Maszyna do cięcia wodą to prawdziwa rewolucja w przemyśle metalowym. Zapewnia wiele korzyści przy wytwarzaniu detali, m.in. niższe koszty produkcji oraz zachowanie właściwości obrabianego materiału. Czym jednak jest i jak działa ta nowoczesna technologia?
Cięcie strumieniem wody – na czym polega?
Cięcie strumieniem wody to jeden z najmłodszych procesów obróbki stosowanych w przemyśle. W ostatnim czasie zyskuje coraz większą popularność dzięki wszechstronności procesu, który pozwala ciąć różne materiały, takie jak metale czy szkło.
Jak sama nazwa wskazuje, maszyna do cięcia wodą obrabia detale, wykorzystując ciśnienie wody do wykonania cięcia. Jest to możliwe dzięki prędkości i energii, jaką woda uzyskuje w chwili uderzenia w obrabianą powierzchnię. To proces mechaniczny, który pozwala ciąć dowolny materiał (metale, szkło, drewno, tkaniny itd.). Uzyskuje się wyniki wysokiej jakości i pożądane wykończenie krawędzi.
Przebieg cięcia wodą
Maszyna do cięcia wodą pracuje w oparciu o sterowanie numeryczne, dzięki czemu proces jest jeszcze prostszy w realizacji. Najpierw na komputerze, w programie CAD, przygotowuje się detal do wycięcia, określając wymiary, grubość i rodzaj ciętego materiału. Następnie dane przetwarza się w oprogramowaniu CAM zintegrowanym z maszyną.
Przetworzony plik otwiera się bezpośrednio na komputerze maszyny, gdzie można ustawić szereg parametrów, w tym właściwości materiału. Potem materiał mocuje się na maszynie i uruchamia proces. Najlepiej rozmieścić detal tak, aby uniknąć marnowania surowca. Jeżeli maszyna ma kilka głowic tnących, odpowiednie rozmieszczenie detalu pozwala prowadzić kilka cięć jednocześnie, co przyspiesza proces i obniża koszty produkcji.
Maszyny tego typu pracują w sposób ciągły, dlatego nie trzeba ich zatrzymywać, chyba że detal wymaga przestawienia.
Jak działa maszyna do cięcia wodą?
Maszyna do cięcia wodą wykorzystuje strumień wody pod ciśnieniem. Woda wypływa przez dyszę o średnicy od 0,1 mm do 0,4 mm. Maszyna nie wyrzuca jednak samej wody – cięcie odbywa się za pomocą mieszaniny wody ze ścierniwem pod bardzo wysokim ciśnieniem.
Dysza odgrywa kluczową rolę w obróbce wodą, ponieważ od niej zależy stopień zwartości strumienia; to z kolei decyduje o skuteczności stosowanej techniki. Jeśli na przykład strumień rozchodzi się stożkowo, cięcie traci intensywność, a także dokładność i jakość.
Bardzo ważną rolę w tym procesie odgrywa również ciśnienie strumienia wody. Odpowiednie ciśnienie zapewnia pompa wyposażona w multiplikator ciśnienia, która pozwala osiągnąć ciśnienie 4000 barów. W zależności od obrabianego przedmiotu można pracować przy niższym ciśnieniu, a nawet bez dodawania ścierniwa do wody. Na przykład do znakowania, rowkowania czy grawerowania stosuje się wodę pod niskim ciśnieniem.
Kluczowa jest także prędkość cięcia, która zależy od ciśnienia wytwarzanego przez pompę, ilości i jakości użytego ścierniwa, grubości detalu, wydajności multiplikatora oraz średnicy dyszy ogniskującej. Woda może wypływać z prędkością nawet 1000 metrów na sekundę.
Dlaczego do procesu dodaje się ścierniwo? Po prostu dlatego, że sama woda nie wystarcza do wykonania cięcia – stąd ścierniwo jest kluczowym elementem procesu realizowanego na maszynie do cięcia wodą. Ścierniwo nie jest potrzebne tylko wtedy, gdy materiał jest miękki lub gdy wykonuje się wyłącznie grawerowanie. W przypadku materiałów takich jak ceramika i szkło ścierniwo jest niezbędne.
Zalety cięcia wodą
Do zalet stosowania maszyny do cięcia wodą należą:
- Proces przebiega na zimno i nie wprowadza ciepła, dzięki czemu nie ma ryzyka odkształcenia materiału obrabianego detalu.
- Jest ekologiczny, ponieważ nie powoduje emisji gazów.
- Maszyna do cięcia wodą jest łatwa w obsłudze i nie wymaga specjalisty poza osobą, która projektuje detal. Ta sama osoba może umieścić detal na maszynie i uruchomić program.
- Można ponownie wykorzystywać materiał pozostały z innych zleceń.
- Pozwala ciąć materiały o dużej grubości.
- Nie powstają naprężenia własne.
- Niska cena.