Rośnie tempo rozwoju waterjet’ów

Rośnie tempo rozwoju waterjet’ów

Wyższe ciśnienie, szybsze prędkości z jakimi obrabiany jest materiał, oraz przede wszystkim więcej sterowanych osi. Obróbka materiałów strumieniem wody poszerza zakres swoich możliwości.

Ciężko znaleźć metodę obróbki, która radziłaby sobie z tak szeroką gamą materiałów, jak obróbka przy użyciu waterjet’ów. Nie jest dla nich problemem obróbka typowych metali stosowanych w technice, takich jak aluminium, mosiądz, stal, tytan, czy miedz jednak strumień wody trochę gorzej współpracuje z bardziej zróżnicowanymi materiałami, takimi jak ceramika, kamień, kompozyty (w tym beton i drewno), szkło, plastik, czy guma.

Podczas cięcia metalu proces ten pozwala wyeliminować strefę narażoną na działanie ciepła, ponieważ woda odprowadza je z pobliża materiału natychmiast, w trakcie obróbki. Pozwala to na zachowanie nienaruszonej struktury oraz powierzchni materiału. W połączeniu ze znacznym wzrostem prędkości cięcia w obecnych rozwiązaniach, wzrost ma zapewniony także ich popularność wśród outsourcingowych producentów wytwarzających profile.

Przykładem jest firma Waterjet Profilers of Basildon Ltd., która ostatnio zainwestowała w bystronicowską obrabiarkę Byjet 4030 Classic L, która posiada dwie głowice tnące. Dyrektor zarządzający młodej spółki , Richard Connelly przed inwestycją musiał rozważyć wiele za i przeciw inwestycji. „Maszyna, o której mowa musiała być na tyle wszechstronna, by sprostać zarówno pojedynczym zamówieniom, jak i seryjnej produkcji. Poza tym powinna była posiadać zdolność do szybkiej zmiany obrabianego materiału przy minimalnym czasie postoju.” mówi Conelly. „Ze wszystkim tymi cechami byliśmy w stanie zapewnić dwu-trzydniowy przepływ przy większości zamówień.”

Oferująca łoże o wymiarach 4 na 3 metry, maszyna, o której mowa może ciąć większość standardowo produkowanych arkuszy stali symultanicznie z udziałem dwóch głowic. Pozwala na to specjalna funkcjonalność ‘CNC head distance’, która pozwala wycinać złożone części w tym samym gnieździe. Nad koordynacją działań głowic czuwa system CNC.

Kolejną firmą, która zainwestowała w nowatorskie rozwiązania w dziedzinie water jet’ów jest firma West Midlands-based CML Alloys – dostawca i przetwórca stopów niklu, tytanu i materiałów specjalnych. Zainwestowano tam w obrabiarkę WardJet 100 hp.

Wspomniana firma dostarcza materiały, które są odporne na korozję, wysoką temperaturę, które służą do specjalnych zastosowań. W takich aplikacjach bardzo ważną kwestią jest wydajność i właściwości materiałowe, które łatwiej zachować przy obróbce strumieniem wody. W odpowiedzi na zapotrzebowanie klientów, CML posiada kompletną linię produkcyjną do obróbki blach i płyt tytanowych.

WardJet – dostawca wyżej wymienionego rozwiązania – ostatnimi czasy sporo inwestuje w nowe technologie. Wprowadził nowe bramowe stoły do cięcia, ale przede wszystkim nowe 5-osiowe maszyny, które są specjalnie zaprojektowane do cięcia skosów i przygotowania elementów do spawania.

Główną korzyścią płynącą z 5-osiowej obróbki strumieniem jest możliwość wycinania w profilu zarówno płaskim, jak i położonym w inny sposób pod kątem, z zakresu od 0° do 90°. W dodatku, możliwa jest taka interpolacja, która pozwala na prowadzenie strumienia pod kątem 90° do dowolnej powierzchni lub profilu.

Możliwa jest realizacja wycinania profilowanych powierzchni, których obróbka na konwencjonalnych 3-osiowych obrabiarkach jest niemożliwa. Ponadto stosowana w tych obrabiarkach kompensacja stożkowa pozwala na znaczne zwiększenie dokładności geometrycznej oraz prędkości cięcia, które mogą dochodzić nawet do 12,700 mm/min.

Psy-Winder pozwala na utrzymywanie końcówki roboczej głowicy tnącej w jednym miejscu, niezależnie od ruchu osi obrotowych, tak jakby głowica tnąca była unieruchomiona. Według WardJet jest to lepsza alternatywa do mechanizmów, których kinematyka jest zamodelowana w ten sposób, że ruchy w osiach X,Y,Z bazują na informacji o kątach obrotu 4-tej i 5-tej osi. Takie podejście sprawia, że błędy pozycji są kumulowane, jeśli sygnały z enkoderów bądź resolwerów w parach obrotowych są niedokładne.

Kolejną innowacją w dziedzinie water jet’ów jest przedstawiona przez firmę Accustream nowa głowica Dialine. Może być zaimplementowana podczas modernizacji większości systemów cięcia strumieniem wody. Dialine posiada demontowalny diament, samo AccuStream chwali się jego wydajnością, która pozwala na 600 godzin gwarantowanego czasu cięcia, a podobno czas ten może nawet przekroczyć 1000 godzin bez awarii.

Kryza angażuje diament do wytworzenia skoncentrowanego strumienia osiowanego w dyszy tnącej. W Dialine może być stosowany również standardowy rubin. Zastąpienie nim diamentu nie będzie miało wpływu na jakość cięcia –zmniejszy się jedynie żywotność dyszy.

Innowacją w dziedzinie abrajet’ów jest nowa głowica Paser 4 firmy Flow. Posiada ona innowacyjny zawór dozujący, dzięki któremu zminimalizowane zostało zjawisko blokowania się ścierniwa oraz zapewnia jego bardziej spójny przepływ. Według producenta, ścierniwo jest kluczowym elementem wpływającym na koszty eksploatacji abrajet’ów. Opatentowany przez nią zawór pozwala na dozowanie go w taki sposób, by zminimalizować odpady.

Kolejnym, aktywnym w dziedzinie rozwoju nowych technologii, amerykańskim producentem wycinarek wodnych jest Omax. Producent wprowadził w swoich nowych maszynach system OMAX DualBridge, który dwukrotnie zwiększa wydajność dzięki dodatkowej dyszy tnącej. W rezultacie możliwe jest niezależne wycinanie małych części lub skoordynowana i bardziej efektywna praca nad większymi elementami.

Druga głowica sterowana jest dzięki intuicyjnemu oprogramowaniu Intelli-Max Premium i wewnętrznemu układowi sterowania, który zapobiega kolizjom. W zakresie nowych rozwiązań maszyna posiada: specjalną kontrolowaną softwarowo dyszę A-Jet, możliwość obróbki wieloosiowej, pozwalająca na wycinanie stożkowych otworów, wykonywania skosów i pracy pod maksymalnym kątem 60° w stosunku do płaszczyzny poziomej. Została zaprojektowana przede wszystkim do pracy na dużych przepływach, w układach wielopompowego zasilania.

W nawiązaniu do tematów pomp stosowanych w water jet’ach, należy wspomnieć także o rozwiązaniu ECUBE 6200, inteligentnej pompy napędzanej serwomechanizmem, która została zaproponowana przez Jet Edge we współpracy z Tecnocut. Całkowicie elektromechaniczny układ zużywa 30% mniej energii elektrycznej i posiada 80% mniej elementów od pomp hydraulicznych oferowanych na przykład przez Aquablast.

W walce o nowe rozwiązania na rynku liczy się także Bystronic. Nowością na rynku w dziedzinie pomp wysokociśnieniowych jest seria ByPump Ultra . Wciąż dostępna ByPump active pozwala na pracę na ciśnieniu 3,600 barów, ale nowa seria pozwala na jeszcze większe osiągi.

"Poddaliśmy pompy długim i intensywnym testom przy rekomendowanym przez nas ciśnieniu roboczym 5300 bar", wyjaśnia Michael Merkle, szef wydziału WaterJet Bystronic. „Pompy te są świetnym rozwiązaniem dla klientów, którzy specjalizują się w procesach cięcia bardzo grubych materiałów – na przykład blachy o grubości ponad 150 mm. Jednak każdy, kto chce poruszać się w tak szerokim spektrum wycinanych części, jak to możliwe, powinien nadal pozostać przy systemie opartym o ByPump Active w połączeniu z wieloma głowicami, oferowanymi z maszynami ByJet Pro oraz ByJet Classic.”

Dlaczego? Cóż, pan Merkle zapewnia, że wzrost ciśnienia roboczego od 3,600 do 5,300 barów podnosi wydajność cięcia średnio o około 40%! Jeśli stosowane są cztery głowice tnące, które pracują na ciśnieniu 3600 barów, wydajność cięcia można zwiększyć nawet do 300%.

Bystronic wprowadziła także maszynę do cięcia w mikro zakresach. W obszarze roboczym 1000 x 600 mm, nowy water jet Micro może ciąć pręty metalowe o szerokości do 0,2 mm z powtarzalną tolerancją ± 0,01 mm.

Ten innowacyjny abrajet o średnicy dyszy mniejszej niż 0,3 mm dedykowany jest do zastosowań inżynierii medycznej, elementów elektrycznych i zegarmistrzowskich. Według Bystronic, urządzenie może stać się realną alternatywą dla stosowania drutowej obróbki elektroerozyjnej.

Podsumowując, trzeba podkreślić, że obróbka strumieniem wody ze ścierniwem lub bez staje się coraz popularniejsza, a duża konkurencja między producentami napędza ich ciągły rozwój. Poza nowoczesnymi technologami, istotny jest fakt, że znajdują one coraz szersze zastosowanie w dzisiejszym przemyśle.

(rr)