アブレシブジェット加工：高圧ウォータージェット切断の仕組み

アブレシブジェット加工は、高水圧のみ、または研磨剤添加剤と共に使用して、30,000〜60,000 psi（ポンド/平方インチ）のジェット切断力を供給するプロセスです。この極めて集中した水エネルギービームは、多数の材料のカスタム切断を支援するように設計されたマシンワークピースから放出されます。水のみでフォーム、ゴム、プラスチックなどの柔らかい材料を切断；コールド切断プロセスは熱をほとんど発生させないため、熱影響ゾーンなしで可燃性材料を切断可能。研磨剤の追加により、金属、ガラス、タイルなどのより強力な材料に精密なパターンを切断できます。

ウォータージェットカッターまたはウォーターカットセンターとも呼ばれるアブレシブジェット加工機器は、シート形で配置できるほぼすべての材料を切断します。高精度カットにより、複雑な形状とパターンを綺麗なエッジで生成。これらの機械は石材、大理石、ガラスを切断しますが、自動車のフロントガラスのような強化ガラスは粉砕せずに切断できません。ダイヤモンドもこのプロセスでは切断できません。これらの機械は製造と機械加工（アルミニウムなどの金属切断）、工芸（装飾ガラス切断）、建設（カスタムタイルや象嵌大理石メダリオンの成形）で採用されています。

通常の水道水を極めて狭いチャネルを通じて高圧で押し出すことで、標的材料を侵食除去する切断ストリームが生成されます。これらの強力なワークピースは通常、プロフェッショナルワークショップと機械工場に設置され、除去率が遅いため仕上げプロセスとして動作することが多いです。装置はポンプを使用；これらは水だけでなく、アブレシブジェット加工を開始するために最大250アンペアを消費し、プロセス中に最大50アンペアを使用します。

機械はガスを混合室（おそらくガーネット研磨剤と共に）を通じて圧縮することで動作します。ガーネットは硬い鉱物で、安全な天然研磨材料です。ガスは収束・発散ノズル、混合室を通り、固定またはハンドヘルドの収束ノズルから出ます。耐摩耗ノズルは合成サファイアやタングステンカーバイドなどの頑丈な材料で作られています。サファイアノズルの寿命は約300時間、タングステンカーバイドタイプは12〜30時間と短いです。

高速ジェット水流がノズルから出て真空を生成し、研磨剤を混合チューブを通じて吸引します。このストリームは粒子を切断速度（約600 mph / 966 kph、音速に近い）まで加速し、直径0.007〜0.02インチ（0.18〜0.4 mm）の出口から放出されます。アブレシブジェット加工に影響を与える要因には、材料特性と望ましい形状があります。さらに、水圧と研磨剤タイプを制御して望ましい切断を達成する必要があり、これは切断速度にも影響されます。

ウォーターレーザーと呼ばれることもあるアブレシブジェット加工プロセスは、他のタイプのジェットブラストマシン（ワイヤー放電加工（EDM）、フレーム、レーザー、プラズマカッター）と、カスタム・コンピューター制御・抽出成形のコンセプトを共有しています。イノベーションは、残留物のないCO2結晶を用いた極低温アブレシブジェット加工の開発で続き、廃棄物を最小化し環境コストを軽減しています。ローカルワークショップでのウォータージェット加工の利用可能性が高まることで、ホビイストにとってプロセスの外部委託が手頃な選択肢となっています。ポンプ、位置決め面、タンク、供給システムの完全なセットアップにより、これらの時に手に負えない機械は主にプロフェッショナルワークショップに設置されています。

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