Titan och titanlegeringar används i stor utsträckning inom olika industrier, och även om laserskärning har varit en vanlig metod kan dess värmealstring leda till oxidation och termisk deformation. För att övervinna dessa begränsningar vänder titantillverkarna sig till vattenskärningsteknik som en mer effektiv och lågtemperaturbearbetningsmetod.
Översikt över vattenskärningsteknik
Vattenskärning innebär att kranvatten trycksätts till högt tryck på {{0}} MPa med hjälp av ultrahögtrycksteknik. Vattnet drivs sedan genom ett juvelmunstycke med en innerdiameter på cirka 0,10-0,35 mm, vilket skapar en höghastighets jetström med hastigheter från 800-1000 m/s. Denna höghastighets jetström är allmänt känd som en "vattenstråle". På grund av dess höga energiegenskaper används vattenstrålar i stor utsträckning för att skära mjuka och sega material.
Under vattenskärningsprocessen av titanmaterial tillsätts vanligtvis en viss mängd slipmaterial, såsom kvartssand eller granat, för att förbättra skärförmågan. Den typiska processen involverar genomborrning av titanmaterialet, följt av att man passerar vattenstrålen med en specifik hastighet och slutligen samlar upp och eliminerar slipmedlet och vattenströmmarna som genereras under skärningen.
Fördelar och nackdelar med vattenskärningsteknik
Fördelar
Lågtemperaturbearbetning: Vattenskärning är en kall bearbetningsmetod där arbetsstycket förblir vid en låg temperatur, vilket eliminerar risken för termisk deformation under skärning.
Bred tillämplighet: Vattenskärning är inte begränsad till titan och dess legeringar utan kan också användas för skärning av olika andra material.
Nackdelar
Munstyckeerosion: På grund av användningen av högtrycksvattenströmmar upplever juvelmunstycket i vattenjetutrustning snabb erosion och kräver periodiskt utbyte.
Resterande avsmalning och skärning: Vattenskärning av tjocka titanplåtar (t.ex. över 10 mm) kan resultera i kvarvarande avsmalning eller en bredare skärning.
