ウォータージェット切断の歴史–ウォータージェットカッターの起源

ウォータージェット切断技術は、高品質のキッチン大理石のトップから工業用の工具やプロセスまで、さまざまな構造で使用できる最も一般的な方法の1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に見えます。ただし、プロセスの背後にある歴史は、あなたが思っていたよりも古いものです。

ウォータージェット切断技術の起源とそれ以降の進化について、より深い洞察を以下に示します。

ウォータージェット切断を発明したのは誰ですか？

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・フランツでした。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の圧力の水を使用しました。

ウォータージェット切断の歴史は19世紀半ばにそのルーツがあり、最も初期の用途は粘土と砂利の堆積物の除去です。マイニングにウォータージェットを使用することは、水力侵食マイニングと呼ばれます。

1850年代でも、ロシアやニュージーランドでは、採炭を目的としてウォータージェット切断が使用された例があります。

金の採掘には、土や石の不純物から金の鉱脈を取り除くために、ウォータージェット切断の修正された形式も使用されました。これらのアプリケーションの水圧は約800psiでした。実際、アメリカのゴールドラッシュは、鉱業でのウォータージェット技術の使用を大幅に後押ししました。

アメリカとロシアのエンジニアは、1930年代に、鋳物をきれいにするプロセスも最適化しました。ただし、これらのアプリケーションの水の圧力はまだそれほど高くなく、約1500psiでした。

ウォータージェットはいつ発明されましたか？

ウォータージェットカッターにはさまざまな種類があります。これらのマシンは、歴史のさまざまな時期に開拓されました。さまざまなウォータージェットカッターの発明のタイムラインは次のとおりです。

純水ジェット切断はいつ開発されましたか？

ウォータージェットの歴史は、1850年代から鉱業を目的として存在していました。しかし、ウォータージェット切断の実用化は、1930年代に製紙会社によって行われ、厚い紙の連を切断しました。

ウォータージェットの最初の記録されたアプリケーションは、ウィスコンシンの製紙会社が水平方向に移動する紙の連を切断するプロセスを使用した1933年でした。

研磨ウォータージェット加工はいつ開発されましたか？

研磨ウォータージェット技術は、主にMohamedHashishという名前のエジプト系アメリカ人のエンジニアによって開発されました。これらの研磨ウォータージェットカッターは商業的に非常に実行可能であり、その用途は非常に迅速に見つかりました。

Mohamed Hashishの前には研磨ウォータージェット切断が存在していましたが、この技術の適用はウェットブラストのみに限定されていました。 Mohamed Hashishの開発により、これらのアプリケーションを拡張して精密なカットを行うことが可能になりました。

液体ジェット加工はいつ開発されましたか？

ジョン・パーソンズは、1950年代に液体ジェット加工法を即興で開発しました。これらの機械は、6900バールの圧力を使用して機械加工を行いました。それらは、航空宇宙機器やプラスチックの切断に適用されました。

最初の商用ウォータージェットカッターが導入されたのはいつですか？

ウォータージェットカッターは、ベンディックスコーポレーションによって導入された1970年代に商業市場で利用可能になりました。

ウォータージェット切断開発のタイムライン

ウォータージェット切断技術の開発の簡単な歴史は次のとおりです。

1930-1940

• 紙の特許会社の切断と処理には、低圧ウォータージェット切断システムが適用されました。ウォータージェットを使用して紙を切る技術は、レスリー・ティレルとエルモ・スミスによって開発されました。
• 鉱業に使用されていた以前のウォータージェット切断技術ではジェット気流が非常に広かったのに対し、1930年代の新しいウォータージェットカッターでは、ウォータージェット気流の細いビームが開発されました。
• 現時点での主な問題は、十分な水圧を生み出すことができる信頼性の高い高圧ポンプを見つけることでした。

1940-1950

• ウォータージェットカッターの水圧が上昇し、自動車および航空部門に切断方法が適用されました。

1950〜1960

• 1956年、ルクセンブルクのDuroxInternationalで働いていたCarlJohnsonは、柔らかいプラスチックの形状をカットするために適用できるようにテクノロジーを革新しました。
• 1958年、航空エンジニアは100000 PSI（6900バール）の圧力を提供できるウォータージェットカッターを開発しました。これらのカッターは、航空宇宙材料やプラスチックの切断に使用されました。この技術は、ステンレス鋼を含む合金も貫通する可能性のある超音速液体ジェットを利用しました。
• 高圧水は硬い材料を切断するのに効果的でしたが、材料の層間剥離の問題も伴いました。したがって、プロセスをさらに変更する必要がありました。
• ノーマン・フランツは、研磨ウォータージェット機の初期運転を試します。彼の実験では、研磨ウォータージェットストリームを使用して材木を切断しました。

1960〜1970

• ウォータージェット切断は、石、金属、およびポリエチレンの切断に適用され始めました。これらのウォータージェットカッターの圧力は低かった（約4000バール）。
• 1962年、フィリップライスという名前のユニオンカーバイドのエンジニアが、約50,000psiの圧力で作動する脈動ウォータージェットカッターの使用を実験しました。

1970-1980

• ベンディックス社は、市場で入手可能な商用ウォータージェット切断システムを発売しました。これらのカッターの主な成功は、Bendixによって開発されたコランダム結晶ウォータージェットオリフィスでした。これらのオリフィスは、非常に高い水圧に耐えることができます。
• Mohamed Hashishは、研磨ウォータージェット切断のプロセスに耐えることができる耐久性のある研磨ウォータージェットノズルのコンセプトを作成します。業界に革命をもたらし、研磨ウォータージェット切断をさまざまな材料に利用できるようにしました

1980-1990

• Boride Corpは、セラミックタングステンカーバイド材料の研磨ウォータージェット切断ノズルを開発しています。
• Ingersoll-Randは、研磨ウォータージェットカッターの主要プロバイダーの1つになりました。

1990-2000

• Omaxは、ウォータージェットを動かすことができるウォータージェットカッター用のモーションコントロールシステムを導入しています。

2000-2010

• プロセスの精度を向上させるゼロタッパーウォータージェット切断の開発。
• ワークピースに複雑な切り込みを作成する可能性のある多軸ウォータージェットの開発。

2010-現在

• ウォータージェット切断には6軸機能が組み込まれており、これらの機械がさらに洗練された形状を作成できるようになります。
• ウォータージェットカッターと互換性のあるさまざまなソフトウェアの提供。このソフトウェアには、一般的な切削形状用のプロファイルがプリロードされています。

将来のウォータージェット切断技術

ウォータージェット切断に続く最新のトレンドの1つは、小型のウォータージェットカッターの開発です。カッターが小さいほど、製造業者はスペース要件について考えすぎずに、ウォータージェット切断を既存のワークショップに組み込むことができます。

小型のウォータージェットカッターの開発は、専門店の代わりに技術を提供する小規模の製造業者のオプションも提供します。

ウォータージェット切断の速度も、改善されている要因の1つです。これは、水圧を上げ、より効率的なソフトウェアと高い計算能力を使用することで実現できます。

技術が向上しているもう1つの分野は、プロセスで使用される超高圧ウォーターポンプの限界を押し上げることです。これらの超高圧送水ポンプは、技術の限界を打ち破り、最も厚い材料にも使用できるようになります。

巻末注

ウォータージェット切断はすでに1世紀以上前から行われていますが、そのプロセスは常に進化しています。すべての業界で、ウォータージェット切断を直接使用するか、この方法で製造された製品を使用しています。

将来の傾向を見ると、ほとんどのメーカーの組立ラインでウォータージェットカッターを見つけることは驚くべきことではありません。ほとんどすべての材料にこのプロセスを適用すると、これらの機械に対する高い需要が高まります。