Skæring af kulfiber med en vandstråle, fordele og ulemper

Vandstråleskærende kulfiber

Hvad er en Waterjet?

En vandstråle bruger en pumpe til at skabe en højtryks (op til 90,{1}} psi) vandstråle, der kan skære gennem alt fra skum til 8 plus " stålplade. Når der skæres gennem metal eller kulfiber, et slibende materiale , såsom granat, bruges til at hjælpe i skæreprocessen. (Se "Kilde"-linkene nederst i indlægget for mere information om, hvordan Waterjets fungerer.)

Lad os nu se på, hvorfor en vandstråle er så godt et værktøj til at skære kulfiber.

Del tykkelse

En stor fordel ved vandstrålen er, at den relativt let kan skære meget tykke kulstofpaneler. Med en overfræser kræver tykke dele flere gennemløb, hvilket tager tid og forårsager mere slid på boret. Du skal også bekymre dig om at fjerne chips og støv fra dybe slots. Derudover kan du med den korrekte tuning nemt skære små funktioner, som ville være umulige på en router på grund af dybden.

Tyk kulfiber skåret på vandstråle

Fart

Skærehastigheden på en vandstråle, især for små funktioner, er meget hurtigere end at bruge en router. Med en fræser afhænger skæredybden og fremføringshastigheden af ​​størrelsen på din fræserbit og delens tykkelse. Mindre bits og tykkere dele kræver flere gennemløb, hvorimod en vandstråle kan skære den samme del i én gang og normalt med en hurtigere fremføringshastighed.

Støvforebyggelse

En anden stor fordel ved at bruge en vandstråle er støvinddæmningen. En af de største bekymringer, når man arbejder med kulfiber, er støv. Kulfiberstøv kan finde vej ind i dine maskiners indre og få dele til at slibe eller slides hurtigere, end de normalt ville. Det er også irriterende, hvis det indåndes eller kan forårsage kløe, hvis det kommer på din hud. Med en vandstråle blæses alt kulstøv ind i vandtanken, hvor det er lettere at håndtere for korrekt bortskaffelse. Der kræves ingen dyre støvevakueringssystemer.

Stramme snitmønstre

Jetdiameteren på en vandstråle kan indstilles til ca. Denne værktøjsdiameter kan også bruges til at skære fe tæt på en indre kvadratisk geometri.

Ulemper

Selvom der er mange fordele ved at bruge en vandstråle til at skære kulfiber, er der også nogle ulemper. De næste par afsnit vil behandle disse områder.

Kantfinish

Fordi en vandstråle bruger et slibemiddel til at skære igennem de stærke kulfibre, kan kanten have en lidt ru overflade. Dette kan styres med granatmaskestørrelsen (jo finere slibemiddel, jo finere finish) og med tilspændingshastigheden. Mens denne finish for nogle dele er acceptabel, skal andre dele slibes for at få en glattere finish. Den tid, der bruges på at rydde op i kanten, kan opveje nogle af fordelene ved at skære delene på vandstrålen. Der er en balance mellem skærehastighed og delens kompleksitet at overveje, hvis du kører en stor mængde dele.

Blowback

Et andet område, der giver anledning til bekymring, når man skærer kulfiber, er tilbageslaget, der kommer fra at passere over en af ​​lamellerne. Vandstråletanken bruger metallameller, der spænder over tankens bredde og giver en overflade til at understøtte dit arbejdsmateriale. Når højtryksstrålen passerer over stållamellen, kan strålen af ​​vand og slibemiddel afbøjes op, hvilket i det væsentlige sandblæser bagsiden af ​​en del. Typisk vil dette ikke være mærkbart på en metaldel, men det kan ødelægge en del af overfladen på en kulstofdel.

Heldigvis findes der løsninger til at løse dette problem. Hos Elevated Materials skærer vi vores dele oven på et Rhino-bræt. Rhino-brættet er lavet af HDPE "sugerør", der tillader strålen at passere igennem uden at blæse tilbage mod kulstoffet. Dens lille cellestørrelse giver os mulighed for at skære små og indviklede dele uden at bekymre os om, at de falder ned i tanken.

små kulfiberstykker skåret med rhinoboard

Til højvolumenprojekter af relativt stor størrelse skaber vi armaturer, der rager ud fra bunden af ​​tanken, som sikrer, at strålen kun vil skære over vand. Dele holdes derefter på plads ved hjælp af sugekopper. Med disse armaturer har vi skåret over 1000 af den samme del og har ikke været nødt til at udskifte nogen større komponenter.

Delaminering

En anden udfordring ved at skære kulfiber med en vandstråle er at gennembore huller. Højtryksvandstrålen kan æde harpiksen mellem kulfiberlagene og forårsage adskillelse eller delaminering, hvilket svækker delen.

kulfiber delaminering

Mange producenter vil forbore huller på en anden maskine og derefter bringe delen videre til vandstrålen til skæring. Ulempen ved denne metode er naturligvis risikoen for, at din vandstråleskårne sti bliver forkert tilpasset de huller, du forborer.

Hos Elevated Materials har vi investeret meget af vores tid og ressourcer i at perfektionere vores metode til at gennembore kulfiber for at forhindre delaminering. Teknikken har alt at gøre med at sænke trykket af strålen til omkring 10KSI (10,000 psi) og sikre, at granat