ABRASIVE WATER-JET MACHINING (AWJM)

 

Introduction

Abrasive water jet cutting is an extended version of water jet cutting; in which the watejet contains abrasive particles such as silicon carbide or aluminum oxide in order to increasth materia remova rat abov that  of  wate jet  machining.  Almost  an typ of  materiarangin from  har brittl material suc as  ceramics,  metal an glas to  extremel sofmaterials such afoam and rubbers can be cut by abrasive water jecutting. The narrow cutting stream and computer controlled movement enables this process tproduce parts accurately anefficiently. This machining process iespecially ideal for cutting materials thacannot bcut blaser othermal cut. Metallic, non-metallic and advanced composite materials of various thicknesses can be cut by this process. This process is particularly suitable for heat sensitivmaterials that cannot be machined by processes that produce heat while machining.

 

The schematic of abrasive water jet cutting is shown in Figure 15 which is similar to water jecutting apart from some more features underneath the jewel; namely abrasive, guard and mixintube. In this process, high velocity water exiting the jewel creates a vacuum which suckabrasive from the abrasive line, which mixes with the water in the mixing tube to form a higvelocity beam of abrasives

 

Applications

Abrasiv wate je cuttin i highl use i aerospace automotiv an electronicindustries. In aerospace industries, parts such as titanium bodies for military aircrafts, engincomponents (aluminium, titanium, and heat resistant alloys), aluminum body parts andinteriorcabin parts are made using abrasive water jet cutting.

 

Iautomotive industries, parts like interior trim (head liners, trunk liners, and door panelsand  fibe glas bod component an bumpers  are  mad by  thi process.  Similarly,  ielectronics industries, circuit boards and cable stripping are made by abrasive water jet cutting.

 

Advantages of abrasive water jet cutting

•       In most of the cases, no secondary finishing required

•       No cutter induced distortion

•       Low cutting forces on work pieces

•       Limited tooling requirements

•       Little to no cutting burr

•       Typical finish 125-250 microns

•       Smaller kerf size reduces material wastages

•       No heat affected zone

•       Localizes structural changes

•       No cutter induced metal contamination

•       Eliminates thermal distortion

•       No slag or cutting dross

•       Precise, multi plane cutting of contours, shapes, and bevels of any angle.

 

Limitations of abrasive water jet cutting

 

•       Cannot drill flat bottom

•       Cannot cut materials that degrades quickly with moisture

•       Surface finish degrades at higher cut speeds which are frequently used for rough cuts


 

 

 

 

 

The major disadvantages of abrasive water jet cutting are high capital cosand high noise levels during operation.

A component cut by abrasive water jet cutting is shown in Figure .As it cabseen, large parts can but cut with very narrow kerfs which reduces materiawastages. The complex shape part made by abrasive water jet cutting

 

Abrasive water jet cutting

 

•    WJM - Pure

•    WJM - with stabilizer

•    AWJM  entrained  three phase abrasive, water and air

•    AWJM  suspended  two phase abrasive and water o direct pumping

 

i. Indirect Pumping

ii. Bypass pumping