Kể từ khi sử dụng công nghệ tia nước cách đây 50 năm, đã có một cuộc tranh luận về việc làm thế nào để kết hợp áp suất và sức mạnh có thể đạt được hiệu suất cắt tốt nhất. Làm thế nào để cắt tốt hơn hoặc nhanh hơn? Sự kết hợp giữa áp suất, mã lực và cụm vòi phun nào là tốt nhất cho một ứng dụng cụ thể? Tiếp theo, biên tập viên của Xianji.com sẽ đưa mọi người cùng nhau tìm hiểu.

Đầu tiên, hãy bắt đầu

Nếu bạn đã từng nghiên cứu việc mua một hệ thống phun nước, thì bạn có thể bị thu hút bởi một loạt dữ liệu tiếp thị và bán hàng cho thấy những ưu điểm của từng phương pháp. Máy bơm tăng áp thủy lực có thể cung cấp áp suất cực cao nhưng lại gây tốn kém cho hệ thống thủy lực tiêu tốn nhiều năng lượng. Những người khác ủng hộ việc sử dụng hệ thống truyền động trực tiếp với tay quay cơ khíthân cây máy bơm.

Trong vài thập kỷ qua, đã có sự đánh đổi giữa các công nghệ này. Máy bơm tăng áp được coi là dễ bảo trì hơn và rẻ hơn, đặc biệt là ở áp suất cao, trong khi hệ thống truyền động trực tiếp mang lại hiệu quả năng lượng cao hơn. Qua nhiều năm, công nghệ không ngừng phát triển và sự đánh đổi cũng thay đổi.

Trong mọi trường hợp, nguyên tắc cơ bản của cắt tia nước không thay đổi. Sự kết hợp vòi phun/lỗ giúp tạo áp lực cho nước vì nước được vắt ra khỏi ống áp suất cao thông qua các lỗ hở ở phần trăm inch. Nước đi qua lỗ có đường kính nhỏ để tạo thành dòng nước liên tục, sau đó qua vòi venturi, một lượng hạt mài mòn nhất định được hút vào dòng nước. Hỗn hợp nước và các hạt mài mòn đi qua một ống trộn gốm đặc biệt, và bùn/nước mài mòn thu được chảy ra khỏi vòi dưới dạng dòng cắt hạt mài mòn liên tục và di chuyển với tốc độ rất cao.

Chất mài mòn chỉ được cắt khi chúng tiếp cận thành công vật liệu. Kích thước mắt lưới của hạt mài phải vừa với lỗ để tránh tắc nghẽn. Ngọc hồng lựu 0.022 inch là loại phổ biến nhất trong số các kích thước vòi phun, trong khi ngọc hồng lựu 0.020 inch thô hơn và thường được sử dụng với các lỗ có đường kính lớn hơn (chẳng hạn như 50 hoặc 0.014 inch). Sử dụng vòi phun hẹp hơn với viên ngọc hồng lựu 0.010 inch sẽ làm tăng khả năng tắc nghẽn. Dành cho các vòi phun nhỏ hơn dành cho các ứng dụng có độ chính xác cao, chẳng hạn như 120 hoặc XNUMX inch. Lưới của vòi phun tốt nhất là XNUMX hoặc cao hơn.

Kích thước đầu phun không phải là yếu tố duy nhất quyết định kích thước mắt lưới lý tưởng cho một ứng dụng nhất định. Cũng giống như giấy nhám, bề mặt mịn hơn đòi hỏi kích thước mắt lưới cao hơn, mịn hơn. Một viên ngọc hồng lựu 220 inch có thể mang lại bề mặt mịn hơn và chính xác hơn trên 80 inch, đặc biệt là khi cắt các vật liệu mỏng.

Tìm hiểu áp suất phun

Áp suất được xác định bởi lượng nước mà máy bơm đẩy qua lỗ vòi phun. Lỗ càng nhỏ thì áp suất càng cao. Giả sử, sử dụng máy bơm 100 mã lực và lỗ thoát nước rộng, bạn có thể có công suất tia nước tối đa là 30,000 PSI, nhưng không OEM nào có thể bán được sản phẩm như vậy vì nó không có tác dụng gì. Mặt khác, sử dụng máy bơm 5 HP có thể đạt tới 60,000 PSI, nhưng ứng dụng bị hạn chế nghiêm trọng và lỗ sẽ rất hẹp.

Công suất tỷ lệ thuận với áp suất nhân với lưu lượng thể tích (P = kp×V). Đối với một công suất bơm nhất định, bất kỳ sự gia tăng áp suất nào cũng phải phù hợp với sự giảm lưu lượng theo tỷ lệ. Điều này có nghĩa là máy bơm cao áp phải sử dụng vòi phun có lỗ nhỏ hơn. Ví dụ, máy bơm tăng áp 50 mã lực có đường kính 0.014 inch. Lỗ vòi phun 60 KSI được giới hạn ở mức 0.010 inch.

Đối với các ứng dụng tia nước tinh khiết không có chất mài mòn, áp suất lớn hơn có thể giúp cắt nhanh hơn. Trên thực tế, đường kính nhỏ hơn của vòi phun từ hệ thống áp suất cao có thể hiệu quả hơn trong các ứng dụng cắt nước tinh khiết như thực phẩm hoặc cao su xốp. Tuy nhiên, trong hệ thống cắt tia nước có hạt mài, chất mài mòn được sử dụng để cắt thay vì dùng nước. Thay vào đó, nước làm tăng tốc các hạt mài mòn nhỏ dưới dạng dòng chảy kết hợp, từ đó làm xói mòn vật liệu bị cắt.

Từ 10,000 đến 60,000 PSI, tốc độ cắt tia nước mài mòn ngày càng tăng. Bởi vì PSI cao hơn sẽ tập trung các hạt vào một điểm duy nhất nên độ hoàn thiện và độ chính xác cũng được cải thiện. Tuy nhiên, ở áp suất cao hơn, mối quan hệ trực tiếp giữa PSI và tốc độ cắt bắt đầu bị phá vỡ.

Theo một bài báo xuất bản năm 2018 của Tiến sĩ Axel Henning, Pete Miles và Ernst Schubert, bài báo có tựa đề "Ảnh hưởng của sự phân mảnh hạt đến hiệu suất của tia nước mài mòn". Bài báo được xuất bản tại Hội nghị Máy bay phản lực nước quốc tế. Tác giả đã nghiên cứu hiệu suất cắt có liên quan như thế nào đến Liên quan. Họ phát hiện ra rằng dưới áp suất cao hơn, các hạt mài mòn sẽ vỡ ra và biến thành bụi mịn hơn trước khi rời khỏi vòi phun, từ đó làm giảm khả năng cắt.

Tìm hiểu về sức mạnh của tia nước

Mã lực quyết định lượng nước chảy từ vòi phun nước. Ví dụ: lỗ của máy bơm tăng áp 50 HP chạy ở 60,000 PSI sử dụng 0.022 inch thường sẽ tạo ra 1 gallon mỗi phút (GPM). Một máy bơm 100HP chạy ở 60,000 PSI thường tạo ra 2 GPM.

Công suất của máy bơm khác với công suất của vòi phun, đồng thời hệ thống truyền động trực tiếp và hệ thống tăng áp có các đặc tính hiệu suất bơm khác nhau. Tuy nhiên, nếu tốc độ dòng mài mòn, đường kính vòi phun/lỗ và công suất vòi phun đều giống nhau thì bơm tăng áp và bơm truyền động trực tiếp sẽ cắt các vật liệu và độ dày phổ biến nhất ở cùng tốc độ.

Tác dụng của mã lực tăng thêm cũng phụ thuộc vào vật liệu được cắt. Mã lực cao hơn chắc chắn sẽ tăng tốc độ xử lý nhôm dày 3 inch, nhưng khi sử dụng 0.010 inch để xử lý miếng đệm thì tác dụng của nó là không đáng kể. . Khi cắt những vật liệu rất mỏng, tốt nhất nên chạy ở công suất thấp hơn để tần số thay đổi ổn định hơn. Một lựa chọn khác là sử dụng máy bơm có bộ điều khiển tần số thay đổi.

Nhìn chung, cách hiệu quả nhất để nâng cao hiệu quả cắt tia nước là tăng công suất bơm mã lực, vì điều này sẽ khiến nhiều nước và chất mài mòn đi qua vòi phun và vật liệu hơn.

Cách tốt nhất

Việc tìm ra sự kết hợp tốt nhất giữa mã lực và áp suất cho một chiếc máy nhất định cũng giống như việc cho bạn biết cách tốt nhất để lái một chiếc ô tô. Ổ Scion xA khác hoàn toàn với Shelby Cobra. Ngoài ra, tùy thuộc vào tình trạng động cơ của hai loại xe này, khả năng bảo trì, tuổi thọ sử dụng và cách lắp ráp, công suất và hiệu suất của hai loại xe này có thể dao động mạnh mẽ. Cả hai phương tiện đều có thể đưa bạn từ điểm A đến điểm B; vấn đề thực sự nằm ở sự thoải mái khi đi xe.

Điều đó đang được nói, sự kết hợp nhất định giữa mã lực và áp suất có xu hướng hoạt động trong điều kiện lý tưởng và với kích thước lỗ/vòi phun cụ thể. Để so sánh một chiếc ô tô, nó giống như mức tiết kiệm nhiên liệu mà bạn đăng trên một chiếc ô tô mới. Sự kết hợp công suất/áp suất hiển thị trong biểu đồ có thể được coi là tối ưu trên giấy tờ, nhưng chúng không bao giờ giải thích được điều gì có thể xảy ra với máy của bạn. Hãy coi chúng như một điểm khởi đầu tốt để tối ưu hóa việc cắt bằng tia nước trên các vật liệu cụ thể. Đối với hầu hết các kim loại tiêu chuẩn, bao gồm nhôm, thép, đồng thau và titan, điều kiện cắt chính xác sẽ phụ thuộc vào vật liệu dày hay mỏng.

Acrylic và các loại nhựa khác là những lựa chọn tuyệt vời để cắt bằng tia nước vì chúng không có đặc tính truyền nhiệt, nhưng chúng có một số vấn đề về sứt mẻ hoặc nứt trong quá trình thủng. Về mặt này, kính cũng hoạt động tương tự. Đối với những vật liệu dễ vỡ hoặc dễ tạo lớp, vui lòng thực hiện đục lỗ ở áp suất thấp trước rồi mới cắt.

Tạo bọt đòi hỏi một phương pháp khác hoàn toàn, vì quá trình phun nước không sử dụng chất mài mòn. Nhà sản xuất không cần chú ý đến kích thước lỗ/vòi phun mà có thể tối ưu hóa ứng dụng tạo bọt bằng cách điều chỉnh kích thước trang sức. Điểm khởi đầu tốt là áp suất 20-50 HP và 60 KSI, với kích thước trang sức là 0.011 inch.

Bạn không thể tối ưu hóa việc cắt bằng tia nước trong chân không. Ngay cả khi đạt được sự cân bằng hoàn hảo giữa kích thước mắt lưới garnet, áp suất, công suất và đường kính lỗ/vòi phun thì thời gian chu kỳ hoàn hảo tương tự và lợi nhuận vẫn nằm ngoài tầm với. Trong bất kỳ môi trường sản xuất đủ phức tạp nào, vấn đề về năng suất có thể do nhiều yếu tố gây ra và công nghệ máy bơm là một trong số đó.

Trong mọi trường hợp, máy mài tia nước đã phát triển từ một thiết bị đặc biệt của nhà sản xuất thành một loại công cụ đa năng mới trong các xưởng cơ khí và cơ sở sản xuất trên toàn thế giới. Ngay cả khi công nghệ thay đổi, nước và ngọc hồng lựu về cơ bản vẫn giống nhau. Miễn là những vật liệu này tạo thành nền tảng cho tất cả các phương pháp cắt bằng tia nước, mã lực và áp suất sẽ đóng vai trò chính.

Câu trả lời đơn giản nhất cho cuộc tranh luận về mã lực và áp suất là không có cuộc tranh luận nào cả. Cả hai đều đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa quá trình phun, nhưng tầm quan trọng tương đối của công suất và áp suất phụ thuộc hoàn toàn vào ứng dụng phun của bạn và tình trạng của chính máy phun.

Đối với hầu hết các cửa hàng muốn tăng tốc độ cắt của các máy hiện có, việc bổ sung một máy bơm mạnh hơn sẽ mang lại lợi thế lớn nhất. Tuy nhiên, cách duy nhất để tìm ra sự cân bằng tốt nhất giữa mã lực và áp suất là tiến hành các thí nghiệm rộng rãi.

Liên kết đến bài viết này ： Làm thế nào để kết hợp áp suất và công suất trong cắt bằng tia nước để duy trì hiệu suất cắt tốt nhất?

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

Tấm kim loại, berili, thép cacbon, magiê, 3D in, độ chính xác Cơ khí CNC dịch vụ cho các ngành thiết bị nặng, xây dựng, nông nghiệp và thủy lực. Thích hợp cho nhựa và hiếm gia công hợp kim. Nó có thể biến các bộ phận có đường kính lên đến 15.7 inch. Các quy trình bao gồm gia công thụy sĩ, chuốt, tiện, phay, doa và ren. Nó cũng cung cấp đánh bóng kim loại, sơn, mài bề mặt và thân cây dịch vụ ép tóc. Phạm vi sản xuất lên đến 50,000 chiếc. Thích hợp cho vít, khớp nối, mang, bơm, bánhhộp đựng, máy sấy trống và thức ăn quay van Ứng dụng.PTJ sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( sales@pintejin.com ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.