دستگاه برش با آب – واترجت
(Water Jet Cutting Machines)
واترجت چیست ؟
واترجت دستگاه برش اکثر مواد با استفاده از فشار بسیار بالای آب می باشد .
آب با خروج از نازلی با قطری خیلی کوچک و با سرعتی در حدود 900 متر بر ثانیه می تواند هر ماده ای را برش دهد .
با داشتن سیستم کنترل CNC می توان هر گونه طرحی را به سادگی برش داد .
واترجت از چه قسمتهایی تشکیل شده است ؟
1- میز CNC و کنترولر :
این قسمتها کمک می کنند تا امکان ایجاد هر گونه طرح و شکلی به راحتی میسر گردد .
2- پمپ :
این قسمت آب را به فشار مورد نظر رسانده و توسط لوله های مخصوص به نازل روی میز CNC منتقل می کند .
پمپ های مختلفی با قدرتهای متفاوت وجود دارند که با توجه به صنعت مورد نظر خریدار ، انتخاب می شوند .
3- مخلوط کن گارنت (Auto-Abrasive) :
این دستگاه آب را به میزان مناسب با توجه به ضخامت و ماده مورد نظر با گارنت مخلوط کرده تا برش صاف تر و تمیز تری ایجاد شود.
مزیت های استفاده از واترجت برای برش :
1- عدم محدودیت در برش با واترجت :
لیزر یا پلاسما در برش مواد به اندازه واترجت وسعت ندارند . پلاسما قادر به برش فقط فلزات و لیزر قادر به برش فلزات و غیر فلزات (چوب و پلکسی) می باشد .
برش سنگ ، سرامیک و شیشه و برخی فلزات (تیتانیوم و سوپر آلیاژها) فقط با واترجت امکان پذیر می باشد و لیزر و پلاسما قادر به انجام آن نمی باشند.
2- برش ضخامت های بیشتر در مقایسه با سایر تکنولوژی ها :
یک لیزر 000/150 هزار دلار حداکثر تا 12 میلیمتر قابلیت برش فلزات را دارد و در صورتی که یک واترجت با همین حدود قیمت به راحتی می تواند تا 5 سانتیمتر را برش دهد . قابل ذکر است با پمپ های قویتر امکان برش تا cm30 نیز امکان پذیر است .
3- عدم ایجاد تنش حرارتی در برش با واترجت :
در برش بسیاری از مواد ، به علت ایجاد گرما توسط پلاسما و لیزر جهت برش ، تنش حرارتی ایجاد می شود که برای استفاده در خیلی از صنایع ، غیر قابل قبول می باشد . اما در واترجت تنش حرارتی وجود ندارد (برش سرد است) و قطعه در حین برش تغییر شکل نمی دهد .
4- کم بودن هزینه برش در مقایسه با لیزر
5- در برش لیزری امکان ذوب شدن لبه ها در هنگام ایست وجود دارد اما در واترجت این مشکل وجود ندارد .
برآورد هزینه های مواد مصرفی واترجت به ازای هر ساعت :
اگر یک سال دستگاه روزی 8 ساعت کار کند (ساعت 2920=8*365) و اگر در 70% این زمان در حالت برش باشد ، (ساعت 2044=70%*2920) به طور تقریبی هزینه مواد مصرفی در این مدت (اعم از تعویض نازل ، تعویض قطعات پرفشار ، گارنت و ...) در حدود 7، 500، 000 تومان خواهد بود .
با تقسیم مبلغ فوق بر 2000 ساعت ، هزینه مواد مصرفی دستگاه در هر ساعت 3750 تومان محاسبه می گردد . هزینه برق و آب مصرفی نیز بطور میانگین و از طریق محاسبه 5، 500 تومان خواهد شد . مجموع هزینه ها 9250=3750+5500 شده و این مبلغ هزینه برش با دستگاه واترجت به ازاء 1 ساعت برش مداوم می باشد .
کاربرد دستگاه واترجت :
- برش انواع فلزات بدون ایجاد تنش حرارتی (فولاد، آهن ، مس ، آلومینیوم ، برنج و ...)
- تنها راه برش تیتانیوم و سوپر آلیاژها
- برش انواع مواد اعم از سنگ (مرمر، گرانیت و ...) سرامیک ، شیشه ، چوب ، پلاستیک ، لاستیک ، فایبر گلاس، فوم ، چرم و ...
دقت برش قطعات توسط واترجت :
- قطعه تولید شده بعد از برش دقتی برابر 1/0 میلیمتر خواهد داشت .
- سیستم CNC واترجت دقتی در حدود 02/0 میلیمتر دارد .
جدول مقایسه لیزر – پلاسما – واترجت
جدول مقایسه ای تکنولوژی های مختلف برش
لیزر پلاسما واترجت
دقت
(0.025 mm+)0.001” +
بهتر در ضخامت های کم 0.060 +0.030 to +
0.1 mm)+ 0.003 “ (+
ضخامت تا 2 سانتیمتر تا 10 سانتیمتر تا 30 سانتیمتر
سرعت برش بالا
(به جز فلزات براق) بالا
(برای ضخامت کم) متوسط