ウォータージェットとウォーターカッティング法とは何ですか？

Water cutting, also known as water jet knife, referred to a kind of high-pressure water jet cutting technology, it’s high-pressure water cutting machine. Under the control of the computer, the workpiece can be carved arbitrarily, and it is less affected by the processed material quality. Due to its easy operation and good yield, water cutting is gradually becoming the mainstream cutting method in industrial cutting technology.

歴史的発展

Early water cutting because the pressure of water is very small, and no abrasive is added, it can only be used to cut paper and other soft, low strength materials，which means its application range is very narrow.

その後、技術の発展により、高圧ウォーターポンプを使用してより多くの材料を切断することができます。初期の水切断は、材料を切断するために水の圧力に完全に依存していましたが、水圧よりも強度が低い材料のみを切断し、用途はまだ制限されています。

ノーマンフランツ博士は常にウォーターナイフの父として認められてきました。彼は超高圧（UHP）ウォーターナイフ切断ツールを研究した最初の人物でした。超高圧は30 000 psi以上と定義されています。林業技術者のフランツ博士は、大きな幹を木に切り込む新しい方法を見つけたかったのです。 1950年に、フランツは最初に重い物体を水柱に置き、水を小さなノズルから押し出しました。彼は短い高圧ジェット（数回現在の圧力を超える）を取得し、木材やその他の材料を切断することができました。彼のその後の研究はより連続的な流れを含んでいたが、彼は連続的な高圧を得ることは非常に困難であることがわかりました。同時に、部品の寿命は、今日の数週間または数か月ではなく、分単位で計算されます。

In 1979, Dr. Mohamed Hashish began to study ways to increase the cutting energy of water knives in Frow's research laboratory to cut metals and other hard materials. Dr. Hashish is recognized as the father of sand water knife. He invented the method of adding sand to an ordinary water knife. He uses garnet (a material commonly used on sandpaper) like sand. With this method, water knives (containing sand) can cut almost any material. In 1980, and water cutters were first used to cut metals, glass, and concrete.

ウォータージェット切断の動作原理

The water-cut water jet starts from a pressurized pump and passes through a high-pressure mixing tube to produce a pressure of 60,000 PSI, which is then ejected from the cutting nozzle. During the design process, small leaks can permanently damage the components and cause damage. Therefore, manufacturers and engineers will carefully handle the processing of high-pressure materials, using special technology to combine such machines. Users only need to know basic operational knowledge.

切断機は1982年に業界で採用され、1970年に初めて導入されました。主に自動車、航空宇宙、ガラス業界で使用されており、これらの切断から精度が継続的に向上しています。アブレイシブカッターは55,000 PSIの圧力に達し、音速の2.5倍である762 m / sの速度で小さなノズルから噴射されます。

Mixing the pomegranate sand into this high-speed water jet, mixing it in a mixing tube and then directly ejecting it from the sand tube to the material being processed at a speed of 305 m/s. This cutting process is actually a grinding and cutting process. The process, this power and movement are all produced by water.

The booster pump pressurizes the water again to achieve the desired pressure. It is worth noting that the abrasive cannot be added to the water or high-pressure water line because the line will wear through quickly. Therefore, it can only be added to the nozzle position to mix water and abrasive. At the same time, it can't be too close to the exit, because it is necessary to give him a speed to accelerate, only the abrasive has a certain flow rate to have the cutting ability. In order to avoid the abrasive mixing of the abrasive and water, the water cutting nozzles are made of very hard, high strength materials such as tungsten carbide ceramic composites.

ウォータージェット切断の利点

それでは、従来の切削方法と比較して水切削の利点は何ですか？

広範囲にカットできます。金属、大理石、ガラスなど、ほとんどの素材を切断できます。

良い切断品質。ウォーターカットは、荒れた、ギザギザのエッジを作成しない滑らかなカットを作成します。

熱間加工なし。ウォーターカットは、水や研磨剤でカットするため、加工時に発熱（または発熱）が少ないため、熱の影響を受ける素材に最適です。など：チタン。

環境にやさしい。水切りは水と砂で切ります。この種の砂は、処理中に有毒ガスを発生せず、直接排出することができ、より環境にやさしいです。

ウォーターカットはカッターユニットの交換を必要とせず、単一のノズルでさまざまなタイプの材料と形状を処理できるため、コストと時間を節約できます。

ウォータージェット切断の欠点

水切断装置のコストは、レーザー切断、高エネルギー消費、高メンテナンスコスト、切断速度なしに次ぐです。すべての研磨剤は使い捨てなので、一度自然に排出されます。それがもたらす環境汚染も深刻です。

ウォータージェット切断の切断結果

切断厚さ

ウォーターカットの厚さは、非常に厚く、0.8〜100mm、またはそれより厚い材料でもかまいません。

切削速度

水の切断速度は、ワイヤー切断やレーザー切断に比べて最も遅く、大量生産にはまったく不向きです。

切断精度

ウォーターカットは、±0.1mmの精度で熱変形を引き起こしません。ダイナミックウォーターカッティングマシンを使用すると、切断精度が向上し、切断精度は最大±0.02mmになり、切断スロープがなくなります。

スリット幅

ウォーターカットスリットは、ナイフチューブの直径よりも約10%大きく、通常は0.8〜1.2 mmです。サンディングチューブの直径が拡大するにつれて、切り込みが大きくなります。

切断面品質

ウォーターカットは、カットシームを取り巻く素材の質感を変えません。レーザー切断などの熱切断方法は、切断領域の周囲のテクスチャを変更します。