หัวตัดเครื่องวอเตอร์เจ็ท (Waterjet Cutting)

หัวตัดระบบ เพียร์ว วอเตอร์เจ็ท (Pure Waterjet Cutting)
ขั้นตอนระบบวอเตอร์เจ็ทพื้นฐาน (Waterjet Cutting System) เป็นระบบที่เกี่ยวเนื่องกับการไหลของน้ำจากเครื่องสูบน้ำ ผ่านไปยังระบบท่อ และไหลออกไปยังหัวตัด

CNC Waterjet cutting machine

การตัดระบบวอเตอร์เจ็ทขั้นตอนการตัดวัสดุ สามารถเรียกได้ว่าเป็นขั้นตอนการกัดเซาะซึ่งมีความเร็วกว่าเสียง ขั้นตอนดังกล่าวมิได้เกี่ยวกับแรงดัน แต่เป็นอัตราความเร็วของกระแสน้ำที่ฉีกเอาชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กมาก หรือเล็กจนไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในวัสดุที่ตัดออกมา แรงดันและอัตราความเร็วเป็นรูปแบบของพลังงานที่ แตกต่างกันอย่างชัดเจน 2 ชนิด แต่แรงดันน้ำของเครื่องสูบน้ำเปลี่ยนแปลงพลังงานไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง หรืออัตราเร็วของน้ำได้อย่างไร? คำตอบอยู่ที่รู้น้ำผ่านอัญมณีขนาดเล็ก อัญมณีถูกต่อเข้ากับตอนปลายของท่อปล่อยน้ำ ซึ่งอัญมณีจะมีรูเล็ก ๆ อยู่ น้ำที่ถูกอัดอากาศภายในไหลผ่านท่อเล็ก ๆ นี้และเปลี่ยนแรงดันเป็นความเร็ว ซึ่งแรงดันประมาณ 40,000 psi จะทำให้กระแสน้ำที่ไหลผ่านออกจากปากท่อเคลื่อนที่ที่ความเร็ว 2 มัค (Mach) และแรงดันที่ 60,000 psi ความเร็วจะเพิ่มขึ้นสูงกว่า 3 มัค

เส้นผ่าศูนย์กลางของปากท่อระบบเพียร์ว วอเตอร์เจ็ท (Pure Waterjet Cutting)มีตั้งแต่ 0.004 ถึง 0.010 นิ้ว สำหรับการตัดแบบทั่ว ๆ ไป แต่สำหรับการตัดบนวัสดุคอนกรีตที่มีปลายกระบอกฉีดแบบเคลื่อนไหวไปมาได้อยู่บนหัวลาก โดยส่วนใหญ่จะใช้ปากท่อรูเดียว ขนาดใหญ่ถึง 1/10 นิ้ว

วัสดุของปากท่อทั่ว ๆ ไปจะมี 3 ประเภท (ไพลิน ทับทิม และเพชร) แต่ละประเภทมีคุณสมบัตการใช้งานที่แตกต่างกันไป ไพลินเป็นวัสดุที่ใช้มากที่สุดในปัจจุบัน ไพลินเป็นอัญมณีสังเคราะห์ที่มีลักษณะใส ถูกเลือกเฟ้นมาเพื่อใช้ผลิตรูผ่านน้ำโดยเฉพาะ โดยมีคุณสมบัติให้กระแสน้ำไหลผ่านได้ดีและมีอายุการใช้งานที่ยืนยาว และมีคุณภาพน้ำที่ดี สามารถใช้ในงานตัดได้ประมาณ 50 ถึง 100 ชั่วโมง แต่ในการนำไปใช้กับงานตัดระบบแอบราซีฟวอเตอร์เจ็ท ไพลินจะมีอายุการใช้งานเพียงครึ่งหนึ่ง ของระบบเพียร์ว วอเตอร์เจ็ท ไพลินมีราคาตั้งแต่ 15 ถึง 30 เหรียญ
ทับทิมสามารถนำไปใช้กับระบบแอบราซีฟวอเตอร์เจ็ทได้เช่นกัน มีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับใช้งานในระบบแอบราซีฟวอเตอร์เจ็ท แต่ไม่เหมาะกับการตัดด้วยระบบเพียร์ว วอเตอร์เจ็ท ซึ่งค่าใช้จ่ายของทับทิมอยู่ในอัตราเดียวกันกับไพลิน

เพชรมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่ามาก (800 to 2,000 ชั่วโมง) แต่มีราคาแพงกว่าถึง 10 ถึง 20 เท่า เพชรมีประโยชน์มากโดยเฉพาะงานที่ต้องการความต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงต่อวัน อีกทั้งเพชรไม่เหมือนกับวัสดุปากท่อ ประเภทอื่น ๆ ซึ่งในบางครั้งสามารถนำมาทำความสะอาดด้วยวิธีการใช้คลื่นความถี่เหนือเสียงและนำกลับมาใช้ใหม่ได้