磨料水射流加工 (AWJM) 是一種非傳統(tǒng)加工工藝,涉及使用與磨料顆?;旌系母咚偎淞鱽?lái)去除工件上的材料。 該工藝通常用于切割、成型和表面處理各種材料,包括金屬、陶瓷、復(fù)合材料等。 以下是磨料水射流加工的關(guān)鍵原則:
噴射產(chǎn)生和加速:在 AWJM 中,高壓水泵產(chǎn)生加壓水流。 然后,加壓水以超音速通過小噴嘴,通常達(dá)到 3 馬赫左右(音速的三倍)。 高流速是通過收斂-擴(kuò)散噴嘴實(shí)現(xiàn)的,有助于將水加速到如此高的速度。
磨料噴射:磨料顆粒(例如石榴石或氧化鋁)與高速水射流混合。 這些磨料顆粒通過有效侵蝕被加工的材料來(lái)增強(qiáng)水射流的切割能力。 水和磨料顆粒的混合物形成了強(qiáng)大的切削工具,可以有效地從工件上去除材料。
侵蝕和材料去除:當(dāng)高速含有磨料的水射流沖擊工件時(shí),會(huì)產(chǎn)生侵蝕力,導(dǎo)致材料通過微碎裂、侵蝕和研磨而被去除。 磨粒與工件表面碰撞的動(dòng)能導(dǎo)致材料被磨損,形成切口或凹槽。
控制參數(shù):需要仔細(xì)控制幾個(gè)參數(shù)才能在 AWJM 中獲得所需的結(jié)果。 這些參數(shù)包括水壓、磨料顆粒尺寸、噴嘴直徑、間距(噴嘴和工件之間的距離)、移動(dòng)速度、磨料流量和進(jìn)給速度。 調(diào)整這些參數(shù)可以精確控制切削深度、表面光潔度和加工過程的精度。
多功能性:AWJM 可用于切割多種材料,包括金屬、陶瓷、玻璃、復(fù)合材料,甚至食品或生物組織等敏感材料。 這是一種多功能工藝,可以處理不同硬度和厚度的材料。
冷加工:AWJM 的顯著優(yōu)勢(shì)之一是它是一種冷加工工藝。 與切削過程中產(chǎn)生熱量的傳統(tǒng)加工方法不同,AWJM 產(chǎn)生的熱量最少,從而降低了工件熱變形、殘余應(yīng)力或材料損壞的可能性。
最小切口寬度:AWJM 中的切口寬度(切割過程中去除的材料寬度)相對(duì)較小,與其他切割方法相比,這導(dǎo)致材料浪費(fèi)更少。
環(huán)保:AWJM 被認(rèn)為是一種環(huán)保工藝,因?yàn)樗皇褂梦kU(xiǎn)化學(xué)品,產(chǎn)生的廢物最少,并且不排放有害氣體或煙霧。
復(fù)雜形狀:AWJM 特別適合切割復(fù)雜而復(fù)雜的形狀,包括尖角、孔和精細(xì)細(xì)節(jié),因?yàn)樗軌蚩焖贉?zhǔn)確地改變切割方向。
安全措施:雖然 AWJM 具有許多優(yōu)點(diǎn),但由于涉及高壓水和磨料顆粒,因此需要采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?操作員必須穿戴適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)裝備 (PPE) 并遵循安全準(zhǔn)則,以防止發(fā)生事故。
總之,磨料水射流加工是一種多功能且精確的非傳統(tǒng)加工工藝,利用高速水射流與磨料顆粒混合來(lái)切割和成形各種材料。 它具有冷加工、最小材料浪費(fèi)以及切割復(fù)雜形狀的能力等優(yōu)點(diǎn),使其成為現(xiàn)代制造工藝中的一項(xiàng)有價(jià)值的技術(shù)。