Cięcie wodą to bardzo ekologiczny proces rozdzielania różnych materiałów: tworzyw sztucznych, ceramiki, kamienia, aluminium, blach stalowych, a także żywności. Wykorzystywana jest w nim tylko woda pod bardzo wysokim ciśnieniem lub woda z dodatkiem ścierniwa (szczególnie do cięcia grubszych i twardszych materiałów, jak kamień, blachy).
CIĘCIE WODĄ – OPIS TECHNOLOGII
Cięcie wodą to proces cięcia na zimno, które konkuruje z termicznymi metodami rozdzielania materiałów. Powodem jest dobra jakość rozciętych powierzchni oraz brak odkształceń termicznych – temperatura krawędzi przedmiotów podczas procesu nie przekracza 100°C. W technologii tej wykorzystuje się doprowadzony do ciśnienia 4 000 bar strumień wody przepuszczony przez dyszę o bardzo małej średnicy. Tworzy się wówczas koherentny strumień cieczy o prędkości ponad trzykrotnie przekraczającej prędkość dźwięku.
Dzięki stosowaniu tej metody możliwe jest rozcinanie i przebijanie prawie wszystkich rodzajów materiałów oprócz diamentu. Strumień czystej wody o średnicy nawet mniejszej niż 0,1 mm jest w stanie ciąć z dużą prędkością papier, skórę, gumę, tworzywa sztuczne czy tkaniny. W przypadku przedmiotów metalowych, szybkość jest znacznie mniejsza i zachodzi konieczność wprowadzenia do wody ścierniwa. Przy ciśnieniu wody wynoszącym 4 000 bar i dyszy o średnicy równej 1,0 mm możliwe jest cięcie stalowych blach o grubości do 100 mm przy prędkości ok. 50–80 mm/min. Do przecięcia bardzo twardych materiałów zaleca się wykorzystanie proszku ściernego z węglika boru.
Cięcie strumieniem wody realizowane jest wyłącznie w sposób zautomatyzowany lub zrobotyzowany, przy użyciu podobnych układów sterowania jak w cięciu plazmowym i laserowym. Podczas procesu głowica wraz z dyszą tnącą ustawiona jest prostopadle do powierzchni rozdzielanego materiału. Oprócz tego możliwe jest także żłobienie i ukosowanie przedmiotów, wtedy jednak wymagane jest pochylenie głowicy pod odpowiednim kątem.
ZALETY I WADY CIĘCIA WATERJET
Technika cięcia wodą posiada wiele zalet: nie ma zmian struktury obrabianego produktu, nie wydzielają się gazy ani pyły, otrzymywana jest bardzo wysoka jakość ciętych krawędzi. Można rozdzielać materiały, które są trudne do przecięcia innymi sposobami, tj. ceramika, tworzywa sztuczne, kompozyty, żywność. Umożliwia cięcie w warunkach zagrożenia eksplozją, takich jak rozcinanie pocisków wybuchowych. Wykorzystując tą technologię zminimalizowane jest porażenie prądem czy pożar. Jednak problemem jest tu wysoki poziom hałasu, dochodzący nawet do 120 dB, mała prędkość cięcia i duży pobór prądu przez pompę.
Literatura:
Pilarczyk J., „Poradnik inżyniera. Spawalnictwo 2”, Wydawnictwo Naukowo – Techniczne, Warszawa 2005