PH NG PHÁP GIA CÔNG TIA N CƯƠ ƯỚ
(Water Jet Cutting – WJC)
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 ể ượ ệ ằ ướ
•Hi u, bi t đ c nguyên lý gia công tia n ciể ế ượ ướ
•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
Gia công b ng tia n cằ ướ (hay còn g i gia công c t b ng tia n c :ọ ắ ằ ướ
Water Jet Cutting-WJC) là m t quá trình s d ng tia n c áp su t caoộ ử ụ ướ ở ấ
(t 2.10ừ8 Pa – 4.108 Pa) đ c t đ t v t li u. V t c t ho c rãnh có để ắ ứ ậ ệ ế ắ ặ ộ
r ng x p x 1mm. Đ ng kính l nh nh t có th c t đ c là 1,5mm.ộ ấ ỉ ườ ỗ ỏ ấ ể ắ ượ
Ph ng pháp này còn đ c g i là gia công b ng thu đ ng l c h c.ươ ượ ọ ằ ỷ ộ ự ọ
1. 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 thệ ượ ắ ằ ướ ự ệ ằ ư ộ ể
tích l n n c qua m t đ ng ng nh . Th tích không đ i đi qua m tớ ướ ộ ườ ố ỏ ể ổ ộ
ti t di n nh d n s làm các ph n t tăng t c m t cách nhanh chóng.ế ệ ỏ ầ ẽ ầ ử ố ộ
Dòng tăng t c này ra kh i ng tác đ ng m t l c c t l n vào v t li uố ỏ ố ộ ộ ự ắ ớ ậ ệ
gia công. Trong vùng c t s phát tri n nh ng v t n t nh do tác đ ngắ ẽ ể ữ ế ứ ỏ ộ
c a tia n c. Tia n c cu n trôi v t li u b bóc ra kh i chi ti t giaủ ướ ướ ố ậ ệ ị ỏ ế
công. V t n t do tác đ ng do tác đ ng c a tia n c gi đây b đ t d iế ứ ộ ộ ủ ướ ờ ị ặ ướ
dòng n c, v i áp su t c c đ i và tác đ ng c a các ph n t trong dòngướ ớ ấ ự ạ ộ ủ ầ ử
tia 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. Sauầ ướ ừ ấ ướ ộ ọ ộ
đó nh ng d n ch t l ng đi qua b khuy ch đ i đ tăng áp đ n đ uờ ố ẫ ấ ỏ ộ ế ạ ể ế ầ
phun. T i đ u phun tia n c đ c phun ra m nh hay y u là nh vanạ ầ ướ ượ ạ ế ờ
ti t l u. Van này đ c đi u khi n b i m t b đi u khi n. Tia n c sauế ư ượ ề ể ở ộ ộ ề ể ướ
khi ra kh i đ u phun có áp su t r t l n, t c đ tia n c t 400 -ỏ ầ ấ ấ ớ ố ộ ướ ừ
1000m/s. V i áp su t này, khi tia n c ch m vào b m t v t li u giaớ ấ ướ ạ ề ặ ậ ệ
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 tạ ự ớ ơ ộ ề ủ ậ ệ ề ặ ậ
li u b nát ra và tia n c xuyên qua t o thành v t c t, c t chi ti t giaệ ị ướ ạ ế ắ ắ ế
công. V y tia n c t o đóng vai trò nh m t cái c a c t m t v t h pậ ướ ạ ư ộ ư ắ ộ ế ẹ
trên v t li u.ậ ệ
- B đi u khi n này g i là b tăng áp, nó bi n đ i năng l ng t dòngộ ề ể ọ ộ ế ổ ượ ừ
có áp su t th p thanh dòng có áp su t cao. H th ng th y l c cung c pấ ấ ấ ệ ố ủ ự ấ
năng l ng ch t l ng đ n m t piston chuy n đ ng qua l i trong m tượ ấ ỏ ế ộ ể ộ ạ ộ
đo n trung tâm c a máy tăng c ng. Có m t công t c gi i h n đ t ạ ủ ườ ộ ắ ớ ạ ặ ở
cu i hành trình c a piston đ báo hi u dòng đi n đi u khi n van đ oố ủ ể ệ ệ ề ể ả
chi u và thay đ i chi u chuy n đ ng c a piston. Vi c l p ráp b tăngề ổ ề ể ộ ủ ệ ắ ộ
áp v i m t b m piston hai bên piston s t o ra áp su t c hai phía.ớ ộ ơ ở ẽ ạ ấ ả
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 đãộ ấ ở ủ ơ ướ
đ c l c đi vào xylanh cao áp thông qua van m t chi u. Sau khi b mượ ọ ộ ề ơ
piston đ o chi u thì n c s đ c nén và thoát ra d i d ng n c ch uả ề ướ ẽ ượ ướ ạ ướ ị
áp su t cao. ấ
- Máy gia công b ng tia n c có hai ph n thi t y u là bàn XYZ và đ uằ ướ ầ ế ế ầ
c t. bàn XYZ có th chuy n đ u c t trên v t li u và m t máy b mắ ể ể ầ ắ ậ ệ ộ ơ
công su t công su t cao ( 55.000 psi). áp su t này tia n c có th c tấ ấ Ờ ấ ướ ể ắ
nh a, g , v t li u lót sàn đàn h i, cao su và các v t li u khác. Đ u c tự ỗ ậ ệ ồ ậ ệ ầ ắ
là m t vòi có kích th c 6.35mm (1/4”) b ng tinh th sapphire mà n cộ ướ ằ ể ướ
có th ch u đ c m t áp l c b ng ba l n v n t c âm thanh do máyể ị ượ ộ ự ằ ầ ậ ố
b m áp su t cao t o thành. S di chuy n c a đ u vòi ch u nh h ngơ ấ ạ ự ể ủ ầ ị ả ưở
b i ch ng trình cài đ t máy tính.ở ươ ặ
IV)PH M VI NG D NGẠ Ứ Ụ
- Gia công c t: ph ng pháp gia công b ng tia n c đ c ng d ngắ ươ ằ ướ ượ ứ ụ
trong các ngành hàng không, th c ph m, ngh thu t đ h a, côngự ẩ ệ ậ ồ ọ
nghi p ôtô, giày dép, cao su, nh a, đ ch k, g , luy n kim, gi y, chệ ự ồ ơ ỗ ệ ấ ế
t o máy…ạ
- Làm s ch b m t trong ngành xây d ng và ch t o máy…ạ ề ặ ự ế ạ
Tia n c đ c s d ng nhi u trong các lĩnh v c sau :ướ ượ ử ụ ề ự
- C t đ t ho c c t đ nh hình các b m t kim lo i hay phi kim lo iắ ứ ặ ắ ị ề ặ ạ ạ
- Khoan l b ng tia n c có áp l c caoỗ ằ ướ ự
- ng d ng trong công nghi p làm s ch b m tỨ ụ ệ ạ ề ặ
- ng d ng tia n c trong k thu t đào đ ng h mỨ ụ ướ ỹ ậ ườ ầ
- Ph ng pháp gia công b ng tia n c đ c ng d ng trong các ngànhươ ằ ướ ượ ứ ụ
hàng không, th c ph m, ngh thu t đ h a, công nghi p ôtô, giày dép,ự ẩ ệ ậ ồ ọ ệ
cao su, nh a, đ ch i, g , luy n kim, gi y, ch t o máy…ự ồ ơ ỗ ệ ấ ế ạ
- M t s v t li u đ c c t b ng tia n c là : các tông, th m, lie (làm nútộ ố ậ ệ ượ ắ ằ ướ ả
chai), gi y, plastic, s n ph m g , cao su, da, gi y, lá kim lo i m ng,ấ ả ẩ ỗ ấ ạ ỏ
g ch, v t li u composite… ạ ậ ệ
- Tùy lo i v t li u mà chi u dày c t lên đ n 25mm và cao h n. So v iạ ậ ệ ề ắ ế ơ ớ
các ph ng pháp khác, c t b ng tia n c có năng su t cao và s ch, nênươ ắ ằ ướ ấ ạ
nó cũng đ c dùng trong công ngh th c ph m đ c t và thái m ngượ ệ ự ẩ ể ắ ỏ
s n ph m. Khi đó ng i ta s d ng dung d ch ch t l ng là c n,ả ẩ ườ ử ụ ị ấ ỏ ồ
glyxêrin ho c d u ăn.ặ ầ
- Ph ng pháp ươ gia công tia n cướ th ng đ c t đ ng hoá ườ ượ ự ộ b ng hằ ệ
th ngố CNC hay ng i ườ máy công nghi p.ệ