ウォータージェット切断装置のしくみ｜ウォータージェット切断装置でもっと自由な素材加工を

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ウォータージェット切断装置のしくみ

音速の二倍、三倍といった速さで水を噴出することで材料を切断します。

<ノズルから高圧の水を噴射

ウォータージェット切断装置は水鉄砲の仕組みを何百倍にも強力にしたもの、と言えば分かりやすいかもしれません。ノズルの先端に開いた穴は約１ミリで、ここからろ過された、あるいは脱イオン化された水を超高圧で噴射します。金属などを加工する場合には、研磨剤を水に混ぜる必要があります。研磨剤として用いられるのは主にガーネットです。工事現場や救助現場においては、鉄が用いられることもあります。

<ノズルの先端に用いられる素材

音速の２～３倍という速度で水を噴出させる装置ですから、ノズルそのものにも相当な強度が無いといけません。ウォータージェット切断装置に用いられるジェットノズルの素材はダイヤモンド、あるいはサファイアです。ダイヤモンドはいわずと知れた地球上でもっとも堅い物質ですので非常に耐久性が高く、自動車工場など大量生産の場に導入するのに適しています。サファイアの耐久性はダイヤに比べると劣りますが安価で、高コストになりがちな装置を少しでも安く使用したい場合に向いています。

<ノズルの軸制御

ノズルの入射角を制御することで、斜めの切断や複雑な形の切断、精度の向上などが行えます。現在工業現場に導入されているのは３軸制御型と５軸制御型です。３軸はＸ(横方向)Ｙ(縦方向)Ｚ(高さ)で、５軸はこのＸＹＺにＡ(旋回)Ｂ(傾斜)が加わります。あらかじめ用意されたＣＡＤのプログラムを読み込ませることで、金型いらずで複雑な加工も簡単に行えます。