ICE JET TEHNOLOGIJA DINO OMERSPAHIĆ

Profesor: Doc. Dr. Đerzija BegićCourse: Nekonvencionalni tehnološki postupci

Mašinski fakultet u Sarajevu

Univerzitet u Sarajevu

Historijski razvoj WJM

• 60tih godina XX stoljća – Univerzitet u Tokiju istraživanja gdje se koristi čista voda za industrijsko rezanje.

• 1971. McCartney Manufactoring Company upotrebljava prvu WJM mašinu za rezanje kartona

• 1974. godine industrijska primjena u firmi Boeing za rezanje keramičkih materijala

MKT 400 bar Waterjet

(www.kmtldpe.com)

WJM

Tehnologija obrade vodenim mlazom (WJM) trenutno se upotrebljava u mnogim industrijskim procesima za rezanje, graviranje kao i struganje nemetalnih materijala.

Također koristi se i za čišćenje i površinsku obradu materijala.

Ipak potencijal tehnologije još uvijek nije u potpunosti iskorišten.

• Automobilska industrija• Prehrambena industrija• Papirna industrija

Primjer WJM urđaja[www.viboon.org]

AWJM

Obrada abrazivnim mlazom je opravdana s energetskog i ekonomoskog aspekta kako pri rezanju (na dva dijela) tako i pri preciznom rezanju veoma tankih dijelova. [www.rocknfish.com]

1980. godine upotrebljava se prvi AWJ za rezanje čelika, stakla i betona. (Dr. Mohamed Hashish)

Kako bi se unčikovistost obrade poboljšala, vodenom mlazu se dodaje mineralni abraziv.

Nedostaci AWJM-a

Koristi se kriogeni mlaz koji uključuje korištenje tečnog N2, CO2 i mineralnog abraziva pod visokim pritiskom

[www.metrogasket.com]

- Obrada hidroskopskih i hemijski reaktivnih materijala

- Obrada u blizini visokog napona, toksičnih i radioaktivnih izvora

Obrada mlazom vode s abrazivom se također ne može koristi za:

- Obradu mesnih produkata- Čišćenje osjetljivih površina- Biomedicinkih proizvoda

[www.aerotwin.com]

AWJM nedostaci

• Ostatke abraziva nakon obrade potrebno je odstraniti, međutim jedan dio abraziva ostaje na površini obratka, što nije poželjno (npr. kod obrade turbinskih lopatica)

• Zbog postojanja abraziva u vodenom mlazu, izraženije habanje elemenata rezne glave (cijev za fokusiranje)

• Nije ekološki čist - abraziv prestavlja 99% otpadnog materijala koji nastaje pri rezanju ili odstranjivanju materijala.

Primjer uređaja za obradu mlazom vode sa

abrazivom

Poboljšanje?

Jedna od najviše obečavajućih tehnologija jeste zamjena mineralnih abraziva s ledenim zrnima, koji se nakon obrade površine obratka istope te površina obratka ostaje čista.

ICE JET prototip

Ledena zrna imaju manju tvrdoću od mineralnih abraziva, te je unčikovitost obrade manja u odnostu na obradu vodenim mlazom sa abrazivom ali ipak veća od WJM-a.

ICE JET Project

ICE JET tehnologija je još uvijek u razvoju.

2010. goidne nastao je ICE JET Program koji ima glavni cilj razviti Ice Jet tehnologiju za rezanje različitih grupa materijala u zavisnosti od njihovih karakteristika.

U projekat je uključeno 5 univerziteta u Evropi.

Princip rada ICE JET-a

Unos zrna leda u visoko brzi vodeni mlaz moguće je ostvariti pomoću dva principa:

1) Unos unaprijed pripremljenih ledenih zrna

2) Stvaranjem zrna putam procesa zamrzavanja vodenog mlaza:• a) zamrzavanje putem podhlađivanja

vode pod visokim pritiskom prije mlaznice

• b) zamrzavanje vodenih kapljica u komori za miješanje (lijevo)

Princip rada ICE JET-a

Za slučaj unaprijed pripremljenih ledenih zrna potrebno osigurati odgovarajuću veličinu istih kako bi imali svojstva slična mineralnom abrazivnom pijesku.

Dvije metode stvaranja zrna leda:a) drobljenje unaprijed napravljenog ledab) raspršavanje vodenih kapljica i zamrzavanje istih

Princip rada ICE JET-a

Šematski prikaz sistema za prethodno stvaranje prethodno abrazivnih zrna – raspršavanje vodenih kapljica i njihovo zamrzavanje

Razvoj je fokusiran na transformaciju vodenog mlaza u ledeni mlaz pomoću dodavanja tečnog plina ( tečni azot) u komoru za miješanje, gdje se iskorištava entalpija isparavanja, kako bi se zamrznuo dio vodenog mlaza.

Ekološki prihvatljiv!

Jedan od ciljeva projekta ICE JET je razvoj i proizvodnja sistema za recikliranje upotrebljene vode.

To je moguće jer se zrna leda nakon obrade otope, a azot ispari.

Primjena ICE JET-a

• Prehrambena industrija (rezanje mesa)

• Čišćenje osjetljivih površina

• Medicini

• Farmaciji

Literatura

• IRT 3000 – Inovacije Razvoj Tehnologije br. 30, decembar 2010.

• www.icejet.eu• http://lab.fs.uni-lj.si/lat/

Hvala na pažnji