ウォータージェットによる切断は、従来の切断技術に比べて多くの利点があるため、近年ますます普及が進んでいます。
現在では、アルミニウムからステンレス、チタンまで、さまざまな素材を、材料に悪影響を与えることなく切断することができるようになり、製造業では欠かせない存在となっています。
しかし、ウォータージェットによる切断は、そのメリットだけでなく、デメリットも理解した上で選択する必要があります。
ここでは、ウォータージェットによる切断のメリットとデメリットをご紹介します。
ウォータージェット加工のしくみ
ウォータージェット切断のメリットとデメリットを理解するためには、その仕組みを知ることが重要です。
ウォータージェットとは、水を数千気圧に加圧することで、強度の高い材料も切断することができます。
この加圧水を小口径のオリフィスから高速で送り込み、切断したい材料に向けま。水にはガーネットなどの研磨材を混ぜて、切削力を高めている。
高圧の水と研磨材は、材料を完全に切断し、希望の形状に仕上がるまで、材料を侵食していく。
知っておきたいウォータージェットカッティングのメリットとデメリット
ウォータージェット切断が従来の機械加工や切断方法に比べて多くの利点があることは間違いありませんが、それでも決断する前に潜在的な欠点を知っておくことが重要です。そこで、ウォータージェットによる切断の長所と短所を以下に列挙します。
ウォータージェットによる切断の利点トップ5
ウォータージェットによる切断の主な利点は次のとおりです。
低ランニングコスト
ウォータージェットカッターの運用コストは、一般的に1時間あたり12ドルから30ドルです。プロジェクトの具体的な要件によって、コストは異なります。
ウォータージェットカッターのコストが低いのは、クーラントやブレードなど、定期的な交換が必要な高価な消耗品を必要としないことに起因しています。さらに、研磨材や水もリサイクルして再利用できるため、さらなるコストダウンが可能です。
さまざまな素材を切断
ウォータージェットカッターは、発泡スチロールやゴムのような柔らかい素材から、金属や石のような丈夫な素材まで、あらゆる素材を25cmまで切断することができます。
比較的低コストで、材料の特性に影響を与えたり、変えたりすることなく、さまざまな材料を切断できるウォータージェットカッターマシンは、多くの企業や産業にとって魅力的な選択肢となっています。
有害な廃棄物を発生させない
他の切断技術に比べ、ウォータージェット切断は有害廃棄物をほとんど出しません。つまり、廃棄費用を節約することができるのです。
ウォータージェットによる切断で発生する廃棄物は、水と研磨材を混ぜた少量のスラリーだけです。この無毒で無害なスラリーは、環境を脅かすことなく簡単に廃棄することができます。
安全で環境にやさしい加工
ウォータージェットによる切断は、熱を使わない冷間加工です。そのため、火災や爆発の心配がなく、他の切断方法にありがちな溶融、反り、変色などの心配がありません。
また、ウォータージェット切断のクローズドループシステムは、周囲の環境を汚染する心配がないことも意味しています。使用するのは純水と天然由来の研磨剤のみで、安全性は万全です。
高速・高精度な材料切断
どんな形状の材料でも、切断公差±0.001″（0.025mm）で切断できるウォータージェット切断は、わずかな誤差も重要視される産業に最適です。
この技術は、複雑な形状やパターンを迅速かつ正確に切断するのに適しています。また、材料に汚れが目立たない、きれいで滑らかな仕上がりになります。さらに、従来の方法よりも優れたエッジ品質を持っています。
ウォータージェット加工のデメリットトップ3
それでは、ウォータージェットカッティングのデメリットと思われる点をいくつか挙げてみましょう。
装置のイニシャルコストが高い
ランニングコストは比較的安いものの、装置の初期費用は6万円から数百万円と高額になることがあります。
また、研磨材を追加で購入する場合の初期費用も高額になるため、他の加工方法と比較する場合は、これらの要因をすべて考慮することが重要です。
厚い材料は正確に切れない
ウォータージェットでは、どんな素材でも25cmを正確に切断することができますが、素材が厚くなればなるほど、切断の精度が落ちていくことに注意しなければなりません。
厚みのある素材を通過する際、ウォータージェットの切断流がノズルから離れるため、ターゲットに正確に焦点を合わせることができなくなるのです。厚い部品（3mm以上）を加工するときに、ウォータージェットの切断流が広がってしまい、わずかにテーパーができることがあります。
オリフィス破損のリスク
オリフィスには、高い圧力がかかると破損しやすいものがあります。これが起きると、生産時間のロスや材料の無駄など、重大な問題に発展することがあります。特に、低品質のウォータージェットオリフィスに多く見られます。
カーフや穴の大きさの問題
ウォータージェットカッターを使用する場合、切り口の内側の角が完全にシャープでないことがあります。このような切り口は、ジェット気流の幅と一致する半径を持つことが多いのです。
また、ウォータージェットは水と研磨剤の高速ジェットで材料に最初の穴を開けるため、通常の切断幅よりも広い切り口ができます。
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