[发明专利]用于液体射流切割的方法

说明书

本发明涉及一种用于液体射流切割的方法，具有压缩机单元(3)，该压缩机单元压缩液体来产生液体射流，并且具有喷嘴(10)，该喷嘴与所述压缩机单元(3)连接并且具有排出开口(11)，压缩液体以液体射流(14)的形式经过该排出开口排出。通过中断器单元(8)能够中断或释放所述压缩液体朝向所述排出开口(11)的流动。在此，实施下述方法步骤：通过所述压缩机单元(3)压缩所述液体，使所述排出开口(11)靠近要加工的工件(15)，直到达到加工距离(d)处，通过所述中断器单元(8)交替地释放和中断从所述排出开口(11)出来的所述液体射流(14)，其中，同时使所述喷嘴相对于所述工件沿着加工方向运动，并且所述液体射流的脉冲持续时间(t_p；t_p1；t_p2)小于1000μs。

技术领域

本发明涉及一种用于液体射流切割的方法，所述方法如优选应用于切开固体材料。

背景技术

长时间以来由现有技术已知用于液体射流切割固体材料的方法。在这里，优选通过压缩机单元将水压缩到非常高的压力，该压力通常为几千巴。然后液体流经喷嘴，经过排出开口排出，并且由此形成液体射流，该液体射流对准要切开的材料。由于水的高速度和高动量，水射流打碎了在液体射流区域中的材料并且由此切开所述材料。通过该方法可以切开固体材料，例如金属、玻璃、塑料、木头和类似材料。因为水的压缩需要大量能量并且液体射流或者说水射流以连续波(Dauerstrich)的形式运行，该材料加工只能够通过高功率实现，该功率在通常已知的设施中可能是几十千瓦。相应地，这种设施的运行成本高，并且由于这种设施的大尺寸所需的占地面积也大。

为了改善水射流的作用，同样已知的是，将磨料混入水射流中，该磨料由水夹带并且以高能量撞击到构件表面上并且如此改善水射流的作用。但是由于磨料的混入进一步提高了成本并且所消耗的水不能再轻易地引回到循环中，因为磨料必须首先以费事的方法过滤出并且导致在设施中增大的磨损。

由DE 10 2013 201 797 A1已知一种用于液体射流切割的装置，该装置为了切开材料没有使用连续的水射流，而是使用脉冲的水射流，在该脉冲的水射流中液体射流以有规律的间隔中断。脉冲式液体射流尤其有以下优点：相对较低的压力对于切割设备是足够的并且与已知的持续射流方法相比是特别明显更高能效的。

发明内容

与此相对地，根据本发明的用于液体射流切割的方法具有优点，即确保有效率的和节省能量的切割方法，这附加地导致改善的切割棱边，使得可以实现特别光滑的切割棱边。为此，用于液体射流切割的所述方法具有压缩机单元和喷嘴，该压缩机单元压缩液体来产生液体射流，该喷嘴与压缩机单元连接。喷嘴具有排出开口和中断器单元，被压缩的液体以液体射流的形式经过该排出开口排出，该中断器单元可以中断或释放压缩液体朝向排出开口的流动。在此，实施如下方法步骤：液体通过压缩机单元压缩，将排出开口移到待加工工件处直到达到加工距离，液体射流通过中断器单元交替地释放和中断，其中，喷嘴同时相对于工件沿加工方向运动。在这里，液体射流的脉冲持续时间小于1000μs。

通过液体射流的短的脉冲持续时间实现如下效应：撞击到工件表面上的液体射流脉冲从工件表面剥落材料，所述材料通过液体射流的液体被冲走。随后的液体射流不必再穿过已经存在的液体来加工材料，而是得到其直接到工件表面上的路径并且可以继续进一步的加工。根据工件而定并且根据其他运行参数而定，如果一些颗粒没有随着加工液体冲走，而是保留在切割区域中，则工件的分离出的材料也可以导致切割效应的增强。通过后面的液体射流脉冲，该材料被挤压到工件中并且导致切割作用的增强，这类似于在已知的连续波液体射流切割中添加研磨剂。此外，脉冲式加载具有优点，即在工件表面出现气穴效应，这进一步增强了材料去除。

切割棱边的质量同样通过根据本发明的方法得到改善，因为加工液体不必再向一侧逸出并且由此损坏切割棱边。