アブレイシブジェット加工の解説:高圧水切断

アブレイシブ ジェット加工のプロセスでは、高水圧を単独で、または研磨添加剤とともに使用して、30,000 ～ 60,000 ポンド/平方インチ (psi) のジェット切断力を与えます。この極めて集中された水エネルギーのビームは、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機械ワークピースから放射されます。水だけでフォーム、ゴム、プラスチックなどの柔らかい材料を切断します。冷間切断プロセスではほとんど熱が発生しないため、熱の影響を受ける部分を発生させずに可燃性材料を切断することができます。研磨剤を添加することで、金属、ガラス、タイルなどのより強度の高い素材に精密なパターンを切断できるようになります。

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イシブ ジェット加工装置は、シート状に配置できるほぼすべての材料を切断します。高精度のカットにより、複雑な形状やパターンがきれいなエッジで生成されます。これらの機械は石、大理石、ガラスを切断しますが、車のフロントガラスなどの強化ガラスは割れずに切断できません。ダイヤモンドは、このプロセスではカットできないもう 1 つの材料です。これらの機械は製造および機械加工に使用され、製造のためにアルミニウムなどの金属を切断します。装飾的なガラスの切断などの工芸品。建築分野では、カスタム タイルや象嵌された大理石のメダリオンなどの製品の成形を行っています。

通常の水道水を非常に狭い流路に高圧で押し込むと、浸食によって対象物質を除去する切断流が生成されます。これらの強力なワークピースは通常、専門のワークショップや機械工場を占め、除去速度が遅いため仕上げプロセスとして使用されることがよくあります。この装置にはポンプが使用されています。これらは水だけでなく、アブレイシブジェット加工を開始するだけで 250 アンペアもの電力を消費し、プロセス中には最大 50 アンペアを使用します。

この機械は、おそらく硬質鉱物で安全な天然研磨材であるガーネット研磨剤を使用して、混合チャンバーを通してガスを圧縮することによって動作します。ガスは収束発散ノズル、混合チャンバーを通って流れ、固定または手持ちの収束ノズルから流出します。耐摩耗性のノズルは、合成サファイアやタングステンカーバイドなどの丈夫な素材で作られています。サファイア ノズルの寿命は約 300 時間ですが、タングステン カーバイド タイプの寿命は 12 ～ 30 時間と短いです。

高速の水ジェットがノズルから出て真空を作り、混合チューブを通して研磨材を引き込みます。この流れは、粒子を、直径 0.007 インチから 0.02 インチ (0.18 ～ 0.4 mm) の出口穴を通って、音速に近い約 600 マイル (966 kmph) の速度で切断速度まで加速します。アブレイシブ ジェット加工に影響を与える可能性のある要因には、材料特性や望ましい形状が含まれます。さらに、希望の切断を実現するには水圧と研磨剤の種類を制御する必要があり、これは切断速度にも影響されます。

ウォーター レーザーとも呼ばれるアブレイシブ ジェット加工プロセスは、カスタムのコンピューター制御による抽出成形という概念を他のタイプのジェット ブラスト機械と共有しています。これらには、ワイヤ放電加工 (EDM)、火炎、レーザー、プラズマ カッターが含まれます。廃棄物を最小限に抑え、環境コストを軽減するために、非残留 CO2 結晶を使用した極低温研磨ジェット加工の開発において革新が続いています。地元の作業場でウォータージェット加工が利用できるようになったことで、愛好家にとってプロセスを外注することが手頃な価格のオプションになりました。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は、これらの時々扱いにくい機械が主に専門の作業場を占めることを意味します。

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