یکی از فناوری‌های پیشرفته ماشین کاری، دستگاه برش واترجت به شمار میآید که با استفاده از جت آب تحت فشار بالا برای برش و شکل‌دهی انواع مواد به کار می‌رود. این دستگاه به دلیل مزایای متعدد خود، مانند عدم تولید حرارت و دقت بالا، در صنایع مختلف مانند هوافضا، خودرو، پزشکی و ساخت مواد شکننده و سخت کاربرد دارد. اجزای اصلی دستگاه برش آب شامل پمپ فشار بالا، سیستم تغذیه ذرات ساینده، کلگی برشکاری و سیستم کنترل موقعیت است که هماهنگ عمل می‌کنند. این فناوری به کاهش زمان تولید، افزایش دقت و کاهش ضایعات کمک می‌کند.
اجزای تشکیل دهنده دستگاه برش واترجت
میتوان گفت، دستگاه برش با آب از اجزای مختلفی تشکیل شده است که هر کدام نقش خاصی در فرآیند برش دارند. مهم‌ترین این اجزا عبارتند از:
- پمپ فشار بالا: این پمپ وظیفه افزایش فشار آب را به شدت بالا دارد تا جریان پرقدرتی از آب به نازل‌های برش ارسال کند. این پمپ معمولاً با استفاده از فشار هیدرولیکی، آب را تحت فشار بالا قرار می‌دهد.
- سیستم تغذیه ذرات ساینده: این سیستم وظیفه اضافه کردن ذرات ساینده به جریان آب را دارد. ذرات ساینده (مانند گارنت) نقش اصلی در برش مواد سخت و شکننده را ایفا می‌کنند.
- کلگی برشکاری: این بخش شامل نازل و مخزن اختلال است که در آن آب و ذرات ساینده با هم ترکیب می‌شوند و به صورت یک جریان پرقدرت برای برش مواد به بیرون هدایت می‌شوند.
- سیستم کنترل موقعیت: این سیستم حرکت نازل را در فضا کنترل می‌کند تا برش‌های دقیق و طبق برنامه‌ریزی انجام شود. این حرکت می‌تواند به صورت دو بعدی یا سه بعدی باشد و از سیستم‌های CNC برای دقت بیشتر استفاده می‌شود.
این اجزا با هم تعامل دارند تا فرآیند برش را با دقت، سرعت و کیفیت بالا انجام دهند و امکان برش انواع مواد با ضخامت‌های مختلف را فراهم سازند.
مزایای دستگاه برش واترجت
یکی از اصلی‌ترین مزایای دستگاه برش واتر جت، عدم تولید حرارت در طول فرآیند برش است، به طوری که هیچگونه تغییرات حرارتی در قطعه کار ایجاد نمی‌شود. این ویژگی به خصوص در برش مواد حساس به حرارت یا مواد شکننده که ممکن است تحت تاثیر گرما آسیب ببینند، اهمیت زیادی دارد. همچنین، دستگاه واترجت توانایی برش دقیق و با کیفیت بالا را حتی در ضخامت‌های زیاد مواد فراهم می‌آورد و به کاهش نیاز به پرداخت‌های اضافی کمک می‌کند.
از دیگر مزایای این دستگاه میتوان به توانایی آن در برش انواع مواد از جمله فلزات، سرامیک‌ها، پلاستیک‌ها، شیشه و مواد غذایی اشاره کرد. علاوه بر این، برش با واترجت موجب کاهش ضایعات مواد می‌شود چرا که فرآیند برش بسیار دقیق است و در نهایت باعث صرفه‌جویی در مواد اولیه می‌شود. همانطور که در بیان مفهوم واترجت چیست بررسی شد، واترجت می‌تواند اشکال پیچیده و هندسه‌های خاص را با دقت بالا برش دهد، که این امر آن را در صنایع مختلف بسیار کاربردی می‌سازد. در نهایت، این فرآیند ایمن‌تر از سایر روش‌های برش است زیرا هیچ جرقه یا انفجاری تولید نمی‌شود و این ویژگی به ویژه در محیط‌های صنعتی که ایمنی مهم است، مزیت بزرگی به شمار میآید.
کاربردهای دستگاه برش واترجت
در ادامه بیان مفوم و کارایی واتر جت چیست میتوان اضافه کرد این دستگاه در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد. در صنعت هوافضا، برای برش مواد سخت مانند آلومینیوم و فولاد ویژه به‌کار می‌رود. در خودروسازی، این دستگاه برای تولید قطعات دقیق و شیشه‌های خودرو استفاده می‌شود. در پزشکی، برای جراحی‌های دقیق و درمان تومورها بدون آسیب به بافت‌های اطراف کاربرد دارد. همچنین در ساخت شیشه و سرامیک، برش مواد شکننده بدون آسیب به ساختار آنها انجام می‌شود.
دستگاه واتر جت در صنایع غذایی، برای برش مواد مختلف مانند گوشت و غذاهای منجمد به‌کار می‌رود و در نظافت صنعتی نیز برای تمیز کردن تجهیزات و لوله‌ها از آن استفاده می‌شود.
نحوه عملکرد دستگاه برش واترجت
برای برش واترجت این دستگاه با استفاده از جت آب تحت فشار بالا عمل برش را انجام می‌دهد. در ابتدا، آب توسط پمپ فشار بالا به شدت فشرده می‌شود و از طریق نازل به شکل جت آب با سرعت بسیار بالا به قطعه کار هدایت می‌شود. این جت آب با فشار زیاد می‌تواند مواد را به‌طور دقیق برش دهد. در برخی از انواع دستگاه‌های برش واترجت، ذرات ساینده نیز به جریان آب افزوده می‌شوند تا توانایی برش مواد سخت و ضخیم مانند فلزات را افزایش دهند.
این فرآیند در برش واتر جت بدون تماس مستقیم با قطعه کار صورت می‌گیرد، بنابراین هیچ حرارتی به قطعه وارد نمی‌شود و هیچگونه تنش یا تغییر ساختاری در ماده ایجاد نمی‌شود. دستگاه به کمک سیستم کنترل موقعیت، قادر است مسیر برش را با دقت بالا تنظیم کرده و برش‌های پیچیده و دقیق را در انواع مواد با ضخامت‌های مختلف ایجاد کند.
ویژگی‌های دستگاه واترجت در مقایسه با دیگر روش‌های برش
دستگاه برش با آب ویژگی‌هایی دارد که آن را از دیگر روش‌های برش متمایز می‌کند. یکی از مهم‌ترین مزایای این دستگاه عدم تولید حرارت در حین برش است که باعث می‌شود تغییرات فیزیکی و ساختاری در قطعه کار ایجاد نشود. این ویژگی به ویژه در برش مواد حساس و شکننده اهمیت دارد. علاوه بر این، برش واترجت هیچگونه تنش داخلی یا تغییرات متالوژیکی در قطعه ایجاد نمی‌کند، برخلاف روش‌هایی مانند برش با لیزر یا پلاسما که ممکن است باعث ایجاد نواحی متاثر از گرما (HAZ) شوند.
این دستگاه همچنین توانایی برش انواع مختلفی از مواد با ضخامت‌های متنوع را داراست، بدون اینکه کیفیت برش کاهش یابد. برش‌های ایجاد شده توسط واترجت دقت بالایی دارند و لبه‌های برش صاف و بدون آسیب هستند. در مقایسه با برش لیزری، که در مواد انعکاسی مانند شیشه و سنگ کیفیت مناسبی ندارد، واترجت قادر است مواد چالش‌برانگیز را به طور دقیق و با کیفیت بالا برش دهد. علاوه بر این، واترجت می‌تواند در شرایطی که نیاز به برش مواد در دماهای پایین باشد، به خوبی عمل کند، که این ویژگی در مقایسه با دیگر روش‌های برش حرارتی مانند برش پلاسما یا لیزر برتری دارد.
در نهایت، یکی دیگر از ویژگی‌های برجسته دستگاه واترجت، تطبیق‌پذیری آن است. این دستگاه به راحتی می‌تواند در سیستم‌های رباتیک یکپارچه شده و برش‌های پیچیده را بدون ضایعات اضافی انجام دهد. همچنین، در مقایسه با دیگر روش‌ها، به دلیل عدم ایجاد بخارهای مضر یا فشار زیاد بر قطعه کار، ایمنی بالاتری دارد.
ویژگی‌های ایمنی دستگاه برش واترجت
ویژگی‌های ایمنی دستگاه برش واترجت شامل عدم تولید حرارت، جلوگیری از آسیب‌های حرارتی به قطعه کار و محیط است. همچنین این دستگاه خطرات ناشی از بخارهای مضر و گازهای سمی را کاهش می‌دهد. به‌علاوه، با برش بدون تماس، ایمنی اپراتور و افراد اطراف تأمین می‌شود و از ایجاد آسیب‌های مکانیکی به قطعه جلوگیری می‌کند. این ویژگی‌ها دستگاه برش واترجت را به ابزاری ایمن و کارآمد تبدیل می‌کند.
نتیجه گیری
دستگاه برش واترجت با استفاده از فشار بالای آب برای برش مواد مختلف، یک روش پیشرفته و ایمن در صنعت ماشینکاری به حساب میآید. این دستگاه قادر است بدون تولید حرارت و آسیب به قطعه کار، برش‌های دقیق و با کیفیت بالا ایجاد کند. مزایای قابل توجه آن شامل کاهش ضایعات، سرعت بالا و دقت بالا در برش، و توانایی برش مواد شکننده و سخت است. کاربردهای متنوع این دستگاه در صنایع مختلف از جمله هوافضا، خودروسازی، پزشکی و ساخت و تولید مواد، این فناوری را به ابزاری ضروری تبدیل کرده است. برای آشنایی بیشتر با انواع دستگاه‌های برش واترجت و کاربردهای آن، می‌توانید به سایت آجین مراجعه کنید.
سوالات متداول
1. آیا دستگاه برش واترجت برای برش مواد ضخیم مناسب است؟
بله، دستگاه واترجت توانایی برش مواد با ضخامت‌های بالا را دارد و دقت بالایی در این برش‌ها ایجاد می‌کند.
2. چه مزیتی دستگاه برش واترجت نسبت به لیزر دارد؟
دستگاه واترجت برخلاف لیزر، هیچ حرارتی به قطعه کار وارد نمی‌کند و از این رو، هیچگونه تغییرات ساختاری در مواد ایجاد نمی‌شود.
3. آیا دستگاه برش واترجت برای برش مواد شکننده مثل شیشه کاربرد دارد؟
؟ بله، این دستگاه به دلیل دقت بالایی که دارد، برای برش مواد شکننده مانند شیشه بدون ایجاد ترک و آسیب مناسب است.
4. چگونه دستگاه برش واترجت می‌تواند در صنایع غذایی استفاده شود؟
دستگاه برش واترجت در صنایع غذایی به دلیل دقت بالا و عدم تولید گرما می‌تواند مواد غذایی را به دقت برش دهد بدون اینکه کیفیت آنها تغییر کند.
