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Abrasive Waterjet에서는 워터젯 스트림이 연마제 입자를 가속시키고, 가속된 입자가 소재를 괴식한다.
Abrasive Waterjet은 순수물 워터젯보다 수 백 배 강력하다.
Abrasive Waterjet은 금속, 돌, 복합소재, 세라믹 같은 경질재료에 사용된다.
ㅇ표준 파라메터를 사용하는 Abrasive Waterjet은 알루미늄옥사이드세라믹(알루미나) 정도의 경도를 갖거나 그
   보다 약간 높은 경도를 갖는 소재를 절단할 수 있다.
 
  ㅇ아주 다양한 재질을 가공
ㅇ열영향부 없음
ㅇ기계적 응력 없음
ㅇ프로그램 용이
ㅇ가는 제트 스트림(직경 0.020to 0.050 inch)
ㅇ세밀한 형상 가능
ㅇ박판 가공
ㅇ10 inch 후판 가공
ㅇ겹침절단 가능
ㅇ절단 시 소재 낭비 거의 없음
ㅇ고정이 간단
ㅇ작은 절삭력(커팅시 1 lb 이하)
ㅇ거의 모든 작업에 하나의 툴 사용
ㅇ단두에서 다두로 쉽게 전환사용 가능
ㅇ순수물에서 연마제 워터젯으로 빠른 전환 가능
ㅇ이차작업 감소(후공정 감소)
ㅇ버가 거의 없음
  Abrasive Waterjet 커팅에 사용되는 연마제는 거의 가넷(garnet)이다. 가넷은 강하고 거칠며 싸다. 핑크색 모래로 작업에 따라 메쉬 크기가 다르다.
  ㅇ120 Mesh : 부드러운 표면이 요구될 때
ㅇ80 Mesh : 대부분의 범용 작업시
ㅇ50 Mesh : #80 보다 조금 빠르나 약간 거친 표면
ㅇ16~36 Mesh : 두꺼운 소재의 커팅시 적합, 거친 절단면을 가짐, 두껍고 정밀도가 낮은 철근콘크리트 커팅시
  주로 사용
 


포커싱튜브(Focusing tube, Abrasive nozzle)는 총신처럼 연마제 입자를 가속시킨다. 포커싱튜브는 길이가 약 3“~4”이며, 외경은 약 1/4”~1/2“이다. 내경은 0.020~0.120 in의 범위를 갖는다

포커싱튜브와 작업물 사이의 거리(SOD)는 보통 0.25mm ~ 5mm이다. 2mm 보다 큰 SOD는 파트의 절단면 위에 서리(haze)가 끼게 한다. 많은 시스템들이 서리를 줄이거나 제거하기 위해 물속에서 커팅하거나 다른 기술을 사용한다.
Abrasive Waterjet의 소모품은 물, 연마제, 오리피스(워터노즐), 노즐이다.

   
  커팅형상오차는 다음과 같은 원인으로 발생한다.
 
part errors
설 명
Stream Lag /
Jet Lag
워터젯 또는 레이저나 플라즈마 같은 빔 형태로 소재를 절단할 때 절단힘이 떨어지기 시작하면 이송방향과 반대방향으로 스트림(stream)이 휘게 된다. 이것은 다음의 문제를 야기한다;
테이퍼 증가, 코너오차, 원호의 스위핑 아웃.
절단힘을 높이거나 절단 속도를 줄임으로써 이 처짐에러(lag error)를 줄인다
테이퍼 증가
V자 형태의 테이퍼는 절단 속도가 빠를 때 생긴다. 테이퍼는 절단 속도를 줄이거나 절단힘을 높임으로써 최소화 하거나 제거된다.
내부 코너 문제
높은 속도로 내부 코너를 절단할 때 스트림이 코너를 돌고 나갈 때, 부품을 파먹는다.
Sweeping out
높은 속도로 원호나 원을 절단할 때 스트림 래그(stream lag)는 콘 형상(cone shape)을 만든다.
소재의 고정
워터젯이 고품질(정삭)의 절단 시 1/2파운드 이하의 수직력을 전달하고, 황삭시 5파운드 이하의 절삭력을 전달함에도 불구하고, 적절한 소재의 고정이 정밀한 부품을 생산하기 위해 필요하다. 부품은 절단, 또는 피어싱 동안에 움직여서는 안되며 떨어서도 안된다. 이 에러를 최소화하기 위해서 캐처의 모서리에 소재를 고정시키고 테이블 슬랫(slat)이 움직이지 않도록 바를 댄다. 절단 시에 소재 떨림이나 움직임에 주의를 기울인다
소재 불안정
플라스틱 같은 소재들은 온도 변화에 매우 민감하다. 열팽창으로 불리는데 이러한 소재들은 약간의 열이 가해지면 팽창할 수도 있고 냉각되면 수축할 수도 있다. 워터젯 절단 시에 소재가 뜨거워져서는 안되지만 따뜻해질 수는 있다. 또한 주물소재에 있는 기포를 주의해야 하는데, 왜냐하면 스트림(stream)이 기포를 확장시킬 수도 있기 때문이다.
AWJ(연마제워터젯)는 박판에서 뒤틀림을 일으키지 않는다. 그러나 응력을 제거한다. 0.125in. 이하의 박판소재로 작업을 하고 파트 밖에서 안쪽으로 들어오면서 절단한다면 비틀림이나 휨 현상이 생길 수도 있다. 가능하면 소재 안에서부터 절단해 나오면서 비틀림이나 휨 현상을 피한다.
   
 

Abrasive Waterjet 절단에 있어서 보편적인 잘못된 생각은 가능한 한 작은 동력과, 작은 압력, 적은 연마제를 사용하는 것이 최선이라는 것이다. 사실에 있어서는 그렇지 않다. 핵심은 가능한 한 빠르게 절단하는 것이다.

대부분의 공정에 있어서, 시스템을 최고속도로 가동할 때의 운전비용은 주어진 시간에 많은 부품들을 생산해 냄으로써 절감되는 돈에 의해 훨씬 더 가치가 있다.

아래의 그래프는 항상 같은 경향을 보이는데, 연마제공급량이 0 에서부터 증가함에 따라 절단속도는 빨라지고 인치당 비용은 내려간다. 절단속도와 인치당 비용 둘 다 최적인 점에 도달할때 까지는 그렇다. 가장 빠른 절단속도 = 가장적은 인치당 비용이다.

 
 
 
 
   
 
   
 

NLB Abrasive Waterjet Cutting 시스템은 금속, 콘크리트, 복합소재 등을 커팅합니다. 작동압력은 40,000 psi 까지이며 두꺼운 철근콘크리트 또는 탱크 커팅에 많이 사용됩니다.
커팅은 소재에 열변형을 유발하지 않으며, 부드러운 절단면 획득, 소재낭비 최소화, 피니싱 등 2차 후작업이 필요없습니다. 노즐이송을 자동화하여 커팅헤드의 이송을 제어할 수 있으며, 라운드 커팅과 평면 커팅 모두 가능합니다.

NLB 시스템의 특징:
  - 먼지, 소음 그리고 열이 다른 커팅방법보다 적다
  - 버, 슬래그, 뒤틀림이 없다
  - 노즐각도와 속도 조절 가능
  - 하나의 Abrasive nozzle로 라운드와 평면 커팅이 가능
  - Air 혹은 hydraulic drive 구성 모두가 가능