EN
Možno sú vo veľkosti prekryté obrovskými priemyselnými rezacími systémami, ale rezný výkon malých vodnostrunových strojov často úplne zmätie začiatočníkov. Tieto zariadenia využívajú ultra-vysokotlakovú vodu – ktorá niekedy môže byť zmiešaná s abrazívnymi časticami – na vykonávanie čistých a presných rezov do širokého spektra materiálov, čím ušetria čas aj náklady. Aký je teda skutočný výkon malého vodnostrunového stroja?
Odpoveď na túto otázku sa líši v závislosti od tlaku, typu čerpadla, konštrukcie režúcej hlavy a spracovávaných materiálov. Prečo nezistíme, čo tieto stroje dokážu dosiahnuť?
Čo charakterizuje malý vodno-tryskový stroj?
Malý vodno-tryskový stroj je zvyčajne chápaný ako kompaktná alebo základná jednotka na vodno-tryskové rezanie, ktorá sa môže inštalovať do dielne, laboratória, školy, výskumného a vývojového centra alebo do zariadenia pre výrobu v malom rozsahu. Tieto zariadenia zvyčajne majú:
- Menší rezný stôl (často 600×600 mm až 1300×1300 mm)
- Výkon čerpadla meraný v koňských silách (HP) je nižší ako u veľkých priemyselných systémov
- Znížená plocha na podlahe pre prostredia, kde nie je veľa priestoru
- Spotreba menej energie a vody
Aj napriek malej veľkosti tieto stroje fungujú na rovnakom princípe ako väčšie, teda používajú extrémne vysoký tlak vody – zvyčajne medzi 30 000 a 60 000 PSI (2 000–4 000 bar) – na vykonávanie rezacích operácií na materiáloch.
Tlak: Hlavný výkonový faktor vodného laku
Skutočný „výkon“ zariadenia na rezanie vodným laktom nie je vôbec určený teplom alebo krútiacim momentom, ale vodným tlakom a rýchlosťou prúdu. Zvyčajne dokáže malý systém na rezanie vodným laktom pracovať na nasledujúcich úrovniach:
- 30 000–40 000 PSI u základných modelov
- Až 60 000 PSI u vysokovýkonných kompaktných jednotiek
Pri takýchto tlakoch je rýchlosť vody vychádzajúcej z trysky takmer trojnásobkom rýchlosti zvuku. Ak sa teda pridajú abrazívne látky (bežne granát), rezná sila výrazne stúpne. Preto je možné, aby malé stroje rezali materiály, na ktoré sa bežne používajú ťažké priemyselné zariadenia.
Aké typy materiálov dokáže malý stroj na rezanie vodným laktom rezať?
Malé stroje na rezanie vodným laktom, napriek svojim obmedzeným rozmerom, môžu prekvapiť používateľa tým, že dokážu rezať širokú škálu materiálov vrátane:
- Kovy: nehrdzavejúca oceľ, hliník, meď, mosadz, titán
- Kameň a sklo: mramor, granit, keramika, kalené sklo
- Plasty a kompozity: akryl, uhlíkové vlákno, sklenené vlákno
- Koža a pena
- Drevo a lamináty
Čo sa týka hrúbky, malý brúsny vodný lúč je vo väčšine prípadov schopný:
- Rezať oceľ do hrúbky 20–30 mm (0,8–1,2 palca) s kvalitným okrajom
- Hliník do hrúbky 40–50 mm (1,5–2 palce)
- Čo sa týka mäkších materiálov, môžu byť ešte hrubšie
Ak sa navyše použije čistá voda bez abrazíva, malé stroje môžu rýchlo rezať mäkké materiály, ako je guma, textílie, potravinárske výrobky a pena.
Rýchlosť rezu: Ako rýchle je „výkonné“?
Aj keď sa výkon najčastejšie spája s otázkou, či stroj vôbec dokáže rezať, rozhodujúca je aj otázka rýchlosti, a tu technológia vyniká. Malé vodné lakové stroje dokážu:
- Rezať nehrdzavejúcu oceľ 1–3 mm rýchlosťou niekoľko metrov za minútu
- hliník 10 mm pomalou, ale stabilnou priemyselnou rýchlosťou
- Mäkké materiály takmer okamžite
Malé vodné lakové stroje ponúkajú viac než dostatočnú rýchlosť na výrobu prototypov, presných súčiastok, krátkych sérií a výrobu na mieru, zatiaľ čo veľké priemyselné systémy sú navrhnuté pre nepretržitú výrobu vysokého objemu a extrémnych hrúbok.
Presnosť a kontrola
Malé vodné lakové stroje majú nielen vysoký výkon, ale sú tiež veľmi presné. S modernými CNC riadiacimi systémami sa priemerná presnosť pohybuje od:
- ±0,05 mm do ±0,1 mm v závislosti od konkrétnej konfigurácie
Preto sa môžu použiť pri výrobe:
- Súčiastok pre letecký priemysel
- Diely lekárskych prístrojov
- Presné tesnenia a tesniace prvky
- Dekoratívne kovové panely
- Mechanické výrobné súčiastky na mieru
Výroba bez energie je nemysliteľná; práve tu sa presadzujú malé vodné lúče – poskytujú kontrolovanú, opakovateľnú reznú silu.
Elektrický výkon vs. rezací výkon
Väčšinou si ľudia myslia, že malý stroj na rezanie vodným lúčom znamená slabý výkon kvôli nižšiemu príkonu elektrickej energie. Pravda je nasledovná:
- Elektrický výkon používaný malým čerpadlom na vodný lúč je približne 15–30 kW.
- Energia sa premení na veľmi vysoký hydraulický tlak, nie na teplo.
- Keďže rezanie vodným lúčom je chladiaci proces, nevzniká tepelne ovplyvnená zóna, nevzniká tvrdnutie materiálu ani tepelné deformácie.
Preto sú aj najmenšie vodné lúče veľmi účinné, pokiaľ ide o premenu elektrickej energie na využiteľnú rezaciu silu.
Ako sa to porovnáva s laserom alebo plazmou?
Keď sa ľudia pýtajú na výkon malého vodného laku, zvyčajne ho chcú porovnať s laserovými a plazmovými rezacími zariadeniami.
- Voči laseru: Malé lasery môžu rezať tenké plechy rýchlejšie, no vodné lakety dokážu rezať hrubšie materiály a navyše režú odrazivé kovy bez generovania tepla alebo deformácie.
- Voči plazme: Hoci plazmové rezanie je rýchle pri hrubom kove, spôsobuje tepelnú deformáciu a hrany sú drsné. Naopak, vodné lakety režu kov čisto, bez hrubíc a bez jeho ohrievania.
Čo sa týka maximálnej reznú schopnosti vo vzťahu k veľkosti stroja, patria vodné lakety (najmä tie abrazívne) medzi najvýkonnejšie a najpružnejšie rezné technológie na trhu.
Výkon malého vodného laku v praxi
Výkon je v podstate výsledným stavom použitia. Malé vodné lakety sa najmä používajú na:
- Dielne pre výrobu kovov na mieru
- Vzdelávacie a výskumné laboratóriá
- Dielne na výrobu nápisov a umelecké štúdiá
- Kamenné a dlaždicové dielne
- Dielo automobilovej a motocyklovej
- Kryty elektroniky
- Prototypovanie v leteckom priemysle
Väčšina používateľov takéhoto zariadenia je ohromená skutočnosťou, že zariadenie, ktoré sa zmestí do skromného dielne, dokáže bez námahy rezať plechy z nehrdzavejúcej ocele, keramické obklady alebo hrubé kompozity.
Obmedzenia malých vodno-trieskových strojov
Malé vodno-trieskové stroje, hoci výkonné, nie sú bez obmedzení. Hlavné sú:
- Veľmi nízke rýchlosti odstraňovania materiálu pri rezaní hrubých kovov
- Menšia pracovná plocha pre veľké diely
- Určite nižšia kapacita nepretržitej výroby v porovnaní s veľkými priemyselnými systémami
Napriek tomu tieto obmedzenia nepredstavujú veľký problém pre malé a stredné podniky, ktoré profitujú z výhod flexibility a rezného výkonu.
Ako výkonný je malý vodno-abrazívny stroj?
V reálnych podmienkach je malý vodno-abrazívny stroj dostatočne výkonný na to, aby presne, čisto a spoľahlivo reznal väčšinu priemyselných materiálov. Ide o kompaktné zariadenie, ktoré kombinuje extrémny tlak vody, rezaciu energiu abrazíva a CNC presnosť a dokáže vykonať prácu mnohých tradičných rezných nástrojov, a to na vyššej úrovni.
Jeho vynikajúci výkon nemusí dosahovať hmotnosti a kontinuity, akú očakávate od obrovských továrenských systémov, no jeho skutočná sila spočíva v multifunkčnosti, presnosti a prekvapivom schopnostnom potenciáli. Malý vodno-abrazívny stroj je kompaktnou silou a nie je „malý“ pokiaľ ide o výkon vo workshopoch, štartapech, výskumných centrách a firmách vyrábajúcich na mieru.