همگام با پیشرفت صنعت و تکنولوژی، نیاز به دستگاهها و تجهیزات متنوع و تک منظوره روزبروز افزایش می یابد. علاوه بر این تنوع، سلیقه های گوناگون استفاده کنندگان و روند به سوی تکامل صنعت، موجب شده اند که دیگر سیستمهای تولیدی قدیمی مانند ماشینهای تراش معمولی، جوابگوی تغییرات مداوم در تقاضاهای بازار نباشند. در نتیجه، با تنگ تر شدن عرصه رقابت، تولیدکنندگان در سالهای اخیر به ابداع سیستمهای تولیدی پیشرفته روی آورده اند تا بتوانند هم قادر به ارضای نیازهای مشتری باشند و هم بقای خود را تضمین نمایند. در طی این تغییر و تحول سیستمهای تولیدی، رایانه ها نقش بسیار مهمی را در هدایت، کنترل و پیگیری عملیات مختلف دستی یا ماشینی بعهده گرفته اند. از طرفی، به منظور کاهش خطاهای انسانی و ارتقای سطح تکرارپذیری و دقت عمل، رباتهای گوناگونی طراحی و ساخته شده اند تا محصولات تولیدی از کیفیت و قابلیت اطمینان بالایی برخوردار شوند. یکی از این دستگاههای پیشرفته وکارآمد دستگاه برش بوسیله جت آب (water jet cutting) می باشد.
تاریخچه:
این موتورهای آبی، در زمینه تکنولوژی به مدت بیش از یکصد سال استفاده می شده است، بعنوان مثال در زمینه استخراج معدن و ساخت تونل برای سنگ شویی کردن سنگ و زمین از آن استفاده می شده. اولین تلاشها برای بریدن مواد نرم با استفاده از واتر جت از سال 1960 آغاز شده است. از اواسط دهه هشتاد واتر جت در ترکیب با مواد ساینده برای بریدن مواد سخت مثل فلزات و سنگها وپلاستیکها نیز مورد استفاده قرار گرفت.
اخیراً بر طبق گزارش Frost و Sullivan که یک شرکت بازاریابی کار می کنند، اعلام نموده اند که abrasive waterjet به نحو چشمگیری رشد و گسترش قابل ملاحظه ای پیدا کرده است. رشد 1/9 درصد در فاصله سال های 2002-1997 برای بازار واترجت و جت مواد درآینده پیش بینی می شود. هم واترجت و هم لیزر قادرند فلزات و دیگر مواد را برش دهند. ولیکن دستگاه های واترجت ارزان تر از دستگاه های لیزر می باشند. این فرآیند برای برشکاری و شیار زنی غیر فلزات متخلخل مانند: چوب , چرم , اسفنج و... مناسب است. از آن همچنین برای برشکاری کامپوزیت ها , برداشتن روکش سیم ها و پلیسه گیری استفاده می شود.
جت آب یک ابزار برشی است که هرگز کند نمی شود و یا نمی شکند. این فرآیند گرد و غبار تولید نمی کند , پس از این رو خطرات موجود در ماشین کاری کامپوزیت های الیافی و آزبست ها به حد اقل می رسند.
واتر جت چیست؟
برش واتر جت به معنی برش مواد با استفاده از فشار زیاد آب است. آب با خروج از نازلی با قطر خیلی کوچک به سبب فشار زیادی که دارد سرعتی در حدود 900 متر برثانیه پیدا می کند که می تواند هر ماده ای را برش دهد. با کنترل کامپیوتری این نیرو می توان اشکال مورد نظر را تولید کرد.
دستگاه برش واتر جت از دو قسمت اصلی تشکیل شده است. پمپ شدت دهنده که فشاری در حدود 40000 تا 60000 Psi تولید می کند و نازل برش که بر روی ساختمان دستگاه نصب شده است. این نازل قدرت گردش در سه جهت X , Y , Z را داراست. بنابراین به راحتی قدرت انجام فرمانهای لازم را دارد.
در مقایسه با برش پلاسما، لیزر، امتیازات واتر جت وسیع است. واتر جت قابلیت برش بازه وسیعی از مواد را داراست. به عنوان مثال می توان به فلزات، غیر فلزات، سرامیک، فلزات غیر آهنی، انواع سنگ، چرم، پلاستیک، شیشه و... اشاره کرد. نکته قابل توجه در صنعت ایجاد تنشهای حرارتی بعد از برش در قطعه است که در موارد حساس غیر قابل قبول است لذا استفاده از واتر جت به علت برش با آب هیچ نوع تنش حرارتی در قطعه بر جا نمی گذارد که منحصر به فرد و بسیار حائز اهمیت است.
ضخامت اقتصادی برش با واتر جت حدود 50 سانتی متر است. برای فلزات اگر نیاز به برشی با ضخامت بیشتر دارید استفاده از این روش پیشنهاد نمی شود.
ماشین کاری با جت آب و ذرات ساینده
اگرچه سال هاست که از استفاده از تکنولوژی جت مواد ساینده و جت آب می گذرد و لیکن اخیراً این دو فرآیند در زمینه بازار ماشین ابزار جایگاه مناسبی پیدا کرده است. این موضوع مهم و قابل توجه است و تعدادی از نوآوران قدیمی با استفاده از جایگزینی و تکمیل فرآیندهای معمولی ماشین کاری خود با استفاده از این دو فرآیند (ماشین کاری با جت آب و جت مواد ساینده) سود فراوانی برده اند.
عملاً دستگاه های واترجت برتر از ماشین های برش معمولی می باشند.
چرا تعداد زیادی از مردم به خرید دستگاه های واترجت روی آورده اند،
زیرا: چون می توانند سریع برنامه ریزی کرده و در مدت کوتاهی پول دار شده و سود زیادی عایدشان شود. همچنین می توانند سریعاً دستگاه را تنظیم کرده و کل مجموعه تنظیمات دستگاه را تنظیم کرده و کل مجموعه تنظیمات دستگاه را چک کنند آنها از ابزار دستگاه خیلی تعریف می کنند. چونکه ابزار، هم در ماشینکاری اولیه و هم در ماشینکاری ثانویه (نهایی) یکی است و نیازی به تغییر ابزار نمی شود. سرعت ساخت قطعات بسیار بالا و خارج از تصور می باشد. این روش باعث ایجاد اثرات حرارتی روی قطعه نمی شود. آنها می توانند هزینه خرید دستگاه را در مدت کوتاهی تامین نمایند. شما قبلاً عبارات واترجت و جت مواد ساینده را شنیده اید، این مهم است که بدانید جهت مواد ساینده همان واترجت نمی باشد، اگرچه خیلی به هم شبیه هستند. تکنولوژی جت آب به حدود 20 سال پیش برمی گردد و جت مواد ساینده حدوداً 10 سال بعد به وجود آمد. اساس هر دو روش مبتنی بر افزایش فشار آب تا حد خیلی زیاد و خروج آب از یک روزنه کوچک به خارج می باشد. سیستم واترجت از یک باریکه آب استفاده می کند که از دهانه (orifice) خارج می شود و می تواند مواد نرمی از قبیل پارچه و مقوا را برش دهد و لیکن نمی تواند مواد سخت تری را برش کاری کند. آب در دهانه ورودی از 20 تا 55 هزار پوند بر اینچ مربع تحت فشار قرار می گیرد، سپس از دهانه (jewel) که قطر آن به طور نمونه 015/0-010/0 اینچ می باشد
