ABRASIVE WATER JET MACHINING

helooo... kali ini bukan tentang visual basic :D bukan karena udah kehabisan akal buat visual basic tapi ane pengen posting yang lain yang mungkin sangat dibutuhkan oleh teman2... hehehehehe ngeles dikit gpp laaah :P
kali ini ane mau bahas tentang mesin pemotong yang canggih bos kagak pakai pisau besi, baja, maupun inta, aneh kaan????? pasti teman sudah pernah dengar yang namanya ABRASIVE WATER JET MACHINING......... upppsss sorry kalo bahasa inggris ane salah, maklum lah kagak pernah lulus toefl  :'( (CURHAT)

oke mari disimak baik-baik tentang water jet

ABRASIVE WATER JET MACHINING

1.                  Definisi Abrasive Jet Machining

Abrasive Jet Machining adalah suatu alat untuk mengembangkan dan penanganan aliran gas abrasif-sarat untuk mesin jet abrasif, menggunakan peralatan untuk penyimpanan, makan, dan pengendalian bubuk abrasive dalam jet pembawa disampaikan melalui tabung tegak pada tekanan yang relatif tinggi dan kecepatan. jet tekanan yang relatif tinggi dan kecepatan tinggi digunakan dan dapat digunakan di mana tekanan gas yang relatif tinggi diperlukan dan dapat digunakan dengan aliran gas bertekanan pada setiap tekanan yang diinginkan.

Gambar Abrasive Jet Machining

Tekanan gas biasanya sudah lebih rendah dari sekitar 200 PSI. jika luas daerah aliran penampang nosel pengiriman yang lumayan berkurang, rasio dari partikel volume gas tidak akan lagi membentuk kombinasi bisa diterapkan dalam kaitannya dengan kecepatan gas dan massa partikel abrasif. Penemuan ini bertujuan mengurangi daerah aliran penampang nosel dan sebaiknya beberapa pengurangan di daerah aliran penampang tabung pakan sehingga kondisi untuk abrasi disediakan. bentuk novel tabung pakan dan nosel pengiriman digunakan membuat kerja praktis dari tekanan jauh lebih tinggi daripada bekerja. aliran abrasif pada tekanan lebih dari 200 PSI, misalnya, dari urutan 300 atau 400 PSI dicapai. Banyak variasi yang lebih luas dan ukuran partikel partikel daripada yang dipraktekkan dalam peralatan diketahui sebelum dapat disediakan. aluminium oksida atau silikon karbida partikel dapat digunakan.

2.                 Prinsip Kerja Abrasive Jet Machining

Aliran bertekanan gas abrasif-sarat dibawa dalam garis lurus tubing disukai diperpanjang ke arah vertikal, desirably vertikal downwardly, dari sudut pengembangan aliran gas bertekanan ke lubang pengiriman nozel abrasif digunakan. Hal ini membuat peningkatan luas mungkin dalam tekanan dan kecepatan, tanpa Sejalan meningkatkan keausan pipa. ini saluran pengiriman vertikal abrasif atau tubing terbentuk dari bahan kaku seperti karbida atau logam, tanpa kerja dari setiap zona karet fleksibel. Dengan kerja dengan garis lurus, sebaiknya downwardly diperpanjang tubing, pakaian kasar untuk yang terkena pipa berkurang, bahkan pada tekanan tinggi. pemasangan peralatan pembangkit jet abrasif dengan menyediakan mekanisme untuk penyesuaian vertikal nozel dalam kaitannya dengan mendukung pekerjaan juga ditujukan.

Gambar Diagram Skematik dari Proses Abrasive Jet Machining

Abrasive Jet Machining (AJM) menggunakan aliran butiran abrasive halus dicampur dengan udara atau gas pembawa lainnya pada tekanan tinggi. Aliran ini diarahkan oleh nosel yang didesain cocok untuk keperluan tersebut kepada permukaan benda kerja yang dikerjakan. Pengelupasan material terjadi gaca erosive yang disebabkan oleh tumbuhan partikel abrasive pada permukaan benda kerja dengan kecepatan tinggi (http://translate.google.co.id).

Pemusatan aliran dengan kecepatan tinggi daripada fluida (udara atau gas) yang bercampur dengan partikel-partikel abrasive pada benda kerja. Metal removal pada benda kerja terjadi karena efek shearing oleh partikel abrasive dan disertai oleh efek abrasi dan erosi oleh aliran fluida dan partikel.

3.                  Komponen Pemesinan Abrasive Jet Machining

            Berdasarkan pada komponen pemesinan abrasive jet machining mempunyai komponen-komponen. Adapun komponen-komponennya terdiri dari sistem abrasive pengiriman, sistem kontrol, pompa, nozzle, mixing tabung dan sistem motion.

                              

3.1.            Sistem Abrasive Pengiriman

Sebuah laju aliran sederhana tetap abrasive semua yang diperlukan untuk kelancaran, memotong akurat. sistem modern pakan abrasif adalah menghilangkan getaran pengumpan masalah rawan dan padatan metering katup sistem sebelumnya dan menggunakan diameter orifice tetap sederhana untuk meter aliran abrasive dari bagian bawah hopper pakan kecil yang terletak berdekatan dengan nozel pada Y- sumbu kereta.

Sebuah lubang sistem metering ini sangat handal dan sangat diulang. Setelah aliran abrasive melalui lubang diukur selama mesin set-up, nilai dapat dimasukkan ke dalam program komputer kontrol dan tidak ada penyesuaian atau fine-tuning aliran abrasive akan pernah diperlukan. Gerbong abrasif kecil yang terletak pada sumbu Y kereta biasanya. menampung sekitar pasokan 45-menit abrasive dan dapat diisi ulang dengan sendok tangan sementara pemotongan sedang berlangsung.

3.2.            Sistem Kontrol

Fundamental keterbatasan sistem kontrol CNC tradisional. Secara historis, air jet dan tabel jet abrasif pemotongan telah menggunakan sistem kontrol tradisional CNC menggunakan alat mesin akrab "G-code." Namun, ada gerakan cepat dari teknologi ini untuk sistem jet abrasif, terutama untuk aplikasi mesin jangka pendek dan terbatas-produksi toko. G-kode pengendali dikembangkan untuk memindahkan alat pemotong kaku, seperti pabrik akhir atau pemotong mekanis. Tingkat umpan untuk alat ini umumnya diadakan konstan atau bervariasi hanya dalam kenaikan tersendiri untuk sudut dan kurva.

Setiap kali perubahan dalam tingkat pakan entri pemrograman diinginkan harus dilakukan. Air jet atau jet abrasif pasti bukan merupakan alat pemotong kaku; menggunakan tingkat feed konstan akan menghasilkan berat undercutting atau lancip di sudut-sudut dan di sekitar kurva. Selain itu, perubahan langkah membuat diskrit tingkat pakan juga akan mengakibatkan dipotong tidak rata di mana transisi terjadi.

Perubahan dalam tingkat pakan sudut dan kurva harus dibuat lancar dan secara bertahap, dengan laju perubahan ditentukan oleh jenis bahan yang potong, ketebalan, geometri bagian dan sejumlah parameter nozzle.
Algoritma kontrol yang menghitung persis bagaimana tingkat pakan harus bervariasi untuk suatu geometri yang diberikan dalam bahan tertentu untuk membuat bagian yang tepat.

Algoritma ini sebenarnya yang diinginkan menentukan variasi pada tingkat setiap umpan 0,0005 "(0,012 mm) sepanjang jalan alat untuk memberikan umpan profil tingkat yang sangat halus dan bagian yang sangat akurat. Menggunakan G-Code untuk mengubah profil ini feed rate yang diinginkan ke dalam instruksi kontrol sebenarnya untuk motor servo akan membutuhkan sejumlah besar pemrograman dan memori controller. Sebaliknya, kekuatan dan memori dari PC modern dapat digunakan untuk menghitung dan menyimpan seluruh perkakas dan profil feed rate dan kemudian langsung drive servomotors yang mengontrol XY gerakan. Hal ini menyebabkan bagian yang lebih tepat yang jauh lebih mudah untuk menciptakan daripada jika G-kode pemrograman yang digunakan.

3.3.            Pompa

Tekanan awal ultra-tinggi sistem pemotongan menggunakan pompa hidrolik intensifier eksklusif. Pada saat itu, pompa intensifier adalah satu-satunya pompa andal yang mampu menciptakan tekanan cukup tinggi untuk mesin air jet. Motor mesin atau listrik drive pompa hidrolik yang memompa cairan hidrolik pada tekanan dari 1.000 menjadi 4.000 psi (6.900 untuk 27.600 kPa) ke dalam silinder intensifier.

Cairan hidrolik kemudian mendorong pada piston besar untuk menghasilkan kekuatan tinggi pada penyelam berdiameter kecil. plunger ini pressurizes air ke tingkat yang sebanding dengan luas penampang piston relatif besar dan plunger kecil. Poros engkol pompat eknologi abad-tua di belakang pompa poros engkol didasarkan pada penggunaan crankshaft mekanik untuk memindahkan sejumlah individu atau torak piston bolak-balik dalam silinder. Periksa katup dalam silinder masing-masing memungkinkan air untuk memasuki silinder sebagai plunger cara 2 (pompa poros engkol) ditarik dan kemudian keluar silinder ke outlet manifold sebagai uang muka plunger ke pompa cylinder.Crankshaft secara inheren lebih efisien daripada pompa intensifier karena mereka tidak memerlukan sistem hidrolik power-merampok.

Selain itu, poros engkol pompa dengan tiga atau lebih silinder dapat dirancang untuk memberikan output tekanan yang sangat seragam tanpa perlu menggunakan sistem attenuator. poros engkol pompa tidak umum digunakan dalam aplikasi tekanan ultra-tinggi sampai cukup baru-baru ini. Ini karena poros engkol khas pompa dioperasikan pada stroke lebih per menit dari suatu pompa intensifier dan menyebabkan hidup tidak dapat diterima singkat segel dan katup cek.

Perbaikan dalam desain segel dan bahan, dikombinasikan dengan ketersediaan luas dan mengurangi biaya komponen katup keramik, memungkinkan untuk mengoperasikan pompa engkol di 40.000 sampai 50.000 psi (280.000 untuk 345.000 kPa) rentang dengan kehandalan yang sangat baik. Hal ini merupakan suatu terobosan besar dalam penggunaan pompa tersebut untuk memotong jet abrasif.  20 / 30 tenaga kuda khas crankshafts pompa tripleks digerakkan.

Pengalaman telah menunjukkan bahwa jet abrasif tidak benar-benar membutuhkan 60.000 psi penuh (414.000 kPa) kemampuan pompa intensifier. Dalam sebuah jet abrasif, bahan abrasif melakukan pemotongan yang sebenarnya saat air hanya bertindak sebagai sarana untuk membawa melewati bahan yang dipotong. Hal ini sangat mengurangi keuntungan menggunakan tekanan ultra-tinggi. Memang banyak operator jet abrasif dengan 60.000 psi (414.000 kPa) pompa intensifier telah belajar bahwa mereka mendapatkan potongan halus dan keandalan yang lebih banyak jika mereka mengoperasikan jet kasar mereka di 40.000 sampai 50.000 psi (276.000 untuk 345.000 kPa) jangkauan. Sekarang pompa poros engkol menghasilkan tekanan pada daerah tersebut, peningkatan jumlah sistem jet abrasif yang dijual dengan pompa poros engkol-jenis yang lebih efisien dan mudah dipelihara.

3.4.            Nozzle

Semua sistem jet abrasive menggunakan nozel dasar yang sama dua tahap. Pertama, air melewati sebuah lubang berdiameter kecil permata untuk membentuk sebuah jet yang sempit. Air jet kemudian melewati sebuah ruang kecil di mana efek venturi menciptakan vakum sedikit yang menarik bahan abrasif dan udara ke daerah ini melalui tabung. Partikel abrasif yang dipercepat oleh aliran air dan bergerak bersama-sama mereka masuk ke dalam tabung, panjang silinder berongga pencampuran keramik.

Campuran yang dihasilkan keluar abrasive dan air tabung pencampuran sebagai arus koheren dan memotong materi. Sangatlah penting bahwa mulut permata dan tabung pencampuran harus tepat sesuai untuk memastikan bahwa air jet melewati langsung di tengah-tengah tabung pencampuran. Jika kualitas abrasivejet akan tersebar, kualitas pemotongan yang dihasilkan akan menjadi miskin, dan kehidupan tabung pencampuran akan pendek. Diameter lubang khas untuk sebuah nozzle jet abrasive 0,010 "untuk 0,014" (0,25 mm sampai 0,35 mm). Permata lubang mungkin ruby, sapphire atau berlian, dengan batu safir yang paling umum. Ruang venturi antara mulut permata dan bagian atas tabung pencampuran merupakan daerah yang tergantung pada pemakaian. memakai Hal ini disebabkan oleh aksi erosi dari aliran abrasif karena memasuki sisi ruangan dan entrained oleh waterjet tersebut. Beberapa nozel menyediakan liner karbida untuk meminimalkan pakai ini. penyelarasan yang tepat dari mulut permata dan tabung pencampuran sangat penting untuk kehidupan tabung pencampuran. Hal ini terutama berlaku untuk diameter relatif kecil 0,030 "(0,75 mm).

3.5.            Mixing Tabung

Tabung pencampuran adalah tempat abrasif campuran dengan air tekanan tinggi. Tabung pencampuran harus diganti jika toleransi turun di bawah tingkat yang dapat diterima. Untuk akurasi maksimum, ganti tabung pencampuran lebih sering.

3.6.            Motion sistem

Rangka untuk membuat bagian-bagian presisi, sebuah abrasive sistem jet harus memiliki meja dan presisi xy gerak sistem kontrol. Tabel jatuh ke dalam tiga kategori umum. Lantai-mount sistem gantry Terpadu tabel / gantry sistem Lantai-mount sistem penopang.

4.         JENIS-JENIS WATER JET

4.1. Pemotongan pancaran air (WJC)

Pemotongan Waterjet (WJC), juga dikenal sebagai mesin air jet atau mesin hidrodinamik, menggunakan jet tinggi kecepatan fluida menimpa benda kerja untuk

melakukan operasi pemotongan.

       Water Jet Cutter menggunakan aliran air halus dengan tekanan dan kecepatan tinggi, yang diarahkan pada permukaan bendakerja sehingga menyebabkan benda kerja terpotong

       Untuk mendapatkan aliran air yang halus digunakan pembukaan nosel dengan diameter sekitar 0,004 sampai 0,016 in (0,1 sampai 0,4 mm). Agar diperoleh aliran dengan energi yang cukup untuk pemotongan, digunakan tekanan di atas 60.000 lb/in² (400 Mpa), dan pancaran mencapai kecepatan di atas 3000 ft/sec. (900m/s). Cairan ditekan sesuai tingkat yang diinginkan dengan menggunakan pompa hidraulik. Sebagai cairan pemotong biasanya digunakan larutan polimer karena cendrung menghasilkan aliran yang lebih menyatu (coherent stream). Aliran cairan dari nosel dapat diatur besarnya, untuk material yang tipis pembukaan diatur lebih kecil agar dihasilkan pemotongan yang lebih halus.

Parameter dalam proses WJC adalah :

F Jarak antara nosel dan permukaan bendakerja (standoff distance).

F Diameter pembukaan nosel,

F Tekanan air dan kecepatan potong.

       Jarak antara pembukaan nosel dengan permukaan bendakerja harus diatur sekecil mungkin untuk menghindari adanya percikan aliran cairan. Jarak yang umum digunakan adalah 1/8 in (3,2 mm). Ukuran pembukaan nosel berpengaruh terhadap ketelitian pemotongan, pembukaan kecil digunakan untuk pemotongan halus pada material yang tipis, sedang untuk memotong material yang lebih tebal dibutuhkan pancaran aliran dan tekanan yang lebih besar pula. Kecepatan pemotongan yang sering digunakan dari 12 in./min (5 mm/s) sampai di atas 1200 in./min (500 mm/s).

4.2. Pemotongan pancaran air abrasif (AWJC)

Air jet mesin (WJM) terutama digunakan untuk memotong dan celah berpori bukan logam seperti kayu, kertas, kulit, dan busa. Namun, tidak efisien untuk pengerjaan material keras. Ketika abrasive dicampur dalam air jet, Abrasive Water Jet Machining, proses baru dan lebih kuat direalisasikan.Baik WJM dan AWJM menggunakan prinsip dari pressurizing air untuk tekanan sangat tinggi, dan memungkinkan air untuk melarikan diri melalui lubang yang sangat kecil (orifice).

Air jet mesin menggunakan sinar keluar air orifice (atau permata) untuk memotong hal-hal lembut seperti popok dan permen, tetapi tidak efektif untuk memotong bahan lebih keras. Air inlet biasanya bertekanan antara 20.000 dan 55.000 pound per inci persegi (PSI). Ini dipercepat melalui lubang kecil di "Jewel", yang biasanya 0,010 "untuk 0,015" diameter.

Hal ini menciptakan sebuah balok kecepatan air yang sangat tinggi. Abrasive mesin air jet bahwa balok menggunakan air yang sama untuk mempercepat partikel kasar untuk kecepatan cukup cepat untuk memotong bahan jauh lebih sulit. Dengan bantuan abrasive, bahan kekerasan apapun dapat dipotong tanpa delaminasi, tanpa kerusakan termal, dalam waktu yang sama, dengan tingkat pemotongan yang sangat tinggi dan kemampuan untuk memotong ketebalan yang sangat besar.      

       WJC digunakan untuk pemotongan  benda kerja logam, maka biasanya harus ditambahkan partikel abrasif kedalam aliran pancaran. Partikel abrasif yang sering digunakan adalah oksida aluminium, dioksida silikon, dan garnet (mineral silikat). Partikel abrasif yang ditambahkan kedalam aliran air sekitar 0,5 lb/min (0,23 kg/min) setelah keluar dari nosel.

Parameter dalam proses AWJC sama dengan pada proses WJC, yaitu :

F diameter pembukaan nosel,

F tekanan air, dan

F jarak antara pembukaan nosel dan permukaan bendakerja.

       Diameter pembukaan nosel berkisar antara 0,010 in. (0,25 mm) sampai 0,025 in. (0,63 mm), sedikit lebih besar daripada WJC.  Tekanan air yang digunakan hampir sama seperti WJC, sedang jarak antara pembukaan nosel dengan permukaan bendakerja sedikit lebih kecil, untuk meminimalkan dampak dari percikan cairan pemotong, yang sekarang mengandung partikel abrasif. Jarak tersebut sekitar seperempat dan setengah dari jarak yang biasa dipakai pada WJC.

4.3. Pemesinan Pancaran Abrasif (AJM)

Abrasive Jet Machine adalah proses pelepasan material yang menggunakan aliran gas kecepatan tinggi yang mengandung partikel-pertikel abrasif kecil. Disini digunakan gas kering dengan tekanan 25 sampai 200 lb/in² (0,2 sampai 1,4 MPa) dialirkan melalui lubang nosel dengan diameter 0,003 sampai 0,040 in. (0,075 sampai 1,0 mm) pada kecepatan 500 sampai 1000 ft/min (2,5 sampai 5,0 m/s). Gas yang digunakan adalah udara kering, nitrogin, dioksida karbon, dan helium. Untuk mengarahkan nosel pada bendakerja biasanya dilakukan secara manual oleh seorang operator. Jarak antara ujung nosel dengan permukaan bendakerja sekitar 1/8 in. sampai beberapa in. Tempat kerja harus disiapkan dengan ventilasi yang cukup memadai untuk operator.

            AJM pada umumnya digunakan untuk proses penyelesaian seperti pemangkasan, pembersihan, pemolesan, dan sebagainya. Pemotongan dapat dilakukan untuk material yang keras dan getas ( sebagai contoh gelas, silikon, mika, dan keramik ) yang berbentuk rata dan tipis. Abrasif yang sering digunakan adalah oksida aluminium (untuk aluminium dan kuningan), karbida silikon (untuk baja tahan karat dan keramik), dan butir gelas (untuk pemolesan). Ukuran diameter butir sangat halus, berkisar antara 15 sampai 40 mm, dan untuk dapat digunakan ukuran tersebut harus seragam.

yang mau lihat videonya silahkan KLIK DI SINI