研磨ウォータージェットの機械加工と切断

ウォータージェット切断は、現代の製造および製造において今日最も一般的なプロセスの1つです。幅広いメリットとデメリットがないこの切断方法は、鉱業から金属加工、芸術や家具まで、さまざまな用途で使用されています。

多くの異なるアプリケーションのために、特定の用途により適した非常に異なるタイプのウォータージェット切断方法が開発されています。研磨ウォータージェット加工は、最も広く使用されているウォータージェット切断技術の1つです。

この記事では、研磨ウォータージェット切断、それが使用される理由、およびそのさまざまなタイプについてすべて学びます。これ以上待たずに、すぐにメイントピックに取り掛かりましょう：

研磨ウォータージェット切断とは何ですか？

研磨ウォータージェット切断を理解するために、まずウォータージェット切断自体の基本について頭を悩ませましょう。

ウォータージェット切断は、非常に細い水のビームを使用してワークピースに切り込みを入れるコールドカットプロセスです。一般に、水ビームはそれ自体でカットを作成するのに十分であり、この方法はピュアウォータージェットカッティングと呼ばれます。

ただし、材料の厚さや密度が難しい場合は、水の力に加えて追加の力が必要になります。この余分な力は、水に研磨剤を加えることによって達成されます。

研磨剤を含む水流が高圧でワークピースに当たると、多くの摩擦が発生し、きれいで正確な切断が可能になります。高圧は、ウォータージェット切断機に取り付けられた信頼性の高い高圧ポンプによって生成されます。

ウォータージェット切断で一般的に使用される研磨剤は、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、砂、およびガーネットです。ガーネット研磨剤は、その物理的特性のために使用される最も一般的な研磨剤です。

ウォータージェットで研磨材を使用する目的は何ですか？

純粋なウォータージェット切断は、フォーム、紙、ゴム、薄いプラスチックなどの柔らかい材料を簡単に切断できます。ただし、金属、石、硬質プラスチックなどの硬質材料を使用する場合、純水切断が機能しないか、プロセスが実行不可能で時間がかかりすぎます。

ウォータージェットで研磨材を使用する目的は、ウォータージェット切断をこれらのより硬いまたはより厚い材料に使用できるようにすることです。研磨剤を追加することで、ウォータージェット切断のすべての利点をステンレス鋼、アルミニウム、銅、さらには石にも使用できます。

さまざまなタイプの研磨ウォータージェット加工

研磨ウォータージェット加工は、2つの異なる方法で実現され、2つの異なるタイプの研磨ウォータージェット加工につながります。これらの2つの方法は、主に切削プロセスで研磨剤を追加する方法が異なります。

研磨ウォーターインジェクタージェット（AWIJ）カッティング：

研磨剤ウォーターインジェクタージェットカッティングでは、研磨剤はノズルの後、カッティングヘッドの直前で高圧ポンプ水に追加されます。

研磨剤は、空気とともに、混合チャンバー内で水と結合され、研磨剤の流れとして噴霧されます。その後、カッティングヘッドから水を噴霧します。これは3段階の切断プロセスであり、3つの段階はウォータージェット、研磨剤、および空気です。

アブレシブウォーターサスペンションジェット（AWSJ）カッティング：

研磨剤水懸濁液ジェットでは、水と研磨剤の懸濁液（液体混合物）が事前に作成され、後の段階で加圧されます。次に、この加圧された懸濁液は、切断動作のために集束ノズル（切断ヘッド）を通過します。

この方法の主な違いは、前の方法と同様に空気がないことです。空気がないため、研磨ウォータージェットストリームは切断中に膨張せず、カーフ幅が狭くなり、精度が高くなります。

このため、研磨ウォーターサスペンションジェットカッティングを使用して、より高速なカットを作成したり、より厚い材料を効率的にカットしたりすることもできます。 AWSJは、オフショア設備や爆弾処理などの水中切断アプリケーションにも広く使用されています。

カッティングヘッドから出てくる水流は2相のカッティングストリームで、2相は水と研磨剤です。

研磨剤と純粋なウォータージェット切断の違いは何ですか？

この時点までに、研磨ウォータージェット切断とは何か、および従来の純粋なウォータージェット切断方法とどのように異なるかについて、明確で基本的な考えを持っていると思います。

より広い側面では、従来の切断方法や純水切断に対する研磨ウォータージェット切断の利点は、見た目以上のものです。

非常に鈍いはさみで一枚の紙を切っていると想像してみてください。それは仕事を成し遂げるかもしれませんが、それはカットの端を台無しにするか、紙自体をくしゃくしゃにすることができます。鋭利な工具で同じ作業を行うと、きれいできれいなカットが得られます。

これは、研磨ウォータージェットと純粋なウォータージェット切断がどのように機能するかです。純粋なウォータージェット切断では、柔らかい材料に加えて硬い材料も切断できますが、時間がかかり、切断のエッジがかなり損傷します。研磨ウォータージェット切断は、迅速、正確、そしてきれいに機能します。

研磨剤と純水の切断

これは、研磨ウォータージェットが純粋なウォータージェット切断と異なるさまざまな側面の概要です。

サポートされているワークピースの材料：

純粋なウォータージェット切断：純粋なウォータージェット切断は、食品、紙、フォーム、ゴム、フェルト、軟質プラスチックなどの柔らかい材料の切断に使用できます。

研磨ウォータージェット切断：研磨切断は、金属、硬質プラスチック、セラミック、石、ガラス、木、土、およびその他の考えられるあらゆる材料の切断に使用できます。

速度

純粋なウォータージェット切断は、研磨ウォータージェット切断よりも明らかに遅いです。これは、研磨ウォータージェットの粒子が細かいため、摩擦がかなり大きくなり、切断動作が速くなるためです。

パワー

純粋なウォータージェット切断機と研磨性のウォータージェット切断機の両方に、同様の電力要件があります。ただし、研磨ウォータージェットマシンは迅速に作業を実行できるため、全体的に消費電力が少なくなります。

カーフ：

簡単に言えば、切り口は切断中に除去される材料の量です（木工中のおがくずのように）。純粋なウォータージェット切断は、材料を切断するのにより長い時間を必要とします。カッティングヘッドを離れると水が膨張するため、時間が長くなるほど膨張が大きくなり、切り口が大きくなります。

厚さ：

水流がワークピースの材料を通過すると、材料の厚さによって勢いが失われます。水中に研磨剤を加えると、水が表面に当たる力が増加します。したがって、研磨ウォータージェット機は、より厚い材料を切断することができます。

精度と切削公差：

研磨ウォータージェット機は、その非常に正確で正確な性質のためによく知られています。前述のように、研磨カッターと純粋なウォータージェットカッターの違いは、鋭くて鈍いはさみに似ています。

純粋なウォータージェットカッターよりも研磨ウォータージェット切断機を使用する必要があるのはいつですか？

研磨ウォータージェットマシンは、純粋なウォータージェットカッターよりも常に優れたカットを作成します。これは、なぜあなたや誰かがプロジェクトのために純粋なウォータージェット切断を検討する必要があるのか​​疑問に思うかもしれません。

これに対する答えは簡単です-研磨剤のコスト。研磨剤のコストは、研磨剤ウォータージェット切断の主要なコスト部分です。したがって、研磨剤なしで実行できるプロジェクトでは、純粋なウォータージェット切断が推奨されます。

純粋なウォータージェット切断を一般的に使用するプロジェクトのほとんどは、製紙業、フォーム切断、およびゴム切断です。この状況以外に、衛生が要因となる要件（食品の切断など）にも、純粋なウォータージェット切断が必要です。

一方、製造、石の切断、木工、さらには硬質ゴムの切断を扱うプロジェクトでは、研磨ウォータージェット切断が必要になります。

結論

研磨ウォータージェット切断は、現代の技術が私たちに提供してくれた贈り物の1つです。その背後にある科学は1世紀以上にわたって使用されてきましたが、最新の機械の能力を目の当たりにすると、それでも驚異的なように見えます。

たとえば、PWRpackが提供するさまざまな研磨ウォータージェットカッターを取り上げます。製造ワークショップから航空宇宙プロジェクトまで、これらの機械はあらゆる場所で使用されています。金属のような最も硬い材料の厚いシートを、まるで1ページの紙のように切り抜くことができます。

次のプロジェクトやワークショップのために新しい切断機を購入することを考えている場合は、研磨ウォータージェットカッターを必ず検討する必要があります。

よくある質問（FAQ）

1。研磨ジェット加工を使用して加工できない材料の種類はどれですか？

研磨ウォータージェット加工は、ほとんどすべての材料を切断できます。ダイヤモンドと強化ガラスを除いて。理論的には、研磨剤が切断する材料よりも硬い場合は、研磨剤ウォータージェット切断によって任意の材料を切断できます。