واترجت یک فرآیند برش همه کاره است که می تواند طیف وسیعی از مواد را با استفاده از آب تحت فشار و مواد ساینده برش دهد. در این فرآیند آب تا 392 مگاپاسکال تحت فشار قرار می گیرد و با استفاده از یک نازل دقیق و کوچک بر روی مواد مختلف پخش می شود. فناوری برش واترجت یک راه حل عالی برای برش مواد حساس به حرارت یا بسیار ضخیم است.
واترجت نوعی دستگاه برش است که از سه جز اصلی برای استفاده از جریان پر فشار آب برای فرسایش خط باریک درون یک قطعه از ماده تشکیل شده است. بسته به چگالی مواد و ترکیباتی مانند تیتانیوم، یک ساینده دانه ای به واترجت اضافه می شود تا قدرت برش را افزایش دهد. ساینده به نازل این دستگاه اضافه می شود تا یک سوئیچ ساده بین آب و برش ساینده ایجاد شود.
دستگاه های برش واترجت پیشرفته ترین ابزارهای برش در بازار هستند که از روش های سنتی برش در زمینه هایی مانند تطبیق پذیری، کارایی و تأثیرات زیست محیطی گرفته اند. واترجت ابتدا در بین معدنچیان و سپس تولیدکنندگان زغال سنگ محبوبیت پیدا کرده بود، اما امروزه در صنایع مختلف مانند هوافضا، تولید خودرو و حتی در دانشگاه های مهندسی استفاده می شود. از این دستگاه ها برای برش انواع مواد مانند شیشه، چوب، کاشی، سنگ، لاستیک، پلاستیک و فلز استفاده می شود.
در برش واترجت، دو رویکرد متفاوت برای برش مواد مختلف وجود دارد. برش خالص شکلی از برش واترجت است که از جریان جت آب متمرکز شده از طریق یک نازل بسیار کوچک برای بریدن مواد نرم مانند لاستیک و پلاستیک استفاده می کند. این فرآیند برای مواد نرم و با سختی متوسط ایده آل است. برش واترجت خالص دوستدار محیط زیست است، زیرا هیچ گونه گاز و گرد و غبار سمی را آزاد نمی کند.
برش ساینده از یک جریان جت آب مخلوط با میلیون ها ذره ساینده ریز، مانند ماسه گارنت، استفاده می کند که از طریق یک نازل بسیار کوچک بر روی قطعه متمرکز می شود تا مواد سخت تری مانند فلز و شیشه را برش دهد.
عامل اصلی که منجر به محبوبیت واتر جت شده شده این است که واترجت ها مزایای بی شماری نسبت به روش های جایگزین دیگر مانند برش لیزری ارائه می دهند. این مزایا شامل تطبیق پذیری، استفاده آسان، انجام برش های پیچیده و سخت، کارایی و سرعت بالا، سازگار با محیط زیست، ایمن بودن و صرفه جویی در زمان و هزینه است.
دستگاه های برش واترجت یکی از همه کاره ترین تجهیزات صنعتی موجود در جهان هستند. بسیاری از صنایع از این دستگاه برای تولید محصولات استفاده می کنند که در ادامه شرح داده شده است.
با افزودن مواد ساینده، دستگاه های برش واترجت می توانند برش های دقیقی در گرانیت، سنگ مرمر، چینی، زئولیت، سرامیک، سنگ و کاشی انجام دهند. برای برش کاشی و سرامیک، حداکثر ضخامت قابل پشتیبانی توسط برش واترجت 2 اینچ است. برای سنگ مرمر و گرانیت، واترجت می تواند تا 6 اینچ ضخامت برش دهد.
شیشه ظریف است و می تواند به راحتی در طی فرآیندهای برش معمولی ترک بخورد. به همین دلیل است که برش با جت آب یکی از متداول ترین فناوری های برش شیشه است. دستگاه های واترجت 5 محوره به راحتی اجازه می دهد حتی طرح های برش پیچیده را روی یک قطعه شیشه ای انجام دهید.
واترجت را می توان برای برش هر فلزی مانند آلومینیوم، فولاد آبدیده، تیتانیوم، مس، برنج و غیره استفاده کرد. از آنجایی که برش با جت آب باعث افزایش دما نمی شود، یکپارچگی ساختاری و شیمیایی قطعه دست نخورده باقی می ماند. حداکثر ضخامت برش با جت آب بر اساس نوع فلز متفاوت است. برای آلومینیوم، 18 اینچ، برای فولاد 12 اینچ و برای برنج و مس 10 اینچ است.
سرامیک ها به دلیل چقرمگی، ماشین کاری سختی دارند و اغلب به تیغه های اره گران قیمت برای برش نیاز دارند. به همین دلیل است که برش با جت آب یک روش برش ارزان تر برای سرامیک ها است. واترجت می تواند سرامیک ها را تا ضخامت 8 اینچ برش دهد.
وقتی پلاستیک ها در معرض ابزارهای برش با دمای بالا قرار می گیرند، گازهای سمی ایجاد می کنند که برای کارگران و محیط زیست بسیار مضر است. برش با جت آب ایمن ترین گزینه برای برش پلاستیک است، زیرا هیچ افزایش دمایی در فرآیند برش رخ نمی دهد.
منسوجات بسیار قابل اشتعال هستند و با هر افزایش دمایی می توانند به راحتی مشتعل شوند. برش واترجت معمولا در کارخانه های فرآوری نساجی استفاده می شود، زیرا یک روش برش سرد است. واترجت می تواند منسوجات را تا 2 اینچ برش دهد.
کامپوزیت ها مواد نرمی برای روش های معمول برش هستند ولی در صورت اعمال نیروی نامناسب می توانند دچار پارگی یا ترک خوردگی شوند. برش با واترجت یکی از بهترین فناوری های برش برای کامپوزیت ها است، زیرا نیرو فقط به نقطه برش محدود می شود. واترجت برای کامپوزیت ها، می تواند حداکثر ضخامت 6 اینچ را برش دهد.
ممکن است به نظر برسد که برش با واترجت برای کاغذ نامناسب است، زیرا کاغذ خیس و خراب می شود. این فرآیند چندین دهه است که در صنعت کاغذ سازی استفاده می شود. برای برش کاغذ، جریان جت آب اصلاح می شود. برای برش کاغذ از یک جریان بسیار باریک از آب استفاده می شود که حتی از موی انسان نیز نازک تر است.
واترجت یک روش بسیار پرکاربرد در صنایع فرآوری مواد غذایی است. زیرا یکپارچگی محصولات غذایی را بدون آلوده کردن آنها حفظ می کند. این روش به شدت برای فرآوری گوشت، برش سبزیجات، تولید تنقلات و برش کیک ها استفاده می شود. از آنجایی که برش واترجت نیاز به ابزارهای دستی مانند چاقو را از بین می برد، ایمنی کارگران در کارخانه فرآوری مواد غذایی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
