Nghiên cứu tính toán, thiết kế và chế tạo máy cắt tia nước công suất nhỏ cho vật liệu mềm

Tóm tắt

Bài báo trình bày phương pháp tính toán, thiết kế và chế tạo mô hình máy cắt tia nước công suất nhỏ, hướng tới ứng dụng trong gia công các vật liệu mềm như mút xốp, cao su non và da nhân tạo. Trên cơ sở phân tích nguyên lý hình thành tia nước áp suất cao và đặc tính cơ học của vật liệu mềm, nghiên cứu đã xác định được dải thông số công nghệ tối ưu, bao gồm áp suất và lưu lượng tối thiểu cần thiết để đảm bảo khả năng cắt hiệu quả. Từ các thông số này, một mô hình máy cắt quy mô nhỏ đã được thiết kế với các thành phần chính gồm: bơm áp suất cao mini, đầu cắt đường kính nhỏ nhằm tập trung năng lượng dòng tia, và cơ cấu dẫn hướng có độ chính xác cao để đảm bảo quỹ đạo cắt ổn định. Kết quả mô phỏng CFD kết hợp với thực nghiệm cho thấy hệ thống có khả năng tạo ra tia nước đủ năng lượng để cắt xuyên vật liệu mềm với bề mặt cắt sạch, ít biến dạng và độ ổn định cao. Mô hình không chỉ đáp ứng yêu cầu nghiên cứu, đào tạo mà còn có tiềm năng ứng dụng trong sản xuất quy mô nhỏ và các hệ thống gia công linh hoạt chi phí thấp.