Historia del corte por chorro de agua:orígenes del cortador por chorro de agua

La tecnología de corte por chorro de agua es uno de los métodos más comunes cuyas aplicaciones se pueden encontrar en muchas estructuras diferentes, desde encimeras de mármol de cocina de alta calidad hasta herramientas y procesos industriales.

Si observa el equipo que hace posible el corte por chorro de agua, parece muy sofisticado y de alta gama. Sin embargo, la historia detrás del proceso es más antigua de lo que podría haber pensado.

Aquí hay una visión más profunda de los orígenes de la tecnología de corte por chorro de agua y su evolución desde entonces:

¿Quién inventó el corte por chorro de agua?

Fue Norman Franz a quien se le atribuye la primera patente de una máquina de corte por chorro de agua. Fue profesor en la Universidad de Columbia Británica. Su proceso utilizó agua a una presión de 10 000 psi.

La historia del corte por chorro de agua tiene sus raíces a mediados del siglo XIX, siendo la primera aplicación la eliminación de depósitos de arcilla y grava. El uso de chorros de agua para la minería se denomina minería de erosión hidráulica.

Hay casos en los que se utilizó el corte por chorro de agua incluso en la década de 1850 en Rusia y Nueva Zelanda, con el fin de excavar minas de carbón.

También se utilizaron formas modificadas de corte por chorro de agua para la extracción de oro, para limpiar las vetas de oro de las impurezas de la tierra y la piedra. La presión del agua para estas aplicaciones era de aproximadamente 800 psi. De hecho, la fiebre del oro estadounidense dio un gran impulso al uso de la tecnología de chorro de agua para la minería.

Los ingenieros estadounidenses y rusos optimizaron el proceso para limpiar también las piezas fundidas en la década de 1930. Sin embargo, la presión del agua para estas aplicaciones aún no era tan alta, solo alrededor de 1500 psi.

¿Cuándo se inventaron los chorros de agua?

Hay diferentes tipos de cortadoras de chorro de agua. Estas máquinas fueron pioneras en diferentes momentos de la historia. Aquí hay una línea de tiempo para la invención de diferentes cortadoras por chorro de agua:

¿Cuándo se desarrolló el corte por chorro de agua pura?

La historia del chorro de agua ha existido desde la década de 1850 con el propósito de la minería. Sin embargo, la aplicación práctica del corte por chorro de agua tuvo lugar en la década de 1930 por parte de las empresas papeleras para cortar resmas gruesas de papel.

La aplicación inicial registrada del chorro de agua fue en 1933 cuando una compañía papelera en Wisconsin usó el proceso para cortar resmas de papel que se movían horizontalmente.

¿Cuándo se desarrolló el mecanizado por chorro de agua abrasivo?

La tecnología de chorro de agua abrasivo fue desarrollada principalmente por un ingeniero egipcio-estadounidense llamado Mohamed Hashish. Estos cortadores de chorro de agua abrasivo eran muy viables comercialmente y encontraron sus aplicaciones muy rápidamente.

Si bien el corte por chorro de agua con abrasivo estaba presente antes de Mohamed Hashish, la aplicación de esta tecnología se limitaba únicamente al chorreado húmedo. Con el desarrollo de Mohamed Hashish, ahora era posible ampliar estas aplicaciones para cortes de precisión.

¿Cuándo se desarrolló el mecanizado por chorro de líquido?

John Parsons improvisó y desarrolló métodos de mecanizado por chorro de líquido en la década de 1950. Estas máquinas lograron el mecanizado usando una presión de 6900 bar. Se aplicaron para el corte de equipos aeroespaciales y plásticos.

¿Cuándo se introdujo la primera cortadora por chorro de agua comercial?

Las cortadoras por chorro de agua estuvieron disponibles en el mercado comercial en la década de 1970, introducidas por Bendix Corporation.

Cronología de los desarrollos de corte por chorro de agua

Aquí hay una breve historia del desarrollo de la tecnología de corte por chorro de agua:

1930-1940

• Se aplicaron sistemas de corte por chorro de agua a baja presión para el corte y procesamiento en la empresa de patentes de papel. Leslie Tirrell y Elmo Smith desarrollaron la tecnología para usar un chorro de agua para cortar papel.
• Mientras que la tecnología anterior de corte por chorro de agua utilizada para la minería tenía corrientes de chorro muy anchas, las nuevas cortadoras por chorro de agua de la década de 1930 vieron el desarrollo de haces estrechos de chorro de agua.
• El principal problema en este momento consistía en encontrar una bomba de alta presión confiable que pudiera generar suficiente presión de agua.

1940-1950

• Se aumentó la presión del agua en las cortadoras por chorro de agua y se aplicó el método de corte al sector de la automoción y la aviación.

1950-1960

• En 1956, Carl Johnson, que trabajaba para Durox International en Luxemburgo, innovó la tecnología para que pudiera aplicarse al corte de formas de plástico blando.
• En 1958, un ingeniero de aviación desarrolló cortadores de chorro de agua que podían proporcionar una presión de 100 000 PSI (6900 bar). Estos cortadores se aplicaron para el corte de materiales aeroespaciales y plásticos. Esta tecnología utilizaba chorros de líquido hipersónicos que también podían atravesar aleaciones, incluido el acero inoxidable.
• Si bien el agua a alta presión fue eficaz para cortar materiales duros, también implicaba el problema de la deslaminación de los materiales. Por lo tanto, se requirieron más modificaciones en el proceso.
• Norman Franz prueba las primeras ejecuciones de una máquina de chorro de agua abrasivo. En sus experimentos, se utilizó un chorro de agua abrasivo para cortar madera.

1960-1970

• El corte por chorro de agua comenzó a aplicarse para cortar piedra, metal y polietileno. La presión de estas cortadoras por chorro de agua era más baja (alrededor de 4000 bar).
• En 1962, un ingeniero de Union Carbide llamado Philip Rice experimentó con el uso de cortadores de chorro de agua pulsante que trabajaban a una presión de alrededor de 50 000 psi.

1970-1980

• La corporación Bendix lanzó un sistema comercial de corte por chorro de agua que estaba disponible en el mercado. El mayor éxito de estos cortadores fueron los orificios de chorro de agua de cristal de corindón desarrollados por Bendix. Estos orificios podrían soportar presiones de agua muy altas.
• Mohamed Hashish crea un concepto de boquilla de chorro de agua abrasivo duradero que puede soportar el proceso de corte por chorro de agua abrasivo. Revolucionó la industria y hace que el corte por chorro de agua abrasivo esté disponible para una amplia variedad de materiales

1980-1990

• Boride Corp desarrolla boquillas de corte por chorro de agua abrasivo de material cerámico de carburo de tungsteno.
• Ingersoll-Rand se convirtió en uno de los principales proveedores de cortadoras por chorro de agua abrasivo.

1990-2000

• Omax presenta un sistema de control de movimiento para cortadoras de chorro de agua que podría mover el chorro de agua.

2000-2010

• Desarrollo de corte por chorro de agua zero tapper que mejora la precisión del proceso.
• Desarrollo de chorro de agua multieje que podría crear incisiones complejas en la pieza de trabajo.

2010-actualidad

• El corte por chorro de agua incorpora una instalación de seis ejes, lo que permite a estas máquinas crear formas aún más sofisticadas.
• Suministro de toneladas de software diferente que son compatibles con las cortadoras por chorro de agua. Este software viene con perfiles precargados para formas de corte comunes.

Tecnologías de corte por chorro de agua del futuro

Una de las últimas tendencias en el corte por chorro de agua es el desarrollo de cortadoras por chorro de agua más pequeñas. Los cortadores más pequeños aseguran que los fabricantes puedan incorporar el corte por chorro de agua en su taller existente sin pensar demasiado en los requisitos de espacio.

El desarrollo de cortadoras por chorro de agua más pequeñas también ofrece la opción de que los fabricantes a pequeña escala ofrezcan la tecnología en lugar de tiendas especializadas.

La velocidad del corte por chorro de agua también es uno de los factores que se está mejorando. Esto se puede hacer aumentando la presión del agua y usando un software más eficiente junto con un alto poder de cómputo.

Otra área en la que la tecnología está mejorando es en ampliar los límites de la bomba de agua de ultra alta presión utilizada en el proceso. Esta bomba de agua de ultra alta presión romperá los límites de la tecnología, haciéndola utilizable incluso con los materiales más gruesos.

Notas al final

Aunque el corte por chorro de agua ya existe desde hace más de un siglo, el proceso sigue evolucionando constantemente. Todas las industrias utilizan el corte por chorro de agua directamente o utilizan productos fabricados con este método.

Si miramos las tendencias futuras, no será de extrañar encontrar cortadoras por chorro de agua en la línea de montaje de la mayoría de los fabricantes. La aplicación del proceso a casi todos los materiales se suma a la gran demanda de estas máquinas.