Die Ingenieurin

DerWasserstrahlbearbeitungsverfahren (WJM). ist ein fortschrittlicher, unkonventioneller Bearbeitungsprozess, bei dem ein Wasserstrahl auf das Werkstück abgefeuert wird. Der Strahl erodiert das Material des Werkstücks und bringt es in Form. Beim Strahlverfahren handelt es sich also um einen Bearbeitungsprozess, bei dem ein Wasserstrahl verwendet wird, um Material von einem Werkstück zu entfernen.

Aus der Düse austretendes Wasser hat einen Druck von60.000 Pfund pro Quadratzolloder4137 bar . Das heißt, der Druck istüber 4000 mal größer als der normale Atmosphärendruck (1 bar). Harte Werkstoffe können mit der einfachen Wasserstrahlbearbeitung nicht bearbeitet werden. Es ist nur für weichere Materialien wie Gummi, ABS, Leder, Holz und Kunststoffe geeignet.

Um die Bearbeitungsfähigkeit von Wasserstrahlen zu erhöhen, werden dem Wasserstrahl abrasive Partikel beigemischt. Mit gemischten Schleifmitteln können harte Materialien wie Aluminium, Stahl, Granit und Gusseisen bearbeitet werden.

WJM ähnelt der Ultraschallbearbeitung und der Schleifstrahlbearbeitung darin, dass das Werkstück mechanisch bearbeitet wird. Zur präzisen und automatisierten Steuerung wird dieser Bearbeitungsprozess mit einer CNC-Maschine gekoppelt.

Wenn Wasserstrahlen mit hoher Geschwindigkeit auf ein Werkstück treffen, verursachen sie eine Erosion des Werkstückmaterials, was zu einer Bearbeitung führt.

Einfache Wasserstrahlmaschinen ähneln in Konstruktion und Funktionsweise fast ihren abrasiven Gegenstücken. Um die Schleifstrahlmaschine besser zu verstehen, untersuchen wir ihren Aufbau und ihre Funktionsweise.

· Wasser reservoir

· Hydraulische Pumpe

· Hydraulischer Verstärker

· Akkumulator

· Wegeventil

· Durchflussregelventil

· Mischkammer

· Düse

· Schleifpartikelzuführung

· Fänger

1. Wasserreservoir

Im Reservoir wird Wasser gespeichert, das als Strahl verwendet werden kann.

2. Pumpe

Die Pumpe entnimmt dem Vorratsbehälter Wasser und leitet es zum Druckübersetzer. Die Pumpe erzeugt einen Druck im Wasser von 1500 bis 4000 bar. Zum Einsatz kommt ein 50 bis 100 PS starker Elektromotor.

3. Verstärker

Der Wasserstrahlverstärker erzeugt durch Erhöhung des Wasserstrahldrucks einen Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl. Dieser Verstärker ist mit dem Akkumulator verbunden. Wasser wird mit niedrigem Druck angesaugt und mit hohem Druck durch einen Speicher ausgestoßen. Der Mechanismus funktioniert durch hydraulische Hin- und Herbewegung.

4. Der Akku

Im Akkumulator wird Wasser zwischengespeichert. An den Speicher sind mehrere Steuerventile angeschlossen. Durch den kontinuierlichen Hochdruckwasserfluss werden Druckschwankungen eliminiert.

5. Das Steuerventil

Das Steuerventil regelt sowohl die Menge als auch den Druck des durchgelassenen Wassers. Es leitet das Wasser zum Durchflussregler. Die kinetische Energie wird dann von der Druckenergie auf den Durchflussregler übertragen.

6. Durchflussregler

Ein Durchflussregler reguliert den Wasserfluss, der das Steuerventil erreicht. Durch Einstellen des Durchflussreglers wird Wasser zur Düse geleitet, wo es in Hochgeschwindigkeitswasser umgewandelt wird.

7. Düse

Die Düse erzeugt hochkinetische Wasserstrahlen mit hohem Druck. Da die Fläche der Düse am Ende kleiner wird, entsteht mehr kinetische Energie. Abschließend wird der Wasserstrahl auf das Werkstück gerichtet.

8. Die Öffnung

Aus dieser Öffnung fließt ein Wasserstrahl, wenn das Wasser durch die Düse geleitet wird.

9. Hochdruckrohre

Um Wasser unter hohem Druck fließen zu lassen, müssen Hochdruckrohre verwendet werden. Röhren haben typischerweise einen Durchmesser von 6 mm bis 14 mm. Auch der Schneidkopf lässt sich sehr flexibel bewegen.

10. Auffangbehälter oder Abfluss

Nach dem Schneiden des Werkstücks sammelt sich Wasser im Auffangbehälter oder Abfluss. Von hier aus kann das Wasser einer weiteren Reinigung zugeführt oder im Kreislauf geführt werden.

· Aluminium

· Stähle

· Gusseisen

· Beton

· Steine

· Granit

· Metall-Legierungen

· Keramik

· Kunststoffe

· Gummi

· Glas

· Verbundwerkstoffe… und mehr.

Die Wasserstrahlbearbeitung kann für folgende Zwecke eingesetzt werden:

· Herstellung von Luft- und Raumfahrtkomponenten.

· Herstellung von Motorkomponenten.

· Bearbeitung dicker Stahlbleche, Aluminiumbleche usw.

· Bohr- und Schneidarbeiten.

· Bearbeitung von Materialien, die mit herkömmlichen Methoden schwer zu bearbeiten sind.

· Mit der Wasserstrahlbearbeitung kann eine hohe Präzision erreicht werden.

· Für die Bearbeitung ist kein Kühlmittel erforderlich.

· Es ist möglich, komplexe Formen und Schnitte herzustellen.

· Es kann eine hervorragende Oberflächengüte erzielt werden.

· Durch Waschen mit Wasser werden Maschinenteile staubfrei.

· Es entstehen keine schädlichen Nebenprodukte, wodurch es umweltfreundlich ist.

· Der Betrieb ist kostengünstiger als bei anderen nicht-traditionellen Verfahren.

· Bei der Bearbeitung des Werkstücks mit Wasser entsteht nur eine vernachlässigbare Wärmemenge.

· Die Wasserstrahlbearbeitung kann nicht für sehr dicke Materialien verwendet werden.

· Die Anfangsinvestition ist hoch.

· Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren dauert es viel länger.

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