ウォータージェット加工の概要

ウォータージェット加工は、水と「ガーネット」と呼ばれる研磨剤を高圧噴射する加工方法です。加工に熱を使わず、曲げる必要もないため、変形・強度低下のリスクを抑えられます。環境やコストにもやさしく、将来性の高さにも期待されています。

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ウォータージェット加工を実現させる原理

加圧した水流を高速で噴出することにより、穴あけ・溝掘り・掘削・洗浄といった加工を行うことが、ウォータージェット加工の原理です。強力な水鉄砲を想像すると、加工をイメージしやすいかもしれません。

アクアジェット加工（ピュアジェット加工）

水流のみを使った加工法がアクアジェット加工です。ＦＲＰや紙などの比較的やわらかい素材の加工に適していますが、威力ではやや劣ります。

アブレシブジェット加工（ＡＷＪ）

「ガーネット」と呼ばれる研磨剤を水に混入させる加工法です。アクアジェット加工と比較して威力が強く、チタン合金やジュラルミン、セラミックなどの硬い素材も加工できます。

ハイドロジェット加工（ハイドロ加工）

研磨剤を含まない、Φ0.1～0.3mm程度の水流を使った加工法です。スポンジや軟質ゴムといった、やわらかい素材の加工に適しています。

メリット②熱影響がなく歪みにくい

ウォータージェット加工では、加工部に対して加熱処理を行いません。レーザー加工やガス加工には加熱処理が必要なため、高温になった箇所にゆがみや反りが発生しがちです。ウォータージェット加工にはこのようなリスクがなく、加工の精度が高まります。

メリット③薄板を重ね切りできる

シム・ライナーといった薄板の場合、数枚を重ねた状態で穴開けや切断といった加工が可能です。これらの素材は熱影響を受けやすいこともあり、ウォータージェット加工はとくに適しています。

メリット④形状切断・加工にも適している

オーダーどおりに形状切断と切り抜きができることもウォータージェット加工の特徴です。2次元のみならず、3次元の立体形状加工もできます。

メリット⑤環境汚染のリスクが少ない

水と研磨剤だけで加工するため、大気中に粉塵が飛散する心配がありません。環境にやさしく、作業者への悪影響が及びにくいこともメリットです。

メリット⑥滑らかに仕上がりやすく作業工程を短縮できる

ウォータージェット加工による仕上がりは滑らかです。一例として板厚100mm前後のＳＳ材に角穴を開ける場合、ガス溶断で切断後に角穴を削って仕上げるといった2工程が必要ですが、ウォータージェット加工なら1工程に短縮できます。

メリット⑦ロスが少なくランニングコストを抑えられる

精密な加工ができるウォータージェット加工なら、製品間隔を細かく詰めて加工できるため、その他の加工法と比較して素材のロスを抑えられます。また、切断後の端材を塊の状態で回収できるためリサイクル率が高く、ランニングコストが低いです。

注意点①水溶性の材質の加工はできない

水圧を利用するウォータージェット加工の特性上、水に濡れると溶けてしまう材質は加工できません。また、薄いガラスは水圧に耐え切れず割れる恐れがあるため、ウォータージェット加工には不向きです。

注意点②レーザー加工と比べて初期コストが高い

アブレシブジェット加工の場合、使用する研磨剤が高価なため、レーザー加工と比較して初期コストが割高になります。ウォータージェット加工が割安になるのは、従来の技術では加工が困難な素材を使う場合や、小ロットの生産を依頼する場合です。

注意点③機械加工と比較すると精度が低い

超精密加工が可能な機械加工と比較すると、ウォータージェット加工の精度はやや劣ります。ただし、加工する素材が薄い場合や、難削材を加工する場合は、機械加工との精度もほぼ変わりません。