Prevodovky pre rezacie hlavy do strojov na rezanie vodným lúčom

Na rezanie materiálov sa používajú rôzne technológie. Najznámejšie je rezanie pílou, ktoré sa však používa iba na jednoduché delenie materiálu. Na rezanie rôznych komplikovaných tvarov sa používajú stroje na rezanie vodným lúčom, plazmou alebo laserom.  Dizajn a princíp týchto rezacích strojov je viac menej podobný, hlavný rozdiel je v použitom type média na rezanie.  Od použitého média potom závisia vlastnosti stroja ako rýchlosť rezania, kvalita rezu, šírka reznej medzery, maximálna hrúbka rezaného materiálu, obstarávacie náklady a prevádzkové náklady.  Každá z týchto technológii ma svoje výhody a nevýhody a voľba technológie závisí od toho, na čo chceme stroj použiť a čo chceme dosiahnuť.

Rezanie plazmou a laserom pracuje na tepelnej báze, čo znamená, že dochádza k rezaniu tavením materiálu.

Preto sa nimi nedajú rezať materiály citlivé na teplo (drevo, termoplasty, lamináty a pod.).

Rezanie vodným lúčom funguje na báze hydroerozivného delenia vysoko energetickým prúdom vody.

Rezná hrana nie je ovplyvnená tepelnou deformáciou, a preto sa vyznačuje vysokou kvalitou a presnosťou rezu. Je najuniverzálnejším spôsobom rezania, pri ktorom sa dajú rezať všetky druhy materiálov vrátane papiera a potravinárskych výrobkov.  Pre rezanie tvrdých a húževnatých materiálov sa pridáva abrazívum.

Rezanie rozdeľujeme na dva základné spôsoby a to dvojrozmerne rezanie a priestorové rezanie (tzv. 3D rezanie). Pri dvojrozmernom rezaní sa používajú 3-osé stroje, na ktorých sa rezacia hlava pohybuje v dvoch základných osiach X a Y. Os Z slúži na nastavenie vzdialenosti medzi rezacou hlavou a rezaným materiálom. Pri 3D rezaní sa používajú 5 ose rezacie stroje, kde okrem lineárnych osi X,Y,Z  sú pridané ešte dve rotačne osi, ktoré umožňujú naklápanie rezacej hlavy a tým vytváranie trojrozmerného priestorového rezania.

Pri rezaní vodným lúčom je však trend používať 5 ose stroje aj pri dvojrozmernom rezaní.

Dôvodom je to, že vodný lúč, ktorý vychádza z dýzy rezacej hlavy pod vysokým tlakom, má tvar kužeľa. Následkom toho je , že rezná hrana nie je kolmá s povrchom rezaného materiálu.  Okrem toho tu dochádza k oneskoreniu rezu (ohnutiu vodného lúča) medzi povrchom materiálu a jeho spodnou častou, čoho následkom je nerovnomerný rez a zhoršená kvalita rezaného povrchu. Na odstránenie týchto nedostatkov sa používa technológia Taper Control system, ktorá ich kompenzuje naklopením rezacej hlavy pod určitým uhlom.

Redukčné prevodovky použité v štvrtej  a piatej osi do veľkej miery ovplyvňujú vlastnosti rezacieho stroja. Pri používaní Taper Control systemu na kompenzáciu kužeľa dochádza k veľmi pomalým pohybom v týchto osiach. Preto je tu výhodné  používať  prevodovky s vysokou tuhosťou a nízkym trením v ozubení, čo vedie k eliminácii tzv. stick-slip efektu, ktorý spôsobuje trhavé pohyby a tým znižuje kvalitu rezu. Práve v týchto podmienkach sa osvedčili cykloidné prevodovky TwinSpin®, ktoré majú veľmi hladký chod aj pri veľmi nízkych otáčkach.

Vysoko presné redukčné prevodovky TwinSpin® sa vyznačujú vysokou presnosťou, ktorá ma priaznivý vplyv na presnosť rezania stroja.

Vyznačujú sa tiež vysokou torznou aj klopnou tuhosťou, ktoré sú  veľmi podstatne kvôli tomu, že prúd vody striekajúci cez dýzu na rezaný materiál je pod vysokým tlakom a ten ma tendenciu rozkmitať rezaciu hlavu, čo by malo negatívny dopad na presnosť a kvalitu rezu

Okrem toho redukčné prevodovky TwinSpin® majú vysoké prevodové pomery a malé rozmery, čo umožňuje vytvoriť veľmi kompaktný dizajn rezacej hlavy a tak znížiť jej celkovú inerciu, čo ma priaznivý vplyv na dynamiku pohybu, na skrátenie vedľajších časov (kedy nedochádza k rezaniu, ale k premiestneniu rezacej hlavy do inej polohy) a tým na produktivitu stroja.

Veľmi zaujímavým riešením pohonového uzla rezacej hlavy je tiež použitie aktuátorov DriveSpin®, zvlášť ich hollowshaftového prevedenia, ktoré  umožňuje ešte kompaktnejšie a jednoduchšie riešenie rezacej hlavy, zmenšuje rozmery pohonového uzla, uľahčuje montáž a zvyšuje spoľahlivosť a bezpečnosť stroja tým, že káble potrebne na prívod energie a riadiacich signálov, môžu byť cez aktuátor vedené vo vnútri rezacej hlavy, a tak nie sú vystavené riziku vonkajšieho mechanického poškodenia.

Tieto skvele vlastnosti redukčných prevodoviek TwinSpin® a aktuatorov DriveSpin® od spoločnosti SPINEA, s.r.o. sa uplatňujú nie len v strojoch na rezanie vodným lúčom, ale aj v rezacích hlavách pri 3D rezaní plazmou a laserom.