2017
Abrasives for water-jet cutting of high-strength and thick hard materials
HLAVÁČOVÁ, Irena and Vladan GERYKBasic information
Original name
Abrasives for water-jet cutting of high-strength and thick hard materials
Name in Czech
Brusné materiály pro řezání vysokopevnostních a tlustých tvrdých materiálů vodním paprskem
Authors
HLAVÁČOVÁ, Irena (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Vladan GERYK (203 Czech Republic)
Edition
International journal of advanced manufacturing technology, London, Springer, 2017, 0268-3768
Other information
Language
English
Type of outcome
Article in a journal
Field of Study
20100 2.1 Civil engineering
Country of publisher
United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland
Confidentiality degree
is not subject to a state or trade secret
Impact factor
Impact factor: 2.601
RIV identification code
RIV/75081431:_____/17:00001079
Organization unit
Institute of Technology and Business in České Budějovice
Keywords (in Czech)
Abrazivní řezání vodním paprskem; Těžko řezatelné materiály; Vysoko-pevnostní beton; Uhlíková ocel , Deklinační úhel.
Keywords in English
Abrasive water jet cutting ; Hard-to-cut materials; High-strength concrete ; Carbon steel; Declination angle.
Changed: 17/4/2018 10:55, Mgr. Blanka Mikšíková
In the original language
The paper discusses abrasive water-jet cutting of hard-to-cut materials represented by high carbon steel DIN norm No.1.2436 (CSN EN 19437) plate 61–mm-thick and high-strength concrete cube sized 150 mm. Four relatively hard minerals with different densities not commonly used in water-jet technology were tested and their cutting results compared to those of three types of almandine garnets: Ukraine, Australian, and sorted Australian. Cutting efficiency was evaluated utilizing declination angle. Dependence of cutting efficiency on abrasive density and hardness was investigated. High density of abrasive appeared to be disadvantageous in our experiment. Cutting efficiency dependence on hardness exhibited nearly linear course, the increase was much more significant for concrete than for steel. Evaluation of experimental results led to the conclusion that cutting mechanism in case of very thick samples is different from common abrasive waterjet cutting. The limit declination angle for thick samples is significantly smaller, it was found to be approximately 22°. This result represents entirely new finding. The most promising finding from the economical point of view appears to be behavior of corundum, when cutting concrete. Our experimental results promise 20 % increase in cutting speed for brittle materials.
In Czech
Práce popisuje abrazivní řezání vodním paprskem obtížně řezatelných materiálů představovaných deskou z vysokouhlíkové oceli DIN norma č.1.2436 (ČSN EN 19437) o tloušťce 61 mm a betonovou kostkou o vysoké pevnosti s délkou hrany 150 mm. Čtyři poměrně tvrdé minerály s různou hustotou, které se běžně u technologie vodního paprsku nepoužívají, byly testovány a výsledky jejich řezání porovnány se třemi typy almandinu: ukrajinským, australským a tříděným australským. Účinnost řezání byla vyhodnocena pomocí deklinačního úhlu. Byla ukázána závislost účinnosti řezání na hustotě a tvrdosti abraziva. Vysoká hustota brusiva se v našem experimentu projevila jako nevýhodná. Účinnost řezání v závislosti na tvrdosti vykazovala téměř lineární průběh, nárůst byl mnohem významnjší pro beton než pro ocel. Hodnocení experimentálních výsledků vedlo k závěru, že mechanismus řezání v případě velmi tlustých vzorků se liší od běžného řezání vodním paprskem. Mezní deklinační úhel pro hrubé vzorky je výrazně menší, bylo zjištěno, že dosahuje přibližně 22°. Tento výsledek představuje zcela nové zjištění. Nejslibnější z ekonomického pohledu se zdá být chování korundu při řezání betonu. Naše experimentální výsledky slibují 20% nárůst řezné rychlosti pro křehké materiály.