Investigation of Effect of the Process Parameters on Kerf Angle of the Granite in Abrasive Waterjet Cutting

Year 2010, Volume: 49 Issue: 2, 17 - 26, 01.06.2010

GÖKHAN Aydın İZZET Karakurt KERİM Aydıner

Abstract

Abrasive waterjet, a new and alternative cutting method, is effectively used in cutting and machining
of hard and strong materials such as rock, steel, aluminium. The quality of machining processes in
the method is characterized by the geometry of cut line. Kerf angle is defined as a measurement of
inclination occurred at the entry of cut line and undesirable parameter in terms of irregularity of cut
line. In this study, effect of some controllable process parameters on kerf angle of the material was
investigated. The experimental studies using granite specimens were carried out based on the Taguchi
orthogonal experimental design. As a result of the study, kerf angles of specimens increased at high
traverse speeds and standoff distances. Increasing of water pressure resulted in increases of kerf
angles of specimens contrary to expectations. On the other hand, increasing the abrasive flow rate
decreased the kerf angles in insignificant amounts. Moreover, higher kerf angles were obtained with
the fine abrasive size.

Keywords

Abrasive Water Jet, Granite, Kerf Geometry, Kerf Angle

AŞINDIRICI SU JETİ İLE KESMEDE ÇALIŞMA PARAMETRELERİNİN GRANİT KERF AÇISINA ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Yeni ve alternatif bir kesme yöntemi olan aşındırıcı su jeti ile kesme, kayaç, çelik, alüminyum gibi
sert ve dayanıklı malzemelerin kesilmesi ve işlenmesinde etkili bir yöntem olarak kullanılmaktadır.
Yöntemde malzeme işleme kalitesi, kesilen kanalın geometrisi ile karakterize edilir. Kerf açısı,
kesme kanalı girişinde oluşan eğimin ölçüsü olarak ifade edilir ve kesme kanalının düzensiz olması
açısından istenmeyen bir parametredir. Bu çalışmada, kontrol edilebilir bazı çalışma parametrelerinin
malzeme kerf açılarına etkisi araştırılmıştır. Granit örneklerin kullanıldığı deneysel çalışmalar, Taguchi
deney tasarımı ile gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda; yüksek kesme hızları ve meme-örnek
mesafelerinde, örnek kerf açılarında artış meydana gelmiştir. Çalışma basıncındaki artan değişim,
beklenenin aksine örnek kerf açılarını arttırmıştır. Öte yandan aşındırıcı besleme miktarındaki artış,
örnek kerf açılarının düşmesi yönünde etki etse de bu etki belirgin bir şekilde meydana gelmemiştir.
Ayrıca, ince boyutlu aşındırıcı ile yüksek kerf açıları elde edilmiştir.

Keywords

Aşındırıcı Su jeti, Granit, Kerf Geometrisi, Kerf Açısı