How do waterjets work?

Learn About Waterjets

MEER INFO OVER WATERSNIJMACHINES

HOE WERKEN WATERSNIJMACHINES?

Hogedrukpomp1Snij-kop2Mondstuk abrasieve waterstraalmachine3Opvangreservoir4Schuurmateriaaltrechter5X-Y traversesysteem6Computergestuurde controller7

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.

POMPEN

Watersnijsystemen gebruiken de oudere, complexere hydraulische versterkerpomp of de nieuwere, eenvoudigere, met krukas aangedreven triplex-plunjerpomp. Krukaspompen zijn efficiënter dan versterkerpompen, omdat ze geen energieverslindend hydraulisch systeem nodig hebben. De krukasaandrijving is een zuiver mechanisch, direct aangedreven systeem met minimale wrijvingsverliezen. Hierdoor zijn rendementen tussen 85% en 90% gebruikelijk. Dit betekent dat 85% of meer van het aan de aandrijfmotor geleverde elektrische vermogen daadwerkelijk aan het snijmondstuk wordt geleverd, in vergelijking met de typische 65% of minder van een versterkerpomp. In het verleden hadden versterkerpompen het voordeel dat afdichtingen en terugslagkleppen een langere levensduur hadden. Door voortdurende verbeteringen in afdichtingsontwerpen en -materialen en de ruime beschikbaarheid en lagere kosten van keramische klepcomponenten is het nu mogelijk een krukaspomp van 60.000 PSI (4137 bar) te gebruiken. Deze pomp heeft lange onderhoudsintervallen en een uitstekende betrouwbaarheid.

OMAX gebruikt voor al zijn systemen uitsluitend hoogefficiënte via direct aangedreven krukaspompen. Een direct aangedreven pomp is efficiënter dan een traditionele hydraulische versterkerpomp. Netto kan een direct aangedreven pomp dus meer vermogen leveren aan het snijmondstuk, hetgeen resulteert in sneller snijden. De pomp is stil en schoon, zonder risico op rommelige hydraulische lekken. Bovendien is een direct aangedreven pomp eenvoudig te begrijpen, zijn problemen gemakkelijk op te sporen en op te lossen en is de pomp eenvoudig te onderhouden. De OMAX EnduroMAX-pomp heeft een preventief onderhoudsinterval van 1000 uur en biedt een betrouwbare werking tegen lage kosten.

Originele afbeelding
Gewijzigde afbeelding
Met behulp van een robijn of diamantricht de opening onder hoge drukhet water. De diameter van de openinghelpt de snijbreedte te bepalen(snijvoeg). Hoe kleiner de opening, des tekleiner de snijbreedte (snijvoeg).JuweelopeningDe waterdruk wordt opgewektbij de pomp en gaat naar debehuizing van het mondstukvia de hogedrukleiding. De waterdrukis variabel bij de pomp.Water onder hoge drukHet invoeren van een schuurmateriaal (meestalgranaat) om een mengsel te makenwaarmee bijna elk materiaal kan wordengesneden. Schuurmateriaal wordt ingedeeldop basis van korrels, vergelijkbaar met schuurpapier,waarbij 80 het grofst is endaarna steeds fijner.Invoer van schuumateriaalAls het schuurmateriaal en het water bij elkaar komen,dan wordt het mengsel door demengbuis geleid om het materiaal te snijden.De mengbuizen variëren in grootte, afhankelijk vande waterdruk, het schadevergoedingsclaim en detoepassing. Net als bij de juweelopening geldt:hoe kleiner de diameter van de meng-buis, des te kleiner de snijbreedte (snijvoeg).Mengbuis

MONDSTUK ABRASIEVE WATERSTRAALMACHINE

Alle mondstukken werken volgens hetzelfde basisprincipe als een mondstuk voor vloeistofstralen, die voor het eerst werd gepatenteerd in 1936 (octrooi 2.040.715). De moderne configuratie is weergegeven in het diagram rechts.
Let op: voor een mondstuk voor alleen water, bedoeld om zachte materialen te snijden, komen de mengkamer en de buis te vervallen. Alleen de coherente waterstraal snijdt het materiaal.
Om het mondstuk van een abrasieve waterstraalmachine efficiënt te laten snijden en de levensduur van de componenten te verlengen, is het cruciaal dat de juweelopening zorgvuldig uitgelijnd is in de behuizing van het mondstuk. Alle OMAX-mondstukken zijn af fabriek uitgelijnd en individueel getest om een efficiënt snijproces en een lange levensduur te garanderen.

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.