واترجت یک دستگاه با توانایی پاشش آب با فشار قوی است. تکنولوژی واترجت یا جت آب فشار قوی کاربردهای گوناگون از قبیل بریدن مواد سخت مثل فلزات، سنگها و پلاستیکها و نیز چوب، چرم، اسفنج، کامپوزیتها و برداشتن روکش سیمها و پلیسهگیری دارد. با پیشرفت تکنولوژی و صنعت، روش های قدیمی برش مواد به تنهایی پاسخگو نبوده و نیاز به فناوری ها و دستگاه های جدید احساس شد. یکی از این فناوری ها پیشرفته و کارآمد، دستگاه برش واترجت (water jet) یا همان تکنولوژی جت آب فشار قوی است.
بیش از یک صد سال است که در زمینه استخراج معدن و ساخت تونل از دستگاه واترجت با فناوری پاشش آب استفاده می گردد. در سال ۱۹۶۰ برای اولین بار برش مواد نرم با استفاده از تکنولوژی واترجت انجام شد. در اواسط دهه هشتاد بود که از ترکیب واترجت با مواد ساینده برای برش مواد سخت مثل فلزات، سنگها و پلاستیکها استفاده شد. امروزه استفاده از این فناوری به دلیل مزایای بالای آن بسیار افزایش یافته است.
برای برش فلزات می توان از واترجت و یا لیزر استفاده کرد اما باید در نظر گرفت که واترجت ارزانتر از دستگاههای لیزر میباشند. همچنین برش مواد غیر فلزی نیز با واترجت راحتر و آسان تر است. می توان گفت که کیفیت برش و میزان دقت برش مواد با واترجت به طور معمول بهتر از دیگر تکنولوژی ها رایج برش است.جت آب فشار قوی یک دستگاه برشی است که هرگز کند نمیشود و یا نمیشکند. همچنین فرآیند برش با آن فاقد هرگونه گرد و غبار است و در نتیجه خطرات موجود در ماشینکاری کامپوزیتهای الیافی و آزبستها به حداقل میرسند.
در تکنولوژی واترجت از آب خالص یا آب به همراه مواد ساینده استفاده می گردد. فرآیند برش با آب خالص معمولا برای مواد کم استحکام مانند کاغذ، شیشه، فایبر گلاس و مقوا استفاده می گیرد. فرآیند برش به همراه مواد ساینده، برای برش مواد مستحکم مانند فلزات و آلیاژها مورد استفاده قرار میگیرد.
تکنولوژی جت آب فشار قوی دارای قابلیت انعطاف بالا و توانایی تغییر درصنایع مختلف را دارا است و شرایط انجام بیشتر برشها را فراهم می کند. یکی از صاحبان و مالکان کارخانه ساخت این دستگاهها میگوید: “این تکنولوژی با قابلیت انعطافپذیری بالا در انجام برشها و ارائه بهترین تکنولوژی در اقتصاد و تجارت و صنعت، نتایج دلخواه و مورد نظر ما را با قابلیت اطمینان بسیار حیرتانگیز ارائه مینماید.”
دستگاه واترجت عموما از اجزای پمپ، شلنگ ها و اتصالات، نازلهای پاشش آب، قسمت گرم کننده (در مدل واترجت آب گرم) و مخزن مواد ساینده یا شوینده تشکیل می شود. در هنگام برش مواد مخلوط آب و مواد ساینده از نازل با فشار بالا پاشش شده و یک بریدگی باریک را روی قطعه کار ایجاد میکند.
عنصر کلیدی در تکنولوژی واترجت استفاده از آب است که با سرعت های بالا پاشش می شود. در زمان خورد جریان قطرات آب به سطح قطعه، مواد آن بر اثر نیروی آب به سرعت برداشته میشود.
یکی از فواید و مزایای اصلی تکنولوژی واترجت خاصیت برشکاری سرد است که در نتیجه آن حرارت ایجاد نمیشود. در صورتی که در سایر روشهای برش خطر سوختن، ذوب شدن و یا ترک خوردگی مواد وجود دارد. همچنین در برسی که تولید حرارت می کند احتمال خم شدن و سخت شدن سطح قطعه وجود دارد که ممکن است باعث نشت گازهای خطرناک از آن شود. برش با واترجت هیچ کدام از این خطرات را ندارد و کاملا ایمن است.
کمتر تجهیزاتی وجود دارد که حافظ محیط زیست باشند و کمترین گرد و غبار را در محیط انتشار دهند و یا مانع از ساتع شدن گازهای خطرناکی که در حین فرایندهای تنشی به علت این تنشهای آزاد ایجاد میگردد، شوند. در صورتی که در تکنولوژی جت آب فشار قوی تمامی این موارد رعایت و اعمال میشود.
امکان برشهای عرضی بسیار کوچک و یا در برشهای تو در تو و پیچیده و نیز بروی سطوح ناهموار با واترجت بسیار راحتتر و بهصرفهتر است. همچنین این روش برش بسیار سریعتر از سایر روش ها است.
انرژی جنبشی موجود در مولوکول های آب در فناوری واترجت باعث تغییر شکل در اجسام شده و همین انرژی سبب ایجاد شکاف با دقت و صحت بالا در اجسام میشود. در این فرآیند لبه، تراشه یا پوستهای بر روی اجسام باقی نمی ماند یعنی کیفیت سطح برش بسیار بالا با لبههایی عالی میباشد.
ساخت اجسام و طرحهای پیچیده با تکنولوژی واترجت بسیار باصرفه و ارزان میباشد. همچنین توانای ایجاد گوشههای تیز، مورب و سوراخهای شکافدار و شکلهایی با گوشههای شعاع بسیار کوچک وجود دارد.
امکان عملیات برش همزمان بر روی چندین سطح مواد (چندین قطعه روی هم) و عملیات تو در تو کردن مواد در کمترین زمان وجود دارد.
سرعت کار و همچنین دقت انجام آن بستگی به ساختار ماده، ضخیم بودن، کیفیت مطلوب برش، واشرهای مورد استفاده در دستگاه دارد. یعنی با قابلیت حرکتی که وجود دارد اجازه حرکت بین ۱/۰ تا ۳۰۰۰ اینچ در هر دقیقه را میدهد.
سرعت برش با چند فاکتور تعیین میشود از جمله کیفیت ساختمانی لبه تحت برشکاری که در این میان مقدار مواد سایشی مورد استفاده، فشار برش، اندازه روزنه نازل و کانون مجرای برش، قدرت پمپهای فشار میتواند نتیجه مطلوب و مورد نظر مارا ایجاد نماید.