Q. 워터젯 가공이 가능할까요?
Q. 재료 변형이 최대한 안일어나게 가능할까요?
위와 같은 문의를 주시는 고객분들이 계신데요, 특히 워터젯 가공이 가능한지 궁금해하시는 분들이 있습니다. 현재 바로 발주는 워터젯 가공 또한 진행하고 있습니다.
그렇다면 워터젯가공이 무엇인지, 어느 경우에 적합한지 등 고객분들이 아실 필요가 있다고 생각했습니다. 워터젯 가공은 많은 장점을 가진 유용한 가공방식인 만큼, 정의부터 장단점, 가공가능 재료까지 다양한 정보를 알아가셨으면 좋겠습니다.
워터젯 가공이란?
혹시 인터넷에서 물로 다이아몬드를 절단하는 영상을 접한 적이 있으신가요? 물이 다이아몬드를 자를 수 있다는 사실이 믿기지 않으셨을 텐데요, 지금 말씀드린 예시가 워터젯 가공이라고 할 수 있습니다. 간단히 말해 워터젯 가공은 물 또는 연마 혼합 물을 초고압으로 분사하는 가공방식입니다. 물을 분사하는지 아니면 연마제를 섞은 물을 분사하는지에 따라 유형이 나뉩니다.
워터젯의 종류
워터젯의 종류에는 총 2가지가 있습니다. 순수 워터젯 절단이랑 연마재 혼합절단인데요, 모든 원리는 같지만 단지 분사하는 물의 성분의 차이가 있습니다.
- 순수 워터젯 절단
단순 물을 분사하여 작업소재를 가공하는 방식입니다. 플라스틱, 섬유, 제지 그리고 생활용품 등 전반적으로 부드러운 소재를 절단하는 데 이용됩니다. 특징으로 0.1mm 미만의 워터젯 분출이 가능합니다. 따라서 각도 및 반경에 관계없이 복잡한 형상을 가공할 수 있습니다.
- 연마재 혼합 절단
물에 연마재를 혼합한 것을 분사하여 작업 소재를 가공하는 방식입니다. 탄화규소, 산화알루미늄 등을 일반적으로 혼합해 사용합니다. 순수 워터젯 절단과 다른 점은 단단한 소재를 절단 가능하다는 점인데요, 금속이나 암석, 고급 복합 재료를 가공할 수 있습니다.
두 방식은 모두 장단점과 특징이 명확하기 때문에 목적에 부합하는 방식을 선택할 필요가 있습니다.
워터젯 가공의 특징
워터젯 가공은 거의 모든 재료를 절단 가능합니다. 따라서 기존의 가공방식으로 절삭할 수 없거나, 적합하지 못했던 재료를 가공하는데 어려움이 없습니다. 특히 고무나 수지류, 알루미늄 등의 가공에 특화된 가공 방식입니다. 또한 단순히 물과 연마재만을 사용한 가공방식이기 때문에 가스 같은 유해물질의 노출이 없습니다. 작업현장의 구성원 분들도 안전하며, 환경오염측면에서도 상당히 친환경적인 가공방식입니다.
워터젯 가공의 장단점
위에서 워터젯 가공의 특징에 대해 설명드렸는데요, 어떻게 보면 장점으로 느끼실 수 있지만 사실 더 대단한 장점들이 많습니다. 3가지 키워드로 요약해 말씀드리겠습니다. 바로 다양성, 단순성, 정밀성입니다.
첫 번째로 소개해드릴 장점의 키워드는 다양성입니다. 금속가공부터 식품등 가공 재료에 구애받지 않는다는 것은 큰 장점입니다.
- 2차 공정 생략 가능: 물을 사용한 가공 방식이기 때문에 금속 가공시열에 의한 변형이 존재하지 않습니다. 이로 인해 깔끔한 모서리 작업도 가능합니다.
- 원자재 절감 가능: 일반적으로 워터젯의 절단 폭은 매우 얇은 편입니다. 이는 부품의 결합 시 오류가 적어지게 됩니다. 따라서 재가공 발생률의 저하로 이어지며 비용절감에도 기여하게 됩니다.
- 위생적인 가공 가능: 물을 사용해 음식을 절단하는 경우, 균의 전이가 발생할 확률이 적습니다. 나아가 종이를 절단할 경우 먼지 발생 없이 절단작업이 가능하기 때문에 작업환경이 쾌적한 편입니다.
이외에도 유리가공이나 두꺼운 소재, 합성 소재 등 어떤 재료와 상관없이 가공이 가능합니다.
두 번째로 소개해드릴 장점의 키워드는 단순성입니다. 일부 다른 가공방식과 달리 워터젯 가공을 하기 위해서는 많은 준비과정이 필요하지 않습니다.
워터젯 가공은 실내에서 작업가능하기 때문에 개인이 스스로 통제하는데 큰 어려움이 없습니다. 또한 공정 과정이 단순화되어있습니다.
마지막 장점 키워드는 정밀도입니다. 워터젯 가공은 허용 오차 범위가 평균 0.001mm입니다. 반면 일반적인 가공 방식의 허용 오차 범위는 0.003mm~0.005mm 정도입니다. 따라서 고객이 요구하는 정확한 제품의 규격대로 가공이 가능합니다.
많은 장점이 존재하는 워터젯 가공 역시 단점이 존재합니다.
가장 대표적인 특징은 가공속도가 느리다는 것입니다. 따라서 대량생산이나 대규모 작업을 진행하는 경우 시간측면에서 낮은 효율성을 보입니다. 이외에도 물을 분사할 시에 소음과 진동이 발생하여 주변 환경에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 일부 특수한 재료의 가공 한계, 높은 운영 비용 등이 단점으로 꼽히기도 합니다.
워터젯 가공의 구성
워터젯 머신에는 종류마다 구성이 다양하지만 가장 일반적인 구성에 대해 소개해 드리겠습니다.
- 초고압 펌프: 고압수를 생성하는 역할을 합니다. 펌프의 힘을 통해 물을 높은 압력으로 공급하게 됩니다.
- 노즐: 고압의 물 스트림이 분출되는 출구입니다. 노즐 안에는 오리피스라고 하는 작은 구멍이 있습니다. 오리피스가 포함된 노즐은 물 스트림의 직경과 가공 속도를 조절합니다.
- 캐쳐탱크: 물 스트림의 에너지를 상쇄하며 연마재가 있는 경우 함께 모아주는 역할을 합니다.
- 호퍼: 연마재를 저장하는 장소 및 노즐까지 자동 공급해 주는 역할을 합니다.
이 같은 구성요소들이 서로 작동하여 정확하고 효율적인 가공을 가능하게 합니다. 동시에 가공 재료에 제한이 적기 때문에 자동차, 의료기기 및 각종 소재 가공 분야에서 활발히 이용되고 있습니다.
바로발주에서도 현재 워터젯 가공을 진행하고 있으니 많은 문의 바랍니다.
감사합니다.
