hrvatski

Rezanje mlazom vode

Važnost rokova i kvalitete izrade proizvoda, nameće potrebu stalnog tehnološkog razvoja i poboljšanja uvjeta proizvodnje te uvođenja tehnoloških inovacija u postojećim procesima ili usvajanje potpuno novih tehnologija. Takvim pristupom u proizvodnji moguće je ostvariti zahtjeve predodređene tržišnim okruženjem i potrebom za očuvanjem okoliša. Nužnost uvođenja novih tehnoloških rješenja prisutna je i kada se određena tehnologija primjenjuje za obradu novih materijala. Rezanje mlazom vode je jedan od procesa kojim se mogu ostvariti prethodno navedeni tehnološki zahtjevi i koji se lako može prilagoditi novim trendovima obrade materijala. Rezanje mlazom vode je jedan od važnijih (ne)konvencionalnih tehnoloških postupaka koji je svoju primjenu, u najvećoj mjeri, ostvario kod rezanja tankostijenih proizvoda. Tehnologija rezanja mlazom vode postaje posljednjih godina sve konkurentnija u području izrezivanja proizvoda iz pločevine, kako za različite vrste materijala, tako i za različitu primjenu tih proizvoda. Proizvodnja dijelova iz pločevine od različitih vrsta materijala može se odvijati na nekoliko načina, bez postojanja zone utjecaja topline ili toplinske deformacije i uz minimalan utjecaj na okoliš. Problemi vezani uz korištenje tehnologije rezanja mlazom vode su pogreške na površini reza u obliku ogrebotina (brazdi) i hrapavosti površine. Uzroci tih površinskih pogrešaka ograničavaju širu primjenu tehnologije rezanja mlazom vode. S obzirom na to, iznenađuje činjenica o nedostatku rezultata ili podataka o istraživanjima koja imaju za cilj provesti sveobuhvatnu procjenu površine reza nastale djelovanjem mlaza vode. Tehnologija rezanjem mlazom vode je predmet brojnih istraživanja, ali je doprinos tih istraživanja samo djelomičan. Istraživanja su usmjerena na procjenu nekih nedvosmisleno definiranih pokazatelja, kao npr. dubina neravnina ili hrapavost. Zbog toga je pristup s eksperimentalnog gledišta usmjeren na samo jedan pokazatelj kojem autori pripisuju najveću važnost [15], [22], [29], [32], [28], [17]. Takav pristup neće značajnije boljšati stanje niti ostvariti specifične komparativne prednosti u primjeni, ove tehnologije u praksi. U ovom udžbeniku se detaljnije definira problematika rezanja mlazom vode i daje uvid u pojedine analize i identifikacije faktora bitnih za topografska svojstva novonastale površine reza. Pri tome se usredotočava na rješavanje prethodno spomenutog nedostatka i uvođenje nove metode u analizi površine rezanja i njezine kvalitativne podjele u nekoliko različitih zona na površini koje nastaju rezanjem mlazom vode. Posebno je važno osigurati dovoljnu dubinu prorezivanja materijala i glatkoću u zoni inicijacije rezne površine. Stečeno znanje iz eksperimentalnih istraživanja neće samo pomoći uspješno procijeniti kvalitetu proizvoda pripremljenog u praksi, već će poslužiti kao temelj za nadolazeće automatizirane procese rezanja mlazom vode i on-line upravljanje. U ovom izdanju, koje je nastalo proučavanjem literature (najnovija dostupna literatura) i iz nekih vlastitih spoznaja i iskustava u primjeni ove tehnologije, sustavno se prikazuje tehnologija te dio njene primjene. Kao sadržaj pojedinih poglavlja nužno se pojavljuje opis osnovnih svojstava i parametara procesa te mehanizma nastajanja vodenog mlaza. Potom se karakterizira međudjelovanje visokobrzinskog mlaza s abrazivnim materijalom i ukratko opisuju mehanizmi rezanja. U nastavku je iznesen detaljan opis topografskih svojstava površine i vertikalne strukture površine. Kao nedovoljno istraženo područje u tehnologiji rezanja mlazom vode, autori ističu formiranje površine rezanja i inicijalni oblik na površini rezanja, a koje nije bilo (u teoriji) pregledno i sustavno obrađeno. Sljedeće poglavlje pokazuje složenost tehnološkog procesa kao izravnu posljedicu hidrodinamičkih i tehnoloških uvjeta, pa se kao potreba nametnulo razmatranje nekoliko faktora koji istovremeno utječu na topografiju površine i naprezanja. U eksperimentalnom dijelu rada iznesen je opsežan empirijski pogled na analizu uzroka - faktora koji djeluju na topografiju površine stvarane vodno-abrazivnim mlazom, pri čemu je korištena faktorska analiza. U cilju prikupljanja što više podataka o topografiji površine na eksperimentalnim uzorcima od inoxa i aluminija, detaljno se analiziraju i opisuju karakteristične površine uzoraka, uz pomoć optičkog 3D mjernog sustava. Detaljan opis zone inicijacije, predmet je intenzivnih istraživanja Rezanje mlazom vode[45]. Na temelju statističke analize razvijeni su matematički modeli koji se mogu koristiti za određivanje parametra profila hrapavosti. Velika količina slikovnih podataka širi opseg znanja o mehanizmu rezanja materijala te važnosti mlaza kao posrednika tijekom procesa rezanja. Knjiga predstavlja trogodišnji rad autora, tijekom kojeg je proveden niz eksperimenata i definirana ocjena pojedinih faktora tehnološkog procesa. Istraživanjima je obuhvaćena primjena tehnologije rezanja, pri čemu su za istraživanje korišteni materijali koji se najčešće upotrebljavaju u praksi (nehrđajući čelik, aluminij, alatni čelici) i metode ocjene topografije površine, mehanizma uklanjanja, akustične i vibro-dijagnostike. Pokusi su izvedeni u suradnji s tvrtkama Wating d.o.o, DRC d.o.o, u suradnji s Institutom za Geonics ASCR, Institutom za fiziku HGF, VSB-TU Ostrava, Zavodom za prostorno inženjerstvo FSI VUT Brno i Metalurškim fakultetom TU Košice. Doprinos autora je što ovo prvo izdanje donosi sveobuhvatan pogled na tehnologiju rezanja mlazom vode, unatoč nedostatnoj literaturi. Sastavni dio iznesenih rezultata je primjenjiv u praksi i nastavnim aktivnostima za studente preddiplomskog i poslijediplomskog studija, posebno kao literatura za izradu završnih, diplomskih i doktorskih radova. Autori daju komentar na pojedine rezultate istraživanja i na odgovarajući način ističu najčešće pogreške vezane uz obradu eksperimentalno dobivenih podataka, predlažu izmjenu procedure i objašnjavaju važnost korištenja faktorske analize. Svrha ovog izdanja je produbiti istraživanje i razumijevanje problema koji su proizišli iz korištenja vodenog mlaza (topografija obrađene površine), dati doprinos u razvoju ove tehnologije i optičkih mapiranja obrađene površine. Izdanje nije namijenjeno samo iskusnima u području rezanja mlazom vode, već je prilagođeno onima koji sudjeluju u nastavnom procesu.

Rezanje mlazom vode ; parametri rezanja ; kvaliteta reza

Recenzenti: dr.sc. Janez Kopač, redoviti profesor Fakultete za strojništvo Univerze v Ljubljani dr.sc. Pero Raos, redoviti profesor Strojarskog fakulteta u Slavonskom Brodu Sveučilišta J.J. Strossmayerau Osijeku.