Mecanizado y corte por chorro de agua abrasivo

El corte por chorro de agua es uno de los procesos más comunes hoy en día en la fabricación y fabricación modernas. Con amplios beneficios y sin inconvenientes, este método de corte se utiliza en una variedad de aplicaciones, desde la minería hasta la metalurgia, las artes y los muebles.

Debido a la gran cantidad de aplicaciones diferentes, se han desarrollado tipos muy diferentes de métodos de corte por chorro de agua que son más adecuados para usos particulares. El mecanizado por chorro de agua abrasivo es una de las técnicas de corte por chorro de agua más utilizadas.

En este artículo, aprenderá todo sobre el corte por chorro de agua con abrasivo, por qué se usa y sus diferentes tipos. Sin esperar más, pasemos al tema principal de inmediato:

¿Qué es el corte por chorro de agua abrasivo?

Para comprender el corte por chorro de agua con abrasivo, primero analicemos los conceptos básicos del corte por chorro de agua en sí.

El corte por chorro de agua es un proceso de corte en frío en el que se utiliza un haz de agua muy estrecho para crear la incisión en la pieza de trabajo. Generalmente, el haz de agua es suficiente por sí mismo para crear el corte y el método se llama Pure Waterjet Cutting.

Sin embargo, cuando el grosor o la densidad del material son duros, se necesita una fuerza adicional además de la fuerza del agua. Esta fuerza adicional se logra agregando abrasivos al agua.

Cuando el chorro de agua que contiene los abrasivos cae sobre la pieza de trabajo a alta presión, genera mucha fricción que da como resultado cortes limpios y precisos. La alta presión es generada por una bomba de alta presión confiable conectada a la máquina de corte por chorro de agua.

Los abrasivos comúnmente utilizados en el corte por chorro de agua son el carburo de silicio, el óxido de aluminio, la arena y el granate. El abrasivo granate es el abrasivo más común debido a sus propiedades físicas.

¿Cuál es el propósito de usar material abrasivo en un chorro de agua?

El corte por chorro de agua pura puede cortar fácilmente materiales blandos como espuma, papel, caucho y plásticos delgados. Sin embargo, cuando se trata de materiales duros como metal, piedra y plásticos duros, el corte con agua pura no funciona o el proceso se vuelve demasiado inviable y requiere mucho tiempo.

El propósito de usar materiales abrasivos en un chorro de agua es hacer que el corte por chorro de agua sea utilizable para estos materiales más duros o gruesos. Con la adición de abrasivos, todos los beneficios del corte por chorro de agua se pueden utilizar en acero inoxidable, aluminio, cobre e incluso piedra.

Diferentes tipos de mecanizado por chorro de agua abrasivo

El mecanizado por chorro de agua abrasivo se logra mediante dos métodos diferentes, lo que conduce a dos tipos diferentes de mecanizado por chorro de agua abrasivo. Estos dos métodos varían principalmente en la forma en que se agrega el abrasivo en el proceso de corte.

Corte con inyector de agua abrasiva (AWIJ):

En el corte por chorro con inyector de agua abrasiva, el abrasivo se agrega al agua de la bomba de alta presión después de la boquilla y justo antes del cabezal de corte.

El abrasivo, junto con el aire, se combina con agua en la cámara de mezcla y se rocía como una corriente abrasiva. Después de eso, el agua se rocía a través del cabezal de corte. Este es un proceso de corte de tres fases, las tres fases son chorro de agua, abrasivo y aire.

Corte por chorro de suspensión de agua abrasiva (AWSJ):

En un chorro de suspensión de agua abrasiva, se crea previamente una suspensión (mezcla líquida) de agua y abrasivo y luego se presuriza en una etapa posterior. Esta suspensión presurizada luego pasa a través de una boquilla de enfoque (cabezal de corte) para la acción de corte.

Una gran diferencia en este método es la ausencia de aire como en el método anterior. Debido a la ausencia de aire, el chorro de agua abrasiva no se expande durante el corte, lo que conduce a un menor ancho de corte y una mayor precisión.

Por esta misma razón, el corte por chorro de agua abrasiva en suspensión también se puede utilizar para crear cortes más rápidos o para cortar eficientemente materiales más gruesos. AWSJ también se usa ampliamente para aplicaciones de corte bajo el agua, como instalaciones en alta mar o eliminación de bombas.

El chorro de agua que sale del cabezal de corte es un chorro de corte de dos fases, siendo las dos fases agua y abrasivo.

¿Cuál es la diferencia entre el corte por chorro de agua puro y abrasivo?

Hasta este punto, probablemente tenga una idea clara y básica sobre qué es el corte por chorro de agua con abrasivo y en qué se diferencia del método de corte por chorro de agua puro convencional.

En un aspecto más amplio, las ventajas del corte por chorro de agua con abrasivo sobre los métodos de corte tradicionales y el corte con agua pura son más de lo que parecen.

Imagínese si estuviera cortando una hoja de papel con una tijera muy roma. Puede hacer el trabajo, pero puede arruinar los bordes del corte o arrugar el papel. Ahora, si hace el mismo trabajo con una herramienta afilada, obtendrá un corte limpio y ordenado.

Así es como funcionan el corte por chorro de agua abrasivo y el corte por chorro de agua puro. Incluso si el corte por chorro de agua puro es capaz de cortar materiales duros además de materiales blandos, llevará mucho tiempo y los bordes del corte se dañarán considerablemente. El corte por chorro de agua abrasivo hace el trabajo de forma rápida, precisa y ordenada.

Corte con agua pura frente a abrasivo

Aquí hay una descripción general de los diferentes aspectos en los que el chorro de agua abrasivo difiere del corte por chorro de agua puro.

Materiales de piezas de trabajo admitidos:

Corte por chorro de agua puro:el corte por chorro de agua puro se puede utilizar para cortar materiales blandos como alimentos, papel, espuma, caucho, fieltro y plásticos blandos.

Corte por chorro de agua abrasivo:el corte abrasivo se puede utilizar para cortar metales, plásticos duros, cerámica, piedra, vidrio, madera, tierra y cualquier otro material que se le ocurra.

Velocidad

El corte por chorro de agua puro es obviamente más lento que el corte por chorro de agua abrasivo. Esto se debe a que el chorro de agua abrasivo tiene partículas más finas para crear una fricción considerablemente mayor, lo que conduce a una acción de corte más rápida.

Poder

Tanto las máquinas de corte por chorro de agua puras como las abrasivas tienen requisitos de potencia similares. Sin embargo, dado que la máquina de chorro de agua abrasivo puede hacer el trabajo rápidamente, consumirá menos energía en general.

Corte:

En términos simples, el corte es la cantidad de material eliminado durante el corte (al igual que el aserrín durante el trabajo de la madera). El corte por chorro de agua puro requiere más tiempo para cortar el material. El agua se expande al salir del cabezal de corte, por lo que cuanto mayor sea el tiempo, mayor será la expansión y mayor el corte.

Espesor:

A medida que el chorro de agua atraviesa el material de la pieza de trabajo, pierde impulso a través del espesor del material. Agregar abrasivos en agua aumenta la fuerza a través de la cual el agua golpea la superficie. Por lo tanto, una máquina de chorro de agua abrasivo es capaz de cortar un mayor espesor del material.

Precisión y tolerancias de corte:

Las máquinas de chorro de agua abrasivo son bien conocidas debido a su naturaleza altamente precisa y precisa. Como se mencionó anteriormente, la diferencia entre los cortadores de chorro de agua abrasivos y puros es similar a las tijeras afiladas y desafiladas.

¿Cuándo debería usar máquinas de corte por chorro de agua abrasivo en lugar de cortadoras por chorro de agua pura?

Las máquinas de chorro de agua con abrasivo siempre crearán mejores cortes que las cortadoras de chorro de agua puro. Esto podría hacer que se pregunte por qué usted o cualquier otra persona debería considerar el corte por chorro de agua puro para cualquier proyecto.

La respuesta a esto es simple:el costo de los abrasivos. El costo de los abrasivos es la fracción de costo más importante en el corte por chorro de agua con abrasivo. Por lo tanto, para proyectos que pueden funcionar sin abrasivos, se prefiere el corte por chorro de agua puro.

La mayoría de los proyectos que comúnmente emplean el corte por chorro de agua puro son la industria del papel, el corte de espuma y el corte de caucho. Además de esta situación, los requisitos en los que la higiene es un factor (como el corte de alimentos) también requieren un corte por chorro de agua puro.

Por otro lado, cualquier proyecto relacionado con la fabricación, el corte de piedra, la carpintería o incluso el corte de caucho duro requiere la necesidad de un corte por chorro de agua abrasivo.

Conclusión

El corte por chorro de agua abrasivo es uno de los regalos que nos ha brindado la tecnología moderna. A pesar de que la ciencia detrás de esto se ha utilizado durante más de un siglo, las últimas máquinas siguen pareciendo una maravilla cuando eres testigo de lo que son capaces de hacer.

Tomemos, por ejemplo, la gama de cortadoras por chorro de agua abrasivo proporcionada por PWRpack. Desde talleres de fabricación hasta proyectos aeroespaciales, estas máquinas se utilizan en todas partes. Son capaces de cortar láminas gruesas de los materiales más duros como el metal como si fuera una sola página de papel.

Si está pensando en comprar una nueva máquina de corte para su próximo proyecto o su taller, las cortadoras por chorro de agua abrasivo son algo que definitivamente debería considerar.

Preguntas frecuentes (FAQ)

1. ¿Qué tipo de materiales no se pueden mecanizar mediante el mecanizado por chorro abrasivo?

El mecanizado por chorro de agua abrasivo puede cortar casi cualquier material. excepto diamantes y vidrio templado. En teoría, puede cortar cualquier material mediante el corte por chorro de agua abrasivo siempre que el abrasivo sea más duro que el material que está cortando.