ماكينات القطع بنفث الماء

طريقة عمل القطع بنفث الماء

ترفع مضخة الضغط العالي ضغط الماء المجهز وتنقله خلال مواسير ضغط عال إلى رأس القطع. يمر التيار خلال فتحة صغيرة ويتجه نحو الشغلة على مسار مبرمج.

في القطع بالمادة الكاشطة تقاس الحبيبات وتدخل إلى غرفة خلط ثم تتسارع خلال أنبوب تركيز أو خلط. يزيل تيار الماء والمادة الكاشطة الخامة على خط القطع المبرمج.

القطع بالماء النقي

يستخدم القطع بالماء النقي الماء دون إضافة مادة كاشطة وقد يناسب بعض الخامات اللينة أو متعددة الطبقات مثل الفوم والمطاط وخامات الجوانات والورق والمنسوجات والعزل والمنتجات الغذائية والخامات الأخرى المتوافقة.

يجب مراجعة بناء الخامة وكثافتها وسمكها وامتصاص الماء وخطر انفصال الطبقات ومتطلبات النظافة والدعم وجودة القطع والاستخدام التالي قبل تأكيد الملاءمة.

القطع بالماء مع المادة الكاشطة

يضيف القطع بالمادة الكاشطة حبيبات محكومة وغالبا درجة مناسبة من الجارنت لقطع كثير من المعادن والأحجار والسيراميك وأنواع الزجاج والمواد المركبة والخامات الصلبة الأخرى المتوافقة.

تعتمد الملاءمة على تركيب الخامة وصلادتها وهشاشتها والإجهاد المتبقي والسمك والطلاء والطبقات وطريقة التخريم ومواصفة المادة الكاشطة والدعم وحالة الحافة المطلوبة.

المضخة ونظام الضغط

قد تستخدم مضخات الضغط العالي نظام مضاعف الضغط أو الإدارة المباشرة أو تصميمات أخرى موثقة. يجب أن يراعي اختيار المضخة الضغط والتدفق ومعدل التشغيل والكفاءة وجودة الماء وطريقة الصيانة وإتاحة الخدمة وعدد رؤوس القطع.

لم يتم الاحتفاظ بقيمة الضغط الموردة لأن ضغط التشغيل يختلف حسب النظام. يجب أن تؤكد المستندات الفنية المعتمدة أقصى ضغط وضغط التشغيل والتدفق وقدرة المضخة ونطاق التحكم وثبات الضغط وتصميم مخمد النبض وشروط الاختبار.

رأس القطع والفتحة وأنبوب الخلط

يتحكم رأس القطع في مسار الماء ويجمع الماء والمادة الكاشطة قبل أنبوب التركيز في الأنظمة الكاشطة. تؤثر أبعاد الفتحة وأنبوب الخلط في جودة التيار وعرض القطع والسرعة وتدفق المادة الكاشطة وعمر المكونات.

يجب أن تتوافق خامة الفتحة وقطرها وغرفة الخلط وقطر أنبوب التركيز وطوله والمحاذاة وحدود التشغيل ومعايير الاستبدال والتركيب الآمن مع المضخة والمادة الكاشطة والخامة والعملية.

تخزين وتغذية المادة الكاشطة

قد يشمل نظام المادة الكاشطة مخزنا رئيسيا ووعاء ضغط وقادوسا ومجففا ووحدة قياس ومعدات نقل ومراقبة مستوى وتحكما وفقا لتكوين الماكينة.

تؤثر درجة المادة الكاشطة وحجم الحبيبات والنظافة والرطوبة ومعدل التدفق والتخزين والتحكم في الغبار وطريقة التعبئة وحالة الخط والاسترجاع والتخلص في ثبات العملية والتكلفة ونظافة مكان العمل.

حوض الاستقبال والشرائح ودعم الشغلة

تدعم الشغلة فوق حوض استقبال يمتص طاقة التيار المتبقية ويجمع الماء والمادة الكاشطة والخامة المزالة. يجب أن تحمل الشرائح أو الدعامات الخاصة الجزء مع الحد من الارتداد والتداخل.

يجب تخطيط عمق الحوض ومستوى الماء والمسافة بين الشرائح وحالة الدعم وثبات الجزء والاحتفاظ بالأجزاء الصغيرة والوصول والتنظيف وإزالة الحمأة والتحكم في التآكل وفقا للخامة ومعدل التشغيل.

الخامات ومراجعة التطبيقات

قد تشمل التطبيقات مكونات الألواح والصاج والجوانات والأحجار المعمارية والبلاط وقطع الزجاج والمواد المركبة وأجزاء الماكينات والقطع الزخرفية والنماذج الأولية والقطاعات الأخرى التي تستفيد من القطع غير الحراري.

ليست كل درجة أو صورة للمنتج مناسبة. يحتاج الزجاج المقسى والمنتجات متعددة الطبقات والسيراميك الهش والخامات التفاعلية والمواد المركبة الخطرة والرزم السميكة والخامات المسامية والأجزاء الحساسة للتلوث إلى مراجعة محددة وقد تتطلب تجارب.

خصائص القطع البارد

قد يقلل نفث الماء التشوه الحراري والطبقات المعاد تجمدها والحواف المنصهرة والتأثيرات المعدنية الحرارية مقارنة بعمليات القطع الحراري لأن إزالة الخامة تعتمد أساسا على التآكل وليس الحرارة.

لا يلغي القطع البارد الإجهاد الميكانيكي أو التعرض للماء أو انغراس المادة الكاشطة أو خطوط الحافة أو الميل أو انفصال الطبقات أو الشروخ أو حركة الخامة. تعتمد هذه المخاطر على الخامة وإعدادات العملية.

عرض القطع والميل وجودة الحافة

قد توصف جودة القطع من خلال عرض الشق والميل والخطوط والخشونة وتكسر الحافة وانفصال الطبقات وحالة الحافة العليا والسفلى والخطأ البعدي وعلامات التخريم.

يؤثر الضغط والتدفق والفتحة وأنبوب الخلط ومعدل المادة الكاشطة وسرعة الحركة والمسافة من الخامة والسمك واتجاه القطع والتسارع واستراتيجية الأركان وحركة الماكينة والدعم في النتيجة.

التخريم ومسارات الدخول

قد يسبب التخريم قوى موضعية عالية ويلحق ضررا بالخامات الهشة أو متعددة الطبقات أو المطلية أو الحساسة. قد يلزم تخريم بضغط منخفض أو تخريم ديناميكي أو بداية من الحافة أو ثقوب بداية مجهزة أو طريقة أخرى معتمدة.

يجب تخطيط موضع الدخول والخروج ومكان التخريم وزمن الانتظار وتسلسل الضغط وتوقيت المادة الكاشطة وجانب الهالك وسلوك الأركان ودعم الجزء داخل برنامج القطع.

تعويض الميل والقطع متعدد المحاور

تستخدم بعض الأنظمة رأسا مفصليا لإمالة التيار وتعويض الميل أو قطع بعض الشطفات والخواص ثلاثية الأبعاد. تستخدم أنظمة أخرى رأسا رأسيا ثابتا.

يجب التحقق بدقة من محاور الرأس ونطاق الميل وطريقة التعويض والمعايرة ونطاق التصادم ومركز الدوران ودعم البرامج وحدود السمك والقدرة على الشطف والسماح الممكن.

التحكم في الحركة والبرامج والتعشيق

ينسق تحكم CNC والبرامج مسار القطع والسرعة والتحكم في الأركان وتسلسل التخريم ومستوى الجودة وأوامر الضغط وتوقيت المادة الكاشطة ووظائف الرأس الاختيارية.

يجب أن يراعي التعشيق استغلال الخامة والمسافة بين الأجزاء وعرض الشق ومسارات الدخول وقواعد الخط المشترك والاحتفاظ بالأجزاء الصغيرة وتسلسل القطع وحركة اللوح واتجاه العروق أو النقشة وإدارة البواقي والتتبع.

جودة الماء ومعالجته

تؤثر جودة الماء في موانع تسريب المضخة وصمامات عدم الرجوع والفتحات ومواسير الضغط ومكونات رأس القطع والاعتمادية وثبات العملية. قد يسبب الماء غير المعالج ترسبات أو تآكلا أو اهتراء أو تلوثا أو فشلا مبكرا للمكونات.

يجب أن تؤكد مراجعة الموقع الصلادة والأملاح الذائبة والجزيئات والحرارة ودرجة الحموضة وضغط التغذية والتدفق والترشيح والحاجة إلى التليين أو التناضح العكسي والتخزين والصرف ومياه المخلفات وفقا لمواصفة النظام المعتمدة.

المستهلكات وتكلفة التشغيل

قد تشمل المستهلكات المادة الكاشطة والفتحات وأنابيب الخلط وموانع التسريب وصمامات عدم الرجوع ومواسير ووصلات الضغط والفلاتر والشرائح والزيوت ووسائط معالجة الماء ومكونات المضخة وخامات مناولة المخلفات.

تعتمد تكلفة القطعة على زمن القطع والضغط والتدفق ومعدل المادة الكاشطة والخامة والسمك وجودة الحافة وكفاءة المضخة وعمر المستهلكات والتعشيق والعمالة والصيانة ومعالجة الماء والطاقة ومناولة الحمأة والعمليات الثانوية.

فحص الجودة وتجارب العينات

قد يشمل القبول الأبعاد والشكل ومقاس الثقوب وعرض القطع والميل والتعامد وخشونة الحافة والخطوط والتكسر وانفصال الطبقات وبقع الماء وبقايا المادة الكاشطة وحالة التخريم والملاءمة التالية.

قد تحتاج التطبيقات الحرجة أو غير المألوفة إلى قطع عينة وفحص بعدي وتقييم الحافة والتحقق من التنظيف وتجارب تشكيل أو لحام واختبارات طلاء واعتماد تجميع قبل الإنتاج.

كيفية اختيار الماكينة الصحيحة

يلزم توفير الرسومات وملفات القطع ودرجة الخامة وصورة المنتج والسمك ومقاس اللوح ووزنه وهندسة الجزء وأصغر الخواص والسماحيات وجودة الحافة والكميات وأحجام الدفعات والإنتاج المطلوب والعمليات التالية.

يجب أن يراجع الاختيار القطع بالماء النقي أو الكاشط وضغط المضخة وتدفقها ومقاس السرير وعدد الرؤوس ونوع الرأس وتعويض الميل والتخريم والتحكم في الحركة والتعشيق وتغذية المادة الكاشطة وحوض الاستقبال وإزالة الحمأة ومعالجة الماء والتحميل والحواجز والمرافق والمساحة والخامات المستقبلية.

المعلومات الفنية المطلوب التحقق منها

يجب أن تؤكد المستندات الفنية المعتمدة عمليات القطع المدعومة ونوع المضخة وأقصى ضغط وضغط التشغيل والتدفق وقدرة المضخة ومعدل التشغيل وعدد الرؤوس ونطاق الفتحات ونطاق أنابيب الخلط وتدفق المادة الكاشطة وتكوين رأس القطع ومشاوير المحاور ومقاس السرير والحمل المسموح.

كما يجب أن تؤكد دقة التموضع والتكرارية وتعويض الميل ووظائف الشطف أو المحاور المتعددة وأقصى سعات التخريم والقطع حسب الخامة ومستوى الجودة الموثقين ومتطلبات الماء ونظام المادة الكاشطة والحوض وإزالة الحمأة والتبريد والتغذية الكهربائية والهواء والأبعاد والوزن والأساس والحواجز والبرامج والتجهيزات الموردة والخيارات.

السلامة ومخاطر الضغط العالي

يجب أن تغطي دراسة المخاطر إصابة الحقن بالضغط العالي والتعرض للتيار والضغط المخزن وفشل الخرطوم أو الوصلة وخروج المادة الكاشطة وتطاير الجزيئات والأجزاء الحادة والألواح الثقيلة والمحاور المتحركة والانزلاق والضوضاء والغبار والماء والكهرباء وتلوث الخامة أو المواد الكيميائية وعزل الصيانة.

قد تشمل وسائل التحكم الحواجز ووسائل الربط عند توفرها وتخفيف الضغط والتفريغ الآمن والمكونات المصنفة وفحص الخراطيم ومناطق المنع وإيقاف الطوارئ وخطط الرفع ومهمات الوقاية المناسبة والتدريب والنظافة وإجراءات العزل الموثقة.

التركيب والصيانة ودعم دورة الحياة

يجب أن يشمل تخطيط الموقع حمل الأرضية والأساس والتسوية والتغذية الكهربائية والماء النظيف والمعالجة والصرف والهواء المضغوط عند الحاجة والتبريد وتغذية المادة الكاشطة والتخزين الجاف ومناولة الحمأة والتهوية ومعدات التحميل والوصول والتحكم في الضوضاء ومساحة الصيانة.

يجب تنفيذ الصيانة الوقائية وفقا للمستندات المعتمدة للمضخة وموانع التسريب وصمامات عدم الرجوع ونظام مضاعف الضغط أو الإدارة ومواسير الضغط ووصلاته والفتحة وأنبوب الخلط ومغذي المادة الكاشطة ومحاور الحركة والتزييت والحوض والشرائح ومعالجة الماء والحواجز والتحكم والنسخ الاحتياطية والمحاذاة والمعايرة.

التحكم البيئي والمخلفات

يجب توصيف المادة الكاشطة المستهلكة والخامة المزالة والماء والحمأة والفلاتر وبقايا التنظيف والتعامل معها وفقا للخامات المشغلة والمتطلبات المحلية. قد تجعل الطلاءات أو الخامات الخطرة المخلفات خطرة.

يجب تخطيط إعادة تدوير الماء وإزالة المادة الكاشطة ونزع ماء الحمأة والترشيح والتحكم في الضوضاء والرذاذ والنظافة ومنع الانسكاب والتخلص قبل التشغيل.

القيود والعمليات البديلة

قد يكون القطع بنفث الماء أبطأ أو أعلى في تكلفة المستهلكات لبعض الخامات والسماكات. قد يؤثر ميل الحافة والخطوط وبلل الأجزاء وبقايا المادة الكاشطة والحمأة وصيانة المضخة والضوضاء وحدود التخريم في الملاءمة.

قد تشمل البدائل الليزر والبلازما والقطع باللهب والنشر والراوتر والتفريز والتشغيل بالسلك الكهربائي والقطع بالقالب والسكين أو عملية أخرى وفقا للجزء.

المراجعة الفنية والخطوة التالية

أرسل الرسومات وملفات القطع والخامة والسمك وأبعاد اللوح ووزنه وتفاصيل الخواص والسماحيات ومتطلبات الحافة والكميات وأحجام الدفعات والإنتاج المطلوب وتحليل الماء والمرافق ومخطط الموقع وطريقة التحميل وقيود المخلفات للمراجعة الفنية.

تحدد المراجعة الفنية عملية الماء النقي أو الكاشط والمضخة والسرير والرأس والمستهلكات ونظام المادة الكاشطة ومعالجة الماء والدعم والتعشيق وخطة الجودة وتجهيزات السلامة واحتياجات التركيب وأي احتياج لقطع عينة.