TUDOMÁNYOS DIÁKKÖRI DOLGOZAT · és a fúvóka hűtése van hatással. Általában rúd alakú volfrám elektródák és tű alakú cirkon vagy hafnium elektródákat használnak

MISKOLCI EGYETEM

GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR

TUDOMÁNYOS DIÁKKÖRI DOLGOZAT

A PLAZMASUGARAS ÉS A VÍZSUGARAS

TECHNOLÓGIA KÍSÉRLETI VIZSGÁLATA

SZERKEZETI ACÉL VÁGÁSAKOR

Tóth Eszter

IV. éves műszaki menedzser

BSc. alapszak

Konzulens:

Dr. Maros Zsolt

egyetemi docens

Gépgyártástechnológiai Tanszék

Miskolc, 2012

Tóth Eszter A plazmasugaras és a vízsugaras technológia kísérleti vizsgálata szerkezeti acél vágásakor 2

TARTALOMJEGYZÉK

Bevezetés .............................................................................................................................. 3

1. Plazmavágás ................................................................................................................... 4

1.1 A plazma .................................................................................................................. 4

1.2 A plazmavágás ......................................................................................................... 5

1.3 Az eljárás előnyei és hátrányai ................................................................................. 6

1.4 Technológiai jellemzők ............................................................................................ 7

1.5 A megmunkálás minősége ....................................................................................... 8

1.6 Plazmavágási eljárások ............................................................................................ 8

1.7 Gazdaságosság ....................................................................................................... 10

2. A Vízsugaras vágás ...................................................................................................... 12

2.1 A vízsugaras vágás előnyei és hátrányai ................................................................ 13

2.2 A megmunkálás paraméterei .................................................................................. 14

2.3 A vágórés alakja és ferdesége ................................................................................ 15

3. Kísérleti körülmények .................................................................................................. 16

3.1 A plazmavágás ....................................................................................................... 17

3.2 A vízsugaras vágás ................................................................................................. 18

3.3 Mérőberendezés ..................................................................................................... 20

4. Kísérleti eredmények és kiértékelésük ......................................................................... 20

4.1 A vágórés alakjának mérése ................................................................................... 21

4.2 A plazmasugaras vágás eredményei ....................................................................... 22

4.3 A vízsugaras vágás eredményei ............................................................................. 25

5. Következtetések ........................................................................................................... 29

Köszönetnyilvánítás ........................................................................................................... 30

Irodalom ............................................................................................................................. 30

Mellékletek


Bevezetés

A nagynyomású abrazív vízsugaras és a plazmasugaras vágás az elmúlt években

vetélytársává vált a különböző ismertebb vágó eljárásoknak. A vízsugaras vágás előnye, hogy a

vágandó anyagot a vágási hő nem károsítja, nem deformálja és a vágott felület is jó minőségű

lesz, illetve szinte minden anyag (lágy és kemény, szívós és rideg) megmunkálására alkalmas. A

plazmavágás technológiáját már az 1950-es évektől alkalmazzák fémek vágására, elmondható,

hogy más hőhatással vágó eljárásokkal szemben gazdaságosabb, hiszen nagy vágósebesség

érhető el, azonban hátránya az utómunkálatok szükségessége. Jelen dolgozat legfontosabb célja,

hogy összefüggést keressünk a vágás pontossága és a megmunkálási paraméterek között, ami

által lehetőség nyílik olyan ajánlások megfogalmazására, melyek az ipari felhasználók számára

is könnyen és hatékonyan alkalmazhatóak mind a plazmasugaras és a vízsugaras vágás esetén.

A nyári szakmai gyakorlatomat a miskolci Borsodi Fémmű Kft-nél töltöttem, melynek

ideje alatt a 1001-690103 gyártmány 1001-453400/3 rajzszámú záró nyelv (jobbos)

megnevezésű alkatrésszel foglalkoztam. A zárónyelv elkészítéséhez háromféle előgyártást is

alkalmaznak, öntést, rúd anyagból történő darabolást és plazmasugaras vágást. Megfelelő

minőségű plazmasugaras vagy vízsugaras vágás alkalmazása esetén a zárónyelv kontúrjának

további megmunkálására nincs szükség, ami költségcsökkentést eredményezhet.

A Tudományos Diákköri dolgozatom során a plazmasugaras és vízsugaras vágást hasonlítom

össze szerkezeti acél vágásakor, különböző technológiai adatokkal. A kutatásnak köszönhetően

eldönthető, hogy melyik eljárás, melyik technológiai adattal a legmegfelelőbb a zárónyelv

elkészítéséhez.

Vágáskor mindkét eljárás során szögeltérés keletkezik a vágott felületek között,

melynek minőségét EN ISO9013 szabvány határozza meg. A legfontosabb minőségi

kritériumként említhető a vágott felület merőlegessége, a felületi egyenetlenség és a

munkadarab méretének tűrései. Meghatározó probléma a vágórés alakja, amely befolyásolja a

vágás pontosságát. A vágórés alakja összetett, szinte sosem párhuzamosak egymással.

A TDK során a keletkezett vágórés ferdeséget vizsgálom 10 mm-es acél próbatesteken,

melyeken próbavágásokat készítettem a Lanaxis Kft-nél és a Dinas Kft-nél. A kísérletek

eredményei megmutatják, hogy mely technológiai adatokkal érhető el, a megfelelő minőség és

kis szögeltérés.


1. A Plazmavágás

1.1 A Plazma

A fizika az anyagok négy halmazállapotát

különbözteti meg: szilárd, folyékony, gáz és plazma

[1.ábra]. Az hogy egy anyag milyenhalmazállapotba

tartozik, az anyagenergiaszintjétől függ.

Plazmának valamilyen magas hőmérsékleten lévő,

elektromosan vezető gáz ionizált állapotát nevezzük,

amely magába foglal pozitív és negatív töltésű

részecskét, valamit gerjesztett semleges atomokat és

molekulákat. Ahhoz, hogy a plazmát előállíthassuk,

azaz a gázt ionizált állapotba hozhassuk, a gázt

hőforrással magas hőmérsékletre kell melegíteni, vagy egy erős elektromos mező jelenléte

szükséges.[1]

A gáz hőmérsékletének emelésével nő a molekulák átlagos mozgási energiája, és az ütközések

során a semleges atomok, illetve molekulák egy, vagy több elektront veszítenek el. Ezt

nevezzük ütközési ionizációnak, aminek során a gázban töltött részecskék (ionok)

keletkeznek. Ha a hőmérséklet elég magas, akkor a gáz teljesen ionizálódhat, az ilyen

ionizálódott gázt nevezzük plazmának. A plazma igen sok helyen előfordul, a Földön

részleges plazma található pl. egy lángban, plazma jön létre a villámlásnál, az északi fényben,

előfordul az ionoszférában. A világűr anyagának (csillagközi tér, csillagok) több, mint 99%-a

plazma.

A plazma legfontosabb jellemzői az alábbiak:

a plazmában a töltések összekeveredve, egyenletesen oszlanak el, így nagyobb

térfogatban semlegesnek mondható

a plazmában könnyen elmozdítható töltéshordozók vannak, így a plazma jó

elektromos vezetőnek tekinthető

vezetőképessége a hőmérséklettel együtt nő

ha a plazmában áram folyik, és azt mágneses térbe helyezzük, akkor benne sajátos

áramlások jönnek létre

1. ábra Az anyagok négy halmazállapota


1.2 A Plazmavágás

A plazmavágó berendezés részei az áramforrás, a

plazmaégő, amely magában foglalja az elektródát

és a fúvókát, a munkadarab, a vágóasztal, a

gázellátó-, hűtő- és elszívó rendszer (2. ábra). A

plazma áramforrása biztosítja a működéshez

szükséges feszültséget és a vágó áramot a fő és

segéd ív (pilot arc) számára. Terhelés nélkül a

plazmavágó feszültsége 240-400 V között van, a

vágó áram pedig 150-200 amper között

szabályozható. A plazmavágás alapvetően a

plazmaégő típusától függ, amelynek részei a

plazmafúvóka és az elektróda. Mind a plazmafúvóka, mind az elektróda élettartama

korlátozott. Az elektróda élettartalmát leginkább a vágóáram intenzitása, az ív gyújtások

száma és a használt plazmagáz típusa határozza meg. A fúvóka élettartamára a fúvóka

kialakítása, anyaga, hővezető képessége, üzemidő, ívgyújtások száma, átlyukasztások száma

és a fúvóka hűtése van hatással. Általában rúd alakú volfrám elektródák és tű alakú cirkon

vagy hafnium elektródákat használnak. A kopási hajlamnak köszönhetően a volfrám

elektródákat csak kis reakcióképességű és redukáló plazmagázokkal lehet használni. Ha tiszta

oxigént használunk, vagy a plazmagáz tartalmaz oxigént, akkor az élettartam jelentősen

növelhető cirkon vagy hafniumból készült elektróda alkalmazásával. Ha a plazmavágást

oxigén jelenlétében végezzük, akkor növelhetjük az elektróda élettartamát úgy is, hogy két

gázt használunk: a gyújtási eljárásnál kevésbé oxidáló gázt, a vágásnál pedig oxigént.

Amint a munkadarab felületére koncentrált nagyenergiájú plazmaív eléri a munkadarab

felületét, az atomok és molekulák újra egyesülnek, így a plazmában tárolt energia

felszabadulása megolvasztja, és részben elgőzölteti a munkadarabot. Továbbá a nagy mozgási

energiájú plazmasugár lehetővé teszi az olvadt rész kiszorítását a munkadarabon lévő vágási

résből. [2]

2. ábra Plazmavágó berendezés részei


A vágófej részei:

Fúvóka (3.ábra)

Plazma-, és a segédgáz alkalmazásától függően

többféle kivitelben készül. A fúvóka átmérőjének

csökkentésével párhuzamosan csökken a generálási

feszültség, valamint nő a vágási sebesség. Ha a

fúvóka hosszúságát növeljük, akkor sem a feszültség

növekedésében, sem pedig a plazmaív iránytartásában

sem tapasztalunk semmiféle pozitív változást.

Elektróda (4.ábra)

Az elektróda néhány milliméter átmérőjű,

katódjának kúpos geometriája szintén az adott

vágófej szerint készül el. Az elektródánál egy

nagyon fontos szempont, hogy a fúvókához képest

központosan helyezkedjen el, és közöttük

megfelelő villamos szigetelés legyen.

1.3 Az eljárás előnyei és hátrányai:

A plazmavágás, szemben az oxigénes lángvágással, nem csupán azon fémek vágására

alkalmas, amely oxidjának olvadáspontja alacsonyabb a vágandó fém olvadáspontjánál,

hanem minden olyan anyagnál, amely elektromosan vezetőképes. Ez a technológia előnyösen

alkalmazható vastag, erősen ötvözött acél és alumínium táblalemezek vágására, akár 160 mm-

es vastagságig.

Népszerűsége elsősorban a vágás gazdaságosságában rejlik. Jellemző rá a nagy vágási

sebesség (akár 9 m/perc) és a kevés mellékidő (nem szükséges előmelegítés). Vékony

lemezek kis vágóréssel és bemetszéssel, valamint szigorú él kontúrok esetében, adott esetben

a lézer előnyösebb lehet, ez azonban az ipari alkalmazások csak kis hányadánál fordul elő.

Általánosságban elmondható, hogy minél vastagabb a lemez a felmerülő vágási költségek

annál kedvezőbbek a plazma számára. Például acélokra vonatkoztatva már 3 mm vastagság

felett a vágható tartományban egyértelműen a plazma az olcsóbb, míg alumínium és erősen

ötvözött acél viszonylatában, egy 8 mm-nél vastagabb lemez esetén a költségek különbsége

akár ötszörös is lehet a plazma javára.

3. ábra Különböző fúvókák

4. ábra Különböző elektródák


Az eljárás legnagyobb hátránya, hogy a vágás során hőbevitel történik, amely anyagszerkezet

változással vagy vetemedéssel járhat. A plazmavágás nem alkalmazható precíz és összetett

kontúrok vágására. További hátránya a környezetkárosító hatása, valamint az a tény, hogy a

vágott felület a legtöbb esetben utólagos megmunkálást igényel.

1.3 Technológiai jellemzők:

A plazmasugaras vágás minőségét és pontosságát számos tényező határozza meg. Ezek közül

a legfontosabbak a következők:

- a vágandó anyag vastagsága;

- a vágófej, illetve fúvóka kialakítása;

- a munkagáz fajtája és keveréke;

- az áramerősség és a feszültség;

- az elektróda mérete és távolsága a fúvóka felületétől;

- a fúvóka távolsága a vágandó anyag felületétől;

- a vágás sebessége és iránya

A plazmavágó berendezések vágási teljesítménye és a vágott anyag minősége alapvetően függ

a különböző vágási technológiától, a vágandó anyagtípustól, az alkalmazott segédgáztól

egyaránt. A vágható vastagság fémlemezeknél 0,5-180 mm-ig terjed. A plazmavágás

használható általános szerkezeti acélok vágására is, viszonylag kis deformációval és jó

minőség mellett kb. 40 mm-es vastagságig.

5. ábra Elérhető vágási sebesség különböző eljárások és lemezvastagságok esetén [3]


A vágási sebesség 0,1-6 m/perc is lehet. Továbbá előnyösen használható vastag, erősen

ötvözött acél és alumínium táblalemezek vágására is, a 0,5-160 mm vastag tartományban,

ahol 0,2-9 m/perc-es vágási sebesség is elérhető (5.ábra)

1.5 A megmunkálás minősége

Napjainkban az ipar egyre szigorúbb minőségi követelményeket támaszt a fémek vágását

illetően. Ez számos fejlesztést követel meg a gyártóktól. A fejlesztések célja egyrészről, hogy

minél jobb minőséget produkáljanak, nélkülözve a további megmunkálási folyamatokat,

másrészről pedig a fejlesztéseket költségcsökkentési törekvések jellemzik. A termikus

vágásról szóló EN ISO9013 szabvány határozza meg a láng-, plazma- és lézervágásnál

használt termékek geometriai tulajdonságait és minőségét. A legfontosabb minőségi

kritériumként említhető a vágott felület merőlegessége, a felületi egyenetlenség és a

munkadarab méretének tűrései. További fontos szempont a barázdaelhajlás, a sorjaképződés a

vágott rés alsó felén és a fröcskölt olvadt anyag a rés felső felén. Természetesen utóbbi

jelenségek a folyamat paramétereitől függenek, mint

például a vágósebességtől, égőtávolságtól,

áramintenzitástól, feszültségtől, plazmagáztól és

alkalmazott plazmatechnológiától. Egyéb

tényezőknek is hatása van a minőségre, úgymint a

vágott anyag vastagsága, a felület állapota és

hőmérsékletváltozások az anyagban vágás során.

Plazmavágás során a vágott felületnek mindig van

kis szögeltérése, amely általában néhány fok

nagyságrendű.(6.ábra) A szögeltérés

megjelenésének oka, hogy a plazmaív hő leadása

nagyobb a vágórés pisztolyhoz közelebbi

tartományában.

1.6 Plazmavágási eljárások:

A plazmavágási eljárásokat a vágófej típusától illetve a plazma és segédgáz fajtájától függően

tudjuk megkülönböztetni.

6. ábra Vágórés jellegzetes részei


Hagyományos, védőgáz nélküli plazmavágás: (7.ábra)

Ennél az eljárásnál csak egy gázt, plazmagázt

használnak, ami általában levegő vagy nitrogén. Az

ilyen rendszereket többnyire kézi plazmavágó

berendezéseknél alkalmazzák.

Kétgázos plazmavágás: (8.ábra)

Az ilyen alkalmazásoknál két gázt használnak. Az egyik

a plazmagáz a másik pedig a segédgáz, mely egyben lehet

védőgáz is. Védőgázt a vágott felület környezeti

levegőtől való megvédését szolgálja, ezzel tisztább felület

érhető el. Éppen ezért nagyon sok gázvariáció létezik a

legjobb felület elérése érdekében.

Vízzel védett plazmavágás:(9.ábra)

Ez az eljárás a kétgázos plazmavágásnak egy olyan

módosított változata, amikor is védőgáz helyett vizet

használnak a felület védelmére korrózióálló anyagok

vágásakor. A víz a munkadarab jobb hűtését biztosítja és

ezáltal magasabb élettartam és jobb vágási felület érhető

el. Csak gépi vágáskor használatos a keletkező nagy

mennyiségű füst és gőz miatt.

Víz-befecskendezéses plazmavágás: (10.ábra)

Ennél az eljárásnál oxigént vagy nitrogént használnak

plazmagázként és vizet fecskendeznek közvetlen a

plazmaívre. A befecskendezett víz hatására a plazmaív

jobban koncentrálódik, keresztmetszete lecsökken,

növelve a sűrűségét, valamint hőmérsékletét, ezáltal

gyorsabb vágási sebességet lehet elérni. A víz kis része

ugyan elpárolog, a maradék része azonban szétporladva

hűti a vágott felületet, így szebb vágási felületet kapunk.

7. ábra Hagyományos, védőgáz nélküli plazmavágás

8. ábra Kétgázos plazmavágás

9. ábra Vízzel védett plazmavágás

10. ábra Víz-befecskendezéses

plazmavágás


Plazma- és védőgázok:

Napjainkban számos variáció létezik a gázok és gázkeverékek, ill. annak, arányainak

használatára. Ezeket a gázokat a tulajdonságaiknak megfelelően használják a vágás során. Az

alkalmazott gáz típusa attól is függ, hogy adott esetben milyen anyagminőséget szeretnénk

vágni.

Plazmagázok:

Levegő

Oxigén O2

Nitrogén N2

Argon - Hidrogén gázkeverék Ar (65%) - H2 (35%)

Nitrogén – Hidrogén gázkeverék N2 (95%) - H2 (5%)

Segédgázok:

Levegő

Nitrogén N2

Széndioxid Co2

Védőgáz helyett használnak vizet is.

1.7 Gazdaságosság:

Ha a plazmavágás gazdaságosságát szeretnénk megállapítani, akkor a legegyszerűbb mód

erre, ha összehasonlítjuk a jóval kisebb technológiai teljesítményű ömlesztő vágásokkal.

Ekkor láthatjuk, hogy nemcsak a plazmaív vágás során létrejött vágási felület minősége lesz

jobb, de gazdaságosabb is azoknál. Továbbá azt is figyelembe kell vennünk, hogy ezen

technológia segítségével gyakorlatilag bármilyen anyagot szét tudunk vágni. A művelet

gazdaságosságát viszont erőteljesen rontja, hogy a vágási folyamat megvalósításához

szükséges eszközök, és berendezések igen drágák, így a vágási művelet előtt mérlegelni kell,

hogy melyik technológiát is alkalmazzuk a teljesítmény-gazdaságosság függvényében.

További említés kell tenni, arról is, hogy a plazmaív vágó berendezések üzemeltetése sem

olcsó, mivel a művelet során igen nagy a vágási sebesség, nagy lesz a villamos energia,

valamint a gáz (plazma, másodlagos gázok) felhasználási költsége.

A gazdaságosság pontos kiértékelésére a hosszegységre vonatkoztatott fogyasztási adatai

alkalmasak, melyek a következők:


fajlagos villamos energia felvétel

hosszegységre eső gázfelhasználás

plazmaív átlagos energia felvétele

Az 12. ábrán látható a plazmavágás összehasonlítása a lángvágással a hosszra vonatkozó

költségek tekintetében. Megfigyelhető, hogy mindkét technológia esetén minél vastagabb

anyagot vágunk, annál nagyobb a fajlagos költsége. Plazmavágással egy 10 mm vastag

munkadarab akár harmadannyiba kerül, mint lángvágással.

11. ábra A termikus vágás berendezéseinek beruházási költségei [4]

12. ábra Láng-és plazmavágás vágási hosszra vonatkozó fajlagos költségei [4]

13. ábra A plazma vágás költségelemei [3]


Plazmavágás esetén a költség sok összetevőre bontható (13. ábra). Legnagyobb részt a

berendezés beruházási költsége teszi ki (11.ábra) körülbelül 50-100 millió forint. A bérköltség

az áramköltség és a gázköltség közel azonos arányban vannak, míg a legkevesebb költség a

kopó alkatrészekre jut.

2. A Vízsugaras vágás

A vízsugaras vágással történő megmunkálás lényege, hogy egy nagynyomású vízoszlopot

nagysebességű vízsugárrá alakítanak át, és ezt hozzák kölcsönhatásba a megmunkálandó

anyaggal.[5] A vízsugaras technológiát elsősorban nagy nyomás és kis folyadékszállítás

jellemzi. A megmunkálás során használt vízsugárnak három előállítási módja ismert.

1. Tiszta vízsugaras vágás (WJ)

2. Abrazív vízsugaras vágás – injektoros „hagyományos” (AWJ)

3. Abrazív szuszpenziós vágás (ASJ)

14. ábra Víz- és abrazív vízsugár előállítási módjai [6]

A tiszta és az abrazív vízsugaras vágási eljárás között az a különbség, hogy az utóbbinál a

vízsugárhoz abrazív port adagolunk. Ez az adalék anyag megnöveli a vízsugár eróziós hatását,

ezáltal kiszélesedik a megmunkálható anyagok köre. Tiszta vízsugarat lágy (nemfémes és

nem keramikus) anyagokhoz használnak, míg a nagy keménységű, szilárdságú és szívósságú

anyagokhoz az abrazív vízsugarat használják. Az anyagleválasztás lényege abrazív vízsugaras

vágáskor a szilárd részecskékkel való ütközés hatására bekövetkezett jelentős anyagveszteség.

Víz Víz Víz

Nyomáslétrehozása



Víz-fúvóka

Víz-fúvóka

Abrazív anyag tároló

Szívótér(keverőtér)Abrazív

fúvóka Szuszpenziós fúvóka

Abrazív anyag szuszpenzió

Abrazív anyag nyomástartó

Vízsugaras vágás (WJ)

Injektoros abrazívvízsugaras vágás (AWJ)

Abrazívszuszpenziós vágás (ASJ)

Víz Víz Víz




Víz-fúvóka

Víz-fúvóka

Abrazív anyag tároló

Szívótér(keverőtér)Abrazív

fúvóka Szuszpenziós fúvóka

Abrazív anyag szuszpenzió

Abrazív anyag nyomástartó

Vízsugaras vágás (WJ)

Injektoros abrazívvízsugaras vágás (AWJ)

Abrazívszuszpenziós vágás (ASJ)


A vízsugárhoz adagolt abrazív por megnöveli a sugár teljesítőképességet, és alacsonyabb

nyomások alkalmazását teszi lehetővé.

Az abrazív vízsugaras vágásnál az abrazív port kétféleképpen adagolhatjuk a vízsugárhoz. Az

injektoros abrazív vízsugaras vágásnál a port egy keverő kamrában adagoljuk a vizes

fúvókából kilépő sugárhoz, és a por egy másodlagos fúvókában gyorsul fel a víz

részecskéihez közel hasonló sebességre. (14.ábra) Az abrazív szuszpenziós vágás esetén, egy

már összekevert por és víz alkotta iszapot juttatunk a vízsugárba.

Az abrazív vízsugaras vágórendszer elemei: (15.ábra)

Nyomásnövelő szivattyú (nagy nyomású vízsugár előállítására)

Abrazív poradagoló rendszer

Vágó fej (abrazív vízsugár előállítása)

CNC vezérlésű manipulátor és tartály, ami a munkadarabból kilépő vízsugár energiáját

nyeli el.

15. ábra Abrazív vízsugaras vágórendszer elemei

2.1 A vízsugaras vágás előnyei és hátrányai:

A vízsugaras vágás legnagyobb előnye más technológiákkal szemben, hogy ez egy hideg

vágási eljárás, mely nem okoz roncsolódást az alapanyagokban, és gyakorlatilag majdnem

minden anyag vágására alkalmas.

A hőhatáson alapuló vágások során előfordul, hogy az anyagban túl nagy feszültség,

esetenként hajszálrepedés keletkezik, vagy ötvözeteknél sérül az anyagkapcsolat, illetve

mérgező gázok keletkeznek, melyeket hatástalanítani kell.


A vízsugaras vágás ezekre a problémákra nyújt megoldást:

a folyamat során nincs hőtermelés, nem edződik a felület, nincs az anyagra nézve

káros kihatás (repedés, keményedés),

a sugár reakcióereje kicsi (20… 40N), deformációs hatás gyakorlatilag nincs

nem keletkeznek gázok, nincs megolvadás

nem képződik salakanyag

igen széles a megmunkálható anyagok tartománya és vastagsága

Az abrazív vízsugaras vágás egy környezetbarát technológia, hiszen kicsi az anyagveszteség,

nincs kémiai levegőszennyezés, valamint nincs szükség kenőolajra és más

környezetszennyező vegyületekre.

Hátrányai ennek a technológiának:

magas zajszínt

por- és gőztermelődés

rövid a fúvóka élettartama

pontossági problémák, melyek a vágórés vastagságából, alakjából és a felületi

érdességből adódnak

viszonylag költséges.

A legfontosabb, e technológiával vágható anyagok:

nemfémes anyagok: egyszerű és szálerősítő műanyagok, gumi, bőr, papír, textil

rideg anyagok: páncélüveg, kerámiák, kőzetek, beton, építőipari burkolóanyagok

szívós anyagok: színes fémek, vas -és nem vasalapú fémek, tetszőleges hőkezeltségi

állapotban

lágy, gyúlékony anyagok, műanyag habok.

2.2 Megmunkálási paraméterek:

Az abrazív vízsugaras vágás minőségét és pontosságát számos tényező határozza meg. Ezek

közül a legfontosabbak a következők:

A víz nyomása és folyadékárama

A vágófej előtoló sebessége (előtolás)

A vizes fúvóka átmérője és geometriai pontossága

Az abrazív fúvóka hossza és átmérője


A fúvóka távolsága a munkadarabtól (fúvóka magasság)

Az abrazív por típusa, szemcsemérete

Az abrazív tömegáram

A megmunkálandó anyag keménysége

A megmunkálandó anyag repedési tulajdonsága

Lemez vastagsága

A vágás eredményei a paraméterek széles tartományaitól függnek. Nem egyszerű kézben

tartani a vágórés formáját és méretét, valamint a megmunkált felület minőségét, különösen, ha

figyelembe vesszük a további elvárásokat, úgy, mint a technológia gazdaságossága,

hatékonysága.

2.3 A vágórés alakja és ferdesége

A vízsugaras vágás egyik meghatározó

problematikája a vágórés alakja, amely

alapvetően meghatározza a vágás pontosságát.

A vágott felületek szinte sosem párhuzamosak

egymással és a sugár behatolásának irányával,

hanem minden esetben alapvetően ferdének

tekinthetők. (16.ábra)

A vágórés jellemzésére a belépő és kilépő

oldali vágórés szélességet illetve az

oldalferdeség szögét szokták használni. A

vágórés fémes és kemény anyagoknál a

gyakorlati vágásoknál legtöbb esetben a munkadarab felső részénél szélesebb, mint az alsó

oldalon, ahol a sugár távozik a megmunkált darabból. Lágy anyagoknál (szivacsok, gumi,

stb.) a széttartó vágórés is kialakul. Bizonyos esetekben az össze-, majd széttartás is

megfigyelhető.[7]

A vágórés ferdesége pontossági problémákat okoz a megmunkálás során. Ezen hiba

kiküszöbölése rendkívül nehéz, a nagyszámú vágási paraméter miatt, különösen, ha tekintettel

kívánunk lenni a megmunkálás gazdaságosságára is. A ferdeség okozta hiba már egy 20-50

mm vastagságú lemez esetén elérheti a 0,3 mm értéket, ami a vízsugaras vágási technológia

gépészeti alkalmazhatóságának egyik korlátja lehet.

16. ábra A vágórés jellegzetes metszete vízsugaras

vágásnál [6]


3. Kísérleti körülmények

A kutatási célok elérése érdekében átvágási kísérleteket végeztem S235 JR anyagon a

felhasználók által állítható technológiai paraméterek változtatása mellett. A kísérleteknél a

vágórés szélességi méreteit és az oldalak ferdeséget vizsgáltam.

A próbatest:

A kísérletekhez 10 mm vastag S235JR anyagminőségű hengerelt lemezt használtam. Az

S235JR jól hegeszthető, jól kovácsolható, hidegalakítással jól megmunkálható és jól

forgácsolható ötvözetlen szerkezeti acél, vegyi összetételét az alábbiak jellemzik:

Ötvözet C ,% Mn, % Si, % P, % S, % N, %

S235JR 0,17…0,20 ≤ 1,4 — ≤ 0,045 ≤ 0,045 ≤ 0,009

Hengerelt állapotban az anyag szakítószilárdsága Rm=340-470 MPa, folyáshatára ReH=225-

235 MPa, szakadási nyúlása 21-26 %, legkisebb ütőmunkája T= 20 °C-on 27 J.

17. ábra Próbatestek

A próbatestek képein látható (17.ábra), hogy plazma vágás során (alsó) egy próbatesten 5

vágást végeztünk különböző előtoló sebességekkel, míg vízsugaras vágás esetén (felső) egy

próbatesten végeztük el az összes kísérletet változtatva a nyomást és az előtoló sebességet.


3.1 A Plazmavágás

A kutatáshoz szükséges megmunkálási kísérleteket a miskolci Lanaxis Kft. tulajdonában lévő

plazmavágó berendezésen végeztem. A gép 2007-ben került a cég tulajdonába, melyet két év

múlva felújítottak. A gép a 18. ábrán látható és legfontosabb műszaki jellemzőit az 1.táblázat

foglalja magába.

1. táblázat Plazmavágó gép műszaki jellemzői

Géptípus Cebora prof 162

Teljesítmény [kW] 22

Áramerősség tartománya [A] 20-160

Levegő fogyasztása 220 l/min, 5bar

Maximálisan vágható acél vastagság [mm] 40

Maximális előtoló sebesség [mm/min] 1500

Fúvóka átmérői [mm] 1; 1,3; 1,6; 1,8

18. ábra Plazmavágó berendezés

A berendezésen állítható paraméter a vágófej előtoló sebesség, az alkalmazott áramerősség és

a vágófej magassága. A vágófej magasság nem került változtatása, annak értékét 5 mm-re

állítottuk be. Az fúvóka átmérője 1,3 mm volt.

Változtatott paraméterek:

A vágófej előtoló sebességét 500, 600, 700, 800, 900 [mm/min]-ra, illetve az áramerősséget

50, 65, 80 és 95 [A]- re állítottuk be. Áramerősségnél 95A egyezik meg a 100%

teljesítménnyel, a 120A = 60% és a 160A lenne a 40%. Előtoló sebesség felső határa az 1500


mm/min, azonban a gép szánszerkezete ilyenkor annyira berezonál, hogy nem érhető el

megfelelő minőség.

A vágáshoz használt plazmagáz : oxigén

Szénacélok vágásánál a legkiválóbb vágási minőséget, gyors vágási sebességet lehet elérni

oxigén használatával. A felület nem nitridálódik, ezzel jó hegeszthetőséget, formálhatóságot

és megmunkálhatóságot biztosítva. Oxigénnel való vágás során az elektróda használhatósági

ideje nagymértékben lecsökken.

3.2 A Vízsugaras vágás

A kutatáshoz szükséges kísérleteket a miskolci Dinas Kft-nél lévő abrazív vízsugaras

vágóberendezésen végeztem. A gép a 19. ábrán látható és legfontosabb műszaki adatait a 2.

táblázat foglalja magába.

2. táblázat Vízsugaras vágó berendezés adatai

Géptípus INNO PUMP-36HD

Nyomásfokozó típusa alternáló dugattyú

Teljesítmény [kW]: 30

Maximális vízáram [l/min]: 2

Maximális víznyomás [MPa]: 360

Elsődleges fúvóka átmérők [mm]: 0,25; 0,3

Abrazív fúvóka hossza [mm]: 70

Abrazív fúvóka átmérője [mm]: 0,8

Abrazív adagolás tipusa Vibrációs asztal

Maximális abrazív anyagáram nagysága [g/s]: 8

Maximális előtoló sebesség [mm/min]: 7000

Munkatér: X[mm]: 2100 Y[mm]: 1900 Z[mm]: 125

Pozícionálási pontosság [mm]: 0,15


19. ábra Vízsugaras vágó berendezés

A berendezésen állítható paraméter a vágófej előtoló sebesség, az alkalmazott víznyomás, és

az abrazív anyagáram nagysága. A vágófej magasság nem került változtatása, annak értékét 2

mm-re állítottuk be, illetve az abrazív anyagáramot sem változtattam, annak értéke 115 g/min.

Változtatott paraméterek:

A vágófej előtoló sebességére 6 értéket állítottam be: 60, 80, 100, 120, 140, 160 mm/min.

Három értéket vizsgáltam a nyomás beállításai közül: 360, 310 és 270 MPa-t, azonban 270

MPa esetén a 100mm/min feletti értéknél nem sikerült átvágni az anyagot.

Abrazív anyag:

A megmunkálási kísérletekhez GARNET #80 típusú gránátport használtam. A gránát azon

szilikátok (SiO4) összefoglaló neve, melyek tetraéderesen kristályosodnak pl. Mg, Ca, Fe, Mn

vegyületei. Bár a vízsugaras vágáshoz elvileg sokféle abrazív por felhasználható, pl. olivin,

kvarc homok, korund (Al2O3), SiC, a világban 90%-ban a gránátport használják. A szemcsék

mérete 150-300 µm-ig terjed, a jellemző szemcsemérete 200 µm. A szemcsék jellemző

sűrűsége 3,95 g/cm3, a por színe vörösesbarna.


3.3 Mérőberendezés

A vágási szélesség és ferdeség mérésére a Miskolci Egyetem Gépgyártástechnológiai

tanszéken található Zeiss Discovery V8 Stereo típusú mikroszkópot használtam.(20.ábra) A

kiváló optikával páratlan 3D képeket alkot.

20. ábra Zeiss Discovery V8 Stereo mikroszkóp

Jellemzője a fokozott felbontás, nagyobb kontraszt és javult sztereoszkópikus megjelenítés a

régebbi modellekhez képest. Akár 80x-os nagyítás is elérhető, azonban a méréseim során

elegendő volt 32x-es nagyítást alkalmazni. Számítógép segítségével a mikroszkóp

összeköthető egy AxioVision nevű software-rel, mely használatával a képernyőn követhetjük,

a mikroszkópban látottakat.

A software segítségével lehetőségem volt µm pontossággal meghatározni a vágórések

szélességét.

4. Kísérleti eredmények és kiértékelésük

A technológiai paraméterek és a vágás hatékonysága közötti összefüggések feltárására vágási

kísérleteket végeztem a miskolci Lanaxis és Dinas Kft. tulajdonában lévő plazmasugaras és

abrazív vízsugaras vágóberendezésen. A kísérletsorozat egyik célja egy olyan módszer

kidolgozása, melynek révén a technológiai paraméterek megválasztása segíthető egy

végfelhasználó számára. A vizsgált anyag S235JR szerkezeti acél volt.

A hatékonyságot befolyásoló technológiai paraméter közül az előtolás, a nyomás (vízsugaras

vágásnál) míg plazmasugaras vágásnál az áramerősség és az előtolás hatását vizsgáltam. Az

olyan vízsugaras vágáshoz tartozó paramétereket, mint a vizes fúvóka és abrazív fúvóka

átmérője, a fúvóka magassága, az abrazív anyag típusa és szemcsemérete és az anyagáram (a

vízsugárhoz adott abrazív anyag időegységre eső tömege) állandó értéken tartottam.


Plazmasugaras vágásnál a fúvóka átmérője és magassága, plazma és segédgáz valamint az

elektróda változtatása nélkül végeztem a kísérleteket.

4.1 A vágórés alakjának mérése

Vizsgálataim során a technológiai adatoknak a vágórés alakjára gyakorolt hatását vizsgáltam,

oly módon, hogy megmértem a vágórés szélességét a be (wt) és a kilépő (wb) oldalon

(21.ábra). A mérési adatok az I-II. mellékletben láthatók.

21. ábra A vágórés elméleti alakja és jellegzetes paraméterei[6]

Az átvágási kísérlet vizsgálatakor az anyagot teljes keresztmetszetében átvágjuk és azt

vizsgáljuk milyen vágási szélességek érhetőek el a technológiai paraméterek változtatásával.

A szélesség mérésekor a hossz mentén elvégzett több mérés átlaga adja az adott

paraméterekkel elérhető vágórés szélességét a be (wt) és a kilépő (wb) oldalon, melyből az

(1)-es egyenletet alkalmazva kiszámítható a vágási ferdeség α szöge.

(1)

ahol: α – vágórés ferdesége

wt– vágórés szélessége belépő oldalon

wb- vágórés szélessége kilépő oldalon

tn–próbatest vastagsága

22. ábra Vágási rés szélességének mérése AxioVision

software segítségével


A 22. ábrán látható, ahogy az AxioVision software segítségével mérem a vágási rés

szélességét vízsugaras vágás esetén.

A megmunkálás hatékonysága mindig hatással van a megmunkált felület minőségére és

pontosságára. A költségek csökkentése érdekében minden felhasználó törekszik a vágófej

előtolásának értékét a lehető legnagyobbra megválasztani, de az előtolás növelése együtt jár a

makro- és mikrogeometriai hibák növekedésével. A vízsugárral és plazmasugárral vágott

felület minőségén elsősorban annak felületi érdességét, míg a pontosságán a vágórés

ferdesége miatt kialakuló méret eltéréseket szokták érteni.

4.2 A plazmasugaras vágás eredményei

A vágási kísérletek során a technológiai paramétereket két csoportba soroltam, un. állandó és

változtatott paraméterek csoportjába. Az állandó paraméterek értékeit a gép adottságai

határozták meg, a változó értékeket előkísérletek alapján választottam meg. A kísérletekhez

alkalmazott paraméterek értékei 3. táblázatban láthatók.

3. táblázat Plazmasugaras vágás kísérleteinél alkalmazott paraméterek

Állandó paraméterek

Munkadarab anyaga S235JR

Munkadarab vastagsága 10 mm

Fúvóka átmérője 1,3 mm

Elektróda átmérője 1,3 mm

Alkalmazott plazmagáz oxigén

Alkalmazott fúvóka magasság 5 mm

Változtatott paraméterek

Áramerősség, A 50,65,95,80

Előtolás, mm/min 500,600,700,800,900

A következőkben a technológiai paraméterek hatását vizsgáljuk a vágás hatékonyságára a


mért adatok alapján, mely eredményeket 23-24-25-26. ábrákon tettem szemléletesebbé. A

kiértékelés során készült diagramokból jól látható a paraméterek különböző megválasztásának

hatása a vágási szélességre és a vágási ferdeségre.

Az előtolás növelésével látható, hogy minden áramerősség esetén a vágórés szélessége be és

kilépő oldalon is csökken.( 23.ábra) 95 A esetén a legszélesebb a vágórés, hiszen a tetején 3

mm feletti értékek vannak, míg a munkadarab alján 1,5 mm feletti értékek. 50A esetén pedig

a legkeskenyebb a vágórés, a tetején 3 mm feletti értéket nem mértem illetve az alján csak 1,5

mm alatti értékek láthatók.

Az áramerősség változtatásának hatása látszik a 24. ábrán különböző előtoló sebesség esetén.

Ezen a diagramon is látható, hogy az áramerősség növelésével nő a vágórés szélessége.

Összehasonlítva az előtoló sebességeket észrevehető, hogy 500mm/min esetében a

legszélesebb a vágórés míg 900mm/min értéknél a legkeskenyebb.

00,5

11,5

22,5

33,5

400 500 600 700 800 900

vá

gá

si r

és

szé

less

ég

e,m

m

Előtoló sebesség f, mm/min

Áramerősség 50A

teteje

alja

00,5

11,5

22,5

33,5

400 500 600 700 800 900

vá

gá

si r

és

szé

less

ég

e,m

m


Áramerősség 80A

teteje

alja

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

400 500 600 700 800 900vá

gá

si r

és

szé

less

ég

e,m

m


Áramerősség 95A

teteje

alja

00,5

11,5

22,5

33,5

400 500 600 700 800 900vá

gá

si r

és

szé

less

ég

e,m

m


Áramerősség 65A

teteje

alja

23. ábra Az előtoló sebesség hatása különbező áramerősségek esetén a vágási rés szélességére


24. ábra Az áramerősség hatása különböző előtoló sebességek esetén a vágási rés szélességére

25. ábra Előtoló sebesség hatása a vágási ferdeségre különböző áramerősségek esetén

Az előtoló sebesség változtatásával nem csak a vágási rés szélesség nő, hanem ebből

következik, hogy a vágott rés ferdesége is egyre nagyobb. (25.ábra) A diagramból az is

kitűnik, hogy 50A áramerősség esetében jóval nagyobb a ferdeség, mint a többi esetében.

26. ábra Áramerősség hatása a vágási ferdeségre különböző előtoló sebességek esetén

Az áramerősség változtatásával látható a 26.ábrán, hogy 50A áramerősséggel nem érdemes

vágni, hiszen ekkor a legnagyobb a vágási ferdeség az előtoló sebességtől függetlenül. 500

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

35 50 65 80 95

vágá

si r

és

szé

less

ége

,mm

Áramerősség, A

Tetején és alján lévő rés szélessége, µm

500

600

700

800

900

2,5

3

3,5

4

4,5

5

400 500 600 700 800 900

Vág

ási

ferd

esé

g α

, °


50A

65A

80A

95A

2,5

3

3,5

4

4,5

5

35 50 65 80 95

Vág

ási

ferd

esé

g α

, °

Áramerősség I, A

500

600

700

800

900


mm/min a legkedvezőbb bármelyik áramerősség esetén és 900 mm/min megválasztásával

érhető el a legnagyobb ferdeség.

4.3 A vízsugaras vágás eredményei

A kísérletekhez választott állandó és változtatott paramétereket a 4. táblázat mutatja be.

4. táblázat Vízsugaras vágáshoz választott paraméterek

Állandó paraméterek

Munkadarab anyaga S235JR

Munkadarab vastagsága 10mm

Vizes fúvóka átmérője 0,25 mm

Abrazív fúvóka átmérője 0,8 mm

Abrazív fúvóka hossza 70 mm

Alkalmazott fúvóka magasság 2 mm

Abrazív anyag típusa GARNET #80

Abrazív anyagáram, g/min 115

Változtatott paraméterek

Víznyomás, MPa 360,310,270

Előtolás, mm/min 60,80,100,120,140,160

A megmunkáláshoz szükséges energia-, víz- és abrazív anyag mennyisége a szivattyúk és

nyomásfokozók teljesítményének növelésével, a fúvókák minőségének javításával és a

technológiai paraméterek megfelelő megválasztásával szabályozható. A 4. táblázat

paramétereivel kísérletet folytattam a vágó rés szélességének vizsgálatára, ahol a mért

jellemző a Wt és Wb volt, melyeket a munkadarab alján és tetején jelzett vágórés szélességek.

A 27. ábrán látható fotó a kísérlet során készült, és az egymás után következett átvágásokat

mutatja.


27. ábra Kísérlet során a vízsugaras vágó berendezés

A 28. ábrán látható, hogy az előtolás hatására hogyan változik a vágórés szélessége különböző

nyomások esetén. Mindegyiken megfigyelhető, hogy a Wt és Wb értéke is csökken, azonban a

munkadarab tetején lévő rés szélessége között kisebb változás vehető észre az előtolás

növelésével.

28. ábra Az előtoló sebesség változtatásával elért vágási szélességek

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

40 60 80 100 120 140 160

Vá

gá

si f

erd

esé

g α

,°

előtoló sebesség f, mm/min

360 MPa nyomáson

ferdeség szöge

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

40 60 80 100 120 140 160

Vá

gá

si f

erd

esé

g α

,°


310 MPa nyomáson

ferdeség szöge

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

40 60 80 100 120 140 160

Vág

ási

ferd

esé

g α

,°


270 MPa nyomáson

ferdeség szöge


A 270 MPa esetén azért végeztük csak 100 mm/min előtoló sebességig a kísérletet, mert ennél

nagyobb értéknél, a sugár már nem vágja át.

Az előtolás hatása a vágórés alakjára rendkívül domináns. A 29. ábrából látható, hogy vágórés

mérete a belépő oldalon alig változik, ugyanakkor a kilépő oldalon az előtolás növelésével

szignifikánsan, mintegy a negyed részére csökken, ami a ferdeség növekedését jelenti.

29. ábra Előtoló sebesség hatása a vágórés szélességére

A vágórés alsó és felső szélességéből, valamint az anyagvastagságból kiszámítható a vágórés

ferdeségi szöge. A ferdeségi szögnek az előtoló sebesség függvényében történő változását

kísérhetjük nyomon a 30. ábrán. Megállapítható, hogy a vágórés ferdesége nő az előtoló

sebesség növelésével, vagyis rontja a megmunkálás pontosságát.

30. ábra Előtoló sebesség hatása a vágási ferdeségre

A 31. ábrán láthatjuk a nyomás hatására bekövetkező vágási ferdeség értékeket. A nyomást

bármelyik értéken vettük fel 60 mm/min esetén volt a legkedvezőbb a vágási ferdeség. 310

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

40 60 80 100 120 140 160

Vág

ási

rés

szé

less

ége

mm


A munkadarab teteje és alja

360

310

270

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

40 60 80 100 120 140 160

Vág

ási

ferd

esé

g α

,°


360MPa

310MPa

270MPa


MPa nyomáson és 160 mm/min paramétereknél mértem a legnagyobb ferdeséget. Az ábráról

még leolvasható, hogy mindhárom mért nyomás esetén 100 mm/min előtoló sebességnél nem

tapasztalható nagy különbség.

31. ábra Víznyomás hatása a vágási ferdeségre különböző előtoló sebességek esetén

Az előzőekben vázolt eredmények azt mutatják, hogy a vízsugár által kialakított vágórés

felületei akkor közelítenek a párhuzamoshoz – vagyis akkor csökken a vágórés ferdesége -ha

a sugár relatíve hosszú ideig tartózkodik egy adott pont fölött, vagyis a behatási idő hosszú.

Ekkor az anyagba belépő – és nagy energiával bíró – sugár sokáig támadja a felületet a kilépő

oldalon is, vagyis kellő idő áll rendelkezésre, a már a kisebb energiával bíró sugárnak, az

anyagleválasztáshoz.

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360

Vág

ási

ferd

esé

g α

,°

Víznyomás p, MPa

60

80

100

120

140

160


5. Következtetések

Tudományos diákköri dolgozatom során az abrazív vízsugaras és a plazmasugaras

technológiával foglalkoztam.

A plazmasugaras vágás hatékonyságára végzett kísérletekből megállapítható, hogy:

- az áramerősség (A) változtatásával megfigyelhető, hogy a vágási szélesség növekszik,

- az előtolás növelésével folyamatosan növekszik a vágási ferdeség, mely befolyásolja a

pontosságot.

A vízsugaras vágás hatékonyságának vizsgálatára elvégzett technológiai kísérletek

kiértékeléséből az alábbi megállapítások tehetők:

- az előtoló sebesség növelésével nő a vágási ferdeség,vagyis rontja a megmunkálási

pontosságot,

- az előtolás növelésével a munkadarab tetején lévő vágási rés szélessége kisebb

mértékben csökken, mint az alján,

- a nagyobb nyomásból eredő részecske sebességnövekedés nem képes hatását kellő

mértékben kifejteni.

Plazmavágás során mindenféleképpen a 80A áramerősséget és 500 mm/min előtoló

sebességet ajánlom, míg vízsugaras vágásnál egy közepes értékű nyomást (310 MPa) egy

kisebb értékű előtoló sebességgel.(60-80 mm/min)

A vágórés ferdeségét vizsgálva (α) megállapíthatjuk, hogy a plazmasugaras vágásnál 2,5°-

4,6°-ig terjed, míg vízsugaras vágásnál ez az érték 0,5°-1,7°.

Az alábbi dolgozat eredményeiből következtetve, ha a költségek megengedik, akkor a

vízsugaras vágást ajánlanám, hiszem jól megválasztott technológiai adatok mellett, megfelelő

pontosság és minőség érhető el.

A kutatás folytatásaként terveink között szerepel a vizsgálat új anyagminőségekre való

kiterjesztése, valamint nemcsak a vágási ferdeség mérése, hanem a felületi érdesség

jellemzése is különböző érdességi mérőszámokkal (pl. átlagos- és maximális érdesség,

hullámosság, profilhiba)


Köszönetnyilvánítás

A TDK dolgozat elkészítését a TÁMOP-4.2.1.B-10/2/KONV-2010-0001 jelű projekt

“Befejező precíziós megmunkálások kutatása” elnevezésű részprojekt támogatta.

Irodalom

[1] Takács J.: Korszerű technológiák a felületi tulajdonságok alakításában, Műegyetemi

Kiadó Budapest, 2004, p345

[2] Niebel-Draper-Wysk: Modern manufacturing process Engineering, Mc Graw-Hill

Publishing Company 1989, p986

[3]http://www.messer.hu/Hirek_sajtoinformacio/Szakmai_publikacio/Hegesztes_vagas/Termi

kus_vagasok__osszehasonlatasa.pdf

[4] http://www.hobbielektronika.hu/forum/getfile.php?id=82356

[5] Momber, A.W.- Kovacevic, R.: Principles of Abrasive Water Jet Machining, Springer-

Verlag London Limited, 1998, p394

[6] Maros, Zs.: Az abrazív vízsugaras vágás minőségének és hatékonyságának vizsgálata,

PhD értekezés, Miskolc, 2011., p 10, p25, p112

[7] C. Öjmertz: A Study on Abrasive Waterjet Milling, Thesis for the Gegree of PhD

Chalmers University of Technology Göteborg Sweden, 1997, p81

http://www.messer.hu/Hirek_sajtoinformacio/Szakmai_publikacio/Hegesztes_vagas/Termikus_vagasok__osszehasonlatasa.pdf

http://www.messer.hu/Hirek_sajtoinformacio/Szakmai_publikacio/Hegesztes_vagas/Termikus_vagasok__osszehasonlatasa.pdf

http://www.hobbielektronika.hu/forum/getfile.php?id=82356

MELLÉKLETEK

1.sz. melléklet Plazmasugaras vágás kísérleteinek eredménye

50 A esetén

Előtoló sebesség 500mm/min 600mm/min 700mm/min 800mm/min 900mm/min

vágórés szélessége

teteje (mm) 2,79 2,77 2,67 2,59 2,46


alja (mm) 1,32 1,23 1,09 1,02 0,99

Vágórés ferdeség

α, ° 4,2 4,4 4,51 4,48 4,2

65 A esetén



teteje (mm) 2,96 2,88 2,83 2,82 2,83


alja (mm) 2,02 1,7 1,63 1,44 1,39


α, ° 2,69 3,37 3,43 3,95 4,11

80 A esetén



teteje (mm) 3,18 3,09 3,11 2,99 2,9


alja (mm) 2,16 1,93 1,89 1,67 1,61


α, ° 2,89 3,33 3,48 3,79 3,95

95 A esetén



teteje (mm) 3,41 3,3 3,28 3,22 3,22


alja (mm) 2,27 2,04 2,03 1,89 1,84


α, ° 3,25 3,61 3,57 3,81 3,93

2.sz. melléklet Vízsugaras vágás kísérleteinek eredménye

360 MPa esetén

Előtoló sebesség

mm/min 60 80 100 120 140 160


teteje (mm) 1,22 1,21 1,17 1,18 1,17 1,12


alja (mm) 0,89 0,86 0,8 0,76 0,73 0,72

Vágórés ferdeség α, ° 0,94 1,01 1,03 1,2 1,26 1,24

310 MPa esetén

Előtoló sebesség

mm/min 60 80 100 120 140 160


teteje (mm) 1,2 1,19 1,18 1,17 1,12 1,17


alja (mm) 0,84 0,79 0,79 0,74 0,69 0,62

Vágórés ferdeség α, ° 1,02 1,14 1,12 1,25 1,24 1,58

270 MPa esetén

Előtoló sebesség

mm/min 60 80 100


teteje (mm) 1,22 1,2 1,15


alja (mm) 0,93 0,84 0,77

Vágórés ferdeség α, ° 0,82 1,04 1,1

Documents

TUDOMÁNYOS DIÁKKÖRI DOLGOZAT · és a fúvóka hűtése van hatással. Általában rúd alakú volfrám elektródák és tű alakú cirkon vagy hafnium elektródákat használnak