ウォータージェットのしくみ

ウォータージェットは、音速を超える超高圧水を生成・噴射し、材料を切削する加工方法です。硬質材料の場合は、その水流に研磨材を混入させ、研磨材の粒子で材料を切削をするため、あらゆる材質のものを切断加工することができます。eBookをダウンロード

基本技術

ウォータージェットの構造は非常にシンプルです。

 

1. 高圧力の生成

超高圧ポンプが、最大94,000 psi (648MPa)の圧力の高圧水を生成します。

だいたい、消防用のホースの水圧が390-1,200 psi (2-8.4 MPa)くらいです。

2. 圧力を速さに

ポンプで生成された高圧水は、微細なジュエルオリフィスを通って高速なジェット水流となり、その細さは人間の髪の毛ほどになります。これが基本の構造で、軟質材料の加工に適しています。

3.研磨材の混入

より高度な加工を実現するために、高速なジェット水流に研磨材を混入させます。

混ざり合った水と研磨材は音速のほぼ4倍の速さでカッティングヘッドから噴出され、300mm厚以上のスチール材を切断することも可能です。

ピュア&アブレイシブウォータージェット

ウォータージェットには、ピュアウォータージェットとアブレイシブウォータージェットの2種類があります。この2つの技術を使い分けることにより、どんな材質、形状、板厚でも切断加工をすることが可能です。

 

ピュアウォータージェット

ピュアウォータージェットは、ガスケット材、発泡材、プラスチック、紙、使い捨ておむつ、断熱材、セメント板、自動車内装材、カーペットや食品などの軟質材料の加工に適しています。

アブレイシブウォータージェット

アブレイシブウォータージェットの基本的な仕組みはピュアウォータージェットとほぼ同じですが、唯一違う点はカッティングヘッドに研磨材粒子を混入させジェット水流と共に噴出することです。これにより、金属、セラミック、石材、ガラス、複合材などの硬質材料も切断することができるのです。

構成製品

ウォータージェットは単に高圧水と研磨材で成り立っているのではありません。システムを正常運転させるためには下記の基本構成製品が必要となります:

 

超高圧システム

ポンプ、カッティングヘッド、配管など

本体

X, Y, Z軸テーブル、多軸カッティングヘッドリスト、キャッチャータンクなど

制御システム

プログラミングソフトウェア、オペレータインターフェイス、ドライブモーター、位置&速度に関するフィードバックシステム

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