航空宇宙合金にウォータージェットを使用する利点は何ですか?

歴史的に、航空宇宙機械はその機械にアルミニウムのみを使用してきました。これは過去に非常に有用でしたが、技術の進歩により、多くの場合、消費者にとってより有益で安全な追加の合金を使用できるようになりました.新しい合金の追加に伴い、従来のカッターとは異なる追加機器の需要が高まっています。ウォータージェット切断は、以下に示すように、航空宇宙産業と多くの理由で切断を行っている企業の両方にとって有用な技術です。

合金の範囲

ウォータージェット切断は、アルミニウム、インコネル、チタン、ステンレス鋼、真鍮、および 4130 を含むがこれらに限定されない、ほぼすべての金属で行うことができます。ほぼすべての既知の材料。これにより、航空宇宙企業は、利用可能な切断機械だけに頼るのではなく、必要に応じて最も有益なリソースを使用できるようになります。合金の入手可能性と柔軟性ではなく、機械と技術によって決定される強度、耐久性、耐食性、導電率に基づいて、さまざまな合金を使用できます。

チタンの切断

チタンは未来の金属であることが証明されており、航空宇宙の世界では正当な理由があります.重量はスチール製の競合他社の約半分ですが、引張強度はほぼ 2 倍で、強度に関しては最大 200,000 psi です。また、非常に柔軟性があり、対応する鋼鉄と比較して素晴らしい弾力性を備えているため、切断時の亀裂や破裂が減少します.

ただし、これらの利点があるため、機械加工や切断が非常に難しい金属です。実際、ほぼ不可能です。

ウォータージェット切断は、従来の費用対効果の低い手段を使用せずにチタンの精密切断を可能にすることで、両方の長所を組み合わせます。歴史的に、部品が完成する前にチタンの最大 90% を削り取らなければなりませんでした。熱を利用しないウォータージェット切削技術により、切削加工をほぼゼロに。

厚さの範囲

従来の切断プロセスでは、さまざまな厚さに対応するための新しい機械と工具が必要です。ウォータージェット切断を使用すると、追加の機械を使用せずに最大 11 インチの厚さを実現できるため、製造コストが削減され、今日の航空宇宙技術に必要なさまざまな金属や複合材をすべて切断するために必要なスペースが削減されます。

従来のパーツの柔軟性

歴史的に、ウォータージェット切断は、複合部品、タービン エンジン ブレード、およびジェット エンジン自体のいくつかの部品の製造にのみ使用されてきました。技術の進歩と新しい合金の入手可能性により、ウォータージェット切断は現在、多くの追加の航空宇宙部品に利用可能であり、切断企業に幅広い機会を提供し、航空宇宙企業の安全性と効率を高めています.さらに、ウォータージェット切断の 3D および多軸技術を追加することで、以前に使用されていた従来の製造方法よりもはるかにタイムリーで費用対効果の高い 3D パーツを実現できます。

次世代の精度

航空宇宙に関して言えば、エラーの許容範囲は非常に薄いです。標準的なウォータージェット カッターは、切断時に約 60,000 PSI を使用するため、すでに非常に小さい誤差範囲が大幅に縮小されます。 Intelligent Cutting Solutions (ICS) は、90,000 PSI ウォータージェットマシンを使用しています。これにより、精度が +/- .003 インチになり、ほぼ正味の形状が得られます。さらに、水の速度と流れは切断の途中で変更できるため、ウォータージェット切断は、チタンなどの航空宇宙で使用される機械加工が難しい金属では従来利用できなかったさまざまなエッジングの可用性を可能にします。第 3 に、ウォータージェット切断のカーフは通常約 0.040 インチであり、従来の切断技術よりも大幅に改善されています。ウォータージェット切断にさらなる利点を追加します。バリがなく、ウォータージェット切断による手仕上げの必要がないため、これまでにない精度で均一な製品が提供されます。

費用対効果

従来のツーリング機械と比較して、ウォータージェット切断の治具およびツーリングのコストが最小限に抑えられるため、ウォーター カッターは、従来のツーリング方法よりもはるかに費用対効果の高い製品を提供する従来のツーリング方法よりもはるかに少ないスクラップで製品をより迅速に製造することができ、研究のためにより多くのリソースを提供します。開発と安全対策。さらに、エッジのクリーンアップが不要で、部品をすぐに使用できるため、製造の人件費が大幅に削減されます。

スケーラビリティ

1984 年の発明以来、数学的プロセスの進歩とウォータージェット技術の予測は印象的でした。このため、スケーラビリティが大幅に向上し、従来の切断技術よりもはるかに費用対効果の高いオプションが可能になりました。多くの場合、マシンは 1 つのプロトタイプで 1 から 10,000 の範囲で製造できます。さまざまな合金からさまざまな切断速度に移行することがスケーラビリティの鍵であり、従来の切断方法と比較した場合、ウォータージェット技術ほど迅速かつ効果的なものはありません.

冷水カット

熱を加えることを心配する必要がないため、航空宇宙合金に関しては、すでにほぼ不可能な誤差範囲をさらに縮小することができます。研究によると、航空宇宙用の金属、特にチタンを切断する際に熱を加えると、微視的な亀裂やバリが発生するだけでなく、熱を加える前の材料と同じように機能しない可能性がある点まで金属が変化することが示されています。ウォータージェットの非加熱技術により、部品の歪み、熱による損傷、または最終製品への応力損傷が発生しないため、今日の市場で航空宇宙エンジニアが要求する製品の熱損傷部分を除去する必要性が減少します。

環境にやさしい

水とザクロ石/砂の天然資源のみを使用することで、ウォーター ジェット カッターは、地球の資源を犠牲にすることなく、高度な技術にサービスを提供できます。化学薬品や熱を使用しないため、空気へのダメージがなく、ウォータージェット マシンのオペレーターや最終製品の消費者やエンジニアが潜在的に有害な毒素にさらされることもありません。ウォータージェット技術は、通常、近い将来に使用できると予想できるオプションを提供しないスペースで、環境に優しいプロセスを提供します.ウォータージェット切断、特に合金の切断は、環境の観点から、従来の工具や切断方法のどれよりも優れています。

要約すると、テクノロジーと航空宇宙工学が猛烈なスピードで進歩し続けるにつれて、ウォータージェット切断の必要性も拡大し続けています.

上に示したように、安全性を損なうことなく、ウォータージェット切断と製造により、精度と費用対効果の高い切断が可能になります。これは最終的に、製造業者と航空宇宙技術企業およびエンジニアの両方にとって相互に有益な関係につながり、航空宇宙製品およびサービスの消費者に利益をもたらします。さらに、他の切断方法と比較して、ウォータージェットは比較的新しいものです。特に航空宇宙分野で追加の合金を使用する能力を追加するだけでなく、人類の進歩による追加の航空宇宙製品と技術に対する継続的な必要性により、未来は非常に明るく、ウォータージェット切断は伝統的な裁断方法