دستگاه برش واتر جت

واتر جت

دستگاه واتر جت یکی از انواع دستگاه برش CNC است که، امروزه در صنعت کاربرد بسیار بالایی دارد. یکی از دلایلی که باعث شده دستگاه واتر جت محبوبیت بیشتری در بین صنعتگران پیدا کند و از سال 2002-1997 استفاده آن 1.9 درصد رشد کند، ارزان و به صرفه بودن آن نسبت به دستگاه‌های برش لیزری است. واتر جت یکی از جدیدترین دستگاه‌های حوضه صنعت است که درزمینهٔ برش انواع فلزات، سنگ‌ها، چوب‌ها و ... کاربرد دارد.
 

دستگاه واتر جت یا (Abrasive WaterJet machine) وسیله‌ای است که با استفاده از قدرت و فشار آب، قطعات فلزی و غیرفلزی (عمدتاً  سنگ‌ها) را برش می‌دهد. ازآنجایی‌که واتر جت‌ها دارای تنظیم فشار آب هستند می‌توان به‌وسیله آن‌ها هر جسم سخت و یا نرمی را برش داد. واترجت هر مادهای را با هر ضریب سختی برش می‌دهد، به همین دلیل می‌توان گفت تنها ابزار برش سوپر آلیاژها و تیتانیوم است، برخی مواد که در اثر حرارت دود سمی تولید می‌کنند را با این روش می‌توان برش داد، چون ماهیت این برش سرد است.

ساز و کار واتر جت

اگر بخواهیم به‌صورت کلی درباره نحوه کار واترجت توضیح دهیم می‌توانیم بگوییم که واترجت وسیله‌ای است که با یک پمپ بسیار قوی آب را با فشار زیاد به داخل یک نازل با قطر خیلی کم هدایت می‌کند، سپس آب سرعتی در حدود 099 متر بر ثانیه پیدا می‌کند، سپس مادۀ ساینده‌ای به نام ابرسیو (abrasive) به‌منظور برش مواد سخت به این آب تزریق می‌شود، این مخلوط آب و مواد ساینده که با فشار 0999 تا 0099 بار (بسته به قدرت پمپ) از نازل خارج می‌شود طرح را بر روی قطعه موردنظر برش می‌دهد.
 

مواد به کار رفته در برش واترجت

درست است که نام این دستگاه بر اساس نوع کار آن است اما واترجت ها فقط برای مواد نرم فقط از آب استفاده می‌کنند و برای برش مواد سخت‌تر مانند فلزات و سنگ‌ها به مواد مصرفی‌ای نیاز دارند که بتوانند جسم موردنظر را راحت‌تر و با دقت بیشتری برش دهند این مواد عبارت‌اند از ابزار برش، آب خالص یا آب به همراه مواد ساینده.
 

مواد ساینده در واترجت ها مواد به خصوصی هستند که این مواد عمدتاً سیلیکون کارباید، سیلیس یا لعل است که بسته به جنسی که باید ماشین‌کاری شود در نظر گرفته می‌شود. این مواد پس از مصرف قابل بازیافت نمی‌باشند و اندازه ذرات ساینده معمولاً بین 150 تا 1000 است. نسبت مخلوط حجمی آب و ذرات ساینده مرز و نقطه‌ای دارد که اگر مقدار نسبت حجمی کمتر یا مساوی آن باشد راندمان بالاتری خواهد داشت و با بیشتر شدن نسبت ذرات ساینده در آب راندمان پایین می‌آید.
 

مزیت های دستگاه واترجت

همان‌طور که در اول مقاله گفته شد دستگاه واترجت وسیله‌ای بود که، در سالیان اخیر رشد چشمگیری داشته و در میان صنعتیان محبوبیت به خصوصی پیداکرده است. این محبوبیت و رشد بر اساس مزیت‌های این دستگاه است که، مزیت‌های آن نیز بسیار فراوان است. مزیت‌های دستگاه واترجت به شرح زیر است.

• توانایی برش بالا که اصطلاحاً به آن (Cuts virtually any material) نیز گفته می‌شود.
• کاربرد آسان دستگاه نسبت به سایر دستگاه‌های دیگر
• پایین بودن هزینه‌های مصرفی دستگاه
• پایین بودن هزینه‌های انرژی دستگاه
• ایجاد آلودگی بسیار کم
• دقت بالای برش (تلرانس ۰٫۰۰۵ اینچ)
• عدم ایجاد تنش حرارتی در قطعه کار یا به‌اصطلاح ( Cold cutting )
• نیاز کم به نگه‌دارنده ( Minimal Fixturing required )
• سرعت برش بالا (Faster than many conventional cutting tools )
• عدم ایجاد تنش حرارتی
• امکان اجرای طرح‌های پیچیده
• برش فولاد تا 059 میلی‌متر و برخی مواد دیگر تا 599 میلی‌متر

معایب دستگاه واترجت

اما این دستگاه چندان هم بی‌عیب و نقص نیست و معایبی نیز دارد که، همین معایب است که نتوانسته نظر برخی از صنعتیان را به خود جلب کند عمده این معایب به شرح زیر است.

• زمان برش نسبتاً زیاد ( Cutting Time )
• ایجاد سوراخ‌های باکیفیت نسبتاً پایین
• دقت کم در ضخامت‌های زیاد