ウォータージェット切断の歴史：革新と精密さの歩み

ウォータージェット切断技術は、高品質キッチン大理石天板から産業用ツール・プロセスまで、多様な構造物の応用例で見られる最も一般的な手法の一つです。

ウォータージェット切断を可能にする装置を見ると、非常に洗練されたハイエンド機器に見えます。しかし、その歴史は想像以上に古く、遡ることができます。

ウォータージェット切断技術の起源と進化について、深く掘り下げてみましょう。

ウォータージェット切断の発明者

ウォータージェット切断機の最初の特許を取得したのはノーマン・フランツ氏です。彼はブリティッシュコロンビア大学の教授でした。彼のプロセスでは10,000psiの水圧を使用しました。

ウォータージェット切断の歴史は19世紀半ばに遡り、最初の応用は粘土・砂利堆積物の除去でした。採掘用途でのウォータージェット使用は「水力侵食採掘」と呼ばれます。

1850年代にはロシアとニュージーランドで石炭採掘にウォータージェット切断が使用された記録があります。

金採掘でも改良型ウォータージェット切断が用いられ、金鉱脈から土砂・石不純物を除去していました。当時の水圧は約800psi。アメリカのゴールドラッシュが採掘用ウォータージェット技術に大きな推進力を与えました。

1930年代にはアメリカとロシアのエンジニアが鋳造品洗浄にもプロセスを最適化・適用しました。ただし水圧はまだ約1,500psi程度でした。

ウォータージェットカッターには種類があり、それぞれ異なる時代に開発されました。各タイプの発明タイムライン：

ウォータージェットの歴史は1850年代の採掘用途から始まりますが、実用的なウォータージェット切断応用は1930年代、製紙会社による厚い紙束の切断で始まりました。

ウォータージェットの最初の記録応用は1933年、ウィスコンシン州の製紙会社が横送りされる紙束を切断するために本プロセスを使用したことです。

アブレッシブウォータージェット技術は、エジプト系アメリカ人エンジニアのモハメド・ハシッシュ氏によって主に開発されました。これらアブレッシブウォータージェットカッターは商業的に非常に実用的で、すぐに用途が広がりました。

ハシッシュ氏以前にもアブレッシブウォータージェット切断は存在しましたが、用途はウェットブラストに限定されていました。同氏の開発により、精密切断への応用展開が可能になりました。

ジョン・パーソンズ氏が1950年代に液体ジェット加工法を改良・開発。6,900barの圧力で加工を実現。航空宇宙機器とプラスチックの切断に応用されました。

ウォータージェットカッターが商用市場に登場したのは1970年代、ベンドックス社によるものです。

ウォータージェット切断技術発展の略史：

1956年、カール・ジョンソン氏（デュロックスインターナショナル、ルクセンブルク勤務）が軟質プラスチック形状切断への応用技術を革新。
1958年、航空エンジニアが100,000PSI（6,900bar）圧力のウォータージェットカッターを開発。航空宇宙材料とプラスチックの切断に応用。合金（ステンレス鋼含む）を貫通可能な極超音速液体ジェットを利用。
高圧水は硬質材料切断に有効だったが、材料剥離問題も発生。さらなるプロセス改良が必要に。
ノーマン・フランツ氏がアブレッシブウォータージェット機の初期試験を実施。アブレッシブウォータージェット流で木材切断を実験。

ベンドックス社が市販用商用ウォータージェット切断システムを発売。最大の成功はコランダム結晶ウォータージェットオリフィスの開発。極めて高い水圧に耐えられるオリフィス。
モハメド・ハシッシュ氏が耐久性あるアブレッシブウォータージェットノズル概念を確立。業界に革命をもたらし、アブレッシブウォータージェット切断を多様な材料で実用化。