برشکاری مقاطع فلزی به روش واترجت

برشکاری مقاطع فلزی به روش واترجت

همانگونه که قبلا ذکر کردیم برای برش کلیه‌ی مقاطع فلزی، روش‌های بسیاری وجود دارد که برش با دستگاه واترجت یکی از این روش‌ها می‌باشد.

در این مطلب به بررسی اختصاصی برشکاری به روش واترجت می‌پردازیم. با مجموعه آهن ملل همراه باشید.

برش واترجت چیست؟

به فرآیندی که در آن برش مقاطع با فشار زیاد آب صورت بگیرد، برش واترجت می‌گویند.

فرآیند واترجت به طوری است که در آن آب توسط یک پمپ بسیار قوی، با فشار زیاد داخل یک نازل با قطر خیلی کم هدایت می‌شود.

در نتیجه آب سرعتی تقریبا 900 متر بر ثانیه به دست می آورد. سپس ماده‌ای ساینده (ماده ابرسیو) برای برش مواد سخت به این آب تزریق می‌شود.

در نهایت آب و مواد ساینده با فشار 4000 تا 6200 بار بسته به میزان قدرت پمپ، از نازل خارج شده و باعث برش طرح بر روی قطعه می‌شود.

نحوه کار دستگاه واترجت، بر مبنای اصول CNC می‌باشد. این واژه مخفف Computer Numerical Control می‌باشد، یعنی دستگاه‌هایی که از طریق کامپیوتر با سیستم کنترل عددی کار می‌کند.

برای برش استفاده از دستگاه واترجت، در ابتدا طرح در یکی از نرم افزارهای برداری به صورت خطی طراحی می‌شود.

سپس طرح رسم شده توسط نرم افزاری دیگر به Gcode تبدیل و وارد کامپیوتر دستگاه می‌شود در نهایت روی هر مقطعی که زیر نازل باشد، برش می‌خورد.

برش واترجت
برش واترجت

به طور کلی عملیات واترجت به دو صورت زیر انجام می‌شود.

برش واترجت با آب خالص

از این روش برای برش مقاطع نرم از جمله پلاستیک، پارچه، کاغذ، ورق‌های فلزی و غیره استفاده می‌شود.

برش واترجت با آب ساینده

از این روش برای برش مقاطع سخت از جمله سرامیک، بتن، مواد معدنی، فلزهای سخت و غیره استفاده می‌شود.

در این روش آب، مواد ساینده و هوا با یکدیگر مخلوط می‌شوند سپس توسط لوله نازل با فشار بر روی جسم پاشیده می‌شود.

این ترکیب می‌تواند با ریزترین جزئیات بر روی سخت ترین مواد حتی شیشه ضد گلوله برش ایجاد کند.

توانایی برش واترجت

قدرت دستگاه واترجت به طوری است که قابلیت برش هر ماده‌ای را با هر ضریب سختی دارد.

به علت قدرت بسیار بالایی که دستگاه واترجت دارد تنها ابزاری است که برای برش سوپرآلیاژها و تیتانیوم استفاده می‌شود.

همچنین این برش به علت ماهیت سردی که دارد برای برش موادی که در اثر حرارت، دود سمی تولید می‌کند نیز استفاده می‌شود. 

مزیت برش واترجت

استفاده از دستگاه برش واترجت، مزایایی در پی دارد که این مزایا در زیر ذکر شده است.

  • استفاده از دستگاه واترجت تمام مواد را بدون هیچ محدودیتی برش می‌دهد.
  • این دستگاه توانایی برش سوپر آلیاژها و تیتانیوم را دارد.
  • دستگاه واترجت به علت ماهیت سردی که دارد هیچ تنش حرارتی ایجاد نمی‌کند.
  • این دستگاه کیفیت بالایی در برش لبه‌ها داشته و نیازی به مرحله پرداخت و ماشین کاری ندارد.
  • امکان ایجاد طرح‌های پیچیده در صورت استفاده از این دستگاه وجود دارد.
  • از دیگر مزایای دیگر دستگاه واترجت قدرت بالای آن در برش است.

معایب برش واترجت

علاوه بر مزایای ذکر شده در بالا، استفاده از دستگاه واترجت شامل معایبی نیز می‌باشد که شامل موارد زیر است.

  • سوراخ‌هایی که با دستگاه واترجت انجام می‌شود از کیفیت پایینی برخودار است.
  • در صورت ایجاد برش در ضخامت‌های زیاد، احتمال کاهش دقت در دستگاه واترجت وجود دارد.
  • زمان برش در هنگام استفاده از دستگاه واترجت، به نسبت زیاد می‌باشد.

اجزای یک واترجت

دستگاه واترجت شامل اجزایی می‌باشد که این اجزا شامل موارد زیر می‌باشد.

  • سر برش چند قسمتی

این سر برش چند محوری، تحت کنترل رایانه می‌باشد که به منظور تعیین زاویه برای برش استفاده می‌شود.

  • پمپ فشار قوی

وظیفه‌ی این پمپ تولید جریان آب تحت فشار برای فرآیند برش است.

  • محافظ مخزن

این مخزن انرژی جت ساینده را پس از اتمام برش به وسیله‌ی موادی که ماشین کاری شده‌اند، پراکنده می‌کند.

  • مخزن محافظ ساینده

این مخزن به همراه سیستم کنترل جریان ساینده، میزان جریان ذرات ساینده که وارد نازل می‌شوند را می‌سنجند.

  • سیستم حرکت دقیق X-Y  

این سیستم برای هدایت دقیق حرکت نازل برای برش قسمت خاصی از یک مقطع استفاده می‌شود.

  • سیستم کنترل کننده مبتنی بر یارانه

وجود این سیستم باعث می‌شود که مقاطع حتی توسط افراد کم تجربه با دقت بسیار بالایی برش بخورند.

  • نازل ساینده واترجت

در این قسمت، آب تحت فشار از طریق یک خروجی که قطر کوچکی دارد عبور کرده و یک فواره آبی مناسب ایجاد می‌کند.

سپس جت از یک بخش ونتوری عبور می‌کند و در آنجا مقدار ذرات ریز ساینده در جریان آب قرار می‌گیرند.

مخلوطی از ذرات ساینده و ذرات آب از طریق یک لوله مخلوط سرامیکی عبور می‌کند و در نهایت ماده مایع ساینده با سرعت بسیار بالا برای برش اجسام از نازل خارج می‌شود.

با سلام اینجانب پریسا السادات نوابی، در 3 شهریور ماه در شهر اهواز متولد شدم. در حال حاضر دانشجوی رشته کارشناسی مهندسی IT هستم. به مدت یک سال در زمینه طراحی صفحات وب و تولید محتوا در شرکت طراحی سایت مشغول به کار بودم و در حال حاضر در حوزه تولید محتوا در شرکت آهن ملل اصفهان در حال فعالیت هستم.

سایدبار کشویی