噴射加工簡介

噴射加工

jet machining

利用從噴嘴中高速噴出的液體或固體微粒的沖擊力破碎和去除工件材料的特種加工。噴射加工一般分為液體噴射加工和磨料噴射加工，前者發(fā)展較快，應(yīng)用較廣。

20世紀(jì)50年代末開始應(yīng)用，它是利用壓力為200~400兆帕(最高可達(dá)1500兆帕)的高壓水，從孔徑為 0.05~0.4毫米的藍(lán)寶石或金剛石噴嘴孔中以每秒數(shù)百米至一千米以上的高速噴出，形成一股高能量密度的射流沖擊工件,使材料破碎而去除。主要用于切割各種非金屬材料如塑料、橡膠、石棉、石墨、木材、膠合板、石膏、水泥、皮革和紙板等。切割厚度為幾毫米至幾十毫米，取決于使用的噴射壓力和材料的性質(zhì)。液體噴射切割的主要特點(diǎn)是:①切縫小,一般為0.08~0.4毫米;②切割速度高，如切割厚度為 6.4毫米膠合板的切割速度達(dá)1.7米/秒;③切屑被液體帶走,不致粉塵飛揚(yáng)，因而能避免環(huán)境污染。液體噴射還可用于穿孔、切割薄金屬材料、金屬零件去毛刺和表面清理等。

50年代初開始在美國應(yīng)用。一定壓力 (2~13兆帕)的氣體(空氣、氮或二氧化碳)和磨料粉末(直徑10~50微米)混合后從直徑為0.1~1.2毫米的噴嘴小孔中高速噴出，利用磨料的沖擊破壞作用去除工件上的材料。一般使用Link title剛玉或碳化硅磨料，有時(shí)還使用玻璃小珠(用于表面拋光)和碳酸氫鈉(用于表面清理)。噴嘴孔材料采用硬質(zhì)合金或藍(lán)寶石。噴嘴一般做成筆桿手柄式，以便于手工操作，也可將噴嘴安裝在夾具上，采用樣板導(dǎo)向、縮放儀導(dǎo)向或其他控制裝置進(jìn)行自動(dòng)化大批生產(chǎn)。磨料噴射加工主要用于:①切割玻璃、石英、鍺、硅、鎵、云母、鎢和鈦合金等材料的薄片，或開窄槽、打小孔;②使玻璃表面毛化;③從零件表面去除臟物、雜質(zhì)、氧化層、絕緣層或其他涂層和鍍層，以及去除毛刺等;④對(duì)集成電路的電阻、電容進(jìn)行微調(diào)。

(1)磨料噴射加工與噴砂工藝不同,噴砂工藝的主要用途是清理工件表面,磨料噴射加工是利用磨粒對(duì)被加工材料進(jìn)行切磨加工;噴砂工藝所使用的磨料粒度比噴射磨料加工中的磨料粒度更大;高速噴射的磨料微粒在嚴(yán)密控制下,能完成磨削拋光加工。

(2)與傳統(tǒng)的拋光技術(shù)相比, 它的"加工刀具"是液體狀的,不存在磨具磨損的問題,去除函數(shù)保持恒定,面形精度易于控制?？刹黄茐牧慵械某叽缇?而達(dá)到較高的表面光度。

(3)拋光頭是一很小的液體柱,能適合各種諸如齒輪、葉輪、各種模具、精密機(jī)械零件等各種型孔、型面及各種特殊復(fù)雜表面的拋光。拋光特性不受工件位置的影響,應(yīng)用范圍較廣,既可用來加工金屬材料,也可以加工非金屬材料。

(4)磨料水射流拋光屬于冷加工范疇,加工時(shí)對(duì)材料無熱影響,切削時(shí)無火花,工件不會(huì)產(chǎn)生熱變形和熱影響區(qū),對(duì)加工熱敏感材料尤為有利。同時(shí)由于在加工過程中拋光液不斷循環(huán)流動(dòng), 還能自動(dòng)清除加工下來的碎屑。

(5)加工清潔,不產(chǎn)生有害人體健康的有毒氣體和粉塵等,對(duì)環(huán)境無污染,提高了操作人員的安全性。拋光液基本不損耗,可重復(fù)使用,壽命較長。

(6))加工"磨具"為高速高壓液流,加工過程中不會(huì)變鈍,減少了磨具準(zhǔn)備、刃磨等時(shí)間,效率高。噴嘴與加工表面無機(jī)械接觸,能實(shí)現(xiàn)高速加工。

(7)設(shè)備維護(hù)簡單,操作方便,可以靈活地任意選擇加工起點(diǎn)和部位,可通過數(shù)控,容易地進(jìn)行復(fù)雜形狀的自動(dòng)加工。