Den vattenskärmaskinen innebär en verklig revolution inom metallindustrin. Den har många fördelar vid bearbetning av detaljer; bland annat ger den lägre produktionskostnader och skonar de material som ska bearbetas. Men vad är denna nya teknik och hur fungerar den?
Vattenskärning: vad går det ut på?
Vattenskärning är en av de yngsta bearbetningsprocesserna i industrin. På senare tid har den vunnit allt större spridning och popularitet, tack vare processens mångsidighet, som gör det möjligt att skära olika material som metaller eller glas.
Som namnet säger utför en vattenskärmaskin bearbetning av detaljer genom att använda vattentrycket för att göra ett snitt. Det är möjligt tack vare den hastighet och kraft som vattnet får när det träffar ytan som ska bearbetas. Det är en mekanisk metod som kan skära i vilket material som helst (metaller, glas, trä, textilier med mera). Resultaten är av hög kvalitet och önskad ytfinish uppnås.
Processen för vattenskärning
En vattenskärmaskin arbetar med numerisk styrning (CNC), vilket gör processen ännu enklare att utföra. Först konfigureras detaljen som ska skäras på en dator med ett CAD-program, där mått, tjocklek och material bestäms. Sedan bearbetas uppgifterna med en CAM-programvara som är inbyggd i maskinen.
Den bearbetade filen öppnas direkt i maskinens dator, och här kan en rad parametrar ställas in, bland annat materialets egenskaper. Därefter justeras materialet i maskinen och maskinen sätts igång. Det rekommenderas att placera detaljen så att det inte blir något spill av råmaterial. Om maskinen har flera huvuden hjälper en bra placering av detaljen till att flera skärningar kan göras samtidigt: det snabbar upp processen och minskar produktionskostnaderna.
Den här typen av maskiner arbetar kontinuerligt, så maskinen behöver inte stoppas om man inte vill flytta detaljen.
Hur fungerar en vattenskärmaskin?
En vattenskärmaskin fungerar med en stråle av vatten under tryck. Vattnet kommer ut genom ett munstycke med en diameter som varierar mellan 0,1 mm och 0,4 mm. Men maskinen sprutar inte bara vatten: skärningen görs med en blandning av vatten och ett slipmedel, under mycket högt tryck.
Munstycket spelar en grundläggande roll vid bearbetning med vatten, eftersom det avgör strålens sammanhållning; detta påverkar om tekniken är lämplig för den aktuella tillämpningen. Om strålen till exempel kommer ut i konisk form förloras skärkraft, precision och kvalitet.
Vattenstrålens tryck spelar också en mycket viktig roll i processen. Rätt tryck uppnås med en pump utrustad med en tryckförstärkare som gör att man når upp till 4 000 bar. Man kan arbeta med lägre tryck beroende på vad som ska bearbetas, och till och med utan att blanda vattnet med slipmedel. Till exempel används vatten med lågt tryck för att märka, skåra eller gravera.
Skärhastigheten är också avgörande och beror på pumpens tryck, mängden och kvaliteten på slipmedlet, materialets tjocklek, tryckförstärkarens kapacitet och munstyckets diameter. Vattnet kan på så sätt, till exempel, lämna munstycket med hastigheter på upp till 1 000 meter per sekund.
Varför tillsätts slipmedel i processen? Helt enkelt för att vatten inte räcker för att göra ett snitt; därför är slipmedlet också en nyckelkomponent i processen med vattenskärmaskinen. Om materialet är mjukt eller om man bara vill göra gravyrer behövs inget slipmedel. Vid bearbetning av lera och glas är slipmedlet dock oumbärligt.
Fördelar med vattenskärning
Bland fördelarna med att använda en vattenskärmaskin finns:
- Processen sker i kallt tillstånd och tillför ingen värme, vilket innebär att det inte finns någon risk att materialet i detaljen deformeras.
- Den är miljövänlig, eftersom inga gaser frigörs.
- Vattenskärmaskinen är lätt att använda och kräver ingen expertis utöver den person som konstruerar detaljen. Den personen kan själv placera detaljen och köra programmet.
- Det går att återanvända detaljer från andra arbeten.
- Den möjliggör skärning av stora tjocklekar.
- Inga restspänningar uppstår.
- Lågt pris.