Beneficios del Corte por Chorro de Agua para Aleaciones Aeroespaciales Avanzadas

Históricamente, la maquinaria aeroespacial ha dependido solo del aluminio para su maquinaria. Si bien esto ha sido muy útil en el pasado, el avance de la tecnología ha permitido el uso de aleaciones adicionales que a menudo son más beneficiosas y seguras para sus consumidores. Con la adición de nuevas aleaciones, hemos visto una mayor demanda de equipos adicionales diferentes de los cortadores tradicionales. El corte por chorro de agua es una tecnología útil tanto para la industria aeroespacial como para las empresas que realizan los cortes por varias razones, como se detalla a continuación.

Gama de Aleaciones

El corte por chorro de agua puede realizarse en virtualmente cualquier metal, incluyendo pero no limitado a: aluminio, Inconel, titanio, acero inoxidable, latón y 4130. Virtualmente cualquier material conocido. Esto permite a las empresas aeroespaciales usar recursos que son más beneficiosos para ellas, basándose en lo que necesitan, en lugar de tener que depender solo de la maquinaria de corte disponible. Diferentes aleaciones pueden usarse basándose en resistencia, durabilidad, resistencia a la corrosión y conductividad según lo dicten las máquinas y tecnología, no la disponibilidad y flexibilidad de las aleaciones.

Corte de Titanio

El titanio está demostrando ser el metal del futuro y por buenas razones en el mundo aeroespacial. Pesa aproximadamente la mitad que sus competidores de acero pero tiene casi el doble de resistencia a la tracción, hasta 200,000 psi en cuanto a resistencia. También es muy flexible y tiene una elasticidad fantástica comparado con sus contrapartes de acero, reduciendo así el agrietamiento y ruptura al hacer cortes.

Debido a estos beneficios, sin embargo, es un metal muy difícil de mecanizar y cortar. Casi imposible, de hecho.

El corte por chorro de agua une lo mejor de ambos mundos al permitir el corte de precisión de titanio sin los medios tradicionales no rentables para hacerlo. Históricamente, hasta el 90% del titanio tenía que ser fresado antes de que la pieza estuviera completa. La tecnología de corte por chorro de agua que no utiliza calor reduce el fresado casi a cero.

Gama de Espesores

Los procesos de corte tradicionales requieren nueva maquinaria y tooling para diferentes espesores. Usar corte por chorro de agua permite espesores de hasta once pulgadas sin el uso de maquinaria adicional, reduciendo así costos de fabricación y la cantidad de espacio necesario para cortar todos los diferentes metales y compuestos necesarios para la tecnología aeroespacial actual.

Flexibilidad desde Piezas Tradicionales

Históricamente, el corte por chorro de agua solo se ha usado para fabricar piezas compuestas, palas de turbinas y algunas partes del motor a reacción. Con el avance de la tecnología y la disponibilidad de nuevas aleaciones, el corte por chorro de agua ahora está disponible para muchas piezas aeroespaciales adicionales, abriendo una amplia gama de oportunidades para empresas de corte y aumentando la seguridad y eficiencia para empresas aeroespaciales. Además, agregar la tecnología 3-D y multi-eje del corte por chorro de agua permite una pieza 3-D mucho más oportuna y rentable que los métodos de fabricación tradicionales usados anteriormente.

Precisión de Próxima Generación

Cuando se trata de aeroespacial, el margen de error es extremadamente delgado. Los cortadores de chorro de agua estándar usan casi 60,000 PSI al cortar, lo que reduce significativamente el ya excepcionalmente pequeño margen de error. Intelligent Cutting Solutions (ICS) usa máquinas de chorro de agua de 90,000 PSI. Esto lleva la precisión a +/- .003" proporcionando una forma casi neta. Además, dado que la velocidad y el flujo de agua pueden alterarse a medio corte, el corte por chorro de agua permite diferentes disponibilidades de borde no disponibles tradicionalmente con metales difíciles de mecanizar usados en aeroespacial como el titanio. Tercero, el kerf en el corte por chorro de agua es típicamente alrededor de .040" lo que es una mejora significativa sobre las técnicas de corte tradicionales; agregando una ventaja adicional para el corte por chorro de agua. Debido a que no hay rebabas y necesidad de acabados manuales con corte por chorro de agua, esto proporciona un producto uniforme con precisión inaudita.

Rentabilidad

Debido al costo minimizado de fijación y tooling del corte por chorro de agua versus maquinaria de tooling tradicional, los cortadores de agua pueden hacer productos más rápido y con mucho menos desperdicio que los métodos de tooling tradicionales proporcionando un producto mucho más rentable que los métodos tradicionales, proporcionando más recursos para investigación y desarrollo y medidas de seguridad. Además, no es necesario limpieza de bordes y las piezas pueden usarse inmediatamente, reduciendo significativamente los costos laborales de fabricación.

Escalabilidad

El avance de procesos matemáticos y proyección de tecnología de chorro de agua desde su invención en 1984 ha sido impresionante. Debido a esto, su escalabilidad ha aumentado significativamente, permitiendo una opción mucho más rentable versus tecnologías de corte tradicionales. A menudo las máquinas pueden hacer desde 1 hasta 10,000 con un solo prototipo. Cambiar de diferentes aleaciones a diferentes velocidades de corte es la clave de la escalabilidad y nada lo hace más rápido y efectivamente que las tecnologías de chorro de agua comparadas con métodos tradicionales de corte.

Corte con Agua Fría

No tener que preocuparse por agregar calor permite que el margen de error ya casi imposible se cierre aún más cuando se trata de aleaciones aeroespaciales. La investigación muestra que agregar calor al cortar metales para aeroespacial, específicamente titanio, causa grietas microscópicas y rebabas así como cambiar el metal al punto donde puede no rendir tan bien como el material lo habría hecho antes de agregar calor. La tecnología sin calor de los chorros de agua permite sin distorsión de pieza, daño térmico o daño por estrés al producto terminado, reduciendo así la necesidad de remover la parte dañada por calor del producto como lo solicitan los ingenieros aeroespaciales en el mercado actual.

Amigable con el Medio Ambiente

Usar solo recursos naturales de agua y granate/arena permite a los cortadores de chorro de agua proporcionar servicios a tecnologías en avance sin sacrificar los recursos de la tierra. Como no se usan químicos ni calor, no hay daño al aire y no hay exposición de toxinas potencialmente dañinas a los operadores de las máquinas de chorro de agua así como a los consumidores e ingenieros del producto final. La tecnología de chorro de agua proporciona un proceso ambientalmente amigable en un espacio que típicamente no proporciona una opción que podamos anticipar poder usar en el futuro previsible. El corte por chorro de agua, específicamente para aleaciones, está muy por encima de cualquiera de los métodos tradicionales de tooling y corte desde una perspectiva ambiental.

En resumen, a medida que la tecnología y la ingeniería aeroespacial continúan avanzando a velocidad vertiginosa, la necesidad de corte por chorro de agua continúa expandiéndose también.

Sin comprometer la seguridad, como se demostró arriba, el corte y fabricación por chorro de agua permite cortes de precisión y rentables. Esto finalmente conduce a una relación mutuamente beneficiosa para fabricantes y empresas e ingenieros de tecnología aeroespacial que luego fluye para beneficiar a los consumidores de productos y servicios aeroespaciales. Además, en comparación con otros métodos de corte, el chorro de agua es relativamente nuevo, lo que significa que quizás solo hayamos arañado la superficie de sus capacidades reales. Con la capacidad de usar aleaciones adicionales específicamente en el ámbito aeroespacial, así como nuestra necesidad continua de productos y tecnologías aeroespaciales adicionales debido al avance de la humanidad, el futuro es muy brillante, y el corte por chorro de agua lidera el camino más allá de los métodos tradicionales de corte.