Wzrost zainteresowania techniką cięcia wodą, który można zaobserwować w ostatnich latach, związany jest nie tylko z potencjałem technicznym tej metody, ale i jej konkurencyjnością względem tradycyjnych metod obróbki materiału. Waterjet od dawna wypiera tradycyjne frezarki i wycinarki laserowe, zapewniając wysoką jakość i precyzję cięcia. Czym jest technologia waterjet i dlaczego jest tak popularna?

Czym jest technologia waterjet?

Waterjet to innowacyjna metoda obróbki materiałów różnego rodzaju za pomocą strumienia wody połączonego z drobinkami ścierniwa. W technice waterjet woda poddawana jest naciskowi sięgającemu nawet 4 tys. atmosfer, co pozwala na cięcie przedmiotów o grubości nawet 30 cm, bez ryzyka ich uszkodzenia. Odpowiednie parametry techniczne, którym poddawana jest wykorzystywana do obróbki woda, są na tyle niezawodne i wystarczające, że pozwalają uniknąć niepożądanych pęknięć czy zgrubień, które często występują podczas stosowania lasera. Zaletą waterjet jest więc to, że dzięki właściwościom technicznym wody wycinarka może pracować z praktycznie wszystkimi rodzajami materiałów, począwszy od tych najtwardszych, jak kamień czy stal, na najbardziej podatnych na działanie wysokich temperatur (plastik, papier, aluminium) kończąc. 

Na czym polega proces cięcia wodą?

Metoda waterjet polega na poddawaniu strumienia wody odpowiednim parametrom technicznym, które umożliwiają precyzyjne cięcie nawet bardzo twardych materiałów. Woda trafia do specjalnej pompy, która poddaje ją naciskowi bardzo dużego ciśnienia sięgającego nawet 4 tys. atmosfer. Następnie woda kierowana jest do głowicy tnącej, która jest sterowana przez komputer. To w niej znajduje się ścierniwo, czyli bardzo drobna kryza z kamienia szlachetnego, która zamienia energię potencjalną wody w energię kinetyczną pozwalającą wodzie osiągać prędkość nawet 1 tys. m/s. Tak sparametryzowana woda może przeciąć każdy materiał, w tym metal, kamień i szkło.

Ścierniwo – czym jest i czy stosować?

Technologia waterjet stała się popularna dzięki swojej niezawodności, a także niebywałej precyzyjności i efektywności metody. Nie dziwi zatem, że zaczęto ją sukcesywnie udoskonalać, wykorzystując w sposób maksymalny możliwości, jakie daje woda. W tej chwili do obróbki materiałów tą metodą możemy wykorzystywać wyłącznie czystą wodę lub wodę z dodatkiem ścierających drobinek, które wzmacniają proces cięcia. W przypadku zastosowania waterjet ze ścierniwem do strumienia wody dodaje się skruszone ścierniwo, które łączy się z wodą w komorze miksującej. Dzięki temu nacisk strumienia wodnego podczas cięcia materiału jest nie tylko zwiększony, ale i bardziej dokładny – drobinki ścierające zwiększają możliwości penetracyjne wody. To właśnie dzięki temu technika cięcia wodą świetnie radzi sobie także z bardzo twardymi materiałami, np. metalem i kamieniem. 

Waterjet – zalety i wady

Zaletą stosowania waterjet do wycinki materiału jest niezawodność i bezawaryjność metody. Waterjet jest też bardzo uniwersalna – dzięki temu, że podczas obróbki przedmiotu nie jest wytwarzana wysoka temperatura, za pomocą wody możemy przeciąć właściwie wszystko bez obawy, że przedmiot poddawany obróbce zostanie uszkodzony. W przeciwieństwie do bezpiecznej metody cięcia wodą podczas obróbki laserowej nierzadko dochodzi do zmiany struktury przedmiotu, szczególnie w miejscu cięcia, a także do pęknięć, odkształceń i przebarwień na styku gorącego strumienia z materiałem. W przypadku waterjet nie mamy tego problemu, nie wpływamy też w sposób szkodliwy na środowisko – technika cięcia wodą nie generuje odpadów, spalin i gazów. Jak się okazuje, woda ma też dużo większe możliwości tnące w porównaniu z innymi metodami, dlatego za jej pomocą możemy docinać zarówno tworzywa łatwopalne, np. plastik, drewno i papier, jak i bardzo twarde przedmioty, np. ceramikę, szkło, kamień i metal. 

Chociaż waterjet jest obecnie jedną z najpopularniejszych metod obróbki materiału, to technika ta niesie za sobą kilka niedogodności wynikających ze specyfiki metody. Jedną z nich jest wydłużenie czasu pracy maszyny tnącej podczas obrabiania bardzo grubych materiałów – im przedmiot jest twardszy, tym czas potrzebny do jego przecięcia wydłuża się. Trudnością wynikającą z konstrukcji samej maszyny tnącej jest też to, że za pomocą waterjet możemy przecinać wyłącznie płaskie przedmioty o stałej grubości.  

Źródło: Kobamet