Microwater jet cutting

Cutting Technology: ทำความรู้จักเทคโนโลยี Water Jet Cutting

What is Water Jet Cutting? / เครื่องตัดด้วยแรงดันน้ำคืออะไร

เครื่องตัดด้วยแรงดันน้ำเป็นเทคโนโลยีการตัดด้วยความเย็น ช่วยให้สามารถแยกโลหะและวัสดุอื่น ๆ ออกจากกันได้ด้วยการฉีดน้ำแรงดันสูง เพื่อจุดประสงค์นี้จะใช้น้ำที่ผ่านการบำบัดเป็นพิเศษ หรือ ผสมสารกัดกร่อนที่มีทรายเป็นส่วนผสม

เป็นเทคโนโลยีการตัดชิ้นงานด้วยพลังแรงดันน้ำที่มีความเร็วสูงเหนือเสียง อาจใช้ผงขัดผสมเพื่อกัดเซาะวัสดุ ด้วยเหตุนี้จึงไม่มีขีดจำกัดในการตัด

Water Jet cutting
Water jet cutting with abrasive. ( Source: Knuth )

History of water jet cutting

การตัดด้วยแรงดันน้ำเกิดขึ้นเมื่อปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 ในช่วงแรกกระบวนการนี้ใช้เพื่อกำจัดเศษดินเหนียวและก้อนกรวด หลังจากนั้นอีกไม่นานการตัดด้วยแรงดันน้ำถูกใช้ในเหมืองทองคำของสหรัฐอเมริกาอเมริกันเพื่อแยกเอาหินและดินออกจากสายแร่ทองคำ ในช่วงทศวรรษที่ 1930 วิศวกรชาวอเมริกันและรัสเซียใช้กระบวนนี้ในการทำความสะอาดในการหล่อ ความดันที่ใช้สำหรับการตัดด้วยน้ำเพียง 100 บาร์ในเวลานั้น ต่อมา Norman Franz ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียได้ครองสิทธิบัตรแรกสำหรับเครื่องจักรที่ใช้แรงดันน้ำในการตัด ด้วยแรงดัน 700 บาร์

  • ในช่วงทศวรรษที่ 1960 ผู้ผลิตเครื่องบินโบอิ้งเริ่มคิดถึงวิธีการตัดด้วยแรงดันน้ำเพราะต้องหาวิธีที่เหมาะสมในการตัดชิ้นงานที่ทำจากวัสดุคอมโพสิตแบบใหม่ๆ ในเวลานั้น
  • McCartney Manufacturing บริษัทในเครือของ Ingersoll-Rand เริ่มใช้การตัดด้วยแรงดันน้ำในเชิงพาณิชย์เมื่อปี 1971 ในกระบวนการทำหลอดกระดาษ ในเวลานั้นมีเพียงการตัดด้วยแรงดันน้ำบริสุทธิ์หรือ pure water jet cutting เพียงอย่างเดียวเท่านั้น โดยเฉพาะในการตัดวัสดุสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ รวมถึงผ้าอ้อมกระดาษ ปั๊มแรงดันสูงของ Ingersoll-Rand สามารถสร้างแรงดันได้สูงถึง 3,800 บาร์สำหรับการตัดด้วยแรงดันน้ำ
Microwater jet cutting
Microwater jet cutting of the smallest structures requires complex jet control. ( Source: Omax )

การพัฒนาเทคโนโลยีเป็นไปรวดเร็ว ถึงแม้ว่าเครื่องตัดด้วยน้ำบริสุทธิ์นั้นเหมาะสำหรับการตัดวัสดุเนื้อนิ่มที่มีความแข็งปานกลาง โดยไม่อาจจัดการกับวัสดุ เช่น เหล็ก, เซรามิก, แก้วและหินได้ แต่ความพยายามในการพัฒนาเทคโนโลยี Water Jet Cutting ด้วยเทคนิคการกัดกร่อนได้ประสบความสำเร็จในช่วงต้นทศวรรษ 1980 Ingersoll-Rand สามารถเพิ่มผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่า abrasive water jet cutting เข้าไปในกลุ่มเครื่องตัดแบบนี้ได้ในปี 1984 ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 Flow หนึ่งในบริษัทผู้ผลิตก็ได้ปรับปรุงกระบวนการตัดอีกครั้งด้วย Dynamic Water Jet ที่ให้ความแม่นยำสูงและสามารถตัดชิ้นงานที่มีความหนามากๆ ได้

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Categories