Doç.Dr. Fehmi ERZİNCANLI 2008 Su Jeti İle İşleme Doç.Dr. Fehmi ERZİNCANLI 2008

Su Jeti UHP (yüksek basınç), 30.000 psi, yani 2068 bar basıncın üstündeki basınç değerleri olarak tanımlanır. 1950’ li yılların sonu 1960’ lı yılların başında Dr Franz (orman mühendisi) ilk olarak kalın kerestelerin kesimi için bu tekniği düşünmüştür. İlk olarak büyük su kolonlarına ağır ağırlıklar atmıştır. Böylelikle basınçlı su elde etmiş ve bu suyu bir yere odaklanmış ince bir açıklıktan dışarı çıkartmıştır.

Su Jeti Bununla ağaç ve çeşitli metalleri zorlukla kesebilmiştir. Fakat bu çalışması sınırlı kalmıştır, çünkü geçici basınç yerine daimi basınç elde edememiştir.

Su jeti Su jeti sistemi basittir, çünkü; pompadan basılan su tesisattan geçer ve kesici kafadan çıkar. İşlemde malzeme teknolojisi ve sistemin tasarımı oldukça karışıktır. Çünkü 60.000 psi (4135 bar) basıncında su üretmek ve bunu kontrol etmek bilim ve teknolojiyi gerektirir.

Basincin Elda Edilmesi Basınçlı su yüksek basınçlı pompa ile sağlanır Bu tip pompada iki tip akışkan devresi vardır, su devresi ve hidrolik devresi. Su devresi giriş su filtreleri, yoğunlaştırıcı pompa ve şok sönümleyici elemanlarından oluşan bir devredir. Giriş suyu, filtreleme sistemi sayesinde süzülür. Genellikle 1 ve 0.45 mikronluk kartuşlu filtreler kullanılır.

Basincin Elda Edilmesi

Pompa

Basincin Elda Edilmesi Musluk sularının basınçlı olmadığı durumlarda başka bir pompa yoğunlaştırıcı pompayı devamlı beslemekte kullanılır. Filtrelerden sonra su yoğunlaştırıcı pompaya gönderilir. Burada su 4-5 bin Bar basınca sıkıştırılır

Yoğunlaştırıcı pompanın çalışması Yaklaşık 2.8-5.6 bar (musluk suyu basıncı) da su içeri girer, hassas filtreden geçer. Daha sonra silindirin baş kısmından içeri girer. Silindir çift yönlüdür. Hidrolik akışkan pistonu tahrik eder. Hidrolik akışkan bir elektrik motoru(yaklaşık 30 KW) ile devamlı pompalanır, elektronik kontrol valfi ile yönlendirilir. Piston 2 zamanlı ve çift etkili olup birinci zamanda devreye suyu emer, ikinci zamanda ise suyu pompalar.

Pompalanan su sönümleyiciye gönderilir Pompalanan su sönümleyiciye gönderilir. Sönümleyici suda pompalamadan oluşan darbeleri sönümler ve yüksek basınçta suyu dışarıya verir. Hidrolik devrede hidrolik yaklaşık 200 psi de silindire gönderilir. Yağ pistona basınç uygular. Hidrolik akışkanın boru çapı, pistonun çapından 20 defa daha küçüktür. 200 psi basınç yirmi defa daha yoğunlaşacak ve 4-5 bin bar basınç değerine yükselecektir.

YÜKSEK BASINÇ BORULARI Pompada yüksek basınç elde edildikten sonra yüksek basınç boruları bu basınçlı suyu kesici kafaya götürür. Ayrıca bu taşıma elemanları kesici kafanın serbest hareketinde esneklik sağlar.

YÜKSEK BASINÇ BORULARI Taşıma boruları çeşitli çaplarda paslanmaz çelikten yapılırlar. 1/4 ve 3/8 inç lik borular kolaylıkla bükülebilir tipte olup kesici kafa bunlar sayesinde serbest hareket edebilir. 9/ 16 inçlik borular ise bükülmez tipte olup suyun uzun mesafelerden taşınması için dirsek ve T gibi yardımcı elemanlarla birlikte kullanılır.

Borular

KESİCİ MEME Klasik su jetinde kullanılan bir meme tipi aşağıda ölçüleri ile birlikte gösterilmiştir.

TUTUCU Su iş parçasından geçtikten sonra tutucuya girer. Bu aparatın iki görevi vardır. Birincisi; yaklaşık 3 mak hızındaki suyun sesini azaltmak, İkincisi ; iş parça sondan kalkan talaşları toplamaktır. Basit bir tutucu aşağıda gösterilmiştir.

Çeşitleri Su jetlerinin klasik su jeti ve aşındırıcı su jeti olmak üzere iki tipi vardır. Her iki türünde endüstride kullanımı yaygındır. KLASİK SU JETİ ABRASİF(AŞINDIRICI) SU JETİ

KLASİK SU JETİ Bu metot da kesen sadece orijinal sudur. İlk ticari uygulamaları 1970 yılının başında başlamıştır. Bu tip su jetlerinde pompadan gelen su borulardan geçerek kesici kafadan dışarı çıkar.

KLASİK SU JETİ Genel olarak su jeti ile kesme işlemi supersonik erozyon ile talaş kaldırma diye de tanımlanabilir. Yani burada sadece basınç yoktur, suyun çıkış hızı da söz konusudur. Su mikroskobik metal taneciklerini veya parçalarını iş parçası üzerinden yırtarak kopartır.

ABRASİF(AŞINDIRICI) SU JETİ Grena taşlı jet, uzun bir seramik tüp içinde suyla karıştırılır.grena aşındırıcı, suyun yüksek hızla püskürtülmesi ile suyla beraber karıştırılarak seramik tüpün içine çekilir ve karıştırılır. Daha sonra jet abrasif parçaları iş parçası üzerine gönderir.

Olivin(magnezyum silikat), grena taşı,ve korindon(zımpara taşı) gibi çeşitli abrasif malzemelerin boyutları 0.2 ila 0.5 mm arasında olmalıdır. Bor karbür (B4C) iyi bir aşındırıcıdır ancak pahalıdır. Silisyum karbür (SiC) ve korund (Al2O3) diğer aşındırıcılardandır.

Nozzle Su jeti kesici memesi genellikle sentetik safirden (yakut) yapılır. Yaklaşık 200 saat rahat çalışabilir. Bu kadar çalışma sonunda suyun sertliğinden kaynaklanan tortular ucunda birikebilir. Bu tortular filtreleme sistemi ile oldukça azaltılır.

Nozzle  

Kullanım yerleri Abrasif su jetiyle paslanmaz çelik, titanyum, alüminyum, mermer, granit, cam, ve plastikler işlenebilir.

2. Kesme sırasında yüzeylerde erime veya katılaşma görülmez. NEDEN SU JETİ İLE KESME 1. Su jeti ile kesme bir soğuk kesme işlemi olduğundan ısıl kesme işlemlerinin kötü sonuç verdiği uygulamalar için idealdir. 2. Kesme sırasında yüzeylerde erime veya katılaşma görülmez. 3. İşlem sırasında çevreye toz veya zehirli gaz yayılmaz. Su jeti çevre dostudur: kimyasal kullanmaz, çevreye zarar vermez.

NEDEN SU JETİ İLE KESME 4. Yüzeyler olumsuz yönde etkilenmez, keskin kenar ve köşeler elde edilebilir. 5. En karmaşık şekiller bile kenar kalitesi azalmadan hızlı ve hatasız olarak kesilir. 6. Kesilen parçaya basınç uygulanmaz; mekanik reaksiyon mikro seviyede gerçekleşir. Kesici alet ile parça arasında direkt temas olmadığından parçaya şiddet uygulanmaz.

NEDEN SU JETİ İLE KESME 7. Parça deformasyonu görülmez, kenarlar zedelenmez, çapak oluşmaz; dolayısıyla malzeme kaybı minimumdur. Kesilen parçaların ek işlemden geçmesine gerek yoktur. 8. Kesme işlemi parçanın herhangi bir noktasından başlatılabilir ve malzemenin ne olduğu önemsizdir. 9. Kesilen malzemede ısı değişikliği meydana gelmez, dolayısıyla yapısal değişiklik ve ısıdan etkilenmiş bölgeler oluşmaz.

Kullanım alanları * Uzay ve Hava Taşıtları : Alüminyum, titan, Cr - Ni - Co bazlı komposit malzemeler. * İnşaat ve Dekorasyon : Mozaik , taş, mermer, granit, beton, alçı plakalar ve izolasyon malzemeleri * Makina Sektörü : Dişli çarklar, döküm parçalar, alaşımlı çelikler, bakır, aluminyum,titan ve paslanmaz metaller * Cam Endüstrisi : Güvenlik camları, plexiglas, katlı lamine camlar. * Ağaç Endüstrisi : Sunta, MDF, sert ağaç, kaplama malzemeleri

Tekstil Endüstrisi : Kumaş, deri, halı, paspas * Tekstil Endüstrisi : Kumaş, deri, halı, paspas * Taşıt İmali ve Yan Sanayi : Katlı malzemeden iç plaka kaplamalar (kapı içleri, tavan, taban) Ön konsol,plastik örtü ve kaplamalar, lastikler, manşetler, sızdırmazlık ve izolasyon malzemeleri. * Elektronik Endüstrisi : Selüloz, baskılı devre, reçine * Yiyecek Maddesi Erdüstrisi : Meyva ve sebzeler, kek, dondurulmuş gıda , et, balık vb.

Hangi malzeme için hangi su jeti kullanılmalıdır Klasik su jeti Abrasif su jeti Yumuşak kauçuk Sert takım çeliği Plastik köpük Titanyum Naylon Oldukça ince malzemeler Alüminyum Grafit Keçe, halı Sert kauçuk seramik Kağıt ve ince kontra plak Taş karbon Fiber Yumuşak conta malzemesi Bakır Kompozitler Çubuk şekeri Döküm alaşımı Yumuşak çelik Bez Cam, hatta kurşun geçirmez Paslanmaz çelik Yumuşak ve ince tahta Ekzotik malzemeler Mermer ... her çeşit kumaş Sert,kalın tahta Pirinç Gerçekte abrasif su jetinin kesemediği pek az malzeme çeşidi vardır

TEŞEKKÜRLER