Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Vodní paprsek řeže filigránské tvary
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Vodní paprsek řeže filigránské tvary

Řezání drobných filigránských tvarů umožňuje nová technologie řezání materiálů vodním paprskem o průměru 0,2 mm. Další výhodou je vyšší rychlost řezání. Využití této technologie je možné na nových i na starších, v praxi již používaných strojích.

Před několika lety byla zavedena technologie řezání vodním paprskem, která zvýšila přesnost řezaných rozměrů o desetinu. Přesnost polohování paprsku byla v mikrometrech. Nově vyvinuté řezací zařízení Microwaterjet firmy Waterjet v kombinaci s novým strojem firmy Daetwyler umožnilo zmenšit průměr řezacího vodního paprsku o třetinu, tj. na 0,2 mm. Nový stroj má označení Microwaterjet F4-01. Novou technologii je možné po vhodné úpravě použít i na starších strojích.


Zařízení pro řezání mikronovým vodním paprskem Microwaterjet F4 je nyní k dispozici s ještě menší tryskou a v krytovaném provedení.

Když před několika lety přišlo na trh první zařízení Microwaterjet, vyznačující se do té míry nepředstavitelnou přesností řezání, znamenalo to významný technologický skok. Průměr paprsku a tím i šířka řezané spáry se snížila z dosavadních 0,5 mm na 0,3 mm a přesnost polohování paprsku byla v rozsahu mikrometrů. Díky této extrém-ní přesnosti mohla být vyřezána součást o rozměrech 600 x 1 000 mm v toleranci s opakovatelnou přesností ±1/100 mm.

Přesnost polohování paprsku zajišťují skleněná pravítka

Základem přesnosti řezání (kromě vlastní řezací hlavy) je tuhá a přesná konstrukce stroje. Lože musí být tuhé a stabilní, příčník je uchycen na dvou sloupech, které se pohybují po loži pomocí dvou kuličkových šroubů. Přesnost polohy je odečítána po-mocí skleněných odměřovacích pravítek po celou délku pohybu. Toto provedení umožnilo nastavit polohu řezací hlavy vůči obrobku s přesností na mikrometry.


Tryska 0,2 mm pro zařízení Microwaterjet rozšiřuje spektrum použití, lze řezat malé tvarové součásti a díry o malém průměru

Redukce šířky řezu představovala další vývojový krok. Sice již dříve bylo dosaženo zmenšení průměru paprsku na 0,25 mm, ale jednalo se o čistý vodní paprsek bez abraziva, kterým lze řezat pouze měkké materiály. Bylo nutné zaměřit vývoj na papr-sek tvořený směsí vody a jemného brusiva. Vyvinuté nové trysky o výstupním průměru 0,2 mm a s tím spojené zmenšení průměru řezacího paprsku poskytují uži-vateli celou řadu výhod. Tím, že je řezaná spára úzká, je možné řezat velmi malé součásti velmi komplikovaných tvarů. Výhodou je zejména možnost řezat malé vnitřní poloměry. Nejmenší díry, které lze řezat rotujícím řezacím paprskem, mají průměr 0,3 mm.

Ve srovnání s paprskem 0,3 mm je nyní řez ostřejší

Nová technologie je výhodná také tam, kde jde o řezání větších tvarů, neboť řez je ostřejší. Výsledky provedených zkoušek překvapily samotné vývojové pracovníky firmy. Další výhodou nové technologie je snížení výrobních nákladů. U trysek s prů-měrem 0,2 mm se oproti trysce s průměrem 0,3 mm snížila spotřeba vody z 0,4 na 0,17 l.min-1, spotřeba brusiva klesla z 60 na 16 g.min-1 a pro potřebný pracovní tlak paprsku 4 000 bar stačil výkon čerpadla 3 kW místo 6 kW.


Pomocí trysky 0,2 mm je možné provádět jemné a přesné řezy

Zmenšení průměru řezacího paprsku poskytuje zařízení Mikrowasserstrahlschnei-dens výhody pro řezání složitých výrobků. Největší síla nové technologie je v následujícím:

• mechanické zatížení obrobku je malé, proto není nutné používat složité a dra-hé upínače;
• řezaná spára má malou tloušťku;
• v řezané ploše nevznikají žádná zbytková napětí a nedochází ke změně struktury materiálu obrobku;
• součásti je možné řezat nejen rozměrově přesně, ale jakost povrchu řezané plochy je Ra = 0,8 µm;
• ve většině případů je řez bez otřepů;
• vyřezané součásti je možné použít bez drahého dodatečného obrábění;
• technologie umožňuje nejen řezat, ale je možné také gravírovat nebo vytvářet na povrchu různé struktury.
 

Proces řezání probíhá bez vývinu tepla, proto je tato technologie vhodná téměř pro všechny materiály, zejména pro materiály citlivé na teplo, které nelze obrábět lase-rem. Další výhodou je možnost obrábět i materiály, které nejsou elektricky vodivé a u kterých nelze použít technologii elektroerozivního obrábění. Řezání vodním pa-prskem je vhodné pro výrobu jednotlivých součástek i pro sériovou výrobu, kdy je nutné vyrobit součásti rychle, protože tato technologie nepotřebuje žádný nástroj, je nutné pouze sestavit program.

Přesné řezání vodním paprskem je vhodné také pro speciální materiály

Příkladem obrábění speciálních materiálů se speciálními požadavky na kvalitu i ja-kost řezu mohou být implantáty v medicíně, výroba letadel, automobilů, elektrotech-nický průmysl a výroba hodinek. V průmyslu obecně rostou požadavky na výrobu přesných miniaturních součástek.


Výměnou řezací hlavy a použitím jemnějšího brusiva je možné upravit i starší stroje tak, že lze využít výhod řezání novou technologií

Vyvinutou novou technologii řezání vodním paprskem s tryskou 0,2 mm je možné použít i na starších strojích. Zákazník však musí vyměnit řezací hlavu a musí používat jemnější brusivo. Nová zařízení jsou dodávána také s ochrannými kryty.

Beat Trösch
Zdroj: MM Das Industriemagazin č. 7, 2012
Zpracoval -VŘ-

dana.benesova@mmspektrum.com

Další články

Výzkum/ vývoj
Technologie spojování/ dělení materiálů
Nekonvenční technologie

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: