Tierea cu jet de ap abraziv

Cadrul didactic coordonator: drd. ing. Eugen Herghelegiu

Universitatea din Bacu, Facultatea de Ingineriestudent TCM

IstoricTierea cu jet de ap abraziv este unul din cele mai noi tehnologii neconvenionale de prelucrare a materialelor. Pentru prima dat jetul de ap a fost utilizat n exploatarea crbunelui, n Rusia i Noua Zeeland . n anul 1979, Dr. Mohamed Hashish a inventat tierea cu jet de ap abraziv prin adugarea materialului abraziv n jetul de ap, n 1980 tot el a folosit pentru prima dat maina de tiat cu jet de ap abraziv la tierea sticlei, oelului, beton .

Cu jet de ap abraziv se pot tia diferite materiale cum ar fi: oel, oel inoxidabil, diferite aliaje de nichel, materiale compozite, aluminiu,cupru, titan, piatr, granit, sticl, plastic etc. Tehnologia este utilizat pe scar larg n industria aeronautic, industria automobilelor, construcie la tiat piatr, granit etc.

Avantaje:- Absena zonelor afectate de cldur, absena durificrii termice i a solicitrii materialelor. - Absena prafului, a fumului sau a gazelor toxice. - Ascuirea uneltelor nu este necesar. - Sarcin mecanic redus a piesei prelucrate. - Debavurarea nu este necesar. - Reprelucrarea nu este necesar. - Viteze de tiere relativ mari pentru materiale groase. Tiere de pn la 200 mm, n funcie de tipul materialului.

Dezavantaje:Nu se pot tia in pachet.Cost ridicat la prelucrare.La grosimi mari apar striaii.

Materialul AbrazivUn numr mare de materiale abrazive de diferite tipuri sunt folosite n tehnologia de taiere cu jet de apa cu abraziv. Diferite forme ale materialului abrazivDuritatea materialelor abrazive

Material abraziv nainte de prelucrare

Material abraziv dup prelucrare

Principiu de funcionare

Maina de tiat cu jet de apa abraziv folosete pentru tiere ap la presiune ridicat n amestec cu material abraziv i este format din urmtoarele componente: sistemul de preparare al apei, sistemul de generare al presiunii, formarea jetului abraziv ca n figura urmatoare.

Schema mainii de tiat cu jet de ap abraziv

Sistemul de generare al presiunii

Cap de tiat cu abraziv1.Carcas2.Protecie cap3.Tubul de focalizare4.Penset5.Piuli de fixare6.Orificiul pe care ptrunde materialul abraziv

Determinri experimentale Determinrile experimentale s-au fcut pe maina HYDRO-JET ECO 0615 din cadrul laboratorului pe un material OL37 cu diferite grosimi la o presiune constanta i masa abrazivului constant. Am experimentat pentru diferite grosimi de material, pentru presiunea de 1500 de bar si 1000 de bar pentru un debit de material abraziv de 250 g/min. Materialul abraziv este granat cu dimensiunea granulelor de 80 m i o duritate de 7,5 pe scara Mohs.

Maina de tiat cu jet de ap HYDRO-JET ECO 0615

Diagrama vitezei n funcie de grosimea materialului (1500bar)

Diagrama vitezei n funcie de grosimea materialului(1000bar)

Concluzii

Aa cum se observ din diagramele experimentale, la presiuni nalte, viteza de lucru este mai mare dect la presiuni de lucru mai mici i scade odat cu creterea grosimii materialului, ceea ce ne conduce la concluzia c productivitatea prelucrrii este serios influenat de creterea grosimii materialului.

La scderea presiunii de lucru la 1000 bar se constat o scdere brusc a vitezei de lucru odat cu creterea grosimii materialului. n figura de mai jos se prezint suprapunerea celor dou dependene ale vitezei de prelucrare n funcie de grosimea materialului pentru cele dou presiuni de lucru.Micorarea presiunii duce la scderea vitezei de lucru i a productivitii. Totui din analiza macroscopic a probelor prelevate se constat c la viteze mici de lucru precizia dimensional i rugozitatea suprafeei este mai bun.

Diagrama vitezei n funcie de grosimea materialului pentru cele dou presiuni de lucru

Bibliografie

[1]. D.A. Summers, Water jet Technology, Chapman & Hall, 1995.

[2]. Flow International Corporation, 2009, http://www.flowcorp.com/about-flow.cfm (accessed 20/04/2009).

[3]. E. Siores, W.C.K. Wong, L. Chen, J.G. Wager, Enhancing abrasive waterjet cutting of ceramics by head oscillation techniques, Ann. CIRP 45 (1) (1996) 215218.

[4]. M. Hashish, A modeling study of metal cutting with abrasive waterjets, J Eng Mater Technol 106 (1984) 221228.

[5]. M. Hashish, A model for abrasive waterjet performance optimization, J Eng Mater Technol 111 (1989) 154162.