การตัดด้วยเจ็ทน้ำอาจเป็นวิธีการประมวลผลที่ง่ายกว่า แต่ต้องใช้หมัดที่ทรงพลัง และต้องให้ผู้ปฏิบัติงานคอยระวังการสึกหรอและความแม่นยำของชิ้นส่วนต่างๆ หลายชิ้น
การตัดด้วยเจ็ทน้ำที่ง่ายที่สุดคือกระบวนการตัดด้วยเจ็ทน้ำแรงดันสูงลงในวัสดุ เทคโนโลยีนี้มักเป็นส่วนเสริมของเทคโนโลยีการแปรรูปอื่นๆ เช่น การกัด เลเซอร์ EDM และพลาสมา ในกระบวนการเจ็ทน้ำนี้ไม่มีสารอันตรายหรือไอน้ำเกิดขึ้น และไม่มีพื้นที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนหรือแรงกดเชิงกลเกิดขึ้น เจ็ทน้ำสามารถตัดรายละเอียดที่บางเฉียบบนหิน แก้ว และโลหะ เจาะรูบนไทเทเนียมได้อย่างรวดเร็ว ตัดอาหาร และแม้แต่ฆ่าเชื้อโรคในเครื่องดื่มและน้ำจิ้ม
เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงทุกเครื่องมีปั๊มที่สามารถสร้างแรงดันน้ำเพื่อส่งไปยังหัวตัด ซึ่งจะถูกแปลงเป็นกระแสน้ำความเร็วเหนือเสียง ปั๊มมีสองประเภทหลัก ได้แก่ ปั๊มแบบขับเคลื่อนตรงและปั๊มแบบบูสเตอร์
บทบาทของปั๊มขับตรงนั้นคล้ายคลึงกับเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูง โดยปั๊มสามสูบจะขับเคลื่อนลูกสูบสามตัวโดยตรงจากมอเตอร์ไฟฟ้า แรงดันทำงานต่อเนื่องสูงสุดต่ำกว่าปั๊มบูสเตอร์ที่คล้ายกัน 10% ถึง 25% แต่ยังคงรักษาแรงดันไว้ระหว่าง 20,000 ถึง 50,000 psi
ปั๊มที่ใช้เครื่องเพิ่มแรงดัน (Intensifier) เป็นส่วนประกอบหลักของปั๊มแรงดันสูงพิเศษ (นั่นคือ ปั๊มที่มีแรงดันมากกว่า 30,000 psi) ปั๊มเหล่านี้ประกอบด้วยวงจรของไหลสองวงจร วงจรหนึ่งสำหรับน้ำและอีกวงจรหนึ่งสำหรับระบบไฮดรอลิก ตัวกรองน้ำเข้าจะผ่านตัวกรองแบบตลับขนาด 1 ไมครอนก่อน จากนั้นจึงผ่านตัวกรองขนาด 0.45 ไมครอนเพื่อดูดน้ำประปาธรรมดา น้ำนี้จะเข้าสู่ปั๊มบูสเตอร์ ก่อนที่จะเข้าสู่ปั๊มบูสเตอร์ แรงดันของปั๊มบูสเตอร์จะคงที่อยู่ที่ประมาณ 90 psi ณ จุดนี้ แรงดันจะเพิ่มขึ้นเป็น 60,000 psi ก่อนที่น้ำจะออกจากชุดปั๊มและไหลผ่านหัวตัดผ่านท่อ น้ำจะผ่านโช้คอัพ อุปกรณ์นี้สามารถยับยั้งความผันผวนของแรงดันเพื่อปรับปรุงความสม่ำเสมอและกำจัดพัลส์ที่ทิ้งรอยบนชิ้นงาน
ในวงจรไฮดรอลิก มอเตอร์ไฟฟ้าที่อยู่ระหว่างมอเตอร์ไฟฟ้าทั้งสองจะดึงน้ำมันจากถังน้ำมันและเพิ่มแรงดัน น้ำมันที่มีแรงดันจะไหลไปยังท่อร่วมไอดี และวาล์วของท่อร่วมไอดีจะฉีดน้ำมันไฮดรอลิกสลับกันไปมาทั้งสองด้านของชุดลูกสูบและชุดลูกสูบ เพื่อสร้างจังหวะการทำงานของบูสเตอร์ เนื่องจากพื้นผิวของลูกสูบมีขนาดเล็กกว่าพื้นผิวของลูกสูบ แรงดันน้ำมันจึง "เพิ่ม" แรงดันน้ำ
บูสเตอร์เป็นปั๊มลูกสูบ ซึ่งหมายความว่าชุดประกอบบิสกิตและลูกสูบจะส่งน้ำแรงดันสูงจากด้านหนึ่งของบูสเตอร์ ในขณะที่น้ำแรงดันต่ำจะเติมอีกด้านหนึ่ง การหมุนเวียนยังช่วยให้น้ำมันไฮดรอลิกเย็นลงเมื่อไหลกลับเข้าสู่ถัง เช็ควาล์วช่วยให้มั่นใจได้ว่าน้ำแรงดันต่ำและน้ำแรงดันสูงจะไหลไปในทิศทางเดียวเท่านั้น กระบอกสูบแรงดันสูงและฝาปิดปลายที่หุ้มส่วนประกอบของลูกสูบและบิสกิตต้องเป็นไปตามข้อกำหนดพิเศษเพื่อทนต่อแรงของกระบวนการและวัฏจักรแรงดันคงที่ ระบบทั้งหมดได้รับการออกแบบให้ค่อยๆ ล้มเหลว และการรั่วไหลจะไหลไปยัง "รูระบายน้ำ" พิเศษ ซึ่งผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบได้เพื่อกำหนดตารางการบำรุงรักษาตามปกติให้ดียิ่งขึ้น
ท่อแรงดันสูงชนิดพิเศษจะลำเลียงน้ำไปยังหัวตัด ท่อนี้ยังช่วยให้หัวตัดเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ ขึ้นอยู่กับขนาดของท่อ สเตนเลสสตีลเป็นวัสดุที่นิยมใช้ทำท่อเหล่านี้ และมีขนาดที่นิยมใช้กันสามขนาด ท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1/4 นิ้ว มีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์กีฬา แต่ไม่แนะนำให้ใช้กับการขนส่งน้ำแรงดันสูงระยะไกล เนื่องจากท่อนี้ดัดงอได้ง่าย แม้จะเป็นม้วนก็ตาม ความยาว 10 ถึง 20 ฟุตจึงสามารถเคลื่อนที่ในแนวแกน X, Y และ Z ได้ ท่อขนาดใหญ่ 3/8 นิ้ว มักจะลำเลียงน้ำจากปั๊มไปยังด้านล่างของอุปกรณ์ที่กำลังเคลื่อนที่ แม้ว่าจะดัดงอได้ แต่โดยทั่วไปแล้วไม่เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่เคลื่อนที่ด้วยท่อ ท่อขนาดใหญ่ที่สุดมีขนาด 9/16 นิ้ว เหมาะสำหรับการลำเลียงน้ำแรงดันสูงในระยะทางไกล เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าจะช่วยลดการสูญเสียแรงดัน ท่อขนาดนี้เข้ากันได้ดีกับปั๊มขนาดใหญ่ เนื่องจากน้ำแรงดันสูงปริมาณมากมีความเสี่ยงต่อการสูญเสียแรงดันที่สูงกว่า อย่างไรก็ตาม ท่อขนาดนี้ไม่สามารถดัดโค้งได้ และจะต้องติดตั้งอุปกรณ์ที่มุม
เครื่องตัดด้วยน้ำบริสุทธิ์ (Pure Water Jet Cutting Machine) เป็นเครื่องตัดด้วยน้ำรุ่นแรกๆ ที่มีประวัติความเป็นมายาวนานตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1970 เมื่อเทียบกับการสัมผัสหรือสูดดมวัสดุแล้ว เครื่องตัดชนิดนี้จะปล่อยน้ำลงบนวัสดุน้อยกว่า จึงเหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ชิ้นส่วนภายในรถยนต์และผ้าอ้อมสำเร็จรูป ของเหลวมีความบางมาก มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 0.004 นิ้ว ถึง 0.010 นิ้ว ให้รูปทรงที่ละเอียดมาก สูญเสียวัสดุน้อยมาก แรงตัดต่ำมาก และมักติดตั้งได้ง่าย เครื่องนี้เหมาะสำหรับการใช้งานตลอด 24 ชั่วโมง
เมื่อพิจารณาหัวตัดสำหรับเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงบริสุทธิ์ สิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้คือความเร็วของการไหลคือเศษหรืออนุภาคขนาดเล็กของวัสดุที่ฉีกขาด ไม่ใช่แรงดัน เพื่อให้ได้ความเร็วสูงนี้ น้ำที่มีแรงดันจะไหลผ่านรูเล็กๆ ในอัญมณี (โดยปกติจะเป็นแซฟไฟร์ ทับทิม หรือเพชร) ซึ่งติดอยู่ที่ปลายหัวฉีด โดยทั่วไปแล้ว การตัดจะใช้เส้นผ่านศูนย์กลางรู 0.004 นิ้ว ถึง 0.010 นิ้ว ในขณะที่การใช้งานพิเศษ (เช่น คอนกรีตพ่น) สามารถใช้ขนาดได้ถึง 0.10 นิ้ว ที่แรงดัน 40,000 psi กระแสน้ำจากรูจะไหลด้วยความเร็วประมาณ Mach 2 และที่แรงดัน 60,000 psi กระแสน้ำจะไหลเกิน Mach 3
เครื่องประดับแต่ละชนิดมีความเชี่ยวชาญในการตัดด้วยเจ็ทน้ำที่แตกต่างกัน แซฟไฟร์เป็นวัสดุอเนกประสงค์ที่นิยมใช้กันมากที่สุด อายุการใช้งานของการตัดอยู่ที่ประมาณ 50 ถึง 100 ชั่วโมง แม้ว่าการใช้เครื่องเจ็ทน้ำแบบขัดถูจะช่วยลดเวลาลงได้ครึ่งหนึ่ง ทับทิมไม่เหมาะสำหรับการตัดด้วยเจ็ทน้ำบริสุทธิ์ แต่กระแสน้ำที่มันผลิตออกมานั้นเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการตัดด้วยเจ็ทน้ำ ในกระบวนการตัดด้วยเจ็ทน้ำ เวลาในการตัดของทับทิมอยู่ที่ประมาณ 50 ถึง 100 ชั่วโมง เพชรมีราคาแพงกว่าแซฟไฟร์และทับทิมมาก แต่เวลาในการตัดจะอยู่ระหว่าง 800 ถึง 2,000 ชั่วโมง ทำให้เพชรเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานตลอด 24 ชั่วโมง ในบางกรณี รูเพชรสามารถทำความสะอาดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (Ultrasound) และนำกลับมาใช้ใหม่ได้
ในเครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทแบบขัดถู กลไกการกำจัดวัสดุไม่ได้อยู่ที่การไหลของน้ำโดยตรง ในทางกลับกัน การไหลของน้ำจะเร่งอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนให้กัดกร่อนวัสดุ เครื่องจักรเหล่านี้มีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทบริสุทธิ์หลายพันเท่า และสามารถตัดวัสดุแข็ง เช่น โลหะ หิน วัสดุผสม และเซรามิกได้
กระแสขัดมีขนาดใหญ่กว่ากระแสน้ำเจ็ทบริสุทธิ์ โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 0.020 นิ้ว ถึง 0.050 นิ้ว สามารถตัดกองวัสดุและวัสดุที่มีความหนาได้ถึง 10 นิ้ว โดยไม่ก่อให้เกิดบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนหรือแรงกดเชิงกล แม้ว่าความแข็งแรงจะเพิ่มขึ้น แต่แรงตัดของกระแสขัดยังคงน้อยกว่าหนึ่งปอนด์ การพ่นทรายด้วยกระแสขัดเกือบทั้งหมดใช้อุปกรณ์พ่นทราย และสามารถเปลี่ยนจากการใช้หัวเดียวเป็นหลายหัวได้อย่างง่ายดาย และแม้แต่กระแสน้ำเจ็ทขัดก็สามารถแปลงเป็นกระแสน้ำเจ็ทบริสุทธิ์ได้
สารกัดกร่อนมีความแข็ง คัดสรรและปรับขนาดเป็นพิเศษ ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นทรายโกเมน ขนาดตะแกรงที่แตกต่างกันเหมาะสำหรับงานที่แตกต่างกัน พื้นผิวเรียบสามารถทำได้ด้วยสารกัดกร่อนขนาด 120 เมช ในขณะที่สารกัดกร่อนขนาด 80 เมชได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานทั่วไป ความเร็วในการตัดด้วยสารกัดกร่อนขนาด 50 เมชจะเร็วกว่า แต่พื้นผิวจะหยาบกว่าเล็กน้อย
แม้ว่าเครื่องพ่นน้ำจะใช้งานง่ายกว่าเครื่องจักรอื่นๆ มากมาย แต่ท่อผสมก็ต้องการความเอาใจใส่จากผู้ใช้งาน ศักยภาพในการเร่งของท่อนี้เปรียบเสมือนลำกล้องปืนไรเฟิล มีขนาดและอายุการใช้งานที่แตกต่างกัน ท่อผสมที่ใช้งานได้ยาวนานนี้เป็นนวัตกรรมที่ปฏิวัติวงการในการตัดด้วยเครื่องพ่นน้ำแบบขัดถู แต่ท่อยังคงเปราะบางมาก หากหัวตัดสัมผัสกับอุปกรณ์ยึด วัตถุหนัก หรือวัสดุเป้าหมาย ท่ออาจแตกหักได้ ท่อที่ชำรุดไม่สามารถซ่อมแซมได้ ดังนั้นการลดต้นทุนจึงต้องลดการเปลี่ยนท่อให้น้อยที่สุด เครื่องจักรสมัยใหม่มักมีฟังก์ชันตรวจจับการชนอัตโนมัติเพื่อป้องกันการชนกับท่อผสม
ระยะห่างระหว่างท่อผสมกับวัสดุเป้าหมายโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 0.010 นิ้ว ถึง 0.200 นิ้ว แต่ผู้ปฏิบัติงานต้องตระหนักว่าระยะห่างที่มากกว่า 0.080 นิ้วจะทำให้เกิดฝ้าที่ขอบตัดด้านบนของชิ้นงาน การตัดใต้น้ำและเทคนิคอื่นๆ สามารถลดหรือขจัดฝ้านี้ได้
เดิมที ท่อผสมทำจากทังสเตนคาร์ไบด์และมีอายุการใช้งานเพียงสี่ถึงหกชั่วโมงในการตัด ปัจจุบันท่อคอมโพสิตราคาประหยัดมีอายุการใช้งาน 35 ถึง 60 ชั่วโมง และเหมาะสำหรับการตัดหยาบหรือการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานใหม่ ท่อคาร์ไบด์ซีเมนต์คอมโพสิตมีอายุการใช้งาน 80 ถึง 90 ชั่วโมงในการตัด ท่อคาร์ไบด์ซีเมนต์คอมโพสิตคุณภาพสูงมีอายุการใช้งาน 100 ถึง 150 ชั่วโมง เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูงและงานประจำวัน และแสดงการสึกหรอแบบคอนเซนตริกที่คาดการณ์ได้มากที่สุด
นอกเหนือจากการให้การเคลื่อนไหว เครื่องมือกลฉีดน้ำจะต้องรวมวิธีการยึดชิ้นงานและระบบสำหรับการรวบรวมและรวบรวมน้ำและเศษซากจากการทำงานของเครื่องจักรด้วย
เครื่องจักรแบบอยู่กับที่และแบบมิติเดียวเป็นเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงที่ง่ายที่สุด เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงแบบอยู่กับที่มักใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเพื่อตัดแต่งวัสดุคอมโพสิต ผู้ควบคุมจะป้อนวัสดุลงในลำธารเหมือนเลื่อยสายพาน ขณะที่เครื่องดักจับจะรวบรวมลำธารและเศษวัสดุ เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงแบบอยู่กับที่ส่วนใหญ่เป็นเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงบริสุทธิ์ แต่ไม่ใช่ทั้งหมด เครื่องตัดเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของเครื่องแบบอยู่กับที่ ซึ่งผลิตภัณฑ์ เช่น กระดาษ จะถูกป้อนผ่านเครื่อง และเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงจะตัดผลิตภัณฑ์ให้ได้ความกว้างตามที่กำหนด เครื่องตัดขวางเป็นเครื่องจักรที่เคลื่อนที่ไปตามแกน มักใช้กับเครื่องตัดเพื่อสร้างลวดลายคล้ายตารางบนผลิตภัณฑ์ เช่น เครื่องขายของอัตโนมัติ เช่น บราวนี่ เครื่องตัดจะตัดผลิตภัณฑ์ให้ได้ความกว้างตามที่กำหนด ในขณะที่เครื่องตัดขวางจะตัดผลิตภัณฑ์ที่ป้อนเข้าไปด้านล่าง
ผู้ปฏิบัติงานไม่ควรใช้เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงแบบขัดถูชนิดนี้ด้วยมือ การเคลื่อนย้ายวัตถุที่ถูกตัดด้วยความเร็วที่กำหนดและสม่ำเสมอเป็นเรื่องยาก และเป็นอันตรายอย่างยิ่ง ผู้ผลิตหลายรายไม่ยอมเสนอราคาเครื่องสำหรับการตั้งค่าเหล่านี้ด้วยซ้ำ
โต๊ะ XY หรือที่เรียกว่าเครื่องตัดแบบแท่นราบ เป็นเครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทสองมิติที่นิยมใช้กันมากที่สุด เครื่องพ่นน้ำบริสุทธิ์สามารถตัดปะเก็น พลาสติก ยาง และโฟม ในขณะที่เครื่องกัดกร่อนสามารถตัดโลหะ วัสดุผสม แก้ว หิน และเซรามิก โต๊ะทำงานอาจมีขนาดเล็กเพียง 2 x 4 ฟุต หรือใหญ่ถึง 30 x 100 ฟุต โดยทั่วไปแล้ว การควบคุมเครื่องมือกลเหล่านี้จะดำเนินการโดยเครื่อง CNC หรือ PC มอเตอร์เซอร์โว ซึ่งโดยปกติจะมีระบบป้อนกลับแบบวงปิด ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสมบูรณ์ของตำแหน่งและความเร็ว ชุดพื้นฐานประกอบด้วยรางนำเชิงเส้น ตัวเรือนตลับลูกปืน และชุดขับเคลื่อนบอลสกรู ในขณะที่ชุดบริดจ์ประกอบด้วยเทคโนโลยีเหล่านี้ และถังเก็บวัสดุประกอบด้วยตัวรองรับวัสดุ
โต๊ะทำงาน XY มักมีสองรูปแบบ: โต๊ะทำงานแกนทรีรางกลางมีรางนำฐานสองรางและสะพาน ส่วนโต๊ะทำงานคานยื่นมีฐานและสะพานแข็ง เครื่องจักรทั้งสองประเภทสามารถปรับความสูงของหัวได้หลายรูปแบบ การปรับแกน Z นี้สามารถทำได้ทั้งแบบใช้มือหมุน สกรูไฟฟ้า หรือสกรูเซอร์โวแบบตั้งโปรแกรมได้
บ่อพักน้ำบนโต๊ะทำงาน XY มักเป็นถังน้ำที่บรรจุน้ำไว้ โดยมีตะแกรงหรือแผ่นรองรับชิ้นงาน กระบวนการตัดจะใช้ส่วนรองรับเหล่านี้อย่างช้าๆ สามารถทำความสะอาดกับดักน้ำอัตโนมัติ เก็บขยะไว้ในถัง หรืออาจใช้มือคนทำงานตักขยะออกจากถังเป็นประจำก็ได้
เนื่องจากสัดส่วนของชิ้นงานที่แทบไม่มีพื้นผิวเรียบเพิ่มขึ้น ความสามารถแบบห้าแกน (หรือมากกว่า) จึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการตัดด้วยเครื่องวอเตอร์เจ็ทสมัยใหม่ โชคดีที่หัวตัดที่มีน้ำหนักเบาและแรงถีบกลับต่ำระหว่างกระบวนการตัด ช่วยให้วิศวกรออกแบบมีอิสระที่การกัดด้วยแรงสูงไม่มี การตัดด้วยเครื่องวอเตอร์เจ็ทห้าแกนในระยะแรกใช้ระบบแม่แบบ แต่ในไม่ช้าผู้ใช้ก็หันมาใช้ระบบห้าแกนแบบตั้งโปรแกรมได้เพื่อลดต้นทุนของแม่แบบ
อย่างไรก็ตาม แม้จะมีซอฟต์แวร์เฉพาะทาง การตัดแบบ 3 มิติก็ยังซับซ้อนกว่าการตัดแบบ 2 มิติ ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดเจนคือส่วนหางของเครื่องบินโบอิ้ง 777 ขั้นแรก ผู้ปฏิบัติงานจะอัปโหลดโปรแกรมและตั้งโปรแกรมไม้ค้ำยันแบบยืดหยุ่น (pogostick) เครนเหนือศีรษะจะลำเลียงวัสดุของชิ้นส่วน จากนั้นจึงคลายสปริงบาร์ให้อยู่ในระดับความสูงที่เหมาะสม จากนั้นจึงยึดชิ้นส่วนให้แน่น แกน Z พิเศษแบบไม่ตัดจะใช้หัววัดแบบสัมผัสเพื่อวางตำแหน่งชิ้นส่วนในพื้นที่อย่างแม่นยำ และจุดตัวอย่างเพื่อให้ได้ระดับความสูงและทิศทางของชิ้นส่วนที่ถูกต้อง หลังจากนั้น โปรแกรมจะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังตำแหน่งจริงของชิ้นส่วน หัววัดจะหดกลับเพื่อเปิดพื้นที่สำหรับแกน Z ของหัวตัด โปรแกรมจะทำงานเพื่อควบคุมแกนทั้งห้าเพื่อให้หัวตัดตั้งฉากกับพื้นผิวที่จะตัด และทำงานตามที่ต้องการ การเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่แม่นยำ
จำเป็นต้องใช้สารกัดกร่อนในการตัดวัสดุคอมโพสิตหรือโลหะใดๆ ที่มีขนาดใหญ่กว่า 0.05 นิ้ว ซึ่งหมายความว่าต้องป้องกันไม่ให้ตัวขับตัดสปริงบาร์และฐานเครื่องมือหลังจากการตัด การจับจุดแบบพิเศษเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการตัดด้วยเจ็ทน้ำแบบห้าแกน การทดสอบแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้สามารถหยุดเครื่องบินเจ็ทขนาด 50 แรงม้าที่มีขนาดต่ำกว่า 6 นิ้วได้ โครงรูปตัว C เชื่อมต่อตัวจับเข้ากับข้อมือแกน Z เพื่อจับลูกบอลได้อย่างถูกต้องเมื่อหัวตัดตัดเส้นรอบวงทั้งหมดของชิ้นส่วน ตัวจับจุดยังช่วยป้องกันการเสียดสีและใช้ลูกบอลเหล็กในอัตราประมาณ 0.5 ถึง 1 ปอนด์ต่อชั่วโมง ในระบบนี้ เจ็ตจะหยุดโดยการกระจายพลังงานจลน์: หลังจากที่เจ็ตเข้าไปในกับดัก มันจะไปปะทะกับลูกบอลเหล็กที่บรรจุอยู่ และลูกบอลเหล็กจะหมุนเพื่อใช้พลังงานของเจ็ต แม้ว่าจะอยู่ในแนวนอนและ (ในบางกรณี) คว่ำลง ตัวจับจุดก็ยังสามารถทำงานได้
ชิ้นส่วนห้าแกนไม่ได้มีความซับซ้อนเท่ากันทั้งหมด เมื่อขนาดของชิ้นส่วนเพิ่มขึ้น การปรับโปรแกรมและการตรวจสอบตำแหน่งและความแม่นยำในการตัดของชิ้นส่วนก็จะซับซ้อนมากขึ้น โรงงานหลายแห่งใช้เครื่องจักร 3 มิติสำหรับการตัด 2 มิติแบบง่ายๆ และการตัด 3 มิติที่ซับซ้อนทุกวัน
ผู้ปฏิบัติงานควรตระหนักว่าความแม่นยำของชิ้นส่วนและความแม่นยำของการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรมีความแตกต่างกันอย่างมาก แม้แต่เครื่องจักรที่มีความแม่นยำเกือบสมบูรณ์แบบ การเคลื่อนที่แบบไดนามิก การควบคุมความเร็ว และความสามารถในการทำซ้ำที่ยอดเยี่ยม ก็อาจไม่สามารถผลิตชิ้นส่วนที่ "สมบูรณ์แบบ" ได้ ความแม่นยำของชิ้นส่วนสำเร็จรูปนั้นเกิดจากการผสมผสานระหว่างข้อผิดพลาดของกระบวนการ ข้อผิดพลาดของเครื่องจักร (ประสิทธิภาพ XY) และเสถียรภาพของชิ้นงาน (ฟิกซ์เจอร์ ความเรียบ และความเสถียรของอุณหภูมิ)
เมื่อตัดวัสดุที่มีความหนาน้อยกว่า 1 นิ้ว ความแม่นยำของหัวพ่นน้ำมักจะอยู่ระหว่าง ±0.003 ถึง 0.015 นิ้ว (0.07 ถึง 0.4 มม.) ส่วนวัสดุที่มีความหนามากกว่า 1 นิ้ว ความแม่นยำจะอยู่ระหว่าง ±0.005 ถึง 0.100 นิ้ว (0.12 ถึง 2.5 มม.) โต๊ะ XY ประสิทธิภาพสูงได้รับการออกแบบให้มีความแม่นยำในการวางตำแหน่งเชิงเส้นที่ 0.005 นิ้วหรือสูงกว่า
ข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นซึ่งส่งผลกระทบต่อความแม่นยำ ได้แก่ ข้อผิดพลาดในการชดเชยเครื่องมือ ข้อผิดพลาดในการเขียนโปรแกรม และการเคลื่อนที่ของเครื่องจักร การชดเชยเครื่องมือคือค่าที่ป้อนเข้าสู่ระบบควบคุมเพื่อพิจารณาความกว้างของการตัดของหัวฉีด นั่นคือ ปริมาณเส้นทางการตัดที่ต้องขยายเพื่อให้ได้ชิ้นงานสุดท้ายที่มีขนาดที่ถูกต้อง เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นในการทำงานที่มีความแม่นยำสูง ผู้ปฏิบัติงานควรทำการทดลองตัดและเข้าใจว่าต้องปรับการชดเชยเครื่องมือให้สอดคล้องกับความถี่ของการสึกหรอของท่อผสม
ข้อผิดพลาดในการเขียนโปรแกรมมักเกิดขึ้นบ่อยที่สุดเนื่องจากตัวควบคุม XY บางตัวไม่แสดงขนาดในโปรแกรมชิ้นส่วน ทำให้ยากต่อการตรวจจับการขาดความสอดคล้องของขนาดระหว่างโปรแกรมชิ้นส่วนและแบบร่าง CAD ประเด็นสำคัญของการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรที่อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดคือช่องว่างและความสามารถในการทำซ้ำในหน่วยกลไก การปรับเซอร์โวก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากการปรับเซอร์โวที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในช่องว่าง ความสามารถในการทำซ้ำ การตั้งฉาก และการสั่น ชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีความยาวและความกว้างน้อยกว่า 12 นิ้ว ไม่จำเป็นต้องใช้โต๊ะ XY มากเท่ากับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ ดังนั้นจึงมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดในการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรน้อยกว่า
สารกัดกร่อนคิดเป็นสองในสามของต้นทุนการดำเนินงานของระบบเจ็ทน้ำ อื่นๆ ได้แก่ พลังงาน น้ำ อากาศ ซีล วาล์วตรวจสอบ รูเปิด ท่อผสม ตัวกรองน้ำเข้า และชิ้นส่วนอะไหล่สำหรับปั๊มไฮดรอลิกและกระบอกสูบแรงดันสูง
ในตอนแรก การทำงานเต็มกำลังดูเหมือนจะมีราคาแพงกว่า แต่ประสิทธิภาพการผลิตที่เพิ่มขึ้นนั้นสูงกว่าต้นทุน เมื่ออัตราการไหลของสารกัดกร่อนเพิ่มขึ้น ความเร็วในการตัดจะเพิ่มขึ้นและต้นทุนต่อนิ้วจะลดลงจนกว่าจะถึงจุดที่เหมาะสมที่สุด เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด ผู้ปฏิบัติงานควรใช้งานหัวตัดด้วยความเร็วในการตัดสูงสุดและกำลังม้าสูงสุดเพื่อการใช้งานที่เหมาะสมที่สุด หากระบบ 100 แรงม้าสามารถใช้หัวตัดขนาด 50 แรงม้าได้ การใช้งานหัวตัดสองหัวในระบบจะทำให้ได้ประสิทธิภาพนี้
การเพิ่มประสิทธิภาพการตัดด้วยเจ็ทน้ำแบบกัดกร่อนต้องอาศัยความใส่ใจต่อสถานการณ์เฉพาะที่เกิดขึ้น แต่สามารถเพิ่มผลผลิตได้อย่างยอดเยี่ยม
การตัดช่องว่างอากาศให้มีขนาดใหญ่กว่า 0.020 นิ้วถือเป็นเรื่องที่ไม่ฉลาดนัก เนื่องจากเจ็ทจะเปิดช่องว่างและตัดระดับล่างได้คร่าวๆ การวางแผ่นวัสดุซ้อนกันอย่างแน่นหนาสามารถป้องกันปัญหานี้ได้
วัดผลผลิตในรูปของต้นทุนต่อนิ้ว (นั่นคือจำนวนชิ้นส่วนที่ระบบผลิต) ไม่ใช่ต้นทุนต่อชั่วโมง อันที่จริง การผลิตอย่างรวดเร็วเป็นสิ่งจำเป็นในการลดต้นทุนทางอ้อม
หัวฉีดน้ำที่มักเจาะวัสดุคอมโพสิต แก้ว และหิน ควรติดตั้งตัวควบคุมที่สามารถลดและเพิ่มแรงดันน้ำได้ เทคโนโลยีช่วยดูดสูญญากาศและเทคโนโลยีอื่นๆ ช่วยเพิ่มโอกาสในการเจาะวัสดุที่เปราะบางหรือวัสดุลามิเนตได้สำเร็จโดยไม่ทำให้วัสดุเป้าหมายเสียหาย
ระบบอัตโนมัติสำหรับการจัดการวัสดุจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อการจัดการวัสดุมีส่วนสำคัญต่อต้นทุนการผลิตชิ้นส่วน เครื่องจักรฉีดน้ำแรงดันสูงแบบขัดผิวมักใช้การขนถ่ายด้วยมือ ในขณะที่การตัดแผ่นโลหะจะใช้ระบบอัตโนมัติเป็นหลัก
ระบบวอเตอร์เจ็ทส่วนใหญ่ใช้น้ำประปาธรรมดา และ 90% ของผู้ปฏิบัติงานวอเตอร์เจ็ทไม่ได้เตรียมการใดๆ นอกจากการทำให้น้ำอ่อนลงก่อนส่งน้ำไปยังตัวกรองขาเข้า การใช้ระบบรีเวิร์สออสโมซิสและเครื่องกำจัดไอออนเพื่อกรองน้ำอาจดูน่าสนใจ แต่การกำจัดไอออนจะช่วยให้น้ำดูดซับไอออนจากโลหะในปั๊มและท่อแรงดันสูงได้ง่ายขึ้น แม้จะยืดอายุการใช้งานของรูเปิด แต่ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนถังแรงดันสูง วาล์วกันกลับ และฝาครอบปลายท่อจะสูงกว่ามาก
การตัดใต้น้ำช่วยลดการเกิดฝ้า (หรือที่เรียกว่า "ฝ้า") บนขอบด้านบนของการตัดด้วยเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงแบบขัดผิว (abrasive waterjet cutting) พร้อมลดเสียงรบกวนจากเจ็ทและความวุ่นวายในสถานที่ทำงานได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม วิธีนี้จะทำให้มองเห็นเจ็ทได้ไม่ชัดเจน ดังนั้นจึงขอแนะนำให้ใช้ระบบตรวจสอบประสิทธิภาพอิเล็กทรอนิกส์เพื่อตรวจจับความเบี่ยงเบนจากสภาวะการทำงานสูงสุด และหยุดระบบก่อนที่ส่วนประกอบจะเสียหาย
สำหรับระบบที่ใช้ตะแกรงขัดขนาดต่างๆ สำหรับงานที่แตกต่างกัน โปรดใช้พื้นที่จัดเก็บและการวัดเพิ่มเติมสำหรับขนาดทั่วไป ระบบลำเลียงขนาดใหญ่ (500 ถึง 2,000 ปอนด์) และวาล์ววัดที่เกี่ยวข้อง ช่วยให้สามารถสลับขนาดตะแกรงได้อย่างรวดเร็ว ลดเวลาหยุดทำงานและความยุ่งยาก พร้อมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต
เครื่องแยกสามารถตัดวัสดุที่มีความหนาน้อยกว่า 0.3 นิ้วได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วหัวจับเหล่านี้จะช่วยให้การเจียรเกลียวก๊อกครั้งที่สองเป็นไปได้ แต่ก็ช่วยให้จัดการวัสดุได้เร็วขึ้น วัสดุที่แข็งกว่าจะมีฉลากขนาดเล็กกว่า
เครื่องจักรที่ใช้เครื่องพ่นน้ำแบบขัดถูและควบคุมความลึกในการตัด สำหรับชิ้นส่วนที่เหมาะสม กระบวนการที่เพิ่งเริ่มต้นนี้อาจเป็นทางเลือกที่น่าสนใจ
Sunlight-Tech Inc. ได้ใช้ศูนย์ไมโครแมชชีนนิ่งและมิลลิ่งด้วยเลเซอร์ Microlution ของ GF Machining Solutions เพื่อผลิตชิ้นส่วนที่มีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า 1 ไมครอน
การตัดด้วยวอเตอร์เจ็ทมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในด้านการผลิตวัสดุ บทความนี้จะอธิบายการทำงานของวอเตอร์เจ็ทในร้านค้าของคุณ และกระบวนการทำงาน
เวลาโพสต์: 04 ก.ย. 2564