Aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na jakość, zmniejszyć ilość odpadów i zwiększyć produkcję, wielu producentów sięga po cięcie strumieniem wody jako wydajne i wszechstronne rozwiązanie.
Cięcie strumieniem wody to technika obróbki materiałów, która cieszy się coraz większą popularnością, zwłaszcza w zastosowaniach przemysłowych. Jej popularność wynika z faktu, że można nią ciąć szeroką gamę materiałów z dużą precyzją i bez stref wpływu ciepła.
Pomimo powszechnego zastosowania technologii cięcia strumieniem wodnym, nadal istnieje wiele osób, które nie znają tego procesu i jego zalet.
W tym artykule przyjrzymy się bliżej, czym jest cięcie strumieniem wody i jak działa. Omówimy również rodzaje materiałów, które można ciąć strumieniem wody oraz zalety cięcia strumieniem wody w porównaniu z tradycyjnymi metodami.
Co to jest cięcie strumieniem wody?
Cięcie strumieniem wody to proces mechaniczny, który wykorzystuje strumień wody pod wysokim ciśnieniem do cięcia materiałów. Naddźwiękowa prędkość strumienia pozwala na czyste cięcie przez materiał i tworzenie niestandardowych kształtów i wzorów.
Proces ten jest wszechstronny i często wykorzystywany do cięcia precyzyjnych części podczas produkcji elementów maszyn. Jest szczególnie przydatny do cięcia delikatnych materiałów, takich jak plastik, które mogłyby ulec uszkodzeniu pod wpływem wysokiej temperatury.
Cięcie strumieniem wody można podzielić na dwa rodzaje:
Pure Waterjet: Wykorzystuje strumień czystej wody (bez materiałów ściernych) do cięcia miękkich materiałów, takich jak drewno i guma.
Abrasive Waterjet: Używa mieszanki wody i substancji ściernej do erozji twardszych materiałów, takich jak metal i szkło.
Jak działa cięcie strumieniem wody?
Proces cięcia strumieniem wody polega na wykorzystaniu pompy wysokociśnieniowej do wtłaczania wody przez małą dyszę z bardzo dużą prędkością. Woda pod wysokim ciśnieniem przepływa przez drobną kryzę (zwykle diamentową lub rubinową) wewnątrz tej dyszy, tworząc strumień wody.
Pompa do strumienia wody jest zaprojektowana tak, aby zwiększać ciśnienie wody do 60 000 funtów na cal kwadratowy (psi) i napędzać ją z prędkością do 2500 stóp na sekundę (760 m/s). Ten strumień wody pod wysokim ciśnieniem jest wykorzystywany do przecinania materiału.
Aby jeszcze bardziej zwiększyć siłę cięcia strumienia wody, z wodą można zmieszać materiały ścierne. Materiały ścierne są zwykle dodawane w małych ilościach i przechowywane w zbiorniku. Wpływają one do dyszy przez wlot ścierniwa wraz z wodą i są wypychane pod wysokim ciśnieniem.
Co może ciąć strumień wody?
Cięcie strumieniem wody to wszechstronna technologia, która może być stosowana do cięcia różnych materiałów. Można nią ciąć twarde materiały o długości do 30 cm (12 cali), a także materiały miękkie, takie jak tworzywa sztuczne i gumy.
Poniżej przedstawiamy kilka najczęściej stosowanych materiałów, które są cięte za pomocą technologii waterjet:
- Substancje naturalne (szkło, drewno, marmur, skóra)
- Materiały sztuczne (plastik, pianka, akryl, guma)
- Metale i stopy (aluminium, tytan, miedź, Inconel)
- Kompozyty (włókno szklane, kevlar, włókno węglowe, fenol).
Istnieje tylko kilka materiałów, których nie można ciąć strumieniem wody, w tym diament, szkło hartowane, materiały półpłynne i zaawansowana ceramika.
Zastosowania cięcia strumieniem wodnym
Cięcie strumieniem wody jest wykorzystywane w wielu branżach do różnych zastosowań. Ze względu na swoją wszechstronność, technologia ta może być wykorzystywana zarówno do projektów na małą, jak i dużą skalę.
Niektóre z najczęstszych zastosowań cięcia strumieniem wody to:
Aerospace: Używane w produkcji części do silników odrzutowych i łopatek turbin, a także kompozytów lotniczych.
Przetwarzanie żywności: Używane do cięcia i kształtowania różnych artykułów spożywczych w sposób sterylny, dokładny i wydajny.
Motoryzacja: Używane do wytwarzania komponentów z różnych materiałów na liniach produkcyjnych.
Elektronika: Używane w przemyśle elektronicznym do cięcia płytek drukowanych i innych elementów elektronicznych.
Sztuka i projektowanie: Często używane przez artystów i projektantów do tworzenia unikalnych kształtów, projektów i niestandardowych wzorów.
Obrona: Używane do kształtowania, opancerzania, szkła kuloodpornego i materiałów kompozytowych w przemyśle obronnym i wojskowym.
Medycyna i stomatologia: Używane w przemyśle medycznym do produkcji implantów, protez i narzędzi chirurgicznych.
Najlepszy powód, aby wybrać strumień wody zamiast lasera
Cięcie strumieniem wody jest idealnym rozwiązaniem do cięcia grubych i twardych materiałów dzięki strumieniowi wody pod wysokim ciśnieniem. Wymaga również minimalnego czyszczenia po cięciu, ponieważ pocięte elementy są już gładkie i gotowe do użycia.
Cięcie strumieniem wody nie powoduje powstawania stref wpływu ciepła, więc materiały nie ulegają uszkodzeniu w wyniku tego procesu. Cięcie strumieniem wody umożliwia cięcie metalu w trzech wymiarach, w przeciwieństwie do cięcia laserowego, które umożliwia jedynie grawerowanie prostych wzorów i innych szczegółów.
Najlepszy powód, aby wybrać strumień wody zamiast przecinarki plazmowej
Strumień wody jest często uważany za do czterech razy dokładniejszy niż przecinarka plazmowa. Zapewnia wyższą jakość cięcia w szerszym zakresie materiałów i grubości. Wszechstronność maszyn waterjet pozwala na dostosowanie cięcia do potrzeb użytkownika i tworzenie skomplikowanych kształtów.
Cięcie strumieniem wody jest wykorzystywane do cięcia różnych materiałów, podczas gdy cięcie plazmowe ogranicza się do cięcia metali przewodzących prąd. Technologia waterjet jest również przyjazna dla środowiska i nie powoduje efektów cieplnych. Ponadto, jeśli chodzi o materiały eksploatacyjne, ma ona przewagę kosztową nad cięciem plazmowym.
Wnioski
Cięcie strumieniem wody istnieje już od ponad stu lat, ale wciąż powstają nowe rozwiązania mające na celu udoskonalenie tego procesu. W najbliższej przyszłości możemy spodziewać się jeszcze większej liczby zastosowań tej technologii w różnych branżach.
Mamy nadzieję, że ten artykuł dostarczył trochę wglądu w to, czym jest cięcie strumieniem wody i jak działa. Teraz, gdy wiesz więcej na ten temat, możesz podjąć świadomą decyzję, czy jest to właściwe rozwiązanie dla Twoich potrzeb w zakresie obróbki materiałów.
Jeśli chcą Państwo dowiedzieć się więcej o cięciu strumieniem wody lub poznać nasze inne usługi, prosimy o kontakt z SAME Waterjet. Nasz zespół ekspertów z przyjemnością odpowie na wszelkie pytania.
