How do waterjets work?

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MÁS INFORMACIÓN SOBRE LOS CHORROS DE AGUA

¿CÓMO FUNCIONAN LOS CHORROS DE AGUA?

Bomba de alta presión1Cabezalde corte2Boquilla del chorro de agua abrasivo3Depósito colector4Tolva de abrasivo5Sistema transversal X-Y6Controlador por ordenador7

MOTION CONTROL

Because the waterjet cutting medium is liquid and not static, a waterjet tends to undercut corners and swing wide on curves when moved as one would move a traditional rigid cutting tool. OMAX eliminates this issue by using an advanced computer model to accurately predict the motion and shape of the cutting stream and then by using a PC-based motion control system to compensate for undesired jet motion. The result is a fast, accurate part the first time. No trial and error and no need for an experienced programmer because the experience and the knowledge is in the control software.

BOMBAS

Los sistemas de corte por chorro de agua utilizan la bomba intensificadora hidráulica más antigua y compleja o la bomba de pistón triple accionada por cigüeñal más nueva y sencilla. Las bombas de cigüeñal son inherentemente más eficientes que las bombas intensificadoras porque no requieren un sistema hidráulico que robe energía. El accionamiento del cigüeñal es un sistema de accionamiento directo puramente mecánico con pérdidas mínimas por fricción, por lo que las eficiencias típicas oscilan entre el 85 % y el 90 %. Esto significa que el 85 % o más de la energía eléctrica suministrada al motor de accionamiento se puede entregar a la boquilla de corte, en comparación con el 65 % o menos habitual en una bomba intensificadora. Antes, las bombas intensificadoras tenían la ventaja de una vida útil más prolongada de la junta y la válvula antirretorno, pero ahora las mejoras continuas en los diseños y materiales de la junta y la amplia disponibilidad y la reducción del coste de los componentes de la válvula de cerámica permiten operar una bomba de cigüeñal en el rango de 60 000 PSI (4137 bar) con largos intervalos de mantenimiento y una excelente fiabilidad.

OMAX utiliza bombas de accionamiento directo accionadas por cigüeñal de alta eficiencia de forma exclusiva para todos sus sistemas. Una bomba de accionamiento directo es más eficiente que una bomba intensificadora hidráulica convencional y, por lo tanto, puede suministrar más potencia neta a la boquilla de corte, lo que deriva en un corte más rápido. Es silenciosa y limpia, sin el riesgo de engorrosas fugas hidráulicas. Además, una bomba de accionamiento directo es fácil de entender y de mantener, y permite resolver los problemas con facilidad. La bomba OMAX EnduroMAX presenta un intervalo de mantenimiento preventivo de 1000 horas, que es lo último para un funcionamiento confiable con un bajo coste.

Imagen original
Imagen modificada
Gracias al uso de un diamante o un rubí, elorificio concentra el agua a altapresión. El diámetro del orificioayuda a determinar la anchura delcorte. Cuanto más pequeño sea el orificio,más pequeña será la anchura del corte.Orificio de la joyaLa presión de agua se generaen la bomba y se desplaza alcuerpo de la boquilla mediante una tuberíade alta presión. La presión del aguaes variable en la bomba.Agua a alta presiónIntroduce el material abrasivo (normalmente,abrasivo granate) para crear una mezclacapaz de cortar prácticamente cualquiermaterial. El abrasivo se clasificapor granulometría, de forma similar al papel de lija;el gránulo de 80 es el más gruesoy a partir de aquí se va volviendo más fino.Entrada de abrasivoCon el abrasivo y el agua juntos,la mezcla se suministra a través deltubo de mezcla y corta el material.Los tubos de mezcla varían de tamaño en función dela presión del agua, la mezcla de abrasivo yla aplicación. De forma similar al orificio de la joya,cuanto más pequeño es el diámetro del tubo demezcla, más pequeña es la anchura del corte.Tubo de mezcla

BOQUILLA DE CHORRO DE AGUA ABRASIVO

Todas las boquillas de chorro de agua abrasivo utilizan el mismo principio operativo básico que la boquilla de chorro de líquido, patentada por primera vez en 1936 (patente 2 040 715). La configuración moderna se muestra en el esquema de la derecha.
Tenga en cuenta que en una boquilla solo de agua que está diseñada para cortar materiales blandos, se eliminan la cámara de mezcla y el tubo y solo el chorro homogéneo de agua corta el material.
Para que la boquilla de chorro de agua abrasivo corte de manera eficiente y aumente la vida útil de los componentes, es fundamental que el orificio de la joya esté bien alineado en el cuerpo de la boquilla. Todas las boquillas OMAX se alinean en fábrica y se prueban individualmente para garantizar un corte eficiente y una larga vida útil.

RELATED QUESTIONS

Most of the maintenance on an abrasive waterjet involves servicing the pump and the cutting head. The exact type and frequency of maintenance will depend on how the machine is used (pump pressure, type of material cut, etc.) the specific components (pump type, nozzle type, accessories) and the water quality. The nozzle needs to be changed out fairly frequently to ensure precision cutting. Changing out a nozzle takes just a few minutes. Our MAXJET 5i nozzle is warranted to last 500 operating hours. The wear components in the cutting head need to be changed out occasionally. This takes approximately 10 minutes. The high pressure pump needs regular servicing. Our direct drive pumps are very easy to service and, depending on the pump model, a rebuild typically takes 1-2 hours. Accumulated abrasive and work material particles need to be regularly removed from the tank. The table slats should be inspected for wear at least once a month and rotated or replaced when worn.

What to do with that used abrasive tends to fall into three categories: disposing, recycling, and repurposing. In most cases, used abrasive from a waterjet can be thrown out with other non-toxic garbage since garnet is a non-reactive, natural substance. However, if the abrasive has been used to erode toxic material and is contaminated with particles of toxic material such as lead or beryllium, it can't be simply thrown out with the trash and must be treated as toxic waste. A service that will periodically collect and properly dispose of your used abrasive can be employed to simplify this process.

Cutting speed for abrasive waterjets is affected by multiple factors, including material type, material thickness, desired edge quality, part geometry, pump horsepower and more. Compared to other cutting processes, abrasive waterjets cut 5-10 times faster than wire EDM when cutting material less than 1 inch thick, and generally not as fast as plasma and laser cutters.

Table accuracy for OMAX line waterjets is ±0.0010", for MAXIEM line waterjets is ±0.0030", for GlobalMAX line waterjets is ±0.0030" and ProtoMAX is ±0.0050". The repeatability for the tables in both lines is ±0.0010". Be aware that more than just the X-Y accuracy of a table goes into the final accuracy of a part cut on an abrasive waterjet. This is due to the nature of the cutting tool on an abrasive waterjet, a high velocity stream of water and abrasive known as the jetstream. Unlike rigid cutting tools, the jetstream bends as it moves and the lower part of the jetstream doesn't behave exactly like the upper part. The width changes and deforms and it tapers as it cuts. All of these things change with different materials, different thicknesses, different cutting speeds and a range of other factors. The control software on all OMAX abrasive waterjets uses an advanced cutting model that takes all of these factors into account and for each cutting job and optimizes the cutting parameters to make accurate parts every time. To get a precise measurement of accuracy for any abrasive waterjet system, get some test cuts done with your part designs and material and measure them.