워터젯이 기존 금속 가공 기능과 어떻게 비교되는지

워터젯은 가공 공정에 필적하는 정확도로 부품을 전달할 수 있습니다. 어떤 경우에는 절단 공차가 +/- 0.0005인치일 수 있습니다.

워터젯은 다양한 이름을 가진 다목적 도구입니다.

FABRICATOR의 대부분의 독자들은 워터젯에 대해 읽고 심지어 FABTECH에서 보는 데 익숙합니다. 이 기계는 다양한 금속과 비금속의 복잡한 모양을 절단할 수 있습니다. 금속을 절단하는 데 사용되는 고압의 물과 연마석류가 절단 과정에서 모재의 특성을 변화시키지 않기 때문에 이 기술은 실제로 일부 응용 분야에서 유일한 절단 옵션으로 두드러집니다. (열 절단 공정은 금속의 미세 구조를 변경하는 절단 영역 주위에 열 영향 영역을 생성하여 공정에 가변성을 도입할 수 있으며, 이는 항공우주 제조와 같이 고도로 통제된 활동에서 환영받지 못하는 현상입니다. 워터젯은 냉간 절단 공정입니다.)

그러나 워터젯은 2D 판금, 판금 및 관형 구조를 절단하는 것보다 훨씬 더 많은 작업을 수행할 수 있습니다. 방전가공기(EDM) 및 밀링과 같은 장치에서만 복제할 수 있는 금속 가공 기능을 제공할 수 있습니다.

워터젯 절단이 때때로 "워터젯 가공"으로 언급될 때, 이 문구를 사용하는 사람들은 제조 분야의 동료들이 인식하는 것보다 더 정확합니다. 워터젯은 제어되지만 가속되는 침식 과정에서 재료를 제거합니다. 칩이 생산되지는 않지만 여전히 빼는 과정입니다. 그리고 어떤 경우에는 다른 전통적인 금속 가공 기술보다 훨씬 효율적인 절삭 공정입니다.

워터젯 기계는 CNC 밀보다 몇 배 더 빠르게 형상을 절단할 수 있습니다. 예를 들어, 알루미늄, 보다 구체적으로 6061 T6 알루미늄으로 제작된 1.25인치 두께의 모터 장착 플레이트와 관련된 작업을 고려해 보겠습니다(그림 1 참조).

워터젯으로 접시 전체를 자르는 데 18분이 걸립니다. (이 대화를 위해 이러한 부품은 평균 공차를 염두에 두고 제작되었습니다.) 작업 설정은 15분입니다.

기존 CNC 밀에서 동일한 부품을 절단하는 데는 약 30분이 소요됩니다. 이 애플리케이션의 가장 큰 과제는 작업을 완료하려면 부품을 뒤집어야 한다는 것입니다. 부품을 바이스로 고정해야 하기 때문에 절단 도구가 초기 재료 제거 중에 바이스가 잡은 과도한 재료 두께를 제거할 수 있으려면 부품을 제거하고 뒤집어서 고정해야 합니다.

또한 이러한 유형의 작업에 대한 설정 시간은 워터젯 절단 작업에 대한 설정보다 훨씬 깁니다. 약 2시간 30분 정도 소요됩니다.

동일한 부품을 가공하기 어려울 수 있는 티타늄으로 만든 경우 상황은 더욱 흥미로워집니다. 재료의 낮은 열전도율로 인해 작업 영역의 온도가 빠르게 상승하여 절삭 공구에 부정적인 영향을 미칩니다. 특히, 온도가 상승함에 따라 티타늄은 "거미(gummy)"라고도 불리는 가단성이 더욱 높아져 툴링에 접착될 수 있습니다.

이 모든 것을 염두에 두고 티타늄으로 제작된 1.5인치 두께의 모터 마운트 플레이트는 워터젯에서 36분 만에 가공됩니다. CNC 밀의 동일한 부품에는 390분이 소요됩니다.

그림 1. 워터젯이 1.25인치 두께의 6061 T6 알루미늄을 이 모양으로 자르는 데 단 18분밖에 걸리지 않습니다. 기존 CNC 밀에서 동일한 부품을 절단하는 데는 약 30분이 소요되며 작업을 완료하려면 부품을 뒤집어야 합니다.

모든 작업장에서 알고 있듯이 기계가 부품을 생산하지 않으면 돈 버는 활동에 관여하지 않기 때문에 대부분의 경우 기계 가동 중지 시간은 눈살을 찌푸리게 합니다. 밀(mill)과 비교했을 때 워터젯이 정말 빛을 발하는 부분이 바로 이 부분입니다.

평균적으로 상점에서는 작업에 필요한 워터젯을 15분 안에 설정할 수 있습니다. 무겁고 번거로운 장치를 테이블 위에 올려놓을 필요가 없습니다. 공작물을 테이블 위의 칸막이 위에 올려두기만 하면 됩니다. 또한 절단 장치는 하나만 필요합니다.

한편, 기계 공장에서는 설정을 위해 작업당 약 2.5시간이 필요할 수 있습니다. 각 공장에서는 절단 작업 전에 설치하는 데 무겁고 시간이 많이 걸리는 작업 고정 장치를 사용합니다. 이러한 유형의 치핑 작업에서는 여러 절단 도구도 사용하며, 모두 기계에 로드되고 공작물을 참조해야 합니다.