워터젯 가공 기술 및 장비 정보: 다양한 재료와 구조물의 정밀 가공

워터젯 가공 기술 및 장비 정보

워터젯 가공이란?

워터젯 가공은 고압의 물과 연마제를 이용하여 금속, 플라스틱, 유리, 세라믹 등 다양한 재료를 절단하는 비열 가공 기술입니다. 물과 연마제가 재료를 고속으로 깎아내며 절단하기 때문에, 레이저나 플라즈마 가공과 달리 열변형이 거의 없습니다. 복잡한 형상의 정밀 가공에 적합하며, 두꺼운 재료의 절단에도 효과적입니다.

워터젯 가공의 장점

• 열변형 없음: 비열 가공이므로 재료에 열 영향을 주지 않아 변형이나 재질 손상이 없습니다.
• 다양한 재료 가공 가능: 금속, 플라스틱, 고무, 유리, 세라믹 등 다양한 재료에 적용할 수 있습니다.
• 두꺼운 재료 가공 가능: 레이저 가공이 어려운 두꺼운 금속 판재나 복합 재료도 가공할 수 있습니다.
• 정밀 가공: 복잡한 형상과 미세한 디테일까지 정밀하게 가공이 가능합니다.

워터젯 가공의 주요 공식

1. 절단 속도 공식

\[ V = K \times \sqrt{P} \times \frac{A}{H} \]

여기서,

• \(V\): 절단 속도
• \(K\): 장비와 노즐에 따른 상수
• \(P\): 압력 (Pressure)
• \(A\): 연마제 비율 (Abrasive Rate)
• \(H\): 재료의 경도 (Material Hardness)

이 공식은 절단 속도가 압력의 제곱근에 비례하고, 연마제 사용량이 많을수록 절단 속도가 증가하며, 재료가 단단할수록 속도가 감소함을 나타냅니다.

2. 절단 폭 (Kerf Width) 공식

\[ W = D + C \times \frac{P}{F} \]

여기서,

• \(W\): 절단 폭
• \(D\): 노즐의 직경
• \(C\): 상수
• \(P\): 압력 (Pressure)
• \(F\): 유속 (Flow Rate)

3. 연마제 소비량 계산 공식

\[ AC = F \times T \times A \]

여기서,

• \(AC\): 연마제 소비량 (Abrasive Consumption)
• \(F\): 유속 (Flow Rate)
• \(T\): 절단 시간 (Cutting Time)
• \(A\): 연마제 비율 (Abrasive Rate)

적용 가능 재료 및 구조물

워터젯 가공은 다양한 재료와 구조물에 적용 가능합니다. 주요 적용 재료는 다음과 같습니다:

• 금속: 스테인리스강, 알루미늄, 티타늄, 황동, 구리 등
• 비금속: 유리, 세라믹, 플라스틱, 고무, 복합 재료
• 구조물: 판재, 파이프, 프로파일, 복합 구조물

기계 장비별 가공 가능 범위

워터젯 가공 장비는 각기 다른 용도와 가공 범위를 가지고 있습니다. 주요 장비와 가공 가능 범위는 다음과 같습니다:

장비 유형	가공 가능 재료	최대 가공 두께	특징
순수 워터젯	고무, 플라스틱, 얇은 금속 등	최대 100mm (재료에 따라 상이)	연마제 없이 고압의 물로 가공, 연질 재료에 적합
연마 워터젯	금속, 유리, 세라믹, 복합 재료 등	최대 300mm (스테인리스 기준)	연마제를 사용하여 단단한 재료도 가공 가능
복합 워터젯	복합 재료, 다층 구조물	최대 200mm (복합 재료 기준)	다양한 재료의 복합 가공에 적합, 고정밀

참고: 워터젯 가공은 장비의 성능과 설정에 따라 가공 품질과 효율성이 달라질 수 있습니다. 외주로 가공을 의뢰할 경우, 원하는 가공 사양을 정확하게 전달하는 것이 중요합니다.