Máy cắt CNC tia nước, hay còn gọi là máy tia nước, máy waterjet, là thiết bị gia công sử dụng dòng nước áp suất siêu cao để cắt vật liệu. Máy được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất cơ khí, hàng không, đá, gạch, kính, nội thất… Với khả năng cắt nguội và độ chính xác cao, đây là lựa chọn của nhiều xưởng gia công cao cấp.
Máy cắt tia nước là gì?
Máy bơm nén nước lên áp suất rất lớn rồi đẩy qua một lỗ phun cực nhỏ (đường kính chỉ khoảng một phần mười milimet), tạo thành tia nước tốc độ cao. Tia nước này đủ sức cắt các vật liệu mềm như cao su, xốp, thực phẩm. Với vật liệu cứng như đá, gạch, kim loại, người ta trộn thêm hạt mài (thường là cát garnet) vào tia nước để tăng khả năng cắt.
Có 2 dạng cắt bằng máy CNC tia nước
Tia nước tinh khiết (pure waterjet) Chỉ dùng nước, không có hạt mài. Phù hợp vật liệu mềm: gioăng, cao su, xốp, giấy, vải, nhựa mỏng, thực phẩm. Đường cắt rất mịn, ít hao mòn.
Tia nước có hạt mài (abrasive waterjet) Cắt được vật liệu cứng và dày: gạch, đá, kính, thép, nhôm, titan, composite. Đây là loại thường dùng trong ngành gia công gạch, đá hoa văn.
Cấu tạo chính của máy tia nước
- 1. Bơm cao áp (intensifier hoặc bơm trục khuỷu): trái tim của hệ thống, tạo áp suất cực lớn.
- 2. Đầu cắt: gồm lỗ phun (orifice) và ống trộn (mixing tube).
- 3. Bình chứa và cấp hạt mài: điều chỉnh lượng mài thoát ra.
- 4. Bàn cắt và bể nước: đỡ vật liệu, hấp thụ năng lượng tia nước còn lại.
- 5. Hệ thống chuyển động CNC: bộ điều khiển, động cơ servo, ray dẫn hướng.
- 6. Hệ thống lọc và xử lý nước: cấp nước sạch cho bơm, xử lý nước thải và bùn mài.
- 7. Phần mềm: nhập bản vẽ, tính đường cắt, tối ưu bố cục tấm vật liệu.
Ưu điểm nổi bật
- Cắt nguội: không vùng ảnh hưởng nhiệt, không cong vênh, không biến cứng bề mặt.
- Vật liệu đa dạng: gần như cắt được mọi loại vật liệu.
- Độ chính xác cao: đường cắt hẹp, hình dạng phức tạp, chi tiết nhỏ.
- Không cần đổi dụng cụ: một đầu cắt cho nhiều vật liệu. Ít bụi độc: nước giữ lại phần lớn bụi, thân thiện hơn khi cắt đá, composite.
- Tiết kiệm vật liệu: đường cắt hẹp nên xếp chi tiết sát nhau.
- An toàn khi cắt vật liệu dễ cháy: không tia lửa, không nhiệt.
Nhược điểm cần lưu ý
- Chi phí đầu tư và vận hành cao (điện, hạt mài, linh kiện hao mòn).
- Tốc độ cắt vật liệu dày, cứng chậm hơn một số phương pháp nhiệt.
- Cạnh cắt có thể hơi côn khi cắt vật liệu rất dày nếu không có đầu cắt bù góc.
- Cần xử lý bùn thải và nước đúng quy định.
- Tiếng ồn khi vận hành, cần che chắn và bảo hộ.
Vật liệu gia công được bằng máy tia nước
- Gạch, đá: granite, marble, porcelain, đá nhân tạo, đá nung kết.
- Kính: kính cường lực (cắt trước khi tôi), kính thường, kính trang trí. Kim loại: thép, inox, nhôm, đồng, titan.
- Vật liệu khác: cao su, nhựa, composite, gỗ, mút xốp, gioăng.
Kinh nghiệm sử dụng và bảo dưỡng
- Dùng nước đã lọc và kiểm soát độ cứng để tăng tuổi thọ phớt, lỗ phun.
- Thay ống trộn và lỗ phun đúng chu kỳ; dùng lâu sẽ làm đường cắt kém chất lượng.
- Chọn hạt mài đúng cỡ, hạt nhỏ cho bề mặt mịn, hạt lớn cho tốc độ nhanh.
- Điều chỉnh tốc độ cắt theo độ dày, với chi tiết góc nhỏ nên giảm tốc.
- Dùng điểm khoan mồi (pierce) đúng chỗ, tránh làm nứt vật liệu giòn như gạch, đá.
- Kê vật liệu chắc chắn, tránh rung gây sai số.
Máy cắt tia nước trong sản xuất gạch thảm
Với gạch thảm phòng khách, máy tia nước cho phép cắt những hoa văn mảnh, đường cong liên tục, tạo các cặp chi tiết khớp nhau gần như tuyệt đối. Đó là lý do nhiều xưởng gạch thảm trên thị trường, trong đó có Vượng Phát, chọn công nghệ này để làm thảm cho phòng khách, sảnh khách sạn, biệt thự.
Máy cắt tia nước là giải pháp gia công linh hoạt, chính xác và an toàn cho nhiều loại vật liệu.
