पाठ 6.4काटनाअध्याय 6 · कटिंग और नॉन-ट्रेडिशनल मशीनिंग

वॉटरजेट कटिंग

बहुत उच्च दबाव का पानी, आमतौर पर अपघर्षक के साथ, घिसकर कट बनाता है

वॉटरजेट कटिंग एक छोटे रत्न से भारी दबाव पर धकेली गई बाल जितनी पतली पानी की धार से सामग्री को काटती है। बारीक गार्नेट रेत मिलाने पर धार स्टील, टाइटेनियम, पत्थर और काँच काटती है; अकेला शुद्ध पानी फ़ोम, रबड़ और यहाँ तक कि खाने की चीज़ें काटता है। कुछ भी गर्म नहीं होता, इसलिए किनारे के मूल गुण बने रहते हैं, और वॉटरजेट उन सामग्रियों का कटर बन जाता है जिन्हें गर्मी बिगाड़ देती।

फ़ोटो: Public domain, स्रोत: Wikimedia Commons

वर्कपीस के ऊपर अपघर्षक वॉटरजेट कटिंग हेड, कट के साथ पार्श्व काटचित्र कट के साथ का पार्श्व काट है, जिसमें कटिंग हेड खुला दिखाया गया है; हेड दाईं ओर चलता है। घेरे में लिखे नंबर नीचे दिए चरणों से मेल खाते हैं।

यह कैसे काम करती है

दबाव बनाएँ। पंप, आमतौर पर इंटेंसिफ़ायर (दबाव कई गुना करने वाला पिस्टन पंप), पानी को लगभग 4,000 bar (60,000 psi) तक चढ़ाता है, कुछ मशीनें इससे भी ऊपर।
धार बनाएँ। पानी ऑरिफ़िस से गुज़रता है: नीलम, माणिक या हीरे का रत्न जिसमें मिलीमीटर के कुछ दसवें हिस्से का छेद होता है। दबाव गति में बदल जाता है, लगभग 900 m/s तक।
अपघर्षक मिलाएँ। तेज़ धार मिक्सिंग चैंबर से गुज़रती है और हॉपर से गार्नेट रेत खींच लेती है, जैसे स्प्रे बोतल तरल खींचती है।
निशाना साधें और घिसें। लंबी, कठोर मिक्सिंग ट्यूब (या फ़ोकसिंग ट्यूब) मिश्रण को लगभग 1 mm चौड़ी धार में सीधा करती है। लाखों कण काम पर टकराते हैं और उसके आर-पार संकरा कर्फ़ (कटी दरार) घिस देते हैं।
धार को रोकें। काम के नीचे गहरे पानी का टैंक इस्तेमाल हो चुकी धार को धीमा करता है और इस्तेमाल की गई रेत और मलबा इकट्ठा करता है।
रास्ते पर चलें। CNC हेड को रूपरेखा के साथ चलाता है। मोटे कटों में धार तली पर पीछे की ओर मुड़ती है, इसलिए कोनों को तीखा रखने के लिए मशीन वहाँ धीमी हो जाती है।

मुख्य तथ्य

सामग्री: लगभग कुछ भी: स्टील, टाइटेनियम, एल्युमिनियम, पत्थर, काँच, सिरेमिक, कंपोज़िट (अपघर्षक के साथ); फ़ोम, रबड़, कपड़े, काग़ज़, खाने की चीज़ें (शुद्ध पानी)
आम पार्ट: सपाट प्रोफ़ाइल, गैस्केट, पत्थर के काउंटरटॉप और इनले, काँच के पैनल, एयरोस्पेस ब्रैकेट
पार्ट का आकार: कई मीटर तक की टेबलें; धातु लगभग 150 mm मोटाई तक
सटीकता: अक्सर लगभग ±0.1 mm; मोटे पुर्ज़ों में हल्का तिरछापन दिखता है
सतह की फ़िनिश: फीका, रेत-ब्लास्ट जैसा रूप; ऊपर के पास चिकना, तली के पास हल्की लहरदार रेखाएँ; कोई ताप-प्रभावित क्षेत्र नहीं
किस बैच साइज़ के लिए उपयुक्त: एक पुर्ज़े से मध्यम शृंखला तक
टूलिंग और मशीन की लागत: कोई टूलिंग नहीं; मशीनें दसियों से कई सौ हज़ार डॉलर की, साथ में गार्नेट और पंप का रखरखाव
गति: लेज़र या प्लाज़्मा से धीमी; मोटी धातु में प्रति मीटर कट में मिनट लग सकते हैं

ताक़तें और सीमाएँ

खूबियाँ

कोई गर्मी नहीं: न मुड़ना, न कठोर होना, न जले किनारे
पत्थर, काँच और कंपोज़िट समेत लगभग हर सामग्री काटती है
मोटे पुर्ज़े, धातु में लगभग 150 mm तक
एक ही मशीन औज़ार बदले बिना कई सामग्रियाँ काटती है

सीमाएँ

थर्मल विधियों से प्रति मीटर कट धीमी और महँगी
गार्नेट, पंप सील और ऑरिफ़िस महँगी उपभोग्य वस्तुएँ हैं
लगभग 1 mm का कर्फ़ और मोटे पुर्ज़ों में हल्का तिरछापन
गीली और शोरगुल वाली; पुर्ज़े सुखाने पड़ते हैं और टैंक से कीचड़ साफ़ करना पड़ता है

कहाँ इस्तेमाल होती है

एयरोस्पेसटाइटेनियम और कंपोज़िट पुर्ज़े जिन्हें गर्मी बिगाड़ देती
पत्थर और काँचरसोई के काउंटरटॉप, फ़र्श के इनले, काँच के पैनल और मोज़ेक
मशीन शॉपमोटी प्लेट के ब्लैंक, प्रोटोटाइप, कठोर मिश्रधातु के पुर्ज़े
ऑटोमोटिवभीतरी कालीन, हेडलाइनर और सील (शुद्ध पानी)
खाद्यकेक, कैंडी बार और जमी मछली के टुकड़े करना (शुद्ध पानी)
गैस्केट और फ़ोमरबड़ के गैस्केट, फ़ोम पैकेजिंग इन्सर्ट

इसे कैसे पहचानें

फीकी, महीन रेत-ब्लास्ट जैसी कटी सतह, गर्मी का कोई रंग नहीं।
मोटे कटों की तली के पास हल्की वक्र रेखाएँ, जो कट की दिशा से पीछे की ओर मुड़ती हैं।
हल्का तिरछापन: कट अक्सर ऊपर से तली की तुलना में थोड़ा चौड़ा होता है।
पत्थर या काँच में पेचीदा आकार, जैसे फ़र्श के इनले, जो कोई आरी बना ही नहीं सकती।

तुलना करें

लेज़र कटिंग6.2पतली शीट में तेज़ और ज़्यादा सटीक, पर किनारे को गर्म करती है और पत्थर या मोटा काँच नहीं काट सकती।प्लाज़्मा कटिंग6.3मोटे स्टील में कहीं तेज़ और सस्ता, पर ताप-प्रभावित, ढलवाँ किनारा छोड़ता है और केवल धातु काटता है।अल्ट्रासोनिक मशीनिंग6.9यह भी अपघर्षक कणों से घिसता है, पर रूपरेखाएँ काटने की जगह बहुत कठोर, भंगुर सामग्रियों में आकार ड्रिल करता है।

देखें

Fireball Tool · वॉटरजेट टेबल की बुनियादी बातें, शुरुआती लोगों के लिए

Waterjet Channel - Daniel Adair · पंप, ऑरिफ़िस, मिक्सिंग ट्यूब और कैचर टैंक की व्याख्या

Secrets of Everyday Things · स्टील काटने के लिए अकेला दबाव क्यों काफ़ी नहीं है

OMAXCorp · तिरछापन सुधारने वाला झुकने वाला हेड, पास से

असली तस्वीरें देखें

Wikipedia: Water jet cutter — अपघर्षक कटिंग हेड (ऑरिफ़िस, गार्नेट, मिक्सिंग ट्यूब) के आरेख सहित अवलोकन
Wikimedia Commons फ़ोटो खोज

याद रखें

दबाव छोटे रत्न ऑरिफ़िस पर गति बन जाता है; गार्नेट रेत धार को काटने की शक्ति देती है।
कोई गर्मी नहीं, इसलिए यह पत्थर, काँच, कंपोज़िट और ताप-संवेदी धातुओं को साफ़ काटती है।
लेज़र या प्लाज़्मा से धीमी और ज़्यादा गीली, लगभग 1 mm कर्फ़ और हल्के तिरछापन के साथ।