Esplora l'architettura di una waterjet a 5 assi, dalla pompa UHP (~550 MPa) alla testa AB-assi, le specifiche dell'ugello e il sistema di controllo per il taglio di precisione.

Comprendere l'architettura di base di una waterjet CNC è fondamentale per sfruttarne appieno il potenziale. La capacità della macchina di realizzare smussi e contorni complessi su materiali fragili senza zone termicamente alterate (HAZ) deriva dall'integrazione precisa di un sistema a ultra-alta pressione (UHP), una testa di taglio sofisticata e una struttura a portale rigida.

La DINOSAW Waterjet CNC a 5 Assi integra un tavolo di taglio a portale (con modelli come 3020 e 4020), una pompa UHP, una testa AB-assi a 5 assi, un alimentatore automatico di sabbia e un armadio di controllo CNC, offrendo un sistema completo per la produzione di precisione.

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Principi di Taglio Waterjet a 5 Assi

Il principio fondamentale del taglio waterjet abrasivo è l'erosione del materiale. Il processo inizia dalla pompa UHP, che pressurizza l'acqua a livelli estremi. L'acqua viene poi forzata attraverso una minuscola apertura (l'ugello) per creare un getto supersonico. Per il taglio di materiali duri, una graniglia abrasiva viene aspirata nel getto in un tubo di miscelazione, e la miscela risultante esce dalla testa di taglio per erodere con precisione il pezzo.

Ugello (0,05–0,33 mm) & Tubo di Miscelazione (ID ~1,02 mm)

L'ugello, solitamente in rubino o diamante, è un componente chiave che concentra il getto d'acqua. DINOSAW riporta diametri da 0,05 mm a 0,33 mm, con aperture più piccole utilizzate per dettagli più fini. Dopo l'ugello, l'acqua passa in una camera di miscelazione dove si crea un vuoto che aspira l'abrasivo dalla linea di alimentazione. Acqua e abrasivo si combinano nel tubo di miscelazione (tubo sabbia), che ha un diametro interno tipico di 1,02 mm, prima di colpire il materiale.

Cinematica Testa AB/AC vs 3 Assi

Una macchina a 3 assi opera sugli assi X, Y e Z per la profilatura 2D, mentre una macchina a 5 assi dispone di una testa articolata AB/AC-assi. Questo permette alla testa di taglio di inclinarsi e ruotare, consentendo il taglio di forme 3D complesse, bordi smussati e la compensazione del conicità che si verifica naturalmente nei materiali spessi. È essenziale per applicazioni come preparazioni di saldature e la creazione di bordi a 45° senza giunture su piani cucina.

Velocità Servo (X/Y ~6000 mm/min), Corsa Z ~90 mm

Il movimento è gestito da servomotori ad alta precisione. Il sistema a portale consente un posizionamento rapido, con velocità sugli assi X e Y fino a 6000 mm/min. La corsa dell'asse Z di circa 90 mm offre spazio sufficiente per diversi spessori e attrezzature, e include una funzione di altimetria a infrarossi per mantenere una distanza costante dal materiale.

Controllo Pompa UHP & Torre di Raffreddamento

Il cuore del sistema è la pompa intensificatrice UHP, che può raggiungere una pressione nominale di 550 MPa, mentre le pressioni di lavoro tipiche variano da 350 a 390 MPa. Questa pressione è generata da un sistema idraulico che aziona un gruppo pistone. Durante il funzionamento, la temperatura dell'olio può aumentare, influenzando la durata delle guarnizioni e le prestazioni. Una torre di raffreddamento è integrata per mantenere stabile la temperatura dell'olio, prolungando la vita dei componenti ad alta pressione e garantendo una pressione costante.

Integrazione HMI/Interblocchi

L'intero sistema è gestito da un controller CNC con interfaccia uomo-macchina (HMI) intuitiva, disponibile in cinese e inglese. Il software automatizza calcoli complessi, come il tempo di taglio, e controlla parametri come i ritardi di foratura e le velocità di avanzamento. Per la sicurezza e il controllo del processo, il sistema include diversi interblocchi ed è progettato per la compatibilità con l'automazione industriale standard come PLC e azionamenti.

Componenti Chiave e Modalità di Guasto Comuni

Guarnizioni ad Alta Pressione

Questi sono elementi soggetti a usura all'interno della pompa.

  • Modalità di Guasto: L'usura graduale porta a una diminuzione evidente della pressione e a perdite d'acqua.
  • Mitigazione: Seguire il programma di manutenzione preventiva e utilizzare kit di guarnizioni per la sostituzione.

Ugello/Tubo di Miscelazione

Il getto abrasivo erode questi componenti nel tempo.

  • Modalità di Guasto: Un ugello o tubo usurato genera un getto di taglio diffuso, causando scarsa qualità dei bordi e ridotta precisione.
  • Mitigazione: Ispezione regolare e sostituzione tempestiva.

Linea di Alimentazione Abrasivo

Umidità o abrasivo non uniforme possono causare ostruzioni.

  • Modalità di Guasto: L'intasamento porta a un flusso abrasivo instabile o assente, impedendo il taglio.
  • Mitigazione: Utilizzare abrasivo di alta qualità e asciutto e controllare regolarmente la valvola sabbia e il sistema di alimentazione.

Domande Frequenti

Quale misura di ugello è ideale per il taglio di lastre sinterizzate?

Un'apertura ugello più piccola (es. 0,25 mm) abbinata a un tubo di miscelazione corrispondente è spesso preferita per dettagli fini e migliore qualità dei bordi su materiali fragili come la pietra sinterizzata.

Perché l'usura delle guarnizioni influisce sulla pressione di taglio?

Le guarnizioni sono fondamentali per mantenere la pressione nella pompa UHP. Quando si usurano, l'acqua può bypassare la guarnizione, causando una diminuzione della pressione e riducendo l'efficienza di taglio.

Come si collegano gli interblocchi di sicurezza a un PLC di fabbrica?

L'armadio di controllo della macchina offre punti I/O che possono essere collegati a un PLC centrale per monitorare stati come arresti di emergenza, stato della pompa o copertura aperta/chiusa, garantendo un'integrazione sicura.

Quando è necessaria una testa AB-assi/AC-assi?

Una testa AB-assi/AC-assi è essenziale per creare bordi smussati, compensare la conicità su pezzi spessi e tagliare forme 3D complesse. Per il taglio semplice 2D, è sufficiente una testa a 3 assi.

La torre di raffreddamento va potenziata per il funzionamento continuo?

Per officine che utilizzano la macchina su più turni in climi caldi, è consigliato potenziare la torre di raffreddamento o assicurarsi che sia dimensionata correttamente per mantenere la temperatura ottimale dell'olio idraulico e proteggere la pompa.