واترجت از جریان فشار قوی آب برای برش سطوح باریک و مواد اولیه استفاده می کند. برای برش طیف وسیعی از مواد از جمله فولاد، تیتانیوم تا فوم، یک ساینده گرانول که گارنت است، به واترجت اضافه میشود و موجب افزایش قدرت برش می شود. ساینده به نازل اضافه می شود که این کار در عمل نسبتاً ساده به نظر می رسد و بین آب و برش ساینده جابجا میشود.

دستگاه برش واترجت

واترجت از جریان فشار قوی آب برای برش سطوح باریک و مواد اولیه استفاده می کند. برای برش طیف وسیع تری از مواد از جمله فولاد، تیتانیوم تا فوم، یک ساینده گرانول که معمولاً از جنس گارنت است، به واترجت اضافه می شود که به افزایش قدرت برش کمک می کند. با توجه به اینکه ساینده به نازل اضافه می شود، این کار در عمل نسبتاً ساده به نظر می رسد که بین آب و مواد ساینده است که جابجا می شود. این انعطاف پذیری، تطبیق پذیری دستگاه واترجت را تا حد زیادی افزایش می دهد. زیرا به راحتی می تواند از واشرهای فوم برای برش 1.27 سانتی متر استفاده کند و آنها را به براکت های تیتانیوم 4 اینچی و یا 10 و 16 سانتی متری تبدیل کند. برای برش طیف وسیع تری از مواد یک ساینده گرانول یا گارنت به جریان فشار قوی واترجت اضافه می شود که قدرت برش را چند برابر افزایش می دهد. حال از آنجایی که مواد ساینده به نازل اضافه شده، آب از طریق لوله و ساینده به راحتی روی سطح جابجا می شود. در واقع سیستم برش این دستگاه از سه جزء اصلی تشکیل شده است که شامل موارد زیر می باشد:

• میز
• جدول مکانیزم نازل X-Y با قیف گارنت متصل شده و مخزن گیرنده که در قسمت زیرین قرار دارند.
• پمپ فشار قوی، آب تحت فشار را برای فرآیند برش فراهم می کند.
• کنترل کننده از نرم افزار برای عملکرد سیستم، کنترل حرکت و موقعیت نازل استفاده می کند.

تاریخچه واترجت

استفاده از آب به عنوان یک روش برش برای مواد نرم چند دهه است که مورد استفاده قرار می گیرد. اشکال اولیه مانند سیستم اندازه گیری کاغذ در دهه 1930 از آب با فشار کمتر استفاده می کردند. در حالی که دستگاه های اولیه به راحتی می توانستند مواد نرم را برش دهند، آنها در برش مواد سخت تر موثر نبودند. توانایی برش مواد سخت تر مانند فلزات  با افزودن مواد ساینده به واترجت در کنار نازل، پس از تشکیل جریان جت به دست آمد. با این وجود صرفاً افزودن گارنت بدون پیشرفت بیشتر راه حل مناسبی نبود. برش مواد سخت تر دو نوآوری را می طلبید که شامل پمپ های فوق فشار قوی و نازل های پیشرفته واترجت هستند. فناوری فشار قوی واترجت در دوران پس از جنگ جهانی دوم شکل گرفت و منجر به برش سریعتر و دقت بیشتر در کارها شد. اوایل دهه 1970 دکتر جان اولسن، معاون عملیات در شرکت OMAX، با ارائه اولین پمپ فوق فشار قوی، قابلیت اطمینان را توسعه داد اما این موضوع یک چالش به جای گذاشت. عمر اولیه نازل ساینده بسیار کوتاه بود تا از نظر تجاری مقرون به صرفه باشد اما نوآوری های مقرون به صرفه در ادغام لوله ها توسط شرکت Boride در نهایت منجر به ارائه یک نازل تجاری قابل قبول شد. با ادغام نازل ساینده و مقاوم در واترجت و یک پمپ فشار قوی قابل اعتماد، دستگاه واترجت ساینده توانست طیف وسیعی از مواد از جمله فولاد، ابزار سخت، تیتانیوم، سنگ و شیشه را برش دهد.

اجزای اصلی واترجت چیست؟

سیستم های واترجت می توانند متفاوت باشند اما اکثر آنها از یک پمپ فشار قوی، یک میز برش که مواد را در خود نگه می دارد، یک نازل که جریان جت را منتشر می کند، یک سیستم حرکت X-Y برای حرکت نازل و یک کنترلر مبتنی بر رایانه تشکیل شده اند. میزهای OMAX مخازن پر از آب را همراه با تخته هایی ارائه می دهند که مواد را در خود نگه می دارند. ماده را می توان در زیر آب غوطه ور کرد و برش را بی صدا و تمیز انجام داد. واترجت های OMAX دارای قیف هستند که در حین برش مواد ساینده را نگه می دارند و در نهایت آب را پخش می کنند.

دستگاه برش واترجت چگونه کار می کند؟

دستگاه برش واترجت ابزاری است که می تواند با استفاده از یک جت آب را با سرعت و فشار زیاد یا مخلوطی از آب و یک ماده ساینده، فلز یا مواد دیگر را برش دهد. این فرایند در اصل همان فرسایش آبی است که در طبیعت یافت می شود اما از سرعت و تمرکز بیشتری در برش برخوردار است. اغلب این دستگاه ها هنگام ساخت یا تولید قطعات ماشین آلات و سایر قطعات استفاده می شوند. این دستگاه در صنایع مختلف از معدن تا هوافضا کاربردهای مختلفی دارد، از همه مهمتر برای عملیاتی مانند برش، شکل دهی، تراش و بازسازی استفاده می شود. در بسیاری از شرکت ها از برش واترجت برای برش قطعات استفاده می شود تا ایده های افراد را به قطعات واقعی با طرح های دلخواه آنها تبدیل کنند. با قابلیت برش از انواع مختلف مواد از جمله فلز، آلومینیوم، فولاد، پلاستیک و چوب، شما می توانید طرح های خود را به قطعات و محصولات قابل استفاده واقعی تبدیل کنید. این دستگاه به سادگی و بدون فرسایش کار می کند. در واقع دستگاه برش واترجت از یک جت بخار آب با سرعت بالا و فشار قوی یا ترکیبی از آب و یک گارنت ساینده کوچک، به داخل و متعاقباً از موادی که می خواهید برش دهید، استفاده می کند.

مزایای واترجت

برش واترجت چندین مزیت نسبت به سایر فن آوری های ماشینکاری و برش ارائه می دهد که شامل موارد زیر می باشد:

• هزینه کمتر ساخت را در بر دارند. این دستگاه معمولاً قطعاتی مانند فلز یا ورق را برش می دهند و نیازی به گیره، وسایل جانبی یا تغییر ابزار خاصی ندارند. این به معنی تولید سریعتر و هزینه کمتر است.
• انواع مختلف مواد را پشتیبانی می کند. برش واترجت را می توان برای اکثر فلزات، بسیاری از پلاستیک ها، چوب و سنگ ها استفاده کرد. می توان از آن برای برش بسیاری از مواد مانند فولاد آلیاژی حرارتی استفاده کرد که ماشینکاری آنها با استفاده از روش های دیگر دشوار است.
• روشهای ماشینکاری مانند برش لیزری و EDM مواد را گرم می کنند و قطعات پس از ماشینکاری مجدداً باید تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند. قطعاتی که به کمک روش واترجت برش می خورند، هنگام برش عملیات حرارتی خود را حفظ می کنند. این بدان معنا است که می توانید با مواد پیش گرمایش کار خود را شروع کنید و هزینه های ساخت را کاهش دهید.

عملیات برش با دستگاه واترجت

کاتر معمولاً به یک پمپ آب فشار قوی متصل می شود، یک خط لوله که در آن آب از نازل خارج می شود و با پمپاژ جریان آب با سرعت بالا مواد را از بین می برد که موجب ایجاد برش روی سطوح می شود. اضافات بدست آمده از برش به شکل شن و ماسه معلق می مانند. در این فرایند مواد ساینده ای مانند گارنت و اکسید آلومینیوم به برش کمک می کند. از آنجایی که ماهیت جریان برش را می توان به راحتی تغییر داد، می توان از واترجت برای برش مواد مختلف مانند پلاستیک پلی اتیلن و تیتانیوم نیز استفاده کرد. مواد کمی وجود دارد که نمی توان آن را با دستگاه برش واترجت برش داد. یکی از این مواد شیشه های مقاوم هستند که بدون در نظر گرفتن تکنولوژی برش مورد استفاده، هنگام برش خرد می شوند. اکثر مشتریان از برش واترجت برای ساخت روبات، قطعات و محفظه های الکترونیکی، تجهیزات علمی و موارد دیگر استفاده می کنند. مهمترین مزیت برش واترجت توانایی برش مواد بدون دخالت در ساختار ذاتی مواد است زیرا هیچ ناحیه ای تحت تأثیر حرارت قرار نخواهد گرفت و این باعث می شود که فلزات بدون آسیب یا تغییر در ویژگی های ذاتی خود بریده شوند.

واترجت چه موادی را می تواند برش دهد؟

شاید این سوال را به شکل بهتری بتوان پرسید، چه موادی را نمی توان با واترجت برش داد؟ یک واترجت ساینده تقریباً می تواند هر چیزی را برش دهد اما ما توصیه نمی کنیم برش را به صورت یکسان انجام دهید. این دستگاه می تواند آلومینیوم، برنج، برنز، کامپوزیت، فیبر، کربن، سرامیک، مس، فایبرگلاس، شیشه، گرانیت، کولار، سنگ مرمر، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم، تنگستن و موارد دیگر را برش دهد. بسیاری از شرکت های فرآوری غذا از دستگاه های واترجت کامل به جای بخشهای ساینده برای برش غذا استفاده می کنند.

مزایای اصلی برش واترجت در مقابل سایر دستگاه های برش چیست؟

واترجت های ساینده تقریباً می توانند هر ماده ای از جمله شیشه و مواد بازتابنده و طیف وسیعی از مواد را با ضخامت مختلف برش دهند. برخی از مشتریان OMAX بیان کردند که این دستگاه موادی را با ضخامت 18 اینچ نیز برش می دهد. دستگاه ساینده در این ابزار یک فرایند برش سرد است و هیچ ناحیه ای تحت تأثیر حرارت قرار نمی گیرد، بنابراین خواص مواد را تغییر نمی دهد و لبه های سخت به جای نمی گذارد. تنظیمات مربوط به برش در واترجت های ساینده سریع انجام می شود و بسیار آسان است. می توان با اعمال تنظیمات چندین قطعه از یک قسمت را همزمان، به سادگی و با چسباندن صفحه های مختلف مواد با واترجت برش داد. با برش ساینده واترجت هیچ بخار مضری ساطع نمی شود. همچنین شما هنگام کار با این ابزار برش هرگز خسته نمی شوید.