High precise on Waterjet

Share with
Dynamic Waterjet® จาก Flow

What level of precision do you need?

Most operations are either fabrication or machine shops. Each have different needs when it comes to the level of cutting precision required. In general, machine shops normally need more accuracy than fab shops but some shops have both the precision chip making equipment of a machine shop and cutting, forming, and welding equipment of a fab shop. Waterjets vary in the precision they offer. Ranging from+/-.005” to .012”,it’s important to consider how you might use your system when determining the right fit for you.

Flow Waterjet Cutting Head

Waterjet systems like the ones from Flow are available with different levels of precision capability. A machine tool equipped with a basic waterjet cutting head, sometimes called a conventional waterjet head, can cut a +/- 0.010” to 0.015” (0.254 to 0.381 mm) accurate part out of any material up to approximately 3” (76.2 mm) thick. Beyond that the finished part is less precise. It is possible to cut a part to tighter tolerances with a conventional waterjet, but to cut to +/- 0.005” (0.127 mm) tolerance the machine cut speed must be reduced to approximately 10 to 15% of maximum cut speed. This slow speed is needed to minimize corner washout caused by stream lag, and part taper caused by the V-shaped kerf created by the jet at high speed. Slower cutting reduces these errors, but takes longer so is more expensive.

However, with Dynamic Waterjet®, the head can be tilted while cutting, thus compensating for the V-shaped taper and the stream lag corner washout. This enables cutting at a much higher speed while also increasing the accuracy of the parts from 0.010” (0.254 mm) accuracy to 0.002” (0.0508 mm). The positional accuracy and dynamic motion characteristics of a machine have an impact on part accuracy and precision. Waterjet machines from Flow are built to minimize the effect this motion has on precision via closed loop (velocity and position) digital drives and motors, precision motion technology, and extremely rigid machine tool design.

Most systems Flow provides are equipped with Dynamic Waterjet® with Active Tolerance Control. Dynamic Waterjet is patented technology that automatically tilts the cutting head impingement angle to compensate for stream lag and taper in a behind the scenes operation based on cutting speed and type of material being cut. The result is two to four times faster cutting and finished part precision of +/-1 to 3 thousandths of an inch (+/- 0.03 to 0.08mm).

Here is the key benefits to cutting materials to precision with waterjet

For Fabrication shops, the waterjet provides a number of material utilization advantages. Because waterjet is a cold cutting process, adjacent parts can easily be cut without issue. On a plasma or oxy acetylene cutting system, you have to leave a 1/4 to 3/4” (6.35 to 19.05 mm) gap between parts so the heat of the second cut doesn’t ruin the previous cut edge.

Due to zero mechanical stress, heat distortion or heat-affected zone (HAZ) being imparted into your material, secondary processing can usually be eliminated. Abrasive waterjets typically produce edge finish of 125 Ra – a satin smooth edge that appears to have been finished by a fine-grit sand blaster. There are projects where the surface finish needs to be better than 125 Ra, where required finished part tolerance tighter than two thousandths of an inch is required, or when pocket milling, threading, or other interior work is needed. In those cases, many machine shops find that using the waterjet to rough the part out at high speed and then finish it off on the mill saves considerable time and material.

The thin kerf and cold cutting nature of the waterjet frees the programmer to optimize the nest as tightly as possible. Most waterjet nesting software includes the capability to set common line cutting, where one pass is used as the cut edge of two adjacent parts. The remnant left over after cutting a nest can be used later since the waterjet did not harm, heat, stress, or warp the material in any way.

Machine shops that mill parts find that the size of the cutting tool affects material utilization. Removal of a large amount of material from a stainless steel part, for example, might require a larger diameter end mill and cause material waste. Since the waterjet cutting stream is 0.030” to 0.040” (0.762 mm 1.016 mm) in diameter very little material is wasted. This might mean that more parts can be created from the raw stock.

Advanced machines incorporating Dynamic Waterjet® technology can produce parts up to three inches thick to a few thousandths of an inch accuracy much faster than taking multiple passes with a milling machine. Solid scrap is worth 2x to 10x more than metal scrap in chip form.

Article by: Siam Anankit Co., Ltd. & MEGA Tech

Reference : https://www.siamanankit.com/

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

High precise on Waterjet

Share with
Dynamic Waterjet® จาก Flow

どれだけのレベルの精度が必要ですか?

多くの操作は製造工場または機械加工工場のどちらかで行われます。必要な切断精度のレベルについては各々に異なるニーズがあります。一般に機械加工工場は通常、製造工場よりも高い精度を要しますが、機械加工工場の精密チップ作成装置と製造工場の切断、成形、溶接装置の両方を備えている工場もあります。

各種ウォータージェットは精度が異なります。 +/- .005インチから.012インチまでの範囲で、自分の用に最適なものを決める際、システムがどのように使えるか検討することが重要です。

Flow社製のようなウォータージェットシステムが、各種レベルの精度キャパシティーにて利用可能です。

Flow Waterjet Cutting Head

従来型ウォータージェットヘッドとも呼ばれる基本的なウォータージェット切断ヘッドを備えた工作機械は、最大厚さ約3インチ (76.2 mm) までの材料より、+/- 0.010インチから0.015インチ (0.254から0.381 mm) の精密部品を切り出し可能です。これを超えると完成パーツの精度は下がります。従来型ウォータージェットを用いて部品をより厳しい公差で切断することは可能ですが、+/- 0.005インチ (0.127 mm) の公差で切断するには、工作機械の切断速度を最大切断速度の約10-15%にまで引き下げる必要があります。ストリームラグ(水流の遅れ)により引き起こされるコーナーウォッシュアウト、および高速での噴流により作られるV字型の切り口によって引き起こされる部品のテーパーを最小限に抑えるためには、このような低速での操作が必要です。低速での切断でこれらの誤差は減少しますが、操作時間がより長くかかり、コストが上がります。

しかしDynamic Waterjet®を使用すると、切断中にヘッドを傾けることができるため、V字型のテーパーと水流の遅れによるコーナーウォッシュアウトの補正が可能です。これにより、はるかに高速での切断が可能になると同時に、部品の精度が0.010インチ (0.254 mm) から0.002インチ (0.0508 mm) に向上します。 工作機械の位置精度と動的運動特性は、部品の正確度と精度に影響を与えます。Flow社のウォータージェット加工機械は、閉ループ(速度および位置)デジタルドライブおよびモーター、精密運動技術、並びに非常に剛性の高い工作機械設計により、この運動が精度に与える影響を最小限に抑えるように構築されています。

Flow社が提供するほとんどのシステムには、アクティブ・トレランス・コントロールを備えたDynamic Waterjet®が装備してあります。Dynamic Waterjetは、切断速度と切断される材料のタイプに基づき、裏方操作で切断ヘッドの衝突角度を自動的に傾け、水流の遅れとテーパーを補正する特許技術です。その結果、切断速度は2-4倍速くなり、完成部品の精度は+/-1-3,000分の1インチ (+/- 0.03〜0.08 mm) になります。

この技術により、工作機械は非常に高速に動いてテーパーと水流の遅れを形成しますが、ヘッドを最大10度傾けることでこれを自動的に補正します。

ウォータージェットを用いて材料を正確に切断する主な利点は次のとおりです。

製造工場にとって、ウォータージェットは材料利用の利点を数多く提供します。 ウォータージェットはコールドカッティングプロセスであるため、隣接する部品を問題なく簡単に切断できます。 プラズマやオキシアセチレン切断システムでは、二番目の切断の熱で一番目の切断エッジを駄目にしないよう、部品間に1/4-3/4インチ (6.35-19.05 mm) の間隙を残さなければなりません。

材料に対する機械的応力、熱歪み、または熱影響部(HAZ)がないため、通常、二次加工を行う必要がありません。アブレシブウォータージェットは典型的には125 Raのエッジ仕上げを生み出しますが、これは、ファイングリットのサンドブラスターで仕上げたような外観の、サテン仕上げのような滑らかなエッジです。表面仕上げが125 Raよりも良くなくてはならないプロジェクトや、2,000分の1インチよりも厳しい完成部品公差を要するプロジェクト、またポケットフライス盤、ねじ切りや、その他の内部作業が必要なプロジェクトもありますが、そのような場合、多くの機械加工工場では、ウォータージェットを使用して部品を高速で粗くカットし、それをフライス盤で仕上げることで、かなりの時間と材料を節約できます。

ウォータージェットの切り口は薄く、コールドカッティングであるという性質により、プログラマーはネスティングを可能な限り密に最適化することができます。ほとんどのウォータージェットネスティングソフトウェアには、1つのパスが2つの隣接するパーツの切断エッジとして使用される、共通のラインカットを設定する機能が含まれています。ウォータージェットは材料を害したり、熱や応力を加えたり、反らせたりすることがないため、一つのネストを切断した後の残り部分を後で使用することができます。

部品をフライス加工する機械加工工場は、切削工具の大きさが材料の利用に影響を与えることを理解しています。たとえば、ステンレス鋼部品から大量の材料を除去するには、より大きな直径のエンドミルが必要になり、材料の無駄が発生する可能性があります。ウォータージェット切断流は直径0.030インチから0.040インチ (0.762 mm-1.016 mm) であるため、材料の無駄はほとんど出ません。これは時に、同じ原材料からより多くの部品を作成できることにもなります。

Dynamic Waterjet®技術を組み込んだ高度な機械は、フライス盤で複数のパスを実行するよりもはるかに高速に、最大3インチの厚さから数千分の1インチの精度で部品を製造できます。固形のスクラップはチップ状の金属スクラップの2倍から10倍の価値があります。

Article by: Siam Anankit Co., Ltd. & MEGA Tech

Reference : https://www.siamanankit.com/

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Shopping cart close