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연마제 제트 가공 – 부품, 작동 원리, 적용

이 문서에서는 연마 제트 가공에 대해 알아봅니다. , 작동 원칙 포함 , 부품 , , 애플리케이션 , 장점단점 .

연마 제트 가공

연마 제트 가공 0.3~0.5mm의 노즐을 통해 고압가스나 공기에 의해 고속으로 운반되는 Al2O3 또는 SiC의 연마입자의 집중류를 사용하여 작업면에 충돌시켜 재료를 제거하는 비 전통적인 방법 직경.

즉, 연마제 제트 가공 고압의 가스나 공기로 노즐을 통해 연마입자의 고속 흐름을 작업면에 충돌시키는 과정으로 고속 연마입자에 의한 침식으로 인해 금속 제거가 발생합니다.

입자의 충돌은 절단과 같은 작업을 수행하기에 충분한 집중된 힘을 생성합니다. 재료는 150-300m/s의 속도로 연마 입자로 작업 재료의 침식으로 제거됩니다. . 연마 입자는 고속 가스 흐름에 적용됩니다.

연마 제트 가공의 작동 원리

연마 제트 가공의 작동 원리 고속 스트림 사용입니다. 노즐을 통해 작업 표면에 고압 가스 또는 공기에 의해 운반되는 연마 입자.

금속은 고속으로 작업 표면에 충돌하는 연마 입자로 인한 침식으로 인해 제거됩니다. 충격을 받을 때마다 재료의 작은 조각이 느슨해져서 제트에 새로운 표면이 노출됩니다.

이 공정은 주로 이러한 가공 작업 에 사용됩니다. 경금속 및 합금의 얇은 부분, 열 손상에 민감한 재료 절단, 복잡한 구멍 생성, 디버링, 에칭, 폴리싱 등과 같이 그렇지 않으면 어려운 작업입니다.

연마 제트 가공 부품

<배경색 표시:rgba(0, 0, 0, 0)" class="has-inline-color has-vivid-cyan-blue-color">1. 가스 공급

가공 시스템에서 가스 (질소, CO2 또는 공기)는 2~8kg/cm2의 압력으로 공급됩니다. . 산소는 공작물 칩이나 연마재와 격렬한 화학 반응을 일으키므로 절대 사용해서는 안 됩니다. 이 연마재와 가스 혼합물은 150 ~ 300m/min의 고속으로 배출됩니다. 고정 장치에 장착된 작은 노즐에서.

2 . 필터

필터 청소 먼지가 없도록 연료 공급 및 기타 불순물 프로세스 진행을 방해하지 마십시오.

3. 압력 게이지

압력 게이지는 압축 공기 압력을 제어하는 ​​데 사용됩니다. 연마 제트 가공에 사용됩니다. 압력이 절단 깊이와 절단에 필요한 힘의 양을 결정하기 때문에

<배경색 표시:rgba(0, 0, 0, 0)" class="has-inline-color has-vivid-cyan-blue-color">4. 혼합 챔버

연마 분말은 혼합 챔버에 공급되고 연마제의 양은 진동기를 사용하여 제어할 수 있습니다. 연마제와 가스가 잘 섞이도록 혼합 챔버에서.

5 . 노즐

노즐은 속도 증가에 사용됩니다. 압력을 낮추면 속도가 증가한다는 것을 알고 있기 때문에 압력을 희생하면서 미세 연마제 제트 슬러리를 제거합니다. 제트기의 속도는 초당 100~300미터입니다.

노즐을 조정하여 원하는 각도 절단을 얻을 수 있습니다. 충격 침식에 의해 재료가 제거될 수 있습니다.

마모가 높기 때문에 노즐은 일반적으로 텅스텐 카바이드로 만들어집니다. 노즐의 직경은 약 0.2-0.8mm입니다.

노즐의 재질은 내식성이어야 합니다. 노즐의 단면은 원형 또는 직사각형이며 헤드는 직선 또는 직각일 수 있습니다.

6 . 연마제

연마 제트 가공에서 탄화규소 및 산화알루미늄 유리 비드 연마제로 사용됩니다. 연마재의 모양은 규칙적이거나 불규칙적일 수 있습니다. 연마재의 크기 범위는 10~50미크론입니다. . 연마재의 질량 유량은 분당 2~20g입니다. .

연마재의 선택은 MRR에 의해 결정됩니다. , 작업 자료 유형 , 및 가공 정확도 수준 필수입니다.

산화 알루미늄(Al2O3) 크기 12, 20, 50미크론은 청소, 절단 및 디버링에 적합합니다. 백운석 크기 200 메쉬는 에칭 및 연마에 사용됩니다.

중탄산나트륨의 입자 크기는 27미크론입니다. 부드러운 재료의 청소, 디버링 및 절단에 사용됩니다.

7 . 공작물

금속 제거율 노즐 직경에 의해 결정됨 , 연마 가스 혼합물의 조성, 연마 입자의 경도 및 작업 재료의 경도, 입자 크기, 분사 속도, 분사로부터 공작물까지의 거리. 절단 유리에서 연마 제트 가공의 일반적인 재료 제거율은 16mm/min입니다. .

8. 레귤레이터

조절기는 압축 공기의 흐름을 제어하는 데 사용됩니다. 파이프를 통해 흐르고 있습니다.

연마 제트 가공 작업

그림 1의 가공 시스템에서 기체(질소, CO2 또는 공기)
2~8kg/cm2의 압력으로 공급됩니다. . 산소는 절대 사용해서는 안됩니다
가공물 칩이나 격렬한 화학 반응을 일으키기 때문에
연마재. 여과 및 조절 후, 가스는 연마 입자를 포함하고 50Hz에서 진동하는 혼합 챔버를 통과합니다.


혼합 챔버에서 나오는 가스는 동반된 연마 입자(10–40 µm ), 0.45mm 직경 통과 150 ~ 300m/s 속도의 텅스텐 카바이드 노즐 . 산화알루미늄(Al2O3) 및 실리콘
초경 분말은 청소, 절단 및 디버링에 사용됩니다.

탄산마그네슘 가벼운 세척 및 에칭에 사용하는 것이 좋으며 탄산수소나트륨은 미세 세척 및 연질 재료 절단에 사용됩니다. 상업용 등급의 ​​분말은 크기가 잘 분류되지 않기 때문에 적합하지 않습니다. 건강에 해로울 수 있는 실리카 먼지가 포함되어 있을 수 있습니다.

오염 및 마모된 입자로 인해 가공 속도가 저하되므로 연마 분말을 재사용하는 것은 실용적이지 않습니다. 연마 분말 공급 속도는 진동의 진폭 에 의해 제어됩니다. 혼합 챔버에서. 노즐 격리 거리는 0.81mm입니다. . 공작물과 노즐 사이의 상대 운동은 캠 드라이브, 팬터그래프, 추적 장치를 사용하거나 필요한 절단 형상에 따라 컴퓨터 제어를 사용하여 수동 또는 자동으로 제어됩니다.

구리, 유리 또는 고무 마스크를 사용하여 제트 기류를 집중할 수 있습니다. 작업물의 제한된 위치에 연마 입자의 해당 윤곽이 있는 마스크를 사용하여 복잡하고 정확한 모양을 생성할 수 있습니다. 먼지 제거 장치가 내장되어 있습니다.
환경을 보호합니다.

연마 제트 가공의 응용

연마제 제트 가공의 용도에 대해 논의해 보겠습니다.

1. 구멍 뚫기, 슬롯 절단, 단단한 표면 청소, 버 제거 및 연마

2. 유압 밸브, 항공기 연료 시스템 및 의료 기기와 같이 버가 없는 마감 처리가 필요한 소형 정밀 부품의 교차 구멍, 슬롯 및 나사산을 디버링합니다.

3. 민감하거나 부서지기 쉽고 얇거나 가공하기 어려운 재료의 복잡한 모양 또는 구멍 가공

4. 도체에 영향을 주지 않는 절연 피복 제거 및 전선 청소

5. 피하 주사 바늘의 미세 디버링

6. 젖빛 유리 및 회로 기판 트리밍, 하이브리드 회로 저항기,
커패시터, 실리콘 및 갈륨.

7. 필름 제거 및 불규칙한 표면의 섬세한 청소
연마 스트림은 윤곽을 따라갈 수 있습니다.

8. 유리, 세라믹, 내화물의 연마 및 프로스팅에 사용되며 에칭이나 연삭보다 비용이 저렴합니다.

9. 저항 코팅과 같은 금속 층의 청소.

10. 사출 성형 부품 및 단조품의 작은 주물 디플래싱 및 파팅 라인 트리밍

11. 자동차 창호에 사용되는 강화유리에 등록번호를 새길 때 사용합니다.

12. 금속 몰드 및 캐비티를 청소하는 데 사용됩니다.

13. 부식, 페인트, 접착제 및 기타 오염 물질의 표면 청소.

연마 제트 가공의 장점과 단점

장점

단점

1. 제거율 느립니다.

2. 스트레이 절단을 피할 수 없습니다(±0.1mm의 낮은 정확도).

3. 테이퍼 효과 특히 금속 드릴링 시 발생할 수 있습니다.

4. 연마재는 얻을 수 있습니다 장애 작업 표면에서.

5. 적합한 집진 시스템 제공되어야 합니다.

6. 부드러운 소재 공정으로 가공할 수 없습니다.

7. 실리카 먼지 건강에 위험할 수 있습니다.

8. 일반 상점 공기를 여과해야 수분과 유분을 제거합니다.

9. 프로세스 용량이 적음 재료 제거율이 낮기 때문입니다.

10. 부드러운 재료를 가공하는 동안 연마가 묻히게 됩니다 , 표면 마무리 감소.

11. 연마제 분사의 불가피한 변화로 인한 구멍의 테이퍼링은 절단 정확도를 방해합니다. .

12. 이탈 절단으로 인해 정확도가 떨어짐 .

13. 집진 시스템은 대기 오염 및 건강 위험을 방지하기 위한 기본 요구 사항이므로 추가 비용 참석할 예정입니다.

14. 노즐의 수명 제한됩니다(300시간).

15. 연마 가루의 날카로운 모서리가 마모되고 더 작은 입자가 노즐을 막을 수 있기 때문에 , 재사용할 수 없습니다.

16. 짧은 스탠드오프 거리는 노즐 손상을 유발할 수 있습니다. .

17. 연마제 분사의 플레어 효과로 인해 공정 정확도가 좋지 않습니다.

18. 테이퍼 깊은 구멍에 존재할 것입니다.

19. AJM 공정은 환경에 유해하며공해를 일으킵니다 .

20. 공기 중의 연마 입자는 위험한 환경을 만들 수 있습니다. .

재료 제거율에 대한 연마제의 입자 크기 및 유량의 영향

주어진 압력에서 MRR 증가 증가 연마재 유속 연마 입자 크기에 의해 결정됩니다.

그러나 최적값에 도달한 후 MRR이 감소 연마 유량으로 증가 더 나아가.

이는 연마유량이 증가함에 따라 가스의 질량유량이 감소하여 혼합비가 증가하여 침식에 대한 가용에너지 감소로 인한 재료제거율이 감소하기 때문이다.

배출 가스 속도 및 연마 입자 밀도의 영향:

운반 기체의 속도 연마 입자를 운반하는 것은 연마 입자의 밀도에 따라 크게 달라집니다.

내부 가스 압력이 노즐 출구 압력의 2배에 가깝고 연마 입자 밀도가 0이면 출구 속도 가스가 임계 속도로 증가할 수 있습니다.

이탈 속도 연마 입자의 밀도가 점차 증가하면 동일한 압력 조건에서 감소합니다.

기체의 운동 에너지 때문입니다. 연마 입자를 이동하는 데 사용됩니다.

재료 제거율에 대한 혼합 비율의 영향:

연마재의 질량 유량 증가에 따라 , 속도 감소 , 침식에 사용할 수 있는 에너지를 줄이고 궁극적으로 재료 제거율을 줄입니다.

MRR에 대한 노즐 압력의 영향

연마제 유량은 캐리어 가스 유량을 증가시켜 증가시킬 수 있습니다. 내부 가스 압력이 증가함에 따라 연마재 질량 유량도 증가하고 따라서 MRR도 증가합니다.

물질 제거율 가스 압력이 증가함에 따라 증가합니다. 연마 입자의 운동 에너지는 침식 과정에서 재료 제거를 담당합니다.

연마 제트 기계 가공에서 연마 입자가 재사용되지 않는 이유는 무엇입니까?

가스 흐름에 동반된 미세한 연마 입자는 AJM(Abrasive Jet Machining) 공정에서 재료를 점진적으로 분해하기 위해 고속(100–300m/s)으로 작업 표면에 충돌하도록 허용됩니다. 충격 침식은 재료 제거를 위한 메커니즘입니다. 운반 가스는 단단한 작은 입자의 형태로 침식된 재료를 운반하고 가공 영역에서 연마 입자를 사용합니다. 다음 두 가지 이유로 인해 이러한 연마 입자를 재사용하는 것은 권장되지 않습니다.

  1. 마모 파편이 연마재를 오염시킵니다(제거된 작업 재료).
  2. 연마재는 날카로운 모서리를 잃어 절단 효율성이 떨어집니다.

자주 질문

연마 제트 가공의 용도는 무엇입니까?

일반적인 응용 분야에는 열에 민감하거나 부서지기 쉽고 얇거나 단단한 재료 절단이 포함됩니다. 복잡한 모양을 자르거나 특정 모서리 모양을 형성하는 데 특히 사용됩니다.

연마 제트 가공에 어떤 가스가 사용됩니까?

연마제 제트 가공은 가스를 연마제 입자와 혼합하여 제트를 생성합니다. 사용된 가스는 캐리어 가스로 알려져 있습니다. 공기, 이산화탄소 및 질소는 가장 일반적으로 사용되는 운반 가스의 세 가지입니다. 산소는 작업물의 표면을 산화시킬 수 있으므로 운반 가스로 절대 사용되지 않습니다.

AJM은 다음 용도로 사용할 수 있습니다.

연마 제트 가공 공정은 디버링, 절단, 청소 및 기타 여러 고하중 작업에 사용할 수 있습니다.

연마 제트 가공 공정에서 연마 입자는 다음과 같아야 합니다.

AJM에서 일반적으로 입자 크기가 약 50μm인 연마 입자는 I.D.의 노즐에서 200m/s의 속도로 작업 재료에 충돌합니다. 0.5mm의 거리와 약 2mm의 거리를 유지합니다.

연마제트 가공에서 재료는 어떻게 제거됩니까?

연마 제트 가공에서 연마 입자의 집중된 흐름은 노즐을 통해 작업 표면에 충돌하고 작업 재료는 고압 공기 또는 가스에 의해 운반되는 고속 연마 입자에 의한 침식에 의해 제거됩니다. 캐리어 가스가 냉각제 역할을 하기 때문에 절단 공정이 시원합니다. 고속 연마 스트림은 캐리어 가스 또는 공기의 압력 에너지를 운동 에너지로 전달하여 생성되어 고속 제트를 생성합니다.

<배경색 표시:rgba(0, 0, 0, 0)" class="has-inline-color has-vivid-red-color">연마 제트 가공 MCQ

질문. 연마제 제트 가공에서 다음 중 가공물의 재료를 제거하는 방법은 무엇입니까?
a) 기화
b) 전기 도금
c) 기계적 마모
d) 부식
답변:

설명: 연마 입자가 높은 압력과 높은 속도로 표면에 부딪혀 재료가 제거됩니다.

Q. 연마 제트 가공의 금속 제거율은 다음과 함께 증가합니다.

a) 스탠드오프 거리가 증가하지만 특정 한계 이상으로 감소
b) 연마유량 감소
c) 연마재 입자 크기의 감소
d) 언급된 사항 없음
답변:
설명: MRR은 특정 한계까지의 스탠드오프 거리에 정비례합니다. 일정 한계가 지나면 연마제의 운동 에너지가 감소하기 시작합니다.

질문. 연마제 제트 가공을 사용하여 어떤 유형의 재료를 가공할 수 있습니까?
유리
나) 도자기
다) 단단한 재료
d) 언급된 모든 항목

답변:
설명: 세라믹, 유리, 경질 및 초경질 재료와 같은 재료는 연마 제트 가공을 사용하여 가공할 수 있습니다.

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