Servicio de corte por chorro de agua

El corte por chorro de agua es un proceso de erosión acelerada que utiliza un chorro de agua a alta presión para eliminar material.  Se desarrolló por primera vez en el siglo XIX para la minería hidráulica en las minas de carbón de Nueva Zelanda y Rusia. El proceso se actualizó en la década de 1930 para cortar papel. En los años 50, la tecnología de chorro de agua incluía materiales abrasivos añadidos al agua para cortar materiales duros. Entre los años 50 y 70 se produjeron avances significativos, cuando se comercializaron chorros de agua hipersónicos. La tecnología de corte por chorro de agua ha mejorado en los últimos 70 años con la incorporación de controles CNC, compensación de conicidad y sistemas de bombeo de alta presión.

Este artículo analiza los sistemas de corte por chorro de agua, sus aplicaciones típicas y sus ventajas.

El corte por chorro de agua utiliza una intensa presión de agua de 30.000-90.000 psi para cortar diversos materiales. La maquinaria comercial utiliza sistemas de control numérico por ordenador (CNC) para posicionar la boquilla del chorro de agua con una precisión de hasta 0,005". La presión del agua se intensifica mediante una bomba de accionamiento directo o una bomba intensificadora que hace pasar el agua a través de un orificio de joya dura a velocidades de hasta 2.500 mph (Mach 3) a una cámara de mezcla. Esto crea un vacío en la cámara, donde se puede añadir un abrasivo para aumentar la erosión del corte. El chorro se dispara contra el objeto a una velocidad hipersónica para erosionar el material en el proceso de corte. La boquilla de joya dura utiliza un rubí, diamante o zafiro de calidad comercial.

La compensación de conicidad permite desviar el chorro de agua para evitar la conicidad del corte. El cabezal de corte se ajusta para contrarrestar el arrastre del chorro de agua. Esto permite a la cortadora por chorro de agua producir esquinas afiladas, biseles e incluso radios pequeños. El corte es limpio, y con velocidades supersónicas, el chorro de agua puede cortar casi cualquier material conocido.

El corte por "chorro de agua puro" utiliza sólo agua en el proceso de corte. Suele utilizarse para materiales más blandos, como papel, textiles, espuma y alimentos. Se introduce un abrasivo en el chorro para cortar materiales más densos para aplicaciones de corte más agresivas.  El término "chorro de agua abrasivo" se utiliza para los sistemas de corte por chorro de agua con una mezcla abrasiva de agua y un abrasivo duro. El abrasivo más utilizado es el granate, un grupo de materiales de silicato utilizados como abrasivos y piedras preciosas.  El óxido de aluminio es otro abrasivo utilizado en el proceso. Estas máquinas suelen utilizar ½ -1 galón por minuto de agua reciclada.

Potentes, versátiles y eficaces, los servicios de corte por chorro de agua proporcionan una superficie acabada suave y precisa. Los servicios de corte por chorro de agua pueden realizar trabajos detallados cortando diseños más complejos que los equipos de corte por plasma o láser.  El corte en 2D y 3D está disponible y, con una precisión de hasta 0,005", el proceso de chorro de agua puede producir piezas pequeñas y complejas. La pequeña anchura del corte (la hendidura o muesca realizada por el dispositivo de corte) permite realizar cortes complejos y obtener un borde liso y sin rebabas.

El sistema está diseñado para ofrecer velocidad y precisión, sin necesidad de cambiar las herramientas con los cambios de producto. Los sistemas de corte por chorro de agua son más rápidos que los métodos de corte tradicionales y no generan tensiones ni modificaciones moleculares en el material. No se transfiere calor durante el proceso de corte por chorro de agua en frío, por lo que es ideal para aplicaciones térmicamente sensibles como la espuma, la electrónica, los tejidos y la madera. Además, no se producen deformaciones ni grietas microscópicas asociadas al proceso de corte por chorro de agua.

Esta tecnología se utiliza en el corte de carne y otras aplicaciones de procesamiento de alimentos, lo que elimina el riesgo de contaminación cruzada y aumenta la vida útil y la seguridad de los alimentos. El proceso de corte es lo suficientemente robusto como para cortar metales duros de hasta 30 cm de grosor, y los materiales finos pueden apilarse y cortarse simultáneamente en un procedimiento de "apilamiento".

El equipo de corte por chorro de agua tiene un sistema de circuito cerrado en el que el agua se recicla. Además, el operario y el entorno de trabajo son más saludables, ya que apenas hay humos tóxicos, polvo en suspensión o humo.