Ph ng pháp gia công m iươ ớ
PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA
NƯCỚ
(Water Jet Cutting – WJC)
Gia công b ng tia n c – tia n c có h t màiằ ướ ướ ạ Page 1
Ph ng pháp gia công m iươ ớ
PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA NƯCỚ
(Water Jet Cutting – WJC)
GIA CÔNG TIA NƯC CÓ H T MÀIỚ Ạ
(Abrasive Water Jet Cutting – AWJC)
M c tiêu : ụsau khi đ c xong ng i đ c có th bi t rõ nh ng đi u sauọ ườ ọ ể ế ữ ề
•Hi u đ c khái ni m gia công b ng tia n c và tia n c có h t màiể ượ ệ ằ ướ ướ ạ
•Hi u, bi t đ c nguyên lý gia công tia n c và tia n c có h t màiể ế ượ ướ ướ ạ
•Bi t rõ ràng v thi t b và d ng cế ề ế ị ụ ụ
•Bi t t ng t n v các thông s công nghế ườ ậ ề ố ệ
•u đi m và ph m vi ng d ngƯ ể ạ ứ ụ
1) GI I THI UỚ Ệ
- Ngày nay, lĩnh v c gia công c t g t đang phát tri n r t m nh m trên th gi i.ự ắ ọ ể ấ ạ ẽ ế ớ
Đ c bi t là trong lĩnh v c gia công c t g t kim lo i v i nhi u lo i máy hi n đ iặ ệ ự ắ ọ ạ ớ ề ạ ệ ạ
nh trung tâm gia công CNC, máy gia công b ng tia l a đi n, máy c t dây, máyư ằ ử ệ ắ
gia công b ng tia laser, máy c t plasma, . . ..Vi c ra đ i c a công ngh gia côngằ ắ ệ ờ ủ ệ
v t li u b ng tia n c đã m ra h ng phát tri n m i cho lĩnh v c c t g t v tậ ệ ằ ướ ở ướ ể ớ ự ắ ọ ậ
li u.ệ
- Năm 1950, ti n sĩ Norman Franz đã th dùng máy c t tia n c đ c t g . Tuyế ử ắ ướ ể ắ ỗ
nhiên k thu t này đã không đ c phát tri n cho đ n t n nh ng năm 1970 khiỹ ậ ượ ể ế ậ ữ
ti n sĩ Mohamed Hashish đã t o ra m t ph ng pháp k thu t đó là thêm vàoế ạ ộ ươ ỹ ậ
dòng tia n c có áp su t cao và t c đ l n các h t mài đ tăng kh năng c t.[1]ướ ấ ố ộ ớ ạ ể ả ắ
Ngày nay vi c c t b ng tia n c đã đ c ng d ng nhi u lĩnh v c. Môt sệ ắ ằ ướ ượ ứ ụ ở ề ự ố
lo i tia n c hay đ c dùng g m: tia n c không có h t mài, tia n c có tr nạ ướ ượ ồ ướ ạ ướ ộ
h t mài, tia n c va đ p.ạ ướ ậ
Gia công b ng tia n c – tia n c có h t màiằ ướ ướ ạ Page 2
Ph ng pháp gia công m iươ ớ
2) KHÁI NI M :Ệ
1) Gia công b ng tia n cằ ướ (hay còn g i gia công c t b ng tia n c : Water Jetọ ắ ằ ướ
Cutting-WJC) là m t quá trình s d ng tia n c áp su t cao (t 2.10ộ ử ụ ướ ở ấ ừ 8 Pa – 4.108
Pa) đ c t đ t v t li u. V t c t ho c rãnh có đ r ng x p x 1mm. Đ ng kínhể ắ ứ ậ ệ ế ắ ặ ộ ộ ấ ỉ ườ
l nh nh t có th c t đ c là 1,5mm. Ph ng pháp này còn đ c g i là giaỗ ỏ ấ ể ắ ượ ươ ượ ọ
công b ng thu đ ng l c h c.ằ ỷ ộ ự ọ
2) Gia công b ng tia n c có h t mài (Abrasive Water Jet Cutting – AWJC)ằ ướ ạ :
ph ng pháp gia công này có c u t o gi ng nh gia công tia n c, ph ng phápươ ấ ạ ố ư ướ ươ
này dùng tia n c đ c thêm vào các ph n t h t mài đ quá trình gia công manhướ ượ ầ ử ạ ể
h n nh m t o kh năng c t các lo i v t li u c ng h n nh thép, th y tinh, bêơ ằ ạ ả ắ ạ ậ ệ ứ ơ ư ủ
tông và v t li u composite…. ậ ệ
3) NGUYÊN LÝ GIA CÔNG:
1) Gia công b ng tia n c:ằ ướ
- Hi n t ng c t b ng tia n c th c hi n b ng cách đ a m t th tích l n n cệ ượ ắ ằ ướ ự ệ ằ ư ộ ể ớ ướ
qua m t đ ng ng nh . Th tích không đ i đi qua m t ti t di n nh d n s làmộ ườ ố ỏ ể ổ ộ ế ệ ỏ ầ ẽ
các ph n t tăng t c m t cách nhanh chóng. Dòng tăng t c này ra kh i ng tácầ ử ố ộ ố ỏ ố
đ ng m t l c c t l n vào v t li u gia công. Trong vùng c t s phát tri n nh ngộ ộ ự ắ ớ ậ ệ ắ ẽ ể ữ
v t n t nh do tác đ ng c a tia n c. Tia n c cu n trôi v t li u b bóc ra kh iế ứ ỏ ộ ủ ướ ướ ố ậ ệ ị ỏ
chi ti t gia công. V t n t do tác đ ng do tác đ ng c a tia n c gi đây b đ tế ế ứ ộ ộ ủ ướ ờ ị ặ
Gia công b ng tia n c – tia n c có h t màiằ ướ ướ ạ Page 3
Ph ng pháp gia công m iươ ớ
d i dòng n c, v i áp su t c c đ i và tác đ ng c a các ph n t trong dòng tiaướ ướ ớ ấ ự ạ ộ ủ ầ ử
làm cho v t n t phát tri n đ n khi v t li u b c t hoàn toàn. ế ứ ể ế ậ ệ ị ắ
- Đ u tiên n c t thùng c p n c đi qua b l c và hòa tr n. Sau đó nh ng d nầ ướ ừ ấ ướ ộ ọ ộ ờ ố ẫ
ch t l ng đi qua b khuy ch đ i đ tăng áp đ n đ u phun. T i đ u phun tiaấ ỏ ộ ế ạ ể ế ầ ạ ầ
n c đ c phun ra m nh hay y u là nh van ti t l u. Van này đ c đi u khi nướ ượ ạ ế ờ ế ư ượ ề ể
b i m t b đi u khi n. Tia n c sau khi ra kh i đ u phun có áp su t r t l n, t cở ộ ộ ề ể ướ ỏ ầ ấ ấ ớ ố
đ tia n c t 400 - 1000m/s. V i áp su t này, khi tia n c ch m vào b m t v tộ ướ ừ ớ ấ ướ ạ ề ặ ậ
li u gia công nó t o nên áp l c l n h n đ b n nén c a v t li u, b m t v t li uệ ạ ự ớ ơ ộ ề ủ ậ ệ ề ặ ậ ệ
b nát ra và tia n c xuyên qua t o thành v t c t, c t chi ti t gia công. V y tiaị ướ ạ ế ắ ắ ế ậ
n c t o đóng vai trò nh m t cái c a c t m t v t h p trên v t li u.ướ ạ ư ộ ư ắ ộ ế ẹ ậ ệ
- B đi u khi n này g i là b tăng áp, nó bi n đ i năng l ng t dòng có áp su tộ ề ể ọ ộ ế ổ ượ ừ ấ
th p thanh dòng có áp su t cao. H th ng th y l c cung c p năng l ng ch tấ ấ ệ ố ủ ự ấ ượ ấ
l ng đ n m t piston chuy n đ ng qua l i trong m t đo n trung tâm c a máy tăngỏ ế ộ ể ộ ạ ộ ạ ủ
c ng. Có m t công t c gi i h n đ t cu i hành trình c a piston đ báo hi uườ ộ ắ ớ ạ ặ ở ố ủ ể ệ
Gia công b ng tia n c – tia n c có h t màiằ ướ ướ ạ Page 4
Ph ng pháp gia công m iươ ớ
dòng đi n đi u khi n van đ o chi u và thay đ i chi u chuy n đ ng c a piston.ệ ề ể ả ề ổ ề ể ộ ủ
Vi c l p ráp b tăng áp v i m t b m piston hai bên piston s t o ra áp su t cệ ắ ộ ớ ộ ơ ở ẽ ạ ấ ả
hai phía. Khi m t phía c a b tăng áp đang thì hút thì phía đ i di n s t o raộ ủ ộ ở ố ệ ẽ ạ
m t dòng áp su t cao ngõ ra. Trong khi ngõ vào c a b m hút n c đã đ c l cộ ấ ở ủ ơ ướ ượ ọ
đi vào xylanh cao áp thông qua van m t chi u. Sau khi b m piston đ o chi u thìộ ề ơ ả ề
n c s đ c nén và thoát ra d i d ng n c ch u áp su t cao. ướ ẽ ượ ướ ạ ướ ị ấ
- Máy gia công b ng tia n c có hai ph n thi t y u là bàn XYZ và đ u c t. bànằ ướ ầ ế ế ầ ắ
XYZ có th chuy n đ u c t trên v t li u và m t máy b m công su t công su tể ể ầ ắ ậ ệ ộ ơ ấ ấ
cao ( 55.000 psi). áp su t này tia n c có th c t nh a, g , v t li u lót sàn đànỜ ấ ướ ể ắ ự ỗ ậ ệ
h i, cao su và các v t li u khác. Đ u c t là m t vòi có kích th c 6.35mm (1/4”)ồ ậ ệ ầ ắ ộ ướ
b ng tinh th sapphire mà n c có th ch u đ c m t áp l c b ng ba l n v n t cằ ể ướ ể ị ượ ộ ự ằ ầ ậ ố
âm thanh do máy b m áp su t cao t o thành. S di chuy n c a đ u vòi ch u nhơ ấ ạ ự ể ủ ầ ị ả
h ng b i ch ng trình cài đ t máy tính.ưở ở ươ ặ
2) Gia công b ng tia n c có h t mài:ằ ướ ạ
- Áp su t n c trong gia công b ng tia n c có h t mài gi ng trong gia công b ngấ ướ ằ ướ ạ ố ằ
tia n c, nh ng kho ng cách cho phép ph i ít h n đ gi m đ n m c t i thi uướ ư ả ả ơ ể ả ế ứ ố ể
hi u qu phân tán c a ch t l ng c t mà hi n gi có ch a nh ng h t mài.ệ ả ủ ấ ỏ ắ ệ ờ ứ ữ ạ
Kho ng cách cho phép đi n hình là kho ng ¼ hay ½ kho ng cách trong gia côngả ể ả ả
tia n c.ướ
Gia công b ng tia n c – tia n c có h t màiằ ướ ướ ạ Page 5
