锥度补偿和水刀切割
磨料水刀使用与数百万个微小磨料颗粒混合的水射流来切割各种材料。根据切口形状、切割条件和被切割材料等因素,切口宽度可能会从切口的顶部到底部有所不同。切削刃可以呈现的不同形状称为锥度。锥度主要分为三种:
- V 形锥度。 这是最常见的锥度形式,在被切割材料的顶部比底部有更多的切缝。当喷射流切入材料更深时,一些切割能量分散时,会出现 V 形锥度。水流可能没有完全切穿材料,导致积聚并从顶部去除比底部更多的材料。这种类型的锥度通常与快速切削有关。
- 倒锥。 与V形锥度相比,这种锥度形式是由切削速度慢造成的。慢速导致喷射流在材料底部去除的材料比顶部更多。在切割较软的材料时也会发生这种情况,因为材料的硬度会影响射流能量的焦点。
- 桶形锥度。 这种类型的锥度由切口中间的最大切口宽度组成。在切割较厚的材料时会出现桶锥,因为射流需要更长的时间才能穿透到底部。它也可以发生在层压材料中,其中外层比材料的核心更硬。射流穿透顶层后,射流的能量会通过核心分散,然后继续穿过底层。
水刀的精度
随着技术的不断发展,精度在切割中变得越来越重要。多年来,随着研究人员和科学家不断努力改进切割方法,水射流切割取得了巨大的增长。水刀在切割行业领先的原因之一是它们能够以极高的精度进行切割。
一些切割工作允许甚至更喜欢一定程度的锥度,但精确切割的目标是实现零锥度,这发生在从上到下保持切割宽度时。为了补偿锥度,所需的切割速度可能比快速生产时间的理想速度要慢。 1997 年,Axel Henning 博士推出了一种消除锥度的新方法,通过倾斜切割头来产生高精度切割,同时保持高速,这在帮助补偿锥度方面具有革命性意义。
锥形的主要原因是什么?
锥度可能由多种情况引起,包括:
- 材料的厚度或硬度(柔软和/或更薄的材料更容易出现锥度)
- 切割速度
- 水射流中使用的磨料类型
- 水射流喷嘴与材料的距离(材料离喷嘴越远,越容易产生锥度)
- 喷嘴的焦点和设计
如何最小化锥度?
倾斜头是消除水射流切割锥度的关键。倾斜头在切割材料时使磨料水射流的喷嘴倾斜,确保整个切割过程干净且无锥度。如果您没有倾斜头,可以使用几种策略来控制锥度,例如:
- 使用优质磨料和大粒度的磨料,但不要太大,以免堵塞喷嘴
- 使用小喷嘴和混合管
- 慢慢切割,但不要太慢,以免有倒锥的风险
- 使用尽可能少的喷嘴间距,因为喷嘴离材料越近,锥度就越小
- 确保 Z 轴在 X 轴和 Y 轴方向上都垂直于材料
- 如果使用薄材料,请将它们堆叠起来,因为锥度在厚度小于 3 毫米的材料中最为明显
- 每使用 8-10 小时将搅拌管旋转 90 度,以确保其磨损更均匀,从而使其使用寿命更长并防止变细
一些水刀切割机具有锥度补偿机制,例如倾斜头,以帮助确保更精确的切割。 ICS Cuts 致力于生产最高质量的水刀切割,因此我们的专家团队只使用最好的工具。所有智能切割解决方案,设备都具有自动锥度补偿功能,包括一个铰接腕,可消除切口锥度误差和流滞后,从而在高速移动的同时实现最精确的切割,并保证最佳的服务质量。
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