Mecanizado por Chorro de Agua vs Chorro de Agua Abrasivo: Diferencias Clave y Aplicaciones

El mecanizado por chorro de agua (WJM) y el mecanizado por chorro de agua abrasivo (AWJM) son procesos de alta presión y alta velocidad utilizados en diversas industrias, desde la fabricación de metales hasta textiles y procesamiento de alimentos. Mientras que el WJM se basa únicamente en agua limpia a presión, el AWJM aumenta esa corriente con abrasivos como alúmina, olivino o granate para incrementar drásticamente la capacidad de corte.

Principio de Funcionamiento del WJM

En el WJM, el agua se acelera a 2.500-4.000 bares mediante un intensificador y se entrega a través de una boquilla de pequeño diámetro. La boquilla convierte la energía de presión en energía cinética, produciendo un chorro que puede alcanzar hasta 1.000 m/s. Se puede añadir un estabilizador para evitar la expansión del chorro, y a menudo se utiliza un colector para absorber la velocidad residual, protegiendo los dispositivos de sujeción y mejorando el acabado superficial. Dado que el propio chorro es el único medio de corte, el WJM es ideal para materiales blandos o porosos como cuero, polímeros, alimentos y textiles, pero le falta la fuerza necesaria para cortar metales o cerámicas.

Principio de Funcionamiento del AWJM

El AWJM aborda esta limitación incorporando partículas abrasivas finas en el agua a presión. La mezcla se forma en una cámara de mezcla dedicada (tubo de focalización) antes de salir por la boquilla. Aunque la velocidad del chorro permanece comparable a la del agua pura, la presencia de abrasivos proporciona una acción de microcorte, permitiendo al AWJM cortar placas de metal y cerámica de hasta 10 mm de espesor. El compromiso es el coste adicional de los abrasivos y el potencial de incrustación de partículas, lo que hace que el AWJM no sea adecuado para aplicaciones higiénicas como el procesamiento de alimentos.

Similitudes entre WJM y AWJM

• Ambos requieren una bomba de alta presión e intensificador para elevar el agua a 2.500-4.000 bares.
• La velocidad del chorro es típicamente de unos 1.000 m/s en ambos procesos.
• Ambos utilizan una boquilla para convertir la presión en energía cinética, manteniendo la distancia de separación (SOD) y el ángulo de descarga deseados.
• Se emplean colectores en ambos casos para absorber la energía residual del chorro y proteger los dispositivos de sujeción de la pieza.

Diferencias Clave

Referencias

• Jain, V. K. (Año). Advanced Machining Processes. Allied Publishers Private Limited.
• Jagadeesha, T. (Año). Unconventional Machining Processes. I. K. International Publishing House Pvt. Ltd.
• Mishra, P. K. (Año). Nonconventional Machining. Narosa Publishing House.