Усны жинтэй хайчлах тоног: Бүх материалд зориулсан термийн бус хайчлалтын шийдэл

Усны струйн хайчлалт термийн бус процесс болон хэрхэн ажилладаг вэ

Усны струйн хайчлалт гэж юу вэ, термийн бус процесс болон хэрхэн ажилладаг вэ

Усны жоншоор хайлуур нь ихэвчлэн 90,000 psi орчим даралттай усыг материалд ямар нэгэн халуун үүсгэхгүйгээр шууд нэвтрүүлж ажилладаг. Энгийн хэлбэрээр ашиглах үед систем кинетик энерги дээр л бүрэн тулгуурладаг тул каучук, сойзоор, тэжээлийн бүтээгдэхүүн зэрэг эвгүй зүйлсийг хайлахад маш тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч метал, керамик зэрэг илүү хатуу материалыг хайх үед нэмэлт зүйлсийг нэмж өгдөг. Ихэвчлэн абразив жижиг хэсгүүд, ихэвчлэн гранатыг нэмдэг бөгөөд энэ нь хайх чадварыг хүчтэй нэмэгдүүлдэг. Хамгийн сайн тал нь энэ бүх үйл явцад температур их бага байдаг, ерөнхийдөө 150 градус Фаренгейтээс доош байдаг. Ямар ч халуун оролцоогүй тул энэ хүйтэн хайх арга нь материалуудын хэлбэр өөрчлөгдөх, муруйх зэргээс сэргийлдэг. Материалууд бүрэн хадгалагдан үлддэг бөгөөд халуунд нөлөөлөгдсөн бүс гэх мэт асуудал гарахгүй тул гарч буй бүтээгдэхүүн нь цэвэр, нарийвчлал сайтай хайлга байдаг.

Халуунд нөлөөлөгдөх бүсгүй хүйтэн хайх шинжлэх ухаан

Усны струйн хайчлалт нь дулаан ашиглахын оронд механикаар материал зүсдэг. Систем маш бага хэмжээтэй саваагаар их даралтанд орсон усыг шахаж чийдэнгийн түвшинд хүртэл материал авчихад хангалттай хүчтэй урсгал үүсгэдэг бөгөөд энэ нь цэвэр хүч чадлын болон зовоох үйлчлэлийн дүнд материал нь молекул түвшинд задардаг. Энэ аргын гайхалтай тал нь материалын анхны хатуулаг, бүтцийн бүрэн бүтнэлийг хадгалж, ±0.005 инчийн маш нарийн зөрөөтэй ажилладаг явдал юм. Хайчлалтын үед дулаан нэмэгдэхгүй тул нисэх онгоцны барилга болон тусгайлан зориулсан анагаахын багаж төхөөрөмжид ашигладаг материалын бүх анхны шинж чанар хадгалагдана. Боловсруулалтын үеийн хамгийн бага температурын хэлбэлзэл ч бүтээгдэхүүний чанар, аюулгүй байдлын стандартыг муутгаж болох зарим салбарт энэ нь маш чухал.

Дулаан ба дулаан бус хайчлалтын аргуудын харьцуулалт

Халаагуур арга нь з thinн дамжуулагч металлын хувьд хурдан байдаг бол, усны струйгаар таслах арга нь нарийвчлал, олон талт чадавх, халуунд мэдрэг материалтай нийцэх чадвараараа давуу талтай.

Усны струйгаар таслах машин ашиглахын гол давуу талууд

Материал боловсруулалт дахь нарийвчлал, уян хатан чадавх, үр ашгийг сайжруулах

CNC технологийг ашиглан удирдлагдах усны жет систем нь ойролцоогоор 0.1 мм нарийвчлал хадгалж, хэрэгслийг солих шаардлагагүйгээр бүх төрлийн материалтай ажиллах боломжтой. Нэгэн цагт 12 мм зузаан ганг огтлоод, дараа нь 3 мм акрилыг огтлохын амьсгалыг төсөөлөөрэй. Систем нь мөн л тогтвортой хурдаар ажилладаг бөгөөд зарим тохиолдолд минутанд 1200 инч хүртэлх хурднаар ажиллаж чадна. Эдгээр онцлогийн байдалтай холбоотойгоор усны жетийг янз бүрийн материалыг хослуулсан нарийн деталиуд үйлдвэрлэхэд илүү ихээр ашиглаж байна. Олон нисэх онгоцны компаниуд традицион арга замаар ийм олон талт шаардлагад нийцэхэд хэцүү байдаг нарийн бүрдэл хэсгүүдийг үйлдвэрлэхэд энэ технологид итгэдэг.

Дулааны нөлөөллийн бүс (HAZ) үүсгэхгүйгээр материал бүтэн хадгалагдах

Усны маш өндөр даралт (60,000–94,000 PSI) болон гранат элсээр холбосноор усны шүргэвчийн систем нь дулааны деформацийг бүрэн зогсоодог. Салбарын шинжилгээнүүдийн дагуу лазераар огтлох үед 89–92% байхад усны шүргэвчээр огтсон титаны анхны суналтын хүч 99.8%-ийг хадгалж чаддаг тул энэ нь эмнэлгийн имплант зэрэг чухал хэрэглээнд маш чухал болдог.

Орчин үеийн ажиллагаа ба хаягдал бага үүсгэх

Битүү циклтэй шүүлтүүр нь технологийн усын 85–90%-ийг дахин боловсруулж, орчныг бохирдуулах нөлөөг бууруулдаг. Хэт нарийн огтлолын өргөн (0.8 мм хүртэл) материал хаягдах хэмжээг плазмаар огтлохтой харьцуулахад 30–40%-иар бууруулдаг. Гранат элсийг 12–15 удаа дахин ашигладаг бөгөөд хэрэглээгүй болсон материалыг хаяхад хортой бус, аюулгүй байдаг.

Цөөн засвар үйлчилгээ шаарддаг, хугацаа хэмнэлт сайтай

Лазерын оптик эсвэл плазмын электрод солих шаардлагагүй тул усны струйн системийн хэрэглээний материал нь дулааны арга замаас 60% бага зардалтай байдаг. Автомжуудын үйлдвэрлэгчид долоо хоногт нэг цагаас бага засвар үйлчилгээтэй, автоматжуулсан найрлага хольц боломжтой тул тасралтгүй 24/7 ажиллах боломжийг олгодог. Давхар ажиллуулах, зогсонги байдал багасах зэрэгт оношлогдсон ачааллын үр дүнд таван жилийн турш хэсэг тутамд 22% хүртэл бага зардал гаргаж авдаг.

Материалын олон тал: Усны струйгаар юуг огтлох боломжтой вэ?

Усны струйгаар абразивтай ба абразивгүй огтолж болох материалуудын төрлүүд

Усны жоншоор огтлогч машинууд нь гол төлөв хоёр янзаар ажилладаг. Эхний арга нь резин, давирхай, зарим хоолны бүтээгдэхүүн шиг зөөлөн материалуудыг тэдгээрийн мэдрэмтгий дотоод бүтцийг хадгалан үлдээхэд чухал байдаг маш өндөр даралттай (квадрат инчид ойролцоогоор 60,000 фунт) цэвэр усаар хайлуурах замаар ажилладаг. Гэхдээ эдгээр усны жоншнуудыг зэвүүн буртгамал жоншны хэсгүүдтэй холих үед тэдгээр нь илүү хатуу материалыг хайлуулахуйц хүчтэй болно. Тэд 8 инч зузаан хэрэгсэл зэвэрдэггүй ган, Бринеллын масштабаар 160 HB-с илүү хатуу титаны хайлш, 30,000 psi-с илүү шахалтын хүчийг тэсвэрлэх чадвартай керамикийг ч хайлуулж чадна. Энэ технологийн олон талт чадвар нь нарийн нарийвчлал шаардлагатай олон салбарт чухал ач холбогдолтой болгодог.

Металл, найрмал материал, резин, керамикийг нарийн нарийвчлалтайгаар хайлуулах

Усны струйн хайчлалт нь дулаан үүсгэдэггүй тул нисэх онгоцны хувьсгалын хэсгүүдийг боловсруулах үед зөрөөг ойролцоогоор 0.005 инч дотор хадгалж, том цагаан тугалдыг боловсруулах үед муруйх явцыг саатуулдаг. Нүүрстөрөгчийн шилэн утасны полимерийн найрлагат материалд давхаргууд салж гарах эрсдэл байхгүй тул агаарын зэвсэгтэй холбоотой хэрэглээнд энэ нь их давуу тал болдог. Техникийн шамот материал микроскопын түвшинд бүтцийн бат бөх чанартай үлддэг тул цэвэршилт чухал болдог хагас дамжуулагчидад тохиромжтой болгодог. Харин гарзийн хальсыг үйлдвэрлэх үед энэхүү технологи ойролцоогоор 0.1 мм нарийвчлалд хүрч чаддаг бөгөөд үйлдвэрлэгчид үүнийг маш ихээр дуртай. Авлага ихтэй орчинд үйлдвэрлэлийн таглаур үйлдвэрлэгчдэд зориулж шаардлагатай цэвэр, гэмтэлгүй ирмэгийг авахын тулд хяналттай шамот материалыг мөн энэ аргаар боловсруулдаг.

Шил, плитка, чулуу болон бусад хугарч задардаг материалыг боловсруулах

Лазерын системүүд нь ихэвчлэн дулааны стрессийн хагарал үүсгэдэг бол, усны шүршээр огтлох арга нь тусгаарлагч шил, аллюминийн суурь, давхардсан самбар зэрэг эдлэлд гэмтэл учруулахгүйгээр сайн ажилладаг. Чулуун материал ашиглагчид бараг полировкогүй адилхан нарийн мраморын инлэйсийг хийж чадах бол, плитийн үйлдвэрлэгчид гадаргуугийн цоорхойгоос санаа зовон ажиллахгүйгээр янз бүрийн нарийн порцеланы загваруудыг боловсруулж чаддаг. Энэ аргын сонирхолтой тал нь керамик материаль дахь чухал цахилгаан шинж чанарыг хадгалж, архитектур шилний бүтцийн бат бөх чанарыг огтлох үед ч нь хадгалж чаддаг явдал юм. Ийм шалтгаанаар олон үйлдвэрүүд усны шүршээр огтлох систем рүү шилжсэн бөгөөд традицион арга замаас илүү бага материал алдагдуулан илүү сайн үр дүн гаргадаг болсон.

Туршлагын тохиолдол: Агаарын нисэх онгоцны деталийн олон төрлийн материал ашиглан үйлдвэрлэх

Нисэх онгоцны салбарын хамгийн том нийлүүлэгч нэг удаагийн таслалтаар титан (0.5")-ийн долоон давхар, CFRP бүтээгдэхүүн болон резинэн хөдөлгөөнийг бууруулах материалуудыг амжилттай таслав. Энэ процесс нь ялгаатай материалууд дээр 0.15 мм нарийвчлалд хүрсэн ба термийн деформацын эрсдэлийг арилгаж, харьцуулахад хэмжээгээр стандарт машинд оруулах шаардлагыг 60%-иар, материал алдагдлыг 32%-иар бууруулсан.

Усны струйн хайчлалтын үйлдвэрлэлийн хэрэглээ

Металл боловсруулалт, автомашин үйлдвэрлэлд хэрэглэх

Усны струйн хайчлалт нь цэвэрхэн болон хайрцаг, титан зэрэг металл хайлш нарийн боловсруулалтын үед анхны чанарынхаа байдлаараа хадгалагдах боломжийг олгоно. Гэрмлийн үйлдвэрлэгчид эдгээр аргыг моторын хэсгүүд, хангамжийн деталиуд, дулааны гэмтэл үүсгэхгүй тусгай прокладкыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Усны струйн хайчлалтыг EV үйлдвэрлэлд ямар ч зүйл алдагдуулахгүйгээр зэсэн цахилгаан холболтууд ба пластик хамгаалалтын давхаргуудыг зэрэг огтлоход ашиглах чадвар нь онцлог юм. 2023 оны сүүлд хийсэн судалгаанд илрүүлсэнээр, усны струйн систем рүү шилжсэн автомашин үйлдвэрийн ойролцоогоор гурван хувь нь халуун аргаар хайчлах үеийн алдааны засварын зардалтай харьцуулахад 20 хувиар бага зардал гаргасан байна.

Цахилгаан бараа, эмнэлгийн тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлд нарийвчлалтай хайчлалт

Усны струйн технологи нь хэлхээний самбарын суурь болон микро урсгалын төхөөрөмжийн шиг материал ашиглан 0.1 мм-ээс бага нарийвчлалтай хэмжээг гаргаж авах боломжтой. Эрүүл мэндийн салбарт энэ нь зэвэрдэггүй гангаас хийсэн хагалгааны багаж, эрүүл мэндэд тохиромжтой полимерийн орлуулга зэрэг бүх зүйлийг хэлбэржүүлэхэд ашиглагддаг. 2022 онд Медицин инженерчлэлийн сэтгүүлд хийгдсэн судалгаа нь термийн хайчлалттай харьцуулахад усны струйгаар хайчилсан ортопедийн орлуулгын стрессийн цэгүүд ойролцоогоор 40 хувиар бага байдгийг харуулсан. Түүнээс гадна үйлдвэрлэгчид цэвэрхийн өрөөнд ашиглах тохиромжтой цахим давхаргуудыг мөн мансуурах туяаны хамгаалалтын хэрэгслийн деталиудыг олон салбарт ашигладаг.

Архитектурт ашиглах: Шил, плитка, чулууны хэлбэржүүлэлт

Усны струйн хайчлалт нь мрамор хавтан, байшин шилэн ханын текстур, порцелан мозайк байгууламж зэрэг материал дээр нарийн төвөгтэй загвар гаргахыг хүсэж буй архитектор, дизайнеруудад өргөн хэрэглэдэг болсон. Эдгээр системүүд нь чип эсвэл трещиний үлдэгдэл үлдээхгүй цэвэр ирмэг үлдээдэг тул уламжлагдсан хөрөөнөөс илүү сайн ажилладаг. 2023 оны саяхан гаргасан чулуун барилгын тайлангийн мэдээллээр, энэ аргыг ашигласан декоратив чулуун барилгын төслүүдийн 100-аас 99 нь амжилттай дуусдаг. Усны струйг жинхэнэ ялгаж буй зүйл бол масштаблах боломжтой захидалтын ажлыг хэрхэн хийх вэ гэдэгт оршино. Хэрэглэгчид одоо CNC интеграцчилсан усны струйн системийн тусламжтайгаар онцгой террацан шал, мөн нарийн бүтцийн давхар хийх боломжтой болсон бөгөөд хэсгүүд хоорондоо 0.25 мм-ийн нарийвчлалтай таарч бүрэн нийцдэг. Ийм нарийвчлал нь орчин үеийн барилгын төслүүдэд маш их санаачилагч боломжийг нээж өгдөг.

CNC-тэй нэгтгэсэн усны струйн системийг ашиглан илүү нарийн ирмэгийн чанар, нарийвчлалд хүрэх

Орчин үеийн усны жетон системүүд CNC-ийн дэвшилтэт интеграц благиар миллиметрээс бага нарийвчлалд хүрч, ±0.003 инчийн нарийн тасрангийн хязгаарыг хадгалж, нисэх онгоц болон эмнэлгийн үйлдвэрлэлтэд шаардлагатай болно. Энэ нарийвчлал нь дахин ажиллах хэрэгцээг бууруулж, хатуу иргэний стандартын шаардлагад нийцэх боломжийг олгоно.

Усны жетон хайчлалтын нарийвчлал ба точность: Миллиметрийн доорх тасралт

CNC-ээр удирдагдсан усны жетон нь 0.001 инчийн нарийвчлалтай байршилтийг хангаж, уламжлалт дулааны арга замаас давуу талтай. Дулаан байхгүй байх нь металл, найрмал материал, керамикийн хэмжээний тогтвортой байдлыг хадгалж, нарийн дүрс бүтэцтэй материалыг дахин олон удаа, өндөр нарийвчлалтайгаар хайчлах боломжийг олгоно.

Ирмэгийн чанар сайн, цоорхой эсвэл муруйлтгүй

0.8 µm Ra хүртэлх ирмэгийн гадаргуугийн цэвэрлэгээ нь нисэх онгоц, эмнэлгийн салбарын хатуу шаардлагад нийцнэ. Энэхүү технологи нь термик эсвэл механик стрессыг үүсгэдэггүй тул шил болон нүүрстөрөгчийн ширхэглэг материал зэрэг хүнд материалд микроскопын трещин эсвэл ирмэгийн цоорхой үүсэхгүй.

Компьютержсон хяналтын системтэй нэгдэж, удирдлагыг сайжруулах, автомжуулалтыг дэмжих

Таван тэнхлэгтэй CNC системүүд завсарын зайн нарийвчлалыг хадгалан 60° хүртэлх өнцгөөр огтлох боломжийг олгоно. Автомжуулсан замын оптимизаци нь бэлтгэлийн цагийг 35%-иар бууруулдаг бөгөөд материал зузааны ялгааг тооцож бодит цагт даралтыг тохируулах нь огтлолтын чанар, үр ашгийг сайжруулдаг.

Сийрэгийн загвар, даралтын тохиргоог хамгийн өндөр үзүүлэлтэд тохируулах

60,000–90,000 PSI даралтанд ажилладаг алмазан давхаргатай сийрэгүүд стандарт сийрэгтэй харьцуулахад гурван дахин илүү урт үед ажилладаг бөгөөд урсгалын тасралтгүй байдлыг хадгалдаг. Динамик даралтын хяналт нь урсгалын хурдыг ±1.5% нарийвчлалтайгаар тохируулж, титан-алюминийн найрмал мэт давхардсан материалыг огтлох үед доод талыг нь хэт их огтлохийг саатуулж, эрчимтэй өөр материал дээр тогтвортой үр дүн гаргадаг.