Newsletter

Login Form



Czytaj także -

Aktualne wydanie

OkladkaSS-10-2017

20170725-edgetech-banner-160x600-polonaisEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

baner konferencja 12 2017

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

 

  

FF18 750x150px PL NEUGIERIG

 

 baner mochnik colorimo 750X100

 

lisec SS FastLAne

 

baner-2-krzywe

 

 

 

Technologia i urządzenia WATERJET dla branży szklarskiej
Data dodania: 31.08.11

Technologia i urządzenia WATERJET dla branży szklarskiej



 

waterjetTechnologię waterjet, budowę urządzeń do cięcia strumieniem wody i ich zastosowanie w branży szklarskiej opisałem w artykule w nr 1/2006 „Świata Szkła” oraz przedstawiłem na Seminarium Technicznym „Świata Szkła” pt. Najnowsze techniki obróbki szkła, stosowane w celu kształtowania jego własności fizycznych i estetycznych, które odbyło się w dn. 30.03.2006 r.



Technologia UHP (Ultra High Pressure) – przecinanie różnych materiałów strumieniem wody pod bardzo wysokim ciśnieniem – jest obecnie najnowocześniejszą i najszybciej się rozwijającą metodą obróbki materiałów w wielu branżach. Niezależnie od rodzaju materiału możliwe jest jego precyzyjne przecinanie do grubości 200 mm, czego nie zapewnia żadna inna technologia cięcia.

 

Technologia waterjet polega na wykorzystaniu skoncentrowanej energii strumienia wody sprężonej do max. ciśnienia 4200 barów (słup wody o wysokości 42 km). Woda wypływająca z głowicy tnącej osiąga bardzo dużą prędkość. Wyzwolona olbrzymia energia kinetyczna wody wykonuje pracę cięcia. Od ok. 1990 r. budowane są urządzenia do cięcia w technologii abrazywnej – z dodatkiem drobnoziarnistego piasku granatu.



Obecnie standardowym ciśnieniem pracy jest 3800 bar. Kilka firm na świecie (m.in. UHDE) buduje pompy wodne wysokociśnieniowe do 6000 bar. Wyższe ciśnienie wody zwiększa wydajność produkcji (szybsze cięcie grubszych i twardszych materiałów) przy mniejszym zużyciu piasku granatu. W przypadku abrazywnego cięcia twardych materiałów woda jest tylko nośnikiem piasku, który przecina materiał ostrymi krawędziami ziaren.

Technologia cięcia strumieniem wody rozwija się bardzo dynamicznie – w Europie w wielu branżach pracuje kilka tysięcy urządzeń. W Polsce jej rozwój nastąpił dopiero w połowie lat dziewięćdziesiątych. Początkowo z powodu wysokich cen wycinarek mogły je kupić nieliczne firmy. Obecnie urządzenia są tańsze i coraz więcej firm inwestuje w tą innowacyjną technologię. Rocznie przybywa kilka nowych urządzeń. W Polsce, w różnych branżach, pracuje ok. 50 wycinarek wodnych, najstarsze od ok. 10 lat. Pięć firm ma po dwa urządzenia, jedna firma ma trzy urządzenia.

W branży szklarskiej liderem produkcyjnym w cięciu szkła wycinarkami wodnymi są firmy Glaspo i Saint-Gobain. Na naszym rynku nie ma używanych wycinarek wodnych, gdyż w tę technologię inwestują przede wszystkim dobre firmy, którym urządzenia bardzo szybko się amortyzują. W Polsce wycinarki wodne są urządzeniami kilkuletnimi, często zdekapitalizowane, mają starsze rozwiązania techniczne (mały stół roboczy, mała moc, ciśnienie i wydatek pompy wodnej), małe szybkości cięcia i przesuwu mostka oraz głowic tnących.

 

Szybki postęp techniczny w budowie wycinarek wodnych to: wysokowydajne pompy wodne, trwalsze części normalnie się zużywające (uszczelnienia pomp, dysze wodne, rurki fokusujące), precyzyjne rozwiązania mechanizmów napędowych, sterowanie CNC, wydajne licencyjne oprogramowania. Technologia cięcia wodą jest nie tylko konkurencyjna ale także zastępuje i uzupełnia dotąd stosowane tradycyjne, mechaniczne metody cięcia.

 

Eliminuje przy tym dodatkowe prace wykończeniowe związane z obróbką przecinanych powierzchni i krawędzi, gdyż proces cięcia zapewnia gładkie i ostre krawędzie bez uszkodzeń materiału oraz dużą dokładność obróbki. Szybkość, jakość procesu cięcia i bezodpadowość produkcji zależy od standardu urządzenia i doświadczenia operatora.

 


waterjet
 
 Multiplikatorowy wzmacniacz ciśnienia pompy wodnej
 
waterjet
 Kompletna wycinarka wodna MODULA z głowicą tnącą 3D


Technologia jest ekologiczna, używane materiały ścierne są pochodzenia naturalnego. Nie powstają niebezpieczne odpady, woda odpływa do kanalizacji lub płynie w obiegu zamkniętym, nie wydzielają się gazy i kurz. Występuje mała emisja hałasu, poniżej 72,5 dB. Może być zastosowany automatyczny system odbioru i odzyskiwania ścierniwa.



Możliwe jest cięcie płaskie, jednowymiarowe, w układzie 1D – wzdłużne przecinanie materiału o stałej grubości. Najpopularniejsze jest cięcie płaskie dwuwymiarowe w układzie 2D – grubość materiału jest stała. Przestrzennie można przecinać materiały specjalną głowicą tnącą w układzie 3D o pięciu stopniach swobody. Rysunek wycinanej części (który można zmieniać i poprawiać) jest projektowany w programie AutoCAD. W tej technologii nie ma dodatkowego oprzyrządowania obróbczego, wymiany narzędzi i przezbrajania urządzenia przy zmianie przecinanego materiału. Cięcie można rozpocząć i zakończyć w dowolnym punkcie materiału, a wycięte części najczęściej nie wymagają dalszej dodatkowej obróbki mechanicznej.

 


 
waterjet
 waterjet
 Pompy wodne wysokociśnieniowe KMT


Technologia umożliwia jednostkową i seryjną produkcję unikalnych, ze względu na kształt i materiał wyrobów, w nowoczesnym wzornictwie przemysłowym, zapewniając wysoką jakość i precyzję wykonania. Cięcie wodą znajduje szeroki krąg odbiorców: firmy szklarskie, budowlane, architektoniczne i projektanci wnętrz, producenci i technolodzy wyrobów ze szkła. Firmy chętnie specjalizują się w swojej branży, ale posiadanie wycinarki wodnej poszerza profil produkcyjny, możliwości projektowe i wykonawcze przy produkcji skomplikowanych wyrobów z różnych materiałów i daje możliwości świadczenia usług cięcia dla innych branż.

waterjet


W Polsce rośnie ilość oryginalnych, niepowtarzalnych i nowoczesnych projektów architektonicznych realizowanych przez wymagających odbiorców w ponadstandardowym budownictwie mieszkaniowym i użyteczności publicznej. Projektanci i architekci współpracują z firmami wykonawczymi stosującymi w cięciu materiałów wycinarki wodne i mogącymi zrealizować skomplikowane projekty, często też narzucają wykonawcom tę technologię przy realizacji projektów. Firma szklarska posiadająca wycinarkę wodną wykonuje własną (jednostkową lub seryjną) produkcję i może świadczyć usługi cięcia innym firmom (szklarskim, kamieniarskim i metalowym). Jest to doskonała technologia do cięcia wielu materiałów z branży szklarskiej, może być przecinany każdy rodzaj szkła, z wyjątkiem szkła hartowanego.

 

Części szklane po wycięciu wodą mogą zostać następnie zahartowane, gdyż w szkle nie ma naprężeń obróbczych. Szkło jest wyjątkowo kruchym materiałem i bardzo trudnym do obróbki mechanicznymi technologiami (przecinanie tarczami diamentowymi, drutem). Ma dużą wytrzymałość i małe rysy na powierzchni prowadzą do pęknięć. Normalna metoda cięcia szkła polega na wykonaniu rysy, a następnie na przyłożeniu nacisku wzdłuż tego nacięcia.

 

Tradycyjnymi technologiami cięcie prostoliniowe jest proste, natomiast cięcie krzywoliniowe i skomplikowanych wykrojów, małych i dużych otworów jest trudne lub niemożliwe. Umożliwia to jednak cięcie strumieniem wody pod wysokim ciśnieniem. Pierwszy etap cięcia szkła wodą polega na wykonaniu punktu wejściowego i przebicia szkła wodą pod niskim ciśnieniem rzędu 500 bar.

 

Następnie zgodnie z oprogramowaniem wycinarki pompa wodna jest automatycznie przełączana na wysokie ciśnienie wody rzędu 4000 bar lub przełączenia dokonuje operator urządzenia i następuje dalsze cięcie obwiedniowe. Standardowa wycinarka wodna jest dodatkowo wyposażona w linii technologicznej w specjalne urządzenia transportujące i podające tafle szkła na stół roboczy (np. podciśnieniowe przenoszenie szkła z zasobników na stół) oraz pozwalające na płynny odbiór wyciętych elementów. Aby przeciwdziałać powstawaniu rys na spodzie tafli szkła przez odbity strumień wody stosuje się specjalne techniki cięcia. Powierzchnia stołu jest zanurzona pod wodą a tafla szkła leży na stole na specjalnych luźnych gumowych podkładkach (aby nie kolidowały z linią cięcia) i wystaje ponad wodę.

 

Operator w zależności od rodzaju szkła i skomplikowania zaprogramowanego wykroju dobiera m.in. robocze ciśnienia cięcia (min. i max.), jakość cięcia, gradację i ilość ścierniwa, ilość wody, średnicę dyszy wodnej i rurki fokusującej w głowicy tnącej. Po położeniu szkła na stole roboczym, proces cięcia jest uruchamiany automatycznie i przebiega zgodnie z rysunkiem części. Wyeliminowane jest wiercenie otworów w następnej operacji i na innym stanowisku roboczym co powoduje znaczne zwiększenie wydajności produkcji.

 

Szkło przecinane jest bardzo szybko (do kilku m/min), czas cięcia zależy od: rodzaju i twardości szkła, jego grubości, skomplikowania i długości linii cięcia, ilości i rodzaju otworów i żądanej jakości powierzchni. Maksymalna grubość przecinanego szkła zależy od wielu czynników technologicznych i technicznych kompletnego urządzenia. Szerokość linii cięcia to ok. 1 mm, powierzchnia szkła po cięciu jest gładka i matowa.



Podstawowe materiały cięte w branży szklarskiej:

- szkło: lite, wielowarstwowe klejone folią lub żywicą, walcowane, pancerne, antywłamaniowe, kuloodporne laminowane – nawet do grubości 100 mm, lustra;

- materiały ceramiczne (płytki ceramiczne, glazura, terakota, ceramika oksydowana, gres, porcelana);

- kamień naturalny (grube płyty: marmur, granit, piaskowiec) i kamień sztuczny (konglomeraty), płyty gipsowe;

- inne materiały: stal konstrukcyjna i nierdzewna, aluminium, miedź, mosiądz, nikiel, tytan, molibden, guma, tworzywa sztuczne, klingeryt, aramid, PTFE, MDF, PCV, plexi, folia, pianki, kauczuk, skóra, filc, papier, drewno, sklejka, korek, grafit.

 

Mogą być realizowane następujące usługi cięcia:

- skomplikowane zewnętrzne i wewnętrzne kompozycje dekoracyjne łączące ze sobą przez intarsję różne materiały kamienno-metalowe i zestawienia kamienia z innymi materiałami wykończeniowymi (metal, szkło, drewno), np. logo firmy na posadzce, na ścianie, witraże, ornamenty, wykonywanie otworów;

- nowoczesne projekty architektoniczno-budowlane: szklane drzwi, okna, arkusze szkła dekoracyjnego, krzywoliniowe mozaiki posadzkowe i ścienne z różnych materiałów jak kamienia naturalnego, ceramiki, gresu;

- cięcie płytek i płyt, nietypowa glazura i terakota z płytek ceramicznych lub kamienia naturalnego;

- wystrój wnętrz, ściany, fasady, chodniki, wejścia, schody, cokoły, rozety, łuki;

- listwy ozdobne, parapety, blaty kamienne i szklane (łazienkowe, kuchenne, salonowe);

- elementy użytkowe, ozdobne, galanteria kamienna, elementy reklamowe;

- liternictwo, wycinanie i łączenie liter, napisy w różnej kolorystyce i materiałach (małe i duże znaki firmowe i handlowe).

 

Przygotowanie wycinarki wodnej do pracy
Wycinarka wodna jest sterowana numerycznie i współpracuje z oprogramowaniem AutoCAD oraz NEST (pozwala na najlepsze rozmieszczenie wycinanych części pod względem wykorzystania materiału i najkrótszej drogi cięcia). Projektant lub operator projektuje rysunek części na niezależnym komputerze w programie AutoCAD (format dxf, dwg) i zapisuje go na dyskietce. Następnie wprowadza dyskietkę do pulpitu sterowniczego lub przesyła elektronicznie rysunek do komputera i oprogramowania sterującego wycinarką wodną, a z zaprogramowanych danych systemowych wybiera rodzaj i grubość materiału oraz szybkość cięcia (jakość cięcia).

 

Po wprowadzeniu danych operator uruchamia proces cięcia, który przebiega dalej automatycznie a głowica tnąca jest precyzyjnie prowadzona po stole roboczym zgodnie z wykrojem części. Sterowanie wycinarką wodną i zmiana parametrów pracy są realizowane z pulpitu sterowniczego i przez joystick. Na monitorze są podane dane techniczne realizowanego procesu cięcia wraz z jego graficzną wizualizacją i położeniem głowicy tnącej.

 

System sterowania przez oprogramowanie optymalizuje rozmieszczenie części w materiale (minimalne odpady, najkrótsza droga i czas cięcia), oblicza czas cięcia i kontroluje prędkość cięcia (przy wycinaniu łuków następuje automatyczne zmniejszenie prędkości). Koszty technologiczne pracy wycinarki wodnej wynoszą około 100 zł/h, przy cenie zbytu usług cięcia wodą rzędu 200-300 zł/h. Zysk wynosi ok. 100-200 zł/h, co oznacza, że standardowa wycinarka wodna może się zamortyzować w ciągu 2000-4000 h pracy (dwa lata pracy jednozmianowej).



Ceny kompletnych wycinarek wodnych, w zależności od opcji wyposażenia technicznego (wielkości stołu, mocy i rodzaju pompy, ilości i rodzaju głowicy tnącej, systemów dodatkowych) zawierają się w przedziale 100 000-200 000,- Euro.



Andrzej Stryjecki
BIURO BRANŻOWE WATERJET
www.4metal.pl
Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.

 

patrz też:


STAL-MET – waterjet kluczem do rozwoju firmy , Świat Szkła - portal

Wydajniej, szybciej i taniej , Świat Szkła 2/2013 

Akademia innowacji w Elblągu , Świat Szkła 1/2013 

Wwiercanie pulsacyjne to innowacja AWJ , Świat Szkła - portal

Olbrzymi waterjet już w Polsce , Świat Szkła - portal

MEGAJET tnie 30 cm stali , Świat Szkła 9/2012 

Cięcie wodą szkła , Świat Szkła 4/2012 

Kruche piękno i delikatna moc , Świat Szkła 3/2012 

Technologia cięcia wodą w architekturze i designie , Świat Szkła 3/2012 

Szkolenia WATERJET , Świat Szkła - portal

Dotacje na maszyny waterjet , Świat Szkła - portal

Nowa koncepcja stołu roboczego w cięciu szkła strumieniem wody , Świat Szkła 3/2011 

Enduro MAX - technologiczny przełom OMAX , Świat Szkła - portal

Pokaz maszyn waterjet do cięcia szkła , Świat Szkła - portal

Siła natury w służbie technologii , Świat Szkła 3/2010

MAXIEM - Cięcie wodą dla każdego , Świat Szkła - portal,

Podejmij wyzwanie OMAX i wygraj laptopa z oryginalnym oprogramowaniem  , Świat Szkła - portal,

Pompa do urządzenia waterjet , Świat Szkła - portal,

Waterjet - urządzenie do cięcia kamienia i szkła , Świat Szkła - portal,

Finezja w obróbce szkła, Dagmara Wynarska, Świat Szkła 12/2008

Coraz tańsza technologia, Marcin Cegielski, Świat Szkła 12/2008

Wycinarki wodne w branży szklarskiej , Andrzej Stryjecki, Świat Szkła 12/2007

WATERJET w SZKŁO SERVICE , Maciej Sztandar, Świat Szkła 12/2007

IDRO – centrum obróbcze w technologii waterjet , Świat Szkła 6/2007

Technologia i urządzenia WATERJET dla branży szklarskiej , Andrzej Stryjecki, Świat Szkła 12/2006 Świat Szkła 

Cięcie szkła strumieniem wody pod bardzo wysokim ciśnieniem , Andrzej Stryjecki,  Świat Szkła 1/2006,

Innowacyjna technologia cięcia szkła strumieniem wody , Świat Szkła 1/2006

 

 

inne artykuły autora

- Flotacyjne podczyszczanie ścieków przemysłowych w przemyśle szklarskim. Część 2, Andrzej Stryjecki, Świat Szkła 12/2007

Flotacyjne podczyszczanie ścieków przemysłowych w przemyśle szklarskim. Część 1, Andrzej Stryjecki, Świat Szkła 9/2007

 

więcej informacji: Świat Szkła 12/2006

 

Czytaj także --

 

 

01 chik