Tại sao đá garnet lại là chất mài mòn tốt nhất cho việc cắt bằng tia nước?
Độ cứng và đặc tính gãy vỡ hoàn hảo
-
Cứng và sắc bén đến mức có thể cắt: Trên thang độ cứng Mohs, garnet có độ cứng khoảng 7,5-8,5. Độ cứng này đủ để ăn mòn và cắt xuyên qua nhiều vật liệu cứng hơn, bao gồm thép dụng cụ, titan và gốm sứ. Các hạt sắc nhọn, góc cạnh của nó hoạt động như hàng triệu chiếc đục nhỏ. -
Bán dễ vỡ (Vỡ tối ưu): Đây là vũ khí bí mật của đá garnet. Khi các hạt garnet di chuyển qua luồng tia nước và va chạm với vật liệu, chúng sẽ vỡ thành những mảnh nhỏ hơn, sắc bén hơn . Điều này tạo ra các cạnh sắc bén mới xuyên suốt vết cắt, duy trì hiệu quả cắt cao từ trên xuống dưới vật liệu. Đặc tính tự mài sắc này giúp ngăn ngừa hiện tượng “độ côn của vết cắt” (nơi vết cắt rộng hơn ở phía trên so với phía dưới) thường gặp ở các vật liệu mài khác.
2. Hiệu suất cắt vượt trội và tính linh hoạt cao
-
Cắt gọn gàng: Tạo ra bề mặt hoàn thiện mịn màng với độ bo tròn cạnh tối thiểu. -
Không có vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ): Giống như tất cả các chất mài mòn dùng cho tia nước, garnet không tạo ra nhiệt, giúp bảo toàn tính toàn vẹn cấu trúc của vật liệu. Điều này rất quan trọng đối với các kim loại có thể bị cứng lại hoặc biến dạng do nhiệt. -
Tính linh hoạt vượt trội: Từ các vật liệu mềm như cao su và xốp đến các vật liệu cực cứng như đá granit và thép tấm, đá garnet luôn thể hiện hiệu quả tốt. Điều này làm cho nó trở nên lý tưởng cho các xưởng gia công thường xuyên cắt các vật liệu khác nhau mỗi ngày.
3. Mật độ cao và ít bụi
-
Mật độ: Đá garnet có trọng lượng riêng cao, điều này giúp các hạt của nó có động năng lớn hơn khi bị nước đẩy. “Lực đẩy” này giúp tốc độ cắt nhanh hơn. -
Ít bụi: So với các vật liệu thay thế như olivine, garnet tạo ra rất ít bụi. Đây là một lợi thế lớn về an toàn lao động (giảm nguy cơ hít phải bụi) và bảo trì thiết bị (ít bụi làm tắc nghẽn máy bơm và các bộ phận).
4. Hiệu quả chi phí và tính sẵn có
-
Dồi dào và giá cả phải chăng: Garnet là một khoáng chất tự nhiên phổ biến, được tìm thấy với số lượng lớn trên khắp thế giới (Úc, Ấn Độ, Mỹ và Trung Quốc là những nhà sản xuất chính). Điều này làm cho nó rẻ hơn đáng kể so với các chất mài mòn nhân tạo như oxit nhôm hoặc cacbua silic, vốn cứng hơn nhiều nhưng lại quá đắt để sử dụng một lần trong máy cắt tia nước. -
Tái chế: Mặc dù đá garnet được thiết kế để sử dụng một lần, nhưng vẫn có các hệ thống cho phép tái chế nó 2-3 lần đối với các ứng dụng ít đòi hỏi hơn (như làm sạch hoặc khắc), giúp cải thiện hơn nữa hiệu quả chi phí.
5. Lợi ích về môi trường và an toàn
-
Trơ về mặt hóa học: Đá garnet không độc hại và không phản ứng với các vật liệu được cắt hoặc với nước. Nó không gây nguy hiểm về mặt hóa học cho người vận hành hoặc môi trường. -
Không có nguy cơ nhiễm silica: Đá garnet hiện đại được xử lý để có hàm lượng silica tinh thể tự do rất thấp, khoáng chất gây ra bệnh bụi phổi silic. Điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn an toàn hơn nhiều so với cát, loại vật liệu được sử dụng trong quá trình phun cát thời kỳ đầu và có hàm lượng silica cao.
So sánh với các loại vật liệu mài mòn khác
|
|
|
|
|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|