ウォータジェットの特性

特徴

ウォータージェット加工の原理

「ウォータージェット」とは、いわば水鉄砲の親分みたいなもので、超高圧に加圧され超高速に噴出された水流です。

 

「ウォータージェット加工(ウォーターカット)」とは、この超高圧高速水を活用して「切断(カット)・穴あけ・溝掘り・剥離・バリ取り・はつり・掘削・ショットピーニング・洗浄・撹拌」などの加工法、またはそれらを行う加工システムです。

 

ウォータージェット加工は、使用される産業によって少しづつタイプが違います。

 

・米山製作所のように、工業製品製造分野でさまざまな素材のカットなどの加工を行うタイプ、

・建設土木分野における、コンクリートはつりや切断、土木掘削などを行うタイプ、

・医療分野における、ウォーターメスなど医療行為を行うタイプ、

・食品加工分野における、ます寿司や漬物カットなど食品を加工するタイプ、など多種多様です。

 

工業製品製造分野の一般的なウォータジェットシステムは、水道水をミクロンフィルターでろ過し、専用高圧ポンプで320MPa程度に加圧し、φ0.1~0.3mm前後の穴(ウォーターノズル)から速度マッハ2~3程度の細い高速水流を発生させます。

 

アブレイシブタイプヘッド構造図

 

このφ0.1~0.3mm前後の細い水流でカット等を行う工法をハイドロジェット加工(通称 ハイドロ加工、水のみ加工など)と呼びます。

 

このφ0.1~0.3mm前後の水流の噴出した先で研磨材(砥粒)を混合させて、その先に取り付けたφ1mm程度のノズル(ミキシングノズル)から噴出した水流でカット等を行う工法をアブレイシブジェット加工(通称 ウォータージェット加工、研磨材入り加工など)と呼びます。

 

左のイメージ図が、アブレイシブジェットの構造です。

 

 

ウォータージェット加工の特長

ウォータージェット加工には、他の加工法とは違う特長があります

  • 加工による素材に対する熱影響なない(少ない)
  • 加工による素材に対するストレスがなく(少なく)応力も残らない
  • 加工による素材の改質や変質がなく、素材機能にダメージを与えない
  • 上記の特長により有毒ガスや新たな化合物が発生しない
  • 上記の各特長により素材に歪みが発生しない
  • 上記の各特長により柔らかい素材や薄い素材、脆弱材も加工しやすい
  • 硬い素材や靱性が高い素材も加工可能
  • 上記の各特長によりさまざまな素材の加工が可能
  • 上記特長により複合材や積層材の加工が可能
  • 水流の調整によりバリ取りや剥離などの加工が可能
  • 水流は水道水、研磨材は天然石なので環境にやさしい
  • 水と天然石による加工なので、加工や後処理に油分や添加剤、洗浄剤など使わない

 

様々な素材の加工が可能

ウォータージェット加工は素材を選ばず、さまざまな素材の加工が可能です

  • 金属でもプラスチックでもガラスでもセラミックスでも加工が可能
  • スポンジやゲルのような柔らかい素材から超合金のような硬い素材まで加工が可能
  • 0.1mm厚の薄いフィルムから300mm厚の厚い金属や製品まで加工が可能
  • 木材や石材のような天然素材も加工が可能
  • 複合材や積層材のような複数の素材でも加工が可能
  • 家電製品や装置モジュールなどの切断が可能

 

定番ウォータジェット加工

  • チタン・ニッケル・アルミ・銅・真鍮・SUSなど金属板の内外形状カット
  • ポリカ・塩ビ・アクリル・フォレックスなどプラスチック板の内外形状カット
  • ガラス類・ミラー・石材・フェライト・セラミックス・焼結体・ポーラス材の内外形カット
  • CFRP・GFRP・超高強力ポリエチレン繊維・アラミド繊維素材のカット
  • ほかゴム・発泡樹脂・布材・MDF・デラニウム・ライオンボード・ハニカム材などのカット
  • 金属やプラスチックのJIS試験片製作
  • 製品の内部評価のためのカット(定期確認、不具合確認、展示、開発、ティアダウン、非破壊検査確認など)

ウォータージェット応用加工・特殊加工

  • 表面剥離、バリ取りなど
  • ガラス板5000個穴加工
  • ダイヤモンドホイール溝加工
  • カットサンプル(構造確認等)
  • 0.5ミリ以下の薄板重ね加工
  • チタン等レアメタル有効加工
  • 異種素材の積層材切断加工
  • 素材を問わず各種切断加工

 

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特徴
メリット・デメリット
適合素材

従来の加工との違い

 

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