かつては、鋭利な刃物や熱を使うなど、より複雑な加工が必要でした。しかし、新しい技術によって、さまざまな素材を極めて正確に、歪みなく切断することが可能になった。
そのひとつが、ウォータージェットによる切断です。
ウォータージェット切断機は、さまざまな産業で普及が進んでいます。その魅力は何でしょう？汎用性が高く、パワフルで安全なため、非常に幅広い用途に対応できます。
このガイドでは、ウォータージェット切断について学び始めたばかりの方に、必要な答えを提供します。ウォータージェット切断の用途を詳しく説明し、この技術が使用されている様々な産業について学びます。
ウォータージェットカッター。ウォータージェットとは何か、どのように機能するのか
ウォータージェット切断は、1930年代に一束の紙を測定して切断する方法として開拓されましたが、その後、大きな発展を遂げました。現在では、さまざまな産業で利用され、アートの世界にも進出しています。
では、ウォータージェットカッターとは、いったいどのような機械なのでしょうか？
ウォータージェットカッターは、高圧の水流で素材を切断する機械です。水にはガーネットなどの研磨材を混ぜて、切断のスピードを1,000倍にするのが一般的です。
ウォータージェットカッターでは、高圧の水流を作り出すために、最大94,000psi（6,480bar）の圧力を発生させることができるポンプを使用します。そして、その水を切断用ノズルに開けられた小さな穴の中に通す。ノズルから出た水は超音速まで加速され、ワークピースから材料を除去する。
ウォータージェット切断機は、発泡スチロールやゴムのような柔らかい素材から、金属や石のような硬い素材まで、あらゆるものを切断することができる。ダイヤモンドや強化ガラスなど、ウォータージェットカッターが扱えない素材はほとんどありません。
ウォータージェット・カッティングを利用する7つの業界
ウォータージェットによる切断は、一つの業界に限定されるものではありません。さまざまな素材を正確に、しかも安価に切断できるため、あらゆる産業であらゆる用途に使われています。
ここでは、ウォータージェットカッターがどのような場面で、どのように使われているのかを知るために、業界別に代表的な用途をご紹介します。
航空宇宙産業と航空産業
航空宇宙産業では、航空機用の複合材料やジェットエンジン、タービンブレードなどの部品を製造するために、ウォータージェットカッターを幅広く活用しています。
ウォータージェット切断は、チタン、アルミニウム、複合材などの素材から複雑な形状を正確に切断する方法です。このプロセスでは、最大11インチの厚さまで切断することが可能です。
ウォータージェット切断は熱影響部を排除するため、熱に敏感な材料の切断に最適です。航空宇宙産業では、わずかなミスや構造上の欠陥が重大な結果を招く可能性があるため、この点は非常に重要です。
自動車産業
自動車産業は、ウォータージェット切断機が最も多く使用されている分野の一つです。カーペットや断熱材などの内装品の切断にはピュアウォータージェットカッター、金属製のボディパネルなどの外装品の切断にはアブレイシブウォータージェットカッターが適しています。
ウォータージェット切断が自動車産業で好まれる主な理由は、バリがなく滑らかな表面を作ることができることです。また、熱や有害なガスや蒸気が発生せず、大量の材料廃棄が発生しないのも特徴です。
エレクトロニクス
エレクトロニクス業界では、プリント基板の作成やシリコンウエハーの切断など、さまざまな用途にウォータージェットカッターが使用されています。
ウォータージェット切断機は、繊細な電子部品を傷つけることなく、非常に精密な切断を行うことができるため、この業界に最適なのです。
また、熱を発生させないクリーンな切断方法であるため、熱に弱い部品が多いエレクトロニクス業界では、ウォータージェット切断が有利に働きます。
食品製造
ウォータージェット切断技術は、食品製造業で幅広く利用されています。精密な切り抜きと最小限の切り残しにより、効率的で費用対効果の高い加工が可能です。さらに、衛生的なプロセスでもあります。
ウォータージェットカッターは、食品を包装するために均一な形や大きさにカットするために使用されます。特に食肉業界では、ステーキやチキンなどの肉を均一な大きさにカットするために使用されています。
建築・アートワーク
ウォータージェット技術により、石材、金属、ガラスなどの素材に複雑で詳細なカットを施すことができます。1mmから300mmまでの厚みを、従来よりもはるかに速く、効率的にカットすることができます。
そのため、装飾的な金属パネルやステンドグラスの作成など、建築用途によく使われています。また、さまざまな素材を使った彫刻などのアートワークの制作にもよく使われています。
医療分野
ウォータージェット技術は、インプラントから人工装具まで、あらゆるものの製作に使用され、医療業界において多大な利益をもたらしています。
ウォータージェットによる切断は、その精度とクリーン度から、医療分野での使用に最適です。診断装置や医療機器に使用される薄いシートの切断に使用されています。
ディフェンス
最後に、アブレイシブウォータージェット切断は、防衛産業において、軍事機器用の様々な部品やコンポーネントを作るために使用されています。例えば、厚さ250mmまでの厚板鋼や、人員や車両の装甲に使用されるケブラー複合材などの切断があります。
研磨ウォータージェット切断は、金属、複合材料、セラミックなど、最も過酷な材料を切断できるため、防衛産業に最適です。その精度と、材料の形状や分子構造を変えることなく複雑な形状を作ることができることも、さらなる利点です。
まとめ
今回は以上です。ウォータージェット加工の用途についてご紹介しましたが、参考になりましたでしょうか？今回ご紹介した以外にも、様々な業界や用途でウォータージェットによる切断が行われています。
ウォータージェット切断技術についてもっと知りたい、あるいはビジネスでウォータージェット切断機が必要だという方は、ぜひSAME Waterjetの業界トップクラスの専門家にご相談ください。お客様それぞれのニーズやご要望に合わせたソリューションを一緒に考えさせていただきます。
