3D képek gravírozása abrazív vízsugárral

Vízsugaras maratás_1

A vízsugaras vágást nagy sebességgel áramló, abrazív anyagot tartalmazó vízsugárral végzik, amit nem könnyű megállítani vagy elterelni. A vízsugaras megmunkálásokra általában csak vágó eljárásként tekintünk, mellyel 3D, mélységi alakzatok nem hozhatók létre. Azonban a jelenlegi kutatások már eljutottak az abrazív anyagot tartalmazó vízsugár pontos modellezéséig és leírásáig, így lehetővé vált a vízsugarat relatív bonyolult 3D alakzatok létrehozására alkalmazni. Továbbá már lehetőség nyílik akár az első képen látható bonyolultságú képek elkészítésére, 3D-ben.

A vízsugaras gravírozás alapja

A vízsugaras gravírozás lényege már régóta ismert. Az alap koncepció szerint a fúvókát gyorsabban kell mozgatni, mint a maximum vágósebesség, így az abrazív vízsugárnak nincs ideje keresztülhatolni az anyag teljes vastagságán. Ennek eredményeként a vízsugár csak egy hornyot vág, nem vág keresztül teljesen a munkadarabon.

Vízsugaras maratás_2

A horony mélysége a fúvóka teljesítményétől, az anyagtulajdonságoktól illetve az előtolás sebességétől függ. Lassabb előtolás mélyebb hornyot eredményez. Lágyabb anyag vagy nem homogén munkadarab esetén lágyabb régiók esetén szintén mélyebb hornyok készíthetők.

Relatív alacsonyabb teljesítményű fúvókát alkalmazva (tipikusan csökkentett víznyomás vagy alacsonyabb abrazív anyag arány mellett) csökkenthető az előtolási sebesség, lehetővé téve a jobb vágási mélység felügyeletet. Alacsony fúvóka teljesítmény lehetővé teszi a vágási mélység könnyű változtatását, ami gyakran előfordul, ha sarkokat és íveket kell vágnia a sugárnak.

Vízsugaras maratás_3Ilyenfajta vízsugaras gravírozást eddig is előszeretettel alkalmaztak szerszám és munkadarab jelölésre, de ezek meg sem közelítik az első ábrán látható alakzat finomságát és bonyolultságát.

Az egyszerű gravírozástól a 3D képekig

A vízsugár modellezésére és leírására végzett kutatások révén már lehetséges elegendően nagy pontossággal megjósolni a sugár behatolási mélységét a munkadarab anyaga és az előtolási sebesség függvényében.

A kutatásokon túl fejlettebb lineáris mozgatóegységek is rendelkezésre állnak, melyekkel könnyedén biztosíthatók a fúvóka pontos, egyenletes elmozdulásai, valamint a teljes mozgáspálya vonalán könnyen tartható az előírt sebesség és a sebesség gyors változása. Az előtolás és az elmozdulás sebességprofilja pontosan és kiszámíthatóan programozható a kívánt behatolási mélységnek megfelelően. Párhuzamos, sűrű szakaszokból összeállított pásztázó pályák készítésével és a pálya mentén az előtoló sebesség változtatásával 3D mintázatok és 3D képek készíthetők.

Természetesen ilyen, folyamatosan változó előtoló sebességű pályák készítése hagyományos programozással rendkívül időrabló lenne. Modern szoftverrel a programozási feladat automatizálható az alábbiak szerint:

  1. A programozó megadja a szoftvernek az elkészíteni kívánt, nagyfelbontású képet
  2. A szoftver feldolgozza a képet és nagyfelbontású bitmap képet készít belőle
  3. A szoftver automatikusan elkészíti a kép alapján a párhuzamos pásztázó szerszámpályát, mely lefedi a megadott képet. A párhuzamos pályaszakaszok távolsága a fúvóka paramétereitől függ, mely meghatározza a bevágás szélességét. A motorok sebessége a képen látható területek színének felel meg. A sötétebb területek lassabb, a világosabbak gyorsabb előtolást jelentenek.
  4. A vízsugaras vágógép végrehajtja a programod és elkészíti a 3D képet.

Vízsugaras maratás_4Az eredmény egy 3D kép, melyet közvetlenül egy fotó vagy kép alapján lehet elkészíteni. Ilyen képet egy nagyobb alapanyagba egy minta részeként vagy akár különálló darabként is el lehet készíteni.

Hogyan lehet a vízsugaras gravírozást felhasználni?

Eddig a 3D alakzatok vízsugaras gravírozása az építészet és a művészetek világában terjedt el olyan alkotásoknál, mint önálló, dekoratív panelek, mintázott felületek, ajtók, falak díszítőelemei. A jelenlegi fejlődés mellett viszont már látszanak az ipari, gépészeti alkalmazások lehetőségei, mint az ábrán látható sűrűn bemart alkatrész vagy logó. Úgy tűnik, a vízsugaras gravírozás hasonló helyzetben van, mint a vízsugaras vágás 20 évvel ezelőtt: érdekes technológia, mely alkalmazásokra vár. Várhatóan ezek az alkalmazási megoldások ugyanazoktól fognak érkezni, mint 20 évvel ezelőtt. Az újdonságokra nyitott, kreatív felhasználóktól.

Vízsugaras maratás_8

szerző: Dr. John H. Olsen

További információ

Az OMAX hivatalos oldalán.

Kapcsolat:

Keserű Lóránt
Regionális értékesítési vezető
E-mail: lorant.keseru@omax.com
Tel: +36-70-606-1616