چند سوال:

با سرعت وفشاری آب در داخل لوله های رابط ونازل دارد، طبق رابطه رینولدز

چرا آب دچار اختشاش نمی شود؟(فشار 415Mpa وسرعت 900m/s)

با بسته شدن شیر قطع و وصل چرا ایجاد چکش آبی نمی شود؟

با سرعت زیادی که آب دارد (دو برابر سرعت صوت) چرا صدای نا هنجار شکسته شدن دیوار صوتی شنیده نمی شود؟

برای یافتن پاسخ این پرسشها، روی ادامه مطلب کلیک کنید

متغیر ها :

عواملی که در عملکرد این فرآیند تاثیر دارند عبارتند از : آب ( دبی و فشار ) ، ساینده ها ( نوع ، اندازه و دبی ) ، نازل جت ساینده ( طرح ) ، عوامل برش ( نرخ تغذیه و فاصله نازل تا قطعه کار ) ، تعداد مراحل کاری و جنس قطعه کار . همچنین دیگر پارامتر ها عبارتند از : قطر لوله مخلوط کن و طول آن ، زاویه برش ، سرعت و حرکت .

آب : این شکل رابطه بین عمق برش و فشار جت را برای دو نازل با قطر های مختلف نشان می دهد .

کمترین فشار Pc ، فشار بحرانی یا فشار آستانه نام دارد و مفهوم آن این است که در فشاری پایین تر از آن ماشین کاری اتفاق نمی افتد به عبارت دیگر حداقل فشار برای عمق ماشین کاری است .هنوز هیچ ارتباطی بین فشار بحرانی و خواص مواد به دست نیامده است . از فشار آستانه هر چه بالا تر رویم عمق ماشین کاری نیز بیشتر می شود ولی نرخ سایش نازل و هزینه نگهداری پمپ بالارفته و راندمان حجمی را کاهش می دهد ولی فشار را تا بیشتر از حد مجاز نمی توان بالا برد . دبی آب نیز کمتر از lit/min 12 است . اگر فشار نازل را ثابت نگه داریم و لی قطر و نرخ جریان آب را بالا ببریم ، عمق برش نیز بالا می رود .

ساینده ها :

عمق برش با دبی ساینده متناسب است . ولی در ساینده نیز مقدار بحرانی وجود دارد که بیشتر از آن عمق ماشین کاری را کاهش خواهد داد . همچنین افزایش دبی ساینده نرخ فرسودگی نازل های مخلوط کننده را افزایش می دهد . اندازه ی ذرات ساینده معمولا بین 150 – 100 تغییر می کند . البته هر ماده یک اندازه ذرات بهینه دارد . اگر اندازه ذرات متفاوت بوده و تعداد مراحل کاری بیشتر شود ، تاثیر ذرات ساینده بر عمق برش تقریبا حد اکثر می شود .

نازل جت ساینده : اگر هدف برش کاری مواضع پر پیچ و خم و دور از دسترس باشد ، از نازل با یک جت آب و تغذیه ی ساینده از کنار استفاده می شود .

عوامل برش : کاهش سرعت حرکت ، عمق ماشین کاری را بالا می برد . ولی اگر سرعت حرکت از یک مقدار هم کمتر شود افزایش چندانی در عمق برش ندارد . افزایش فاصله ی نوک نازل تا قطعه کار ، عمق ماشین کاری را به سرعت کاهش می دهد ، زیرا هنگامی که آب با فشار از نوک نازل خارج می شود ( در فاصله کمی بیشتر از حد مجاز ) ، آب به صورت ذرات ریزی درآمده که نمی توانند مواد ساینده را حمل کنند و مواد ساینده بیه صورت آزاد درمی آیند و هنگامی که به سطح قطعه کار برخورد می کنند ، بر می گردند که این برگشت ، باعث کاهش عمق نفوذ می گردد . یک فاصله ی مجاز برای این کار وجود دارد که بالا تر از ان ماشین کاری صورت نمی گیرد . در نتیجه هر چه این فاصله کمتر باشد عمق ماشین کاری بیشتر است ف زیرا آ ب خارج شده از نازل با یک زاویه ی مشخص ( حدود 7 درجه ) به صورت واگرا می شود .و هر چه ای ن فاصله کمتر باشد عرض بر ش نیز کمتر است . (یعنی با شیار کوچکتر می توان ماشین کاری کرد )

تعداد مراحل کاری :

برش کاری چند پاسه را می توان به دو روش زیر انجام داد :

1) یک جت آب با چند پاس

2) چند جت آب پشت سر هم با یک مرحله کاری

مشخص است که با زیاد شدن مراحل کاری ، شیب منحنی هم زیاد می شود . ولی این پارامتر هم مقدار بهینه ای دارد .

مزایا :

1) چون ابزار مکانیکی نیست ، ابزار نه کند می شود نه هزینه تیز کردن دارد نه اتلاف وقت تعویض ابزار

2) عرض برش خیلی کم است ( یکی از کمترین عرض برش ها )

3) این سیستم براحتی قابل اتوماتیک شدن است و می توان این سیستم را طوری طراحی کرد که تازل به یک بازوی رباتی متصل شود .

4) این فرآیند دود و غبار تولید نمی کند . مخصوصا برای ماشین کاری موادی که بوی بد و سمی دارند مانند آزبست و برخی آلیاژها

5) سر عت برش خیلی بالاست ومی توان با آن براحتی سری کاری کرد

6) چون که حرارتی تو لید نمی شود، HAZ(Heat Affect Zone)هم نداریم

و تو لید تنش های پس ماند در قطعه کار نمی کند وتغییرات متالوژیکی

روی منطقه ماشینکاری بوجود نمی آید وعملیات حرارتی بعد از ماشینکاری بر طرف می شود.

برای اغلب كارها نیاز به فیكسچر خیلی ساده ای نیاز است

شما می‌توانید از مواد ساییده شده قرمز رنگ كه از garnet بجای مانده است جهت تزئین باغچه استفاده كنید
به اشتباه خیال می‌شود كه عمر نازل خیلی مهم و حساس است و این در حالی است كه عمر قسمت نازل دستگاه اهمیت آن چنانی ندارد و آنچه كه مهم است عمرتیوپ مخلوط ‌كننده موادساینده باآب است.
سوراخ یا jewelها ارزان هستند و اصلاً قابل قیاس با تیوپ اختلاط نمی‌باشد. Jewelها تقریباً ارزان و حدود 15 تا 50 دلار می‌باشند و این در حالی است كه قیمت تیوپ مخلوط‌كننده 100 تا 200 دلار می‌باشد.

Jewelها را می‌توان در مدت زمان كوتاهی درحدود 2 تا 10 دقیقه تعویض نمود. همچنین قیمت بالایی نداشته و حدود 5 تا 50 دلار می‌باشد
معایب:

1)این فرا یند برای مواد خیلی سخت وفلزات مناسب نیست

2) چون که این فرایند با فشار و صدای بالا همراه است باید مسیل ایمنی را رعایت کرد

3) تجهیزات این سیستم گران قیمت است

4) برشکاری مواد ترد با کمی مشکل همراه است ( شیشه ها در حین ماشین کاری کدر می شوند و مواد ترد ممکن است ترک بخورند .

5) چونکه آ ب عامل اصلی برش کاری است قبل از بکار گیری آب باید آ ن را آ ماده کرد .

یکی از محدودیت جت‌آب نازل‌های آن می‌باشد . jewel (قسمت نازل یا دهانه خروجی آب است كه از جنس لعل یا یاقوت می‌باشد) دارای سوراخ بسیار ریزی بوده كه آب با فشار از آن به بیرون پاشیده می‌شود. Jewel ممكن است ترك برداشته و یا در اثر رسوب در آن مسدود شود. رسوبات در اثر مواد معدنی موجود در آب نیز ممكن است پدید آید.

كنترل جت مواد ساینده :
چون اساساً ابزار برشی جریانی از آب پر فشار همراه با مواد ساینده است، هنگام خروج از قطعه كار حالت اریب شكل بوجود می‌آید، لذا جهت حصول تلرانس و دقت لازم بایستی این عقب‌افتادگی با كنترل مناسب جبران گردد.
این مسلئه عقب‌افتادگی (lag) می‌تواند در موارد ذیل بروز اشكال نماید :
الف- در اطراف منحنی‌ها
هنگامی كه جت می‌خواهد از یك مسیر منحنی شكل عبور نماید، lag باعث شیب‌دار شدن می‌گردد، بنابراین برای جلوگیری از این امر بایستی سرعت حركت خطی مسیر برش را پایین آورد و اجازه داد كه قسمت انتهایی جت و قسمت ابتدایی آن كه این دو مابین محل ورود جت و محل خروج آن از قطعه كار قرار دارد در یك راستا قرار گرفته و از شیب‌دار شدن آن جلوگیری گردد.
ب- گوشه‌های داخلی
هنگامی كه جت وارد یك گوشه داخلی از مسیر برش می‌گردد بایستی سرعت پیشروی را پایین آورد تا عقب‌افتادگی قسمت انتهایی جت جبران شده و مسیر برش صاف و بدون شیب‌ تولید شود در غیر این صورت احتمال افزایش شعاع گوشه وجود خواهد داشت. همچنین پس از اتمام ماشینكاری گوشه‌ها و رسیدن به خط مستقیم نبایستی سرعت پیشروی یكمرتبه افزایش یابد زیرا این عمل باعث پس زدن ناگهانی جت و آسیب‌دیدگی قطعه كار می‌گرددو هنگامی كه سرعت پیشروی كاهش داده می‌شود، عرض مسیر برش به مقدار اندكی افزایش می‌یابد.

مرجع : http://www.techjet.com

www.mashtiali.net.ms

مجله قالبسازان - شماره 31