สาระความรู้เสริม เอามาฝากพี่น้องเราเก็บไว้ศึกษาใช้งานกัน..!!
ว่าด้วยเรื่องความรู้เกี่ยวกับระบบงาน Waterjet Cutting Machine
ชนิดของ Waterjet Cutting จะแบ่งเป็น Pure waterjet คือ ระบบที่ใช้น้ำในการตัดเพียงอย่างเดียว กับ Abrasive Jet - ระบบที่ใช้สารกัดกร่อน (Abrasive) มาช่วยในขณะที่ฉีดน้ำออกมา เพื่อให้สามารถตัดวัสดุที่มีความแข็งได้ เวลาเราพูดถึงคำว่า waterjet ในงานตัดโลหะ จึงหมายถึง Abrasive jet เท่านั้น แรงดันน้ำที่พ่นออกมาจากหัวฉีดนั้นมีค่าสูงมาก คือ อยู่ที่ประมาณ 40,000-60,000 psi แรงดันขนาดนี้ ถ้ามาดูกันที่ความเร็วของน้ำก็จะอยู่ที่ประมาณ 2-3 มัค เลยทีเดียว (1 มัค คือ ความเร็วเสียงที่บรรยากาศโลก – 340 m/s) ข้อดีที่เห็นชัดเจนเมื่อเทียบกับการตัดด้วยวิธีอื่นคือ ไม่มีความร้อนมาเกี่ยวข้อง ทำให้ไม่มีบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนที่ชิ้นงาน (Heat Affected Zone) แต่การตัดด้วย waterjet จะตัดงานได้ค่อนข้างช้า
ราคาค่าตัวของเครื่อง waterjet ขึ้นอยู่กับกำลังและความสามารถของระบบ โดยมีราคาตั้งแต่ 5-15 ล้านบาท (อันที่จริงผมเคยเห็นเครื่องจากเมืองจีนในงาน Metalex ราคาประมาณ 2-3 ล้านบาท - โดดกว่าราคาเริ่มต้นของเครื่องจากประเทศอื่นๆมาก) ค่าใช้จ่ายในการตัดหลักๆนอกจากค่าไฟ,ค่าแรงแล้วก็จะเป็นค่าหัวนอซเซิล และค่าสารกัดกร่อน สารกัดกร่อนนี้มีให้เลือกหลายประเภท แต่ที่นิยมใช้คือ โกเมน เนื่องจากมีความแข็งที่เหมาะจะใช้ในการกัดเซาะวัสดุหลายประเภท ในส่วนของโกเมนเองก็มีหลายเกรดให้เลือกซึ่งจะแตกต่างกันไปตามความบริสุทธิ์, ความแข็ง, ความคม ฯลฯ ขนาดของสารกัดกร่อนก็มีหลายขนาดขึ้นอยู่กับลักษณะงานว่าต้องการความประณีต หรือต้องการความเร็ว ก็ใช้ทรายหยาบ/ละเอียด ต่างๆกันไป คล้ายๆกับใช้กระดาษทรายขัดวัสดุนั่นแหละครับ ถ้าต้องการความเร็วก็ใช้เบอร์หยาบๆ ถ้าจะเอาสวยก็ต้องใช้เบอร์ละเอียดค่อยๆทำไป
เวลาจากตารางเป็นตัวเลขประมาณคร่าวๆพอให้เห็นภาพนะครับ ในความเป็นจริงมีปัจจัยมีอีกมากมายที่มีผลต่อเวลาที่ใช้ในการตัด(สำหรับชิ้นงานแบบเดียวกัน) ปัจจัยหลักๆเลยก็คือ กำลังของหัวฉีด, คุณภาพของผิวงานตัดที่ต้องการ, ระบบ CNC ที่ควบคุมการตัด, คุณภาพและชนิดของสารกัดกร่อนที่ใช้ ปัจจัยต่างๆเหล่านี้พอจะแบ่งเป็นหัวข้อได้ดังนี้ครับ
1.ประเภทและความหนาของวัสดุ แน่นอนว่าวัสดุที่แข็งกว่า และ หนากว่า จะใช้เวลานานกว่า หากกล่าวในส่วนของงานตัดโลหะ วัสดุที่เหมาะมากกับการตัดด้วย waterjet คือ อลูมิเนียม เพราะเนื้อวัสดุอ่อนนุ่มกว่าเหล็กหรือสเตนเลส ทำให้ตัดได้เร็วและสวย และยังตัดชิ้นงานที่หนามากๆได้
2.รูปร่าง/ลักษณะของชิ้นงาน ก็คล้ายๆกับการตัดด้วยวิธีอื่นคือ ในการเข้ามุม หรือส่วนโค้ง จะต้องมีการลดความเร็วในการเดินลง หรือ หากมีรูบนชิ้นงานมากๆก็ต้องเสียเวลาเจาะ ฉะนั้นหากชิ้นงานมีรูเยอะ/รูปร่างซับซ้อนก็จะเสียเวลากกว่าชิ้นงานรูปร่างง่ายๆ ถึงแม้ระยะทางที่หัวเดินจะเท่ากัน
3.คุณภาพที่ต้องการ คุณภาพมาพร้อมเวลาครับ ถ้าต้องการงานสวยๆก็ต้องเดินช้าๆ ผิวรอยตัดจะเรียบสวยมากกว่า
4.ซอฟแวร์ที่ใช้ในการควบคุมหัวฉีด ซอฟแวร์มีผลมากในการคำนวณหา speed ที่เหมาะสมในการตัดชิ้นงานที่ซับซ้อน การใช้ speed ที่เหมาะสมนอกจากจะช่วยลดเวลาในการเจาะ/เข้ามุม/เส้นโค้ง แล้วยังทำให้คุณภาพงานตัดดีขึ้นอีกด้วย
5.แรงดันหัวฉีด แรงดันหัวฉีดยิ่งสูง ความเร็วในการตัดก็เพิ่มมากขึ้น แต่ในขณะเดียวกัน ค่าบำรุงรักษา และค่า consumables ก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย เพราะฉะนั้นจะต้องพิจารณาให้ดีว่า คุ้มกันหรือไม่
6.ชนิด/ปริมาณของสารกัดกร่อน ปกติแล้ว สารกัดกร่อนที่นิยมใช้กันคือ โกเมน ถ้าต้องการความเร็วในการตัดมากขึ้น อาจจะใช้สารกัดกร่อนที่มีความแข็งมากกว่า แต่จะส่งผลให้ท่อในหัวฉีดสึกหรอเร็วขึ้น ส่วนใหญ่จึงนิยมใช้โกเมน ซึ่งก็มีหลายเกรด หลายขนาด ขึ้นอยู่กับการใช้งาน เกรด/ขนาดเหล่านี้ล้วนมีผลต่อความเร็วและคุณภาพในการตัด
ข้อดีที่โดดเด่น คือ ตัดวัสดุได้หลากหลายประเภทและความหนาโดยไม่มีความร้อนมาเกี่ยวข้อง
กล่าวโดยสรุป เครื่องตัด waterjet หรือ abrasive jet เป็นวิธีการตัดโลหะแผ่นที่น่าสนใจอีกวิธีหนึ่ง ซึ่งมีข้อได้เปรียบที่เครื่องตัดพลาสมา, เครื่องตัดเลเซอร์, เครื่อง punching ไม่มี เท่าที่ผมทราบในเมืองไทยก็ยังถือว่ามีการใช้กันน้อยเมื่อเทียบกับพลาสมาหรือเลเซอร์ อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเทคโนโลยีที่น่าจับตาและมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในระยะหลัง น่าสนใจครับสำหรับผู้ประกอบการขึ้นรูปโลหะแผ่น ลองพิจารณาและศึกษาดูครับ มันอาจจะเป็นเครื่องตัวต่อไปที่มาเติมเต็มงานตัดของท่านให้สมบูรณ์ก็ได้นะครับ
