Na czym polega cięcie wodą?
Waterjet, obróbka strumieniowo-ścierna, hydro-ścierna, wodno-ścierna, hydro-abrazyjna– wszystkie te określenia opisują jeden proces – cięcie strumieniem wody. To szybka i niezwykle precyzyjna metoda o bardzo szerokim zastosowaniu. Niemal żaden dostępny materiał nie jest w stanie jej się oprzeć. Na czym dokładnie polega i jak wygląda proces cięcia wodą?
Cięcie czystą wodą
Początki technologii cięcia wodą sięgają lat 70. Szerzej zaczęto ją stosować w latach 80. Obecnie z powodzeniem wykorzystywana jest w wielu gałęziach przemysłu. Maszyny do cięcia strumieniem wody budowane są z bardzo wytrzymałych materiałów, w których woda sprężana jest do wartości ciśnienia wynoszącej ponad 3500 barów. Tak wysokie wartości ciśnienia wody urządzenia te osiągają dzięki specjalnie skonstruowanym pompom. Woda pod ciśnieniem transportowana jest do głowicy tnącej przez sieć stalowych nierdzewnych rur. Ze względu na metodę cięcia rozróżniamy dwa rodzaje głowic – głowicę tnącą samą wodą oraz głowicę tnącą ścierną, w której woda połączoną jest ze ścierniwem.
W przypadku metody cięcia samą wodą, strumień wody jest wypychany z głowicy natychmiast po przejściu przez otwór, wykonany z twardego materiału takiego jak diament, szafir lub rubin. Proces ten ma na celu przekształcenie ciśnienia wody na jej prędkość, czyli zmianę energii potencjalnej w energię kinetyczną. Średnica otworu wynosi od 0,1 mm do 0,4 mm, a prędkość jaką osiąga strumień to 4000 km/h lub więcej. Im wyższe ciśnienie, tym większa prędkość strumienia.
Szybkość i siła strumienia samej wody, jest wystarczająca do cięcia miękkich materiałów takich jak żywność, pianki, guma, miękkie drewno, tapicerki samochodowe czy podzespoły elektroniczne.
Cięcie wodą ze ścierniwem
W głowicy tnącej ściernej do strumienia wody dodawane jest ścierniwo. Zazwyczaj jest to garnet, czyli granat almandynowy, ścierniwo uniwersalne, niemetalowe, pochodzenia naturalnego.
Jak tłumaczy nasz rozmówca, specjalista z firmy oferującej usługi z zakresu cięcia wodą Premium Cutting: Ścierniwo jest odmierzane z niewielkiego zbiornika przez plastikową rurkę aż do głowicy i zasysane do strumienia wody w komorze mieszania. Woda staje się jego nośnikiem i nadaje mu prędkość zbliżoną do swojej. Strumień wody tnącej ze ścierniwem wychodzi z przewodu mieszającego z ogromną prędkością i siłą, dzięki czemu jest w stanie spowodować erozję w ciętym materiale. Taki rodzaj cięcia nazywamy abrazyjnym, ponieważ to ścierniwo dokonuje cięcia, woda nadaje mu prędkość i siłę.
Inne określenia na cięcie przy wykorzystaniu głowicy tnącej ściernej to: obróbka hydro-abrazyjna, strumieniowo-ścierna, hydro-ścierna, wodno-ścierna, abrassive water jet. Ta metoda z powodzeniem jest wykorzystywana do cięcia twardych materiałów takich jak kamień, akryl, ceramika, kompozyty, związki fenolowe czy porcelana.
Technologia cięcia wodą, dzięki możliwościom, które oferuje, znajduje zastosowanie w wielu branżach – w przemyśle spożywczym, motoryzacyjnym, lotniczym, stoczniowym oraz przy produkcji mebli czy elementów wystroju wnętrz.
