motha, ach feumaidh tu a bhith san àrainneachd àrd seo gus cosgaisean àrdachadh.Mar a bhios tu a’ ruith barrachd phàirtean measgaichte le tomhas ìosal, dh’ fhaodadh gum bi cuid de bhuannachdan ann an jetting uisge, ach gu cinnteach chan ann ann an àrainneachd cinneasachaidh.Ma tha thu ann an àrainneachd de sheòrsa sam bith far am feum thu na ceudan no na mìltean de phàirtean a ruith, chan e tagradh uisge-uisge a th’ ann."
A’ nochdadh àrdachadh ann an cumhachd leusair a tha ri fhaighinn, tha teicneòlas ENSIS Amada air a dhol suas bho 2 kW gu 12 kW nuair a chaidh a chuir air bhog ann an 2013. le beam a ghluaiseas air feadh trast-thomhas an nozzle.
“Is urrainn dhuinn diofar dhòighean a dhèanamh le bhith a’ gluasad air ais is air adhart, suas is sìos, taobh ri taobh, no figear-ochd, ”thuirt Diehl mu VENTIS. spot - dòigh as toil leis a ghearradh.Bidh sinn a’ dèanamh seo le bhith a’ cleachdadh diofar phàtranan agus cumadh beam.Le VENTIS, bidh sinn a 'dol air ais agus air adhart cha mhòr mar sàbh;mar a bhios an ceann a’ gluasad, bidh an giùlan a’ gluasad air ais is air adhart, agus mar sin gheibh thu sruthan gu math rèidh, càileachd iomall math, agus uaireannan astar.”
Coltach ris an t-siostam uisge-uisge beag ProtoMAX aig OMAX, tha Amada ag ullachadh “siostam snàithleach lorg-coise glè bheag” airson bùthan-obrach beaga no “bùthan-obrach prototyping R&D” nach eil airson briseadh a-steach don roinn riochdachaidh aca nuair nach fheum iad ach beagan prototypes.part a dhèanamh. ”
Ùine puist: Gearran-09-2022