کاربردهای واترجت عبارتند از : ساختمان: ساخت الگوهای تزیینی از سنگ های ساختمانی ، ساخت پلاک و حروف فلزی یا سنگی ، برش قطعات تزیینی سرامیک صنایع: ساخت چرخدنده های دقیق و سایر قطعات دقیق صنعتی. ساخت قطعاتی از فوم و لاستیک با دقت بالا. طراحان: ساخت اشکال و طرح های پیچیده زینتی در جواهرسازی، مجسمه سازی و ساخت آینه سایر موارد: برش شکلات، برش پارچه و ... مزایای استفاده از واترجت ها هم واترجت و هم لیزر قادرند فلزات و دیگر مواد را برش دهند. ولیکن دستگاه‌های واترجت ارزان‌تر از دستگاه‌های لیزر می‌باشند و عملاً دستگاه‌های واترجت برتر از ماشین‌های برش معمولی می‌باشند. چرا تعداد زیادی از مردم به خرید دستگاه‌های واترجت روی آورده‌اند، زیرا: چون می‌توانند سریع برنامهریزی کرده و در مدت کوتاهی پول‌دار شده و سود زیادی عایدشان شود. همچنین می‌توانند سریعاً دستگاه را تنظیم کرده و کل مجموعه تنظیمات دستگاه را تنظیم کرده و کل مجموعه تنظیمات دستگاه را چک کنند آنها از ابزار دستگاه خیلی تعریف میکنند. چونکه ابزار، هم در ماشینکاری اولیه و هم در ماشینکاری ثانویه (نهایی) یکی است و نیازی به تغییر ابزار نمی‌شود. سرعت ساخت قطعات بسیار بالا و خارج از تصور میباشد. این روش باعث ایجاد اثرات حرارتی روی قطعه نمی‌شود. آنها می‌توانند هزینه خرید دستگاه را در مدت کوتاهی تامین نمایند. شما قبلاً عبارات واترجت و جت مواد ساینده را شنیده‌اید، این مهم است که بدانید جهت مواد ساینده همان واترجت نمی‌باشد، اگرچه خیلی به هم شبیه هستند. تکنولوژی جت‌آب به حدود 20 سال پیش برمی‌گردد و جت مواد ساینده حدوداً 10 سال بعد به وجود آمد. اساس هر دو روش مبتنی بر افزایش فشار آب تا حد خیلی زیاد و خروج آب از یک روزنه کوچک به خارج میباشد. سیستم واترجت از یک باریکه آب استفاده میکند که از دهانه (orifice) خارج میشود و میتواند مواد نرمی از قبیل پارچه و مقوا را برش دهد و لیکن نمی‌تواند مواد سخت‌تری را برشکاری کند. آب در دهانه ورودی از 20 تا 55 هزار پوند بر اینچ مربع تحت فشار قرار میگیرد، سپس از دهانه (jewel) که قطر آن به طور نمونه 015/0-010/0 اینچ میباشد. با فشار خارج میشود و در سیستم جت مواد ساینده، مواد ساینده به جت‌آب افزوده شده تا بتواند مواد سخت‌تر را نیز برش دهد. سرعت خیلی زیاد جت آب باعث ایجاد خلاء شده و مواد ساینده را به داخل نازل مکش میکند. اغلب مردم زمانی که منظورشان جت ساینده است، به غلط اصطلاح واترجت را به کار می‌برند. یک مجموعه کامل نازل واترجت حدود 500 تا 1000 دلار میباشد در صورتی که نازل جت سازنده حدود 800 تا 2000 دلار هزینه در بر دارد. هزینه عملیاتی جت مواد ساینده به خاطر سایش تیوپ مخلوط‌کننده مواد ساینده با آب و همچنین به خاطر مصرف مواد ساینده نسبت به واترجت خیلی زیاد است. تنها محدودیت جت‌آب نازل‌های آن میباشد و jewel دارای سوراخ بسیار ریزی بوده که آب با فشار از آن به بیرون پاشیده میشود. Jewel ممکن است ترک برداشته و یا در اثر رسوب در آن مسدود شدن دهانه یاقوتی نازل در اثر ورود مواد زائد و گرد و کثافت در دهانه ورودی آب (inlet water) میباشد و میتوان براحتی و با استفاده از یک فیلتراسیون مناسب از بروز چنین مواردی جلوگیری نمود. رسوبات در اثر مواد معدنی موجود در آب نیز ممکن است پدید آید. Jewelها را میتوان در مدت کوتاهی حدود 2 تا 10 دقیقه تعویض نمود. همچنین قیمت بالایی نداشته و حدود 5 تا 50 دلار میباشد، البته نازل‌های الماسه نیز وجود دارند ولیکن قیمت آنها حدود 200 دلار میباشد و همچنین ساخت آنها نیز مشکل‌تر از نازل‌های یاقوتی میباشد. ابعاد و شکل هندسی دهانه نازل در نحوه عملکرد آن تاثیر بسیار مهمی داشته و در مورد نازل‌های الماسی تامین این دقت و تلرانس کمی مشکل و هزینه‌بر میباشد. ماشین آلات صنعتی ، ابزار یراق محدودیت‌های موجود در مورد نازل‌های مربوط به جت مواد ساینده نازل‌های جت مواد ساینده علاوه بر طرح ساده‌ای که دارند گاهگاهی ایجاد مشکلاتی نیز میکنند. طرح‌های گوناگونی ساخته شده‌اند ولی همگی در بروز یکسری مشکلات مشترک هستند. تیوپ مخلوط‌کننده یک قطعه و مجموعه گران‌قیمت بوده و به علت سایش در اثر مواد ساینده دارای عمر کوتاهی نیز میباشد. همانطوری که گفته شد، جت مواد ساینده قادر است هر چیزی را برش دهد و این توانایی بالایی فرسایش و در نتیچه آن برش مسیر عبور و تیوپ مخلوط‌کننده را نیز تحت تاثیر قرار میدهد و همین مسئله در افزایش قیمت نهایی قطعه تولیدی تاثیر میگذارد. از دیگر مشکلات موجود در مورد دستگاه‌های جت مواد ساینده این است که تیوپ مخلوط‌کننده به همیشه بلکه گاهگاهی مسدود میشود. معمولاً علت این امر در اثر مواد زاید و کثیف (dirt) و همچنین دانه‌های مواد ساینده که از اندازه استاندارد بزرگ‌تر باشند نیز حاصل میشود. مزایای ماشینکاری با جت مواد ساینده برنامهریزی و تنظیم فوق‌العاده سریع در این فرآیند نیازی به تغییر ابزار جهت کارهای مختلف نمی‌باشد، برعکس دیگر دستگاه‌های ماشینکاری که حتی برای تعویض ابزار نیر باید برای دستگاه برنامهریزی کرد. تنها برنامهریزی لازم برای انجام عملیات ارائه نقشه قطعه به دستگاه میباشد و اگر مشتری نقشه قطعه کار را روی یک دیسکت به شما تحویل دهد، نصف کار انجام شده است و این به این معنی است که شما در تولیدات کم و حتی تک‌سازی هم می‌توانید سود قابل توجهی ببرید. برای اغلب کارها نیاز به فیکسچر خیلی کمی نیاز است برای مواد تخت میتوان پس از قرار دادن آنها روی میزکار با قراردادن دو وزنه 10 پوندی روی آن قطعه کار را فیکس نمود و برای قطعات کوچک میتواند با استفاده از رویندهای کوچک، کار را محکم نمود. امکان ماشینکاری تقریباً هر قطعه (شکل) دو بعدی و برخی از قطعات (اشکال) سه بعدی امکان ماشینکاری شعاع‌ها و گوشه‌های داخلی با شعاع کم، امکان ساخت فلانج کاربراتور با سوراخ‌ها و همه چیزهای لازم آن. برخی از دستگاه‌های فوق‌العاده پیشرفته قادر به ماشینکاری سه بعدی می‌باشند. ماشینکاری سه بعدی نیازمند و مستلزم دقت زیادی میباشد. به همین دلیل ماشینکاری سه بعدی صرفاً جهت کاربردهای خاص به کار میرود. به هر حال ماشینکاری جت مواد ساینده دارای توانمندی فوق‌العاده در تولید اشکال دو بعدی است و لیکن در مورد اشکال سه بعدی دارای محدودیت‌هایی میباشد. اعمال نیروی جانبی بسیار کم به قطعه حین ماشینکاری بدین معنی که شما می‌توانید با اطمینان قطعاتی که ضخامت دیواره آنها به کوچکی 0025/0 اینچ باشد را به راحتی و بدون ترکیدگی و یا حتی لب‌پریدگی، ماشینکاری کنید. همچنین پایین بودن زیاد میزان نیروی جانبی برش این امکان را فراهم میکند تا بتوان اشکال لانه زنبوری و تو در تو تولید نموده و با این کار را از متریال حداکثر استفاده را کرد. اغلب هیچ گونه گرمایی روی قطعه کار ایجاد نمی‌شود.شما می‌توانید قطعه کار را ماشینکاری کنید. بدون ایجاد افزایش دما و سخت شدن قطعه کار و بدون تولید دودهای سمی، بدون ایجاد پیچیدگی در قطعه کار، و بدون تولید دودهای سمی، و بدون ایجاد پیچیدگی در قطعه کار. شما می‌توانید قطعاتی را که قبلاً سخت‌کاری شده‌اند و عملیات حرارتی بر روی آنها انجام شده است را به راحتی ماشینکاری کنید. در ایجاد سوراخ بر روی فولاد به ضخامت 2 اینچ حداکثر دمای قطعه کار به 120 درجه فارنهایت می‌رسد و لیکن ماشینکاری بر روی دیگر قطعات در دمای اتاق انجام میشود. نیازی به ایجاد سوراخ اولیه نمی‌شود: بر خلاف ماشینکاری با وایرکات که نیاز به ایجاد سوراخ اولیه میباشد در این روش نیازی به ایجاد سوراخ اولیه نمی‌باشد. محدودیت مشخصی برای ضخامت معلوم نمی‌باشد و لیکن سرعت برش تابعی از ضخامت قطعه کار میباشد. عدم آسیب‌رسانی به محیط شما می‌توانید از مواد ساییده شده قرمز رنگ که از garnet بجای مانده است جهت تزئین باغچه استفاده کنید حتی اگر شما می‌خواهید قطعات زیادی از جنس مواد خطرناک از قبیل سرب و … را ماشینکاری کنید، این مهم است که مقدار خیلی کمی از ماده برداشته میشود. این خود در حفاظت محیط‌زیست موثر است. باقی مانده مواد خام نیز قابل استفاده است هنگام ماشینکاری قطعات گران‌قیمت از قبیل تییانیوم، باقی مانده ماده خام نیز ارزشمند است زیر عرض برش این فرآیند کوچک بوده و پس از تولید قطعه اصلی، میتوان از مواد باقی مانده مجدداً قطعات دیگری تولید نمود. تنها و تنها فقط به یک ابزار نیاز است در این روش نیازی به تغییر ابزار نمی‌باشد و حتی نیازی به برنامهریزی جهت تغییر ابزار نمی‌باشد. برنامهریزی و تنظیم دستگاه و تمیز کردن نیز زمان زیادی نمی‌برد، از این رو در این روش سرعت تولید و بهره‌وری خیلی زیاد است. عمر نازل برشکاری به اشتباه خیال میشود که عمر نازل خیلی مهم و حساس است و این در حالی است که عمر قسمت نازل دستگاه اهمیت آن چنانی ندارد و آنچه که مهم است عمر تیوپ مخلوط‌کننده مواد ساینده با آب است. Orifice یا jewelها ارزان هستند و اصلاً قابل قیاس با تیوپ اختلاط نمی‌باشد. Jewelها (قسمت نازل یا دهانه خروجی آب است که از جنس لعل یا یاقوت میباشد) تقریباً ارزان و حدود 15 تا 50 دلار می‌باشند و این در حالی است که قیمت تیوپ مخلوط‌کننده 100 تا 200 دلار میباشد. Jewelها نوعاً در اثر رسوبات معدنی موجود در آب آسیب می‌بینند که البته این رسوبات قابل برداشت می‌باشند. Jewel از جنس یاقوت قرمز و آبی تقریباً یکسان هستند و تفاوتشان فقط در رنگشان است. علت رنگ قرمز rubyها به علت درصد بالای کرم موجود در آنها بوده و در مقابل sapphireها علت رنگ آبی، درصد بالای آهن موجود در آنها است ولیکن هر دو سنگ یاقوت معدنی می‌باشند. اما اگر هنوز عمر مفید نازل برای شما خیلی مهم است می‌توانید بجای نازل از جنس یاقوت قرمز یا آبی، از نازل الماسه استفاده کنید ولی بهتر است فعلاً از یک سامانه مناسب فیلتراسیون آب استفاده کنید. مدت کارکرد مفید تیوب مخلوط‌کننده چقدر است؟ برای روشن شدن موضوع بدانید استفاده از یک تیوب مخلوط‌کننده کهنه و آسیب دیده در اثر کارکرد مانند بکارگیری یک تیغچه الماسه کند شده میباشد. این مشکل است که بگوییم چه وقت یک تیوب کاملاً آسیب دیده و قابل کاربرد نمی‌باشد. اما این مهم است که ساییدگی در تیوب باعث کاهش کارآیی ماشینکاری می‌گردد. برای کارهای دقیق بهتر است از یک تیوب جدید استفاده نمود. عمر مفید تیوب به پارامترهای زیادی بستگی دارد، به عنوان مثال نوعاً از 20 تا 100 ساعت میتواند عمر مفید متوسط فرض شود. البته با توجه به شرایط ممکن است از این زمان سریع‌تر یا کندتر نیز سایش اتفاق بیفتد که البته باز به شرایط کاری بستگی دارد. پس هزینه اصلی عملیاتی چه چیزی است؟ وقتی هزینه‌هایی از قبیل تیوب اختلاط و دهنه‌های نازل که قطعات گران‌قیمت و فرسایشی هستند را مورد توجه قرار می‌دهید بایستی هزینه کل عمیات را نیز در نظر گرفته و آن را با سودمندی و قدرت تولید دستگاه مقایسه کنید وقتی شما چنین مقایسه‌ای را انجام دهید خواهید دید که دستگاه جت مواد ساینده شاید سودآورترین دستگاه در کارگاه شما باشد. توجه داشته باشید که قیمت ساعت کار دستگاه بین 20 تا 35 دلار متغیر است. البته کارگاه‌هایی نیز مشاهده شده‌اند که به علت انجام کارهای فوق‌العاده دقیق، ساعت کار دستگاهشان بین 500 تا 2000 دلار میباشد. البته کمی غیر عادی نیز میباشد و همچنین گاهگاهی کارگاه‌هایی نیز دیده میشوند که کارهایی انجام می‌دهند که انجام آنها با سایر روش‌ها یا تقریباً غیر ممکن و یا با استفاده از روش‌هایی که بتواند جایگزین جت مواد ساینده شود، خیلی گران میشود. تلرانس‌ها و دقت‌های قابل دستیابی جهت تولید قطعات دقیق نیاز به دستگاه دقیق نیز میباشد. البته پارامترهای دیگری نیز وجود دارند که مهم و قابل توجه می‌باشند. یک میزکار دقیق در دقت کار تاثیر دارد. فاکتور اصلی در دقت و تلرانس، نرم‌افزار دستگاه است نه سخت‌افزار آن! تلرانس قابل دستیابی به مقدار زیادی به مهارت استفاده کننده بستگی دارد. اخیراً پیشرفت‌های مهمی در خصوص کنترل فرآیند جهت دستیابی به تلرانس‌های بالاتر صورت گرفته است. دستگاه 10 سال پیش دارای تلرانس کاری بین 060/0 تا 10/0 اینچ بوده است و لیکن امروزه دستگاه‌هایی تولید شده‌اند که قادرند قطعاتی با تلرانس 002/0 اینچ تولید کنند. جنس قطعه کار مواد سخت‌تر نوعاً پس از برشکاری کمتر taper شده‌اند و این مسئله در تعیین میزان تلرانس قابل دستیابی، قابل توجه است. ضخامت قطعه کار هنگامی که ضخامت قطعه کار افزایش می‌یابد، کنترل رفتار خروجی جت ساینده در محلی که از قطعه کار خارج میشود، مشکل می‌گردد و هر چه ضخامت قطعه کار افزایش یابد، میزان شیب‌دار شدن و احتمال لب‌پریدگی افزایش می‌یابد. دقت میزکار واضح است است دقت بالاتر وقتی حاصل میشود که حرکت میز دقیق‌تر و قابل کنترل‌تر باشد. استحکام و پایداری میزکار ارتعاشات بین سیستم حرکتی و قطعه کار و ضعف در کنترل سرعت و تغییر ناگهانی در وضعیت دستگاه میتواند باعث بروز عیب در قطعه کار گردیده که اغلب witness marks نامیده میشود . کنترل جت مواد ساینده چون اساساً ابزار برشی یک جریانی از آب پر فشار همراه با مواد ساینده است . هنگام خروج از قطعه کار حالت اریبی شکل بوجود می‌آید، لذا جهت حصول تلرانس و دقت لازم بایستی این عقب‌افتادگی با کنترل مناسب جبران گردد. این مسلئه عقب‌افتادگی (lag) میتواند در موارد ذیل بروز اشکال نماید الف- در اطراف منحنی‌ها هنگامی که جت می‌خواهد از یک مسیر منحنی شکل عبور نماید، lag باعث شیب‌دار شدن می‌گردد، بنابراین برای جلوگیری از این امر بایستی سرعت حرکت خطی مسیر برش را پایین آورد و اجازه داد که قسمت انتهایی جت و قسمت ابتدایی آن که این دو مابین محل ورود جت و محل خروج آن از قطعه کار قرار دارد در یک راستا قرار گرفته و از شیب‌دار شدن آن جلوگیری گردد. ب- گوشه‌های داخلی هنگامی که جت وارد یک گوشه داخلی از مسیر برش می‌گردد بایستی سرعت پیشروی را پایین آورد تا عقب‌افتادگی قسمت انتهایی جت جبران شده و مسیر برش صاف و بدون شیب‌دار شدن تولید شود در غیر این صورت احتمال افزایش شعاع گوشه وجود خواهد داشت. همچنین پس از اتمام ماشینکاری گوشه‌ها و رسیدن به خط مستقیم نبایستی سرعت پیشروی یکمرتبه افزایش یابد زیرا این عمل باعث پس زدن ناگهانی جت و آسیب‌دیدگی قطعه کار می‌گردد. ج- میزان پیشروی هنگامی که سرعت پیشروی کاهش داده میشود، عرض مسیر برش قه مقدار اندکی افزایش می‌یابد. د- شتاب هر گونه حرکت ناگهانی از قبیل تغییر در میزان پیشروی به طور ناگهانی باعث آسیب‌دیدگی قطعه کار می‌گردد. لذا بایستی برای کارهای فوق‌العاده دقیق، شتاب به خوبی کنترل گردد. هـ- فاصله نازل تا قطعه کار برخی از نازل‌ها نسبت به برخی دیگر باعث شیب‌دار شدن بیشتری در مسیر برش می‌گدرد. نازل‌های بلندتر معمولاً شیب کمتری ایجاد می‌نمایند، کاهش فاصله نازل تا سطح قطعه کار باعث کمتر شدن شیب می‌گردد. و- عرض برش عرض برش که همان قطر یا عرض پرتو جت میباشد، مشخص میکند که تا چه حد شما می‌توانید گوشه‌هایی تیز و با حداقل شعاع گوشه تولید نمایید. تقریباً کوچکترین قطر پرتو جت تولید عرض برشی به پهنای 030/0 اینچ می‌نماید. دستگاه‌هایی با قدرت عملیاتی بالاتر نیازمند نازل‌های بزرگتری میباشد زیرا حجم آب و مواد ساینده نیز بیشتر خواهد بود. ز- ثبات فشار پمپ تغییرات در فشار پمپ واترجت میتواند باعث ایجاد اثراتی بر روی قطعه نهایی گردد. بنابراین لازم است که در حین انجام عملیات طوری برنامهریزی گردد که تغییرات فشار پمپ به حداقل رسیده تا از ایجاد اثرات نامطلوب بر قطعه کار جلوگیری شود و این موضوع بخصوص در مواردی که تلرانس مورد نظر در حدود 005/0 اینچ باشد، رعایت این مسئله الزامی است پمپ‌های قدیمی‌تر اغلب بیشتر باعث بروز چنین مشکلاتی می‌شدند ولیکن پمپ‌هایی که با استفاده از سیستم میل‌لنگ کار میکنند باعث توزیع فشار یکنواخت‌تر و منظم‌تر می‌گردند. ح- تجربه اپراتور با توجه به فاکتورهای ذکر شده سیستم جت مواد ساینده قادر است قطعات را با تلرانسی از 020/0 اینچ تا 001/0 اینچ تولید نماید. امتیاز و برتری یک دستگاه جت مواد ساینده نسب به نوع مشابه خود، در سهولت دستیابی به تلرانس‌های مذکور میباشد در صورتی که نازل بتواند در هر موقعیت لازم نسبت به محورهای x و y با تلرانس 01/0 اینچ قرار گیرد، بنابراین شما می‌توانید قطعه‌ای با ضخامت 5/0 اینچ را با تلرانس 002/0 اینچ تولید نمایید. علاوه بر مطالب فوق، تجربه اپراتور نیز حائز اهمیت میباشد. 4-ماشین های برش و حکاکی لیزری مشخصات کلی ماشین های برش و حکاکی لیزری قابلیت برش و حکاکی مواد غیرفلزی ( برخی از دستگاه ها قابلیت برش مواد فلزی را نیز دارند ) دقت بسیار بالا قیمت نسبتا پایین با هزینه نگهداری پایین دستگاه های برش و حکاکی لیزری، که در میان مردم با نام های مختلفی مثل دستگاه های لیزر، دستگاه های چاپ لیزر، دستگاه های برش لیزر، دستگاه های حک لیزری یا دستگاه های حکاکی لیزری شناخته می شوند، دستگاه های پیشرفته ای هستند که از آن ها برای مقاصد متعدد و در صنایع مختلف استفاده می شود. مهم ترین ویژگی های این دستگاه ها عبارتند از : سرعت بالای برش و حکاکی دقت بالا در فرآیندهای برش و حکاکی عدم نیاز به دخالت دست سهولت تبدیل طرح طراحی شده به محصول انعطاف پذیری بالا امکان کار بر روی طیف وسیعی از مواد منابع: 1-کتاب نمونه‌سازی و ابزارسازی سریع، دکتر عبدالرضا سیم‌چی، مهندس امیرحسین توکلی 2-کتاب فناوری نمونه‌سازی سریع، دکتر صادق رحمتی، مهندس مجتبی سلیمی 3- سایت دانشکده ی مهندسی صنایع دانشگاه علم و صنعت 4- پایگاه اطلاع‌رسانی مهندسی ساخت و تولید ایران |
مقدمه
در حین انجام بسیاری از فرایندهای ساخت ، غالباً ضروری است که فلزات را به اندازه ای برش دهیم یا لبه های قطعات را شکل دهیم و پخ بزنیم تا برای جوشکاری آماده شوند .
رویه برداری فرایندی است که به کمک آن میتوان لایه ای از فلز را برداشت و شیاری ایجاد کرد بدون آنکه نیازی به برشکاری کامل آن باشد . از این فرایند غالباً برای برداشتن بخش معیوب استفاده می کنند تا بتوان آن را دوباره جوشکاری کرد.
برشکاری با گاز
برای برشکاری ورویه برداری فقط کافی است که فلز را گداخته وسرخ کنیم وسپس جریان پر فشار اکسیژن را به سوی آن متوجه کنیم . بنابراین در این فرایند ها میتوان از سوختهایی استفاده کرد که دمایی کمتر از استیلن تولید میکنند .
دماهای تقریبی شعله های مختلف
اکسی استیلن 3250 درجه سانتیگراد
اکسی بوتان ( اکسیژن – بوتان ) 2815 درجه سانتیگراد
اکسی متان ( اکسیژن – گاز طبیعی ) 2770 درجه سانتیگراد
اکسی هیدروژن (اکسیژن – گاز هیدروژن ) 2820 درجه سانتیگراد
هوا – استیلن 2320 درجه سانتیگراد
هوا – متان 1850 درجه سانتیگراد
هوا – پروپان 1900 درجه سانتیگراد
هوا – بوتان 1800 درجه سانتیگراد
اکسیژن
اکسیژن گازی است بی رنگ ، بی بو و بی طعم .در صنعت اکسیژن را داخل کپسول های فولادی آبی رنگ ذخیره می کنند. پایه کپسول های اکسیژن را چهار گوش می سازند . روی سر کپسول های اکسیژن کلاهکی قرار دارد که برای حفاظت آلوده نشدن دهانه خروجی اکسیژن بکار می رود . هرگز کلاهک کپسول اکسیژن را به جز در موقع مصرف گاز باز نکنید .
گاز استیلن
استیلن گازی است بی رنگ که بوی سیر گندیده می دهد . گاز استیلن در نتیجه تماس کاربید با آب در دستگاهی به نام مولد استیلن تولید می شود . کپسول های استیلن به شکل استوانه تو خالی است که از فولاد ساخته شده است . داخل کپسول از ماده ای اسفنجی مانند چوب پنبه هندی یا مواد متخلخل دیگر پر شده که داخل کپسول و ماده اسفنجی استون ریخته شده است . دستورات ایمنی کپسول های گاز
جداره خارجی کپسول ها را برای شناختتن گاز داخل آنها به رنگ های گوناگون رنگ آمیزی می کنند. در ایران رنگ کپسول اکسیژن آبی ، رنگ کپسول استیلن ارغوانی و رنگ کپسول های هیدروژن و گاز زغال قرمز است. پیچ اتصال کپسول های گاز سوختنی چپ گرد و پیچ اتصال کپسولهای گازی که نمی سوزد راست گرد انتخاب می شود تا در نصب دستگاه تنظیم فشار ( رگلاتور ) روی کپسولها اشتباهی رخ ندهد .
صنایع چوب ، دستگاه جوش ،
انواع روش های برشکاری
1- برشکاری با ماشین های فرز و تراش CNC
مشخصات کلی ماشین های فرز و تراش CNC
قابلیت برش و حکاکی مواد فلزی و غیر فلزی
قابلیت حکاکی سه بعدی
قیمت پایین
هزینه پایین نگهداری
با کاربردهای بسیار متنوع
دستگاه های فرزکاری CNC
دستگاه های فرزکاری CNC، دستگاه هایی هستند که کارهای برش و سطح برداری یا حکاکی را توسط تیغه های دواری انجام می دهند. کنترل این دستگاه ها توسط کامپیوتر انجام می شود و طرح برش یا حکاکی در یک فایل کامپیوتری به دستگاه داده می شود. این دستگاه ها می توانند برای کارهای مختلف و مواد مختلف، از تیغه های دوار متفاوتی استفاده کنند.
دستگاه های فرزکاری CNC می توانند روی طیف وسیعی از مواد، اعم از فلزی یا غیر فلزی، برش یا حکاکی را انجام دهند. این دستگاه ها در میان دستگاه های برش و حکاکی که با کامپیوتر کنترل می شوند، پایین ترین قیمت را دارند و در عین حال، بیشترین تنوع کاری را دارا هستند.
یکی از مهم ترین ویژگی های این دستگاه ها ، امکان حرکت سه بعدی این دستگاه هاست. این ویژگی، انعطاف پذیری این دستگاه ها را به مقدار زیادی افزایش می دهد. دستگاه های فرزکاری سی ان سی می توانند فایل های خروجی نرم افزارهای طراحی متعددی را برای انجام برش و حکاکی استفاده کنند.
این نوع دستگاه ها در طیف وسیعی از مشاغل به کار می آیند. برخی از این کارگاه ها یا کارخانجاتی که می توانند کاربران این دستگاه ها باشند عبارتند از :
کارگاه های صنعتی قالب سازی
کارگاه های صنعتی ساخت قطعات صنعتی
کارگاه های خدمات صنعتی
کارخانجات یا کارگاه های تولید مصنوعات چوبی
کارگاه های تولید مصنوعات تزیینی فلزی
کارگاه های ماکت سازی
کارگاه های منبت کاری
کارگاه های موسسات یا شرکت های تبلیغاتی
سایر کسانی که برش یا حکاکی دقیق قطعات فلزی یا غیرفلزی ، بخش مهمی از کارشان را تشکیل می دهد.
2-برشکاری با ماشین های برش پلاسما
مشخصات کلی ماشین های برش پلاسما
مناسب برای برش در مواقعی که دقت بالایی مورد نیاز نیست.
قابلیت برش فلزات
عمق برش بالا
قیمت پایین
برشکاری با قوس پلاسما
تعریف پلاسما
معمولاً سه حالت ماده، یعنی جامد، مایع و گاز را در نظر میگیرند، ولی حالت چهارمی از ماده وجود دارد که پلاسما نامیده میشود. برای ماده شناخته شده خیلی معروف یعنی آب، سه حالت یخ، آب و گاز (بخار) وجود دارد که اگر به آن انرژی گرمایی اعمال شود، یخ از حالت جامد به مایع تبدیل شده و اگر انرژی گرمایی بیشتری اعمال شود، تبدیل به حالت گاز میشود. زمانی که انرژی گرمایی قابل توجهی به گاز وارد شود، گاز به پلاسما تبدیل میشود که چهارمین حالت ماده است.
یونیزاسیون
اگر انرژی گرمایی بسیار زیادی به آب وارد شود، به بخار تبدیل میشود که شامل دو گاز اکسیژن و هیدروژن خواهد بود. اگر انرژی بیشتری اعمال شود، ذاتاً خصوصیات دمایی و الکتریکی بخار تغییر خواهد کرد که به این فرایند، یونیزاسیون گفته میشود و در آن، الکترون و یون‌های آزاد در میان اتم‌های گاز ایجاد میشود. زمانی که این اتفاق می‌افتد، گازی که تبدیل به پلاسما شده، رسانای الکتریسیته خواهد شد زیرا الکترون‌های آزاد، برای انتقال جریان برق در دسترس خواهند بود. اصول رسانایی فلزات، در مورد رسانایی پلاسما نیز وجود خواهند داشت. مثلاً هر گاه شدت جریانی که از یک مقطع عبور میکند کاهش یابد. مقاومت افزایش خواهد یافت. برای رسیدن به ولتاژ بالاتر، می‌بایستی همین مقدار الکترون از مقطع عرضی عبور کند و دمای فلز افزایش یابد. برای تولید گاز به همین مقدار پلاسما نیاز است. اگر مقطع عرضی کاهش یابد گاز پلاسمای داغ‌تری به‌دست خواهد آمد.
برشکاری پلاسما
برشکاری با قوس پلاسما از حدود 45 سال پیش توسعه یافته و اصولاً برای برشکاری فولادهای زنگ نزن و آلومینیم به کار برده میشد زیرا از لحاظ اقتصادی توجیه چندانی برای برشکاری فولادهای معمولی نداشت.در این زمینه سه محدودیت وجوددارد که عبارتند از:
1. کیفیت سطح برش ایجاد شده نسبتاً پایین بود
2. قابلیت اطمینان تجهیزات
3. ناتوانی ماشین‌های برش قدیمی که سرعت کمی در برشکاری دستی داشتند
به دلیل محدودیت‌های فوق، برش پلاسما با رشدی سریع مواجه نشد تا این که روش برش پلاسما توسط تزریق آب[3] در 1970 اختراع شد و رشد چشمگیری پیدا کرد. این فرایند نسبتاً جدید با فرایندهای معمولی متفاوت بود. در این فرایند، آب اطراف قوس الکتریکی برشکاری پلاسمای خشک[4]، تزریق میشد که نتیجه اصلی آن بهبود چشمگیر کیفیت سطوح برش روی همه فلزات حتی فولادهای معمولی بود. امروزه به‌خاطر پیشرفت‌های روی طراحی تجهیزات و بهبود در کیفیت برش، تقاضاهای بی سابقه قبلی نظیر مشعل چندتایی برش فولاد معمولی، فراگیر شده است.
شکل 1، فرایند برشکاری پلاسما را نشان میدهد. قاعده اصلی آن است که قوس شکل گرفته بین الکترود و قطعه کار توسط سوراخ دقیق کوچکی منقبض میشود که خود باعث افزایش سرعت و دمای پلاسمای خارج شده از نازل مسی میشود. دمای پلاسما خارج شده بیشتر از 20 هزار درجه سلسیوس و سرعت آن تقریباً به اندازه سرعت صوت است.
هنگام برشکاری، شدت جارش گاز پلاسما افزایش می‌یابد به‌طوری که جت پلاسما از میان قطعه کار عبور کرده و مواد ذوب شده حاصل از برشکاری را جابه‌جا کرده و به خارج منتقل می‌سازد.
فرایند برشکاری پلاسما فرایندی آلترناتیو برای فرایند برشکاری توسط اکسیژن تلقی میشود. این فرایند از این جهت با برش اکسیژن متفاوت است که در برش پلاسما، استفاده از قوس باعث ذوب فلز میشود، اما در برش توسط اکسیژن، اکسیژن فلز را اکسید کرده و حرارت حاصل از فرایند گرمازا، باعث ذوب فلز میشود. بنابراین، برخلاف برش توسط اکسیژن، برشکاری پلاسما برای فلزاتی مانند فولاد زنگ نزن، آلومینیم، چدن و آلیاژهای غیرآهنی به کار میرود.
انقباض قوس الکتریکی
در جوشکاری آرگون، خصوصیات قوس الکتریکی که از میان یک نازل مسی که توسط آب خنک میشود و بین یک الکترود (کاتد) و قطعه کار (آند) قرار دارد، به شدت تغییر میکند. به جای پخش شدن قوس، نازل قوس را داخل مقطع عرضی کوچکی منقبض میکند. این عمل، مقاومت گرمایی قوس را بشدت افزایش میدهد به‌طوری که دما و ولتاژ قوس افزایش می‌یابد. همان‌طور که در شکل 2 مشاهده میشود، قوس الکتریکی با سرعت بسیار زیاد و به‌طور کاملاً موازی که به صورت جت پلاسمای بسیار داغ بود، از نازل خارج میشود.
در هر دو صورت فوق، هر دو دیسشارژ با گاز آرگون بوده و ولتاژ یکسان میباشد و شدت جریان AM200 اعمال شده است. تنها تفاوت آن است که در TIG جت پلاسما به آرامی توسط نازل به قطر 16/3 اینچ منقبض شده است و پلاسمای داغ‌تری از قوس متناظر آن تولید میکند.
انواع جت پلاسما
هنگامی که منبع تغذیه بین الکترود و قطعه کار قرار میگیرد، جت پلاسما به صورت انتقال‌یافته میتواند عمل کندو هنگامی که منبع تغذیه بین الکترود و نازل قرار گیرد جت پلاسما به صورت غیرانتقال‌یافته عمل میکند. دو حالت فوق در شکل3 نشان داده شده است.
گرچه در هر دو حالت، یک جریان پلاسمای داغ از نازل خارج شده اما حالت انتقال‌یافته همیشه برای فرایند برشکاری به کار میرود، زیرا زمانی که قوس در تماس الکتریکی با قطعه کار قرار میگیرد، گرمای قابل استفاده وارد شده به طور موثرتری به کار برده میشود. خصوصیات جت پلاسما میتواند به شدت توسط تغییر نوع گاز، نرخ جارش گاز، شدت جریان قوس و اندازه قطر نازل تغییر یابد. مثلاً، اگر از نرخ پایین جارش گاز استفاده شود، جت پلاسما منبع گرمای متمرکز بسیار بالایی خواهد داشت که برای جوشکاری ایده‌آل است. اگر نرخ جارش گاز به حد کافی بالا باشد، جت پلاسما از قطعه کار عبور کرده و آن را خواهد برید. در این حالت، سرعت جت پلاسما برای دور کردن مواد مذاب ایجاد شده در حد کافی بالا خواهد بود. در فرایند برشکاری، دمای قوس پلاسما بیشتر از آنچه که در شکل 2 ارائه شده است، میباشد زیرا جارش بالای گاز، لایه مرزی نسبتاً خنکی از گاز یونیزه، داخل سوراخ نازل را فرم میدهد و باعث انقباض بیشتر قوس پلاسما میشود. ضخامت این لایه مرزی میتواند توسط حرکت چرخشی گاز برش، افزایش بیشتری یابد. عمل چرخش، سرما را بیرون رانده و گاز یونیزه را به صورت شعاعی بیرون می‌راند و لایه مرزی ضخیم‌تری ایجاد میکند. در اکثر مشعل‌های برشکاری پلاسما، از مکانیزم حرکت چرخشی گاز استفاده میشود تا حداکثر انقباض قوس ایجاد گردد.
منبع قدرت
خصوصیات قوس الکتریکی یک دستگاه، بستگی زیادی به منحنی ولتاژ و آمپراژ آن دارد. منبع قدرت موردنیاز در فرایند پلاسما، بایستی از نوع ولت- آمپر سراشیبی تند بوده و ولتاژ بالایی داشته باشد. گرچه ولتاژ موردنیاز هنگام فرایند برشکاری بین 50 تا 60 ولت است، ولی ولتاژ مدار باز برای شروع به ایجاد قوس بایستی بیشتر از vDC400 باشد. در اکثر کاترهای امروزی، یک قوس راهنما داخل بدنه مشعل بین الکترود و نازل باعث یونیزه شدن گاز شده و برای اولین بار، انتقال پلاسمای اولیه به قوس را ایجاد میکنند. چون این قوس باید به داخل قطعه کار منتقل شود، «قوس انتقال‌یافته» نامیده میشود. در روش‌های دیگر، ایجاد قوس توسط لمس نوک مشعل با قطعه کار صورت میگیرد که باعث ایجاد جرقه میشود. برای این کار استفاده از مدار فرکانس بالا لازم است. از آنجا که از اکثر انرژی قوس (تقریباً دوسوم) برای برشکاری استفاده میشود، می‌بایستی الکترود به قطب منفی و قطعه کار به قطب مثبت متصل شود.
ترکیب گازها
در سیستم‌های پلاسمای معمولی از الکترود تنگستنی، گاز پلاسمای خنثی که میتواند آرگون یا آرگون-هیدروژن یا نیتروژن باشد، استفاده میشود. در فرایندهای گوناگون، میتوان از گازهای اکسیدکننده مانند هوا یا اکسیژن نیز استفاده کرد. در این حالت، الکترود می‌بایستی از جنس مس یا «هف نیوم» باشد. در ضمن، مقدار فلوی جریان گاز پلاسما مهم بوده و می‌بایستی برحسب سطح شدت جریان و قطر سوراخ نازل تنظیم شود. اگر مقدار فلوی جریان گاز برای سطح شدت جریان کم باشد یا سطح شدت جریان برای قطر سوراخ نازل بسیار زیاد باشد، قوس شکسته شده و به دو قوس تبدیل میشود که یکی بین الکترود و نازل و دیگری نازل و قطعه کار ایجاد میشود. این حالت به پدیده «دوقوسی» معروف بوده و معمولاً اثر فاجعه انگیز آن به شکل ذوب نازل بروز میکند.
منابع:
1-کتاب نمونه‌سازی و ابزارسازی سریع، دکتر عبدالرضا سیم‌چی، مهندس امیرحسین توکلی
2-کتاب فناوری نمونه‌سازی سریع، دکتر صادق رحمتی، مهندس مجتبی سلیمی
3- سایت دانشکده ی مهندسی صنایع دانشگاه علم و صنعت
4- پایگاه اطلاع‌رسانی مهندسی ساخت و تولید ایران
سَفتِه یا فَتهِٔ طَلَب
سندی تجاری است که بر اساس آن شخصی (صادرکننده سفته) تعهد میکند مبلغ معینی را در زمان معین یا عندالمطالبه به دیگری (گیرنده سفته) بپردازد.
سفته به علت خطرات نقل و انتقال پول و توسعه تجارت بین‌الملل بین بازرگانان رواج یافت. امروزه از سفته به عنوان یک وسیله اعتباری در سرمایه‌گذاری‌های کوتاه مدت در واحدهای تولیدی، صنعتی، تجارتی و خدماتی استفاده میشود. ادامه مطلب ...
ماشین های سوراخ زنی پیشرفته روز سرعت تولید را افزایش داده اند. با حضور نسل جدیدی از ماشین آلات CNC سوراخ زن و ماشین آلات خودکار که توسط تولیدکنندگان عرضه شده اند، دخالت انسان در تولید در آینده ای نزدیک به صفر می رسد.
برای عملی ساختن طرح و نقشه، قرار دادن انواع اتصالات در یک محصول چوبی حائز اهمیت زیادی است و برای اجرای آن پیش از هر چیز به ابزارآلات کامل نیاز است. یک دریل قوی یا یک ابزار دستی بی سیم، وسایلی هستند که در اینجا به ذهن می رسند. اگرچه برای کاربرانی که با ایجاد اتصالات در حجم وسیعی از تخته ها یا صفحات چوبی سر و کار دارند، مته فشاری یا همان دستگاه دریل بهترین گزینه است. یک نفر با یک مته فشاری می تواند تعداد زیادی سوراخ را با دقت و به طور مداوم ایجاد کند و حتی سوراخ های با قطر بیشتر را نیز به طور همزمان ایجاد کند.
ماشین های دریل می توانند به صورت نیمکتی یا ایستاده بسته به نیاز سوراخ کاری روی تخته ها در محل کارخانه یا کارگاه نصب شوند. این موضوع به قطر سوراخ هایی که قرار است ایجاد شود نیز بستگی دارد. ماشین آلات و ابزار آلات کار با چوب بسیار متفاوتند. ابزارآلات معمولی کار با چوب، قابل حمل و ارزان تر هستند و البته برای کارهای ساده و کاربردهای در محل مصرف یا اصطلاحا پای کار استفاده می شوند.
به هر حال هنگامی که تغییرات در کار زیاد است یا اصطلاحا به انعطاف پذیری بیشتری نیاز است ابزار آلات چوبی از ماشین آلات سودمندتر هستند چرا که آنها معمولا در محل مشخصی استقرار یافته اند و این مساله نوعی محدودیت به حساب می آید.
دریل های چند سره شما را قادر می سازند تا همزمان سطح افقی و عمودی قطعه کار را سوراخ زنی کنید که باعث صرفه جویی وقت در کارخانه ها می شود.
چوب سخت